(57)【要約】【課題】マンノースを主体とする構成糖からなるオリゴ糖類を主成分とする免疫賦活作用を有する組成物、及びその組成物を用いた飲食物及び飼料の提供。【解決手段】総固形分に対し、マンノースを主体とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類の含有割合が６０重量％以上である免疫賦活作用を有する組成物又はその組成物を含有する飲食物又は飼料。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンノースを主体とした単糖が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖を主成分とすることを特徴とする免疫賦活作用を有する組成物。
【請求項２】
総固形分に対し、マンノースを主体とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類の含有割合が６０重量％以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
糖組成において、マンノース残基の割合が７０重量％以上である請求項１乃至２のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
マンノースを主体としたオリゴ糖類が、マンノースが２乃至６分子結合したオリゴ糖類の中から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の組成物がマンナンを加水分解処理することによって得られる組成物。
【請求項６】
前項のマンナンがコーヒー豆及び／またはコーヒー抽出残渣から得られるものである請求項１乃至５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の組成物を含有する飲食物または飼料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、マンノースを主体とする構成糖からなるオリゴ糖類を主成分とする免疫賦活作用を有する組成物、及びその組成物を用いた飲食物及び飼料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
免疫は、外界から侵入してきた微生物、ウィルス、有害化学物質のみならず、身体の中で作られた癌細胞などの多くのものから身体を守り、健康な状態を維持するための生体防御機構の一つである。免疫機能を活性化させて健康な身体を維持することは、予防医学の観点から重要である。特に高齢化社会に向かい生活習慣病や癌などが問題になっており、これらの疾病を未然に防止するため「食と健康」に関心が寄せられている。そのため種々の食品中から免疫賦活物質の探索やその作用機作についての研究が行われている。そして各種の健康補助食品が開発・販売されているが、日常の食生活で手軽にそして経済的に免疫を活性化できる飲食品の開発には至っていない。
【０００３】
また、本発明は未利用資源の有効活用にも関するものである。コーヒーの抽出残渣は、従来、そのほとんどが焼却あるいは産業廃棄物として処理されてきた。近年になり、コーヒー抽出残渣が堆肥原料あるいは活性炭原料として利用されるようになってきたが、それらは未利用資源の高度利用という観点からは十分とはいえず、更なるコーヒー抽出残渣の高度利用の方法を確立することは重要課題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、免疫賦活作用を有する組成物を開発すること、および、通常の食生活習慣の大幅な変更を伴うことなく、しかも免疫賦活効果に優れた経済的かつ簡便な飲食物を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらのような課題を解決するために鋭意検討の結果、マンナンを多く含む食品素材、主に、コーヒー抽出粕加水分解物から、糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ない重合度１乃至１０のマンノオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類に免疫賦活効果を見いだし、本発明を完成するに至った。さらに、無着色、無酸の糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ない重合度１乃至１０のマンノオリゴ糖類を得ることで、食品への適用範囲を飛躍的に広げることができることを見いだした。
本発明は、マンノースを主体とした単糖が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖を主成分とすることを特徴とする免疫賦活作用を有する組成物に関する。当該組成物は、マンノースもしくはマンノースを主体とした単糖が２乃至１０分子結合した単一の化合物、または、それらの中から選ばれた２種以上のオリゴ糖を主成分とする組成物を意味する。
本発明の組成物において、マンノースが１乃至１０分子結合した単一の化合物ないしはそれらの中から選ばれた２種以上の化合物を含有する免疫賦活作用を有する組成物であることが望ましい。
【０００６】
本発明の組成物において、総固形分に対し、マンノースを主体とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコース及びガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１乃至１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類の合計含有割合が６０重量％以上のものが好ましく、８０重量％以上のものがさらに好ましい。
【０００７】
本発明における組成物の糖組成においてはマンノース残基の割合が７０重量％以上、更に好ましくは８０重量％以上であるものが望ましい。マンノース残基の割合が７０％に満たないと、効果が大きく期待できないとともに、甘味度も増し適用の幅が狭まる傾向にある。構成糖としては、マンノース以外には、加水分解する出発物質にもよるがグルコース、ガラクトースなどが含まれるが必要に応じて除去することもできる。組成物中の遊離のマンノース含量については５０％以下に抑えられたものが望ましい。５０重量％を超えると、マンノース由来の苦味のために、適用の範囲に制約を受ける傾向にある。さらに、マンノースを主体としたオリゴ糖類は、マンノースが２乃至６分子結合したオリゴ糖類であることが好ましい。
本発明においては、マンナンを加水分解処理することによって得られたマンノースを主成分とする免疫賦活作用を有する組成物が好ましい。また、当該マンナンがコーヒー豆及び／またはコーヒー抽出残渣から得られるものであることが好ましい。
さらに、本発明においては、コーヒー抽出残渣を加水分解処理することによって得られたマンノースを主成分とする免疫賦活作用を有する組成物が好ましい。
また、本発明は、上記に説明した本発明に係る組成物を含有する飲食物及び飼料にも関する。なお、本発明に係る組成物は、飲食物、飼料のみならず化粧品、医薬品等幅広い分野で使用することが可能である。本発明の組成物は、飲食物として人が口から摂取することにより免疫賦活効果を発揮する。
本発明の組成物は、例えばココナッツ椰子から得られるコプラミール、フーク、南アフリカ産椰子科植物ＨｕａｃｒａＰａｌｍ、ツクネイモマンナン、ヤマイモマンナンよりマンナンを抽出後、酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解、微生物発酵の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製された糖混合物及び／またはコンニャクイモ、ユリ、スイセン、ヒガンバナ等に含まれるグルコマンナン、ローカストビーンガム、グアーガム等に含まれるガラクトマンナンを酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解、微生物発酵の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で分離精製し構成糖としてマンノースの比率を高めたものであってもよい。
さらに、コーヒー生豆または焙煎したコーヒー豆を酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解、微生物発酵の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製することによって得ることができる。
あるいは、コーヒー抽出残渣を、酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解、微生物発酵の中から選ばれる１種または２種以上の方法で可溶化処理した水溶液を活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製することによって得ることができる。
一般に、焙煎粉砕コーヒーを商業用の抽出器にて抽出すると、その際に焙煎コーヒーに含まれるガラクトマンナンの側鎖であるガラクトースが可溶化したり、アラビノガラクタンが加水分解によって可溶化する。従って、コーヒー抽出残渣中にはマンナンが豊富であり、しかも直鎖構造をとっているものと推定される。一方、セルロースは分解されにくく残渣として残っているが、セルロースを分解せずにマンナンを特異的に加水分解する条件を適宜選択することにより、マンノースを主体とするオリゴ糖を得ることができる。
本発明において使用されるコーヒー抽出残渣は通常の液体コーヒーあるいはインスタントコーヒー製造工程において抽出されたものであれば、常圧下、加圧下抽出であろうと、またいかなる起源、製法のものであっても使用することができる。
コーヒー抽出残渣を酸及び／または熱により加水分解しオリゴ糖類を高純度に含むように調製した組成物を液体コーヒー、インスタントコーヒー等にそのまま添加して使用することもできるが、必要に応じて活性炭、イオン交換樹脂、溶剤等で脱色、脱臭、脱酸等の精製処理をしたものを添加した方がコーヒー本来の味、香りのより豊かなコーヒーを提供することができる。
【０００８】
更に、カラムクロマトグラフィー等で特定の重合度をもつマンノオリゴ糖に分画した上で使うこともできる。
以下に本発明において、コーヒー抽出残渣からマンノースを主成分とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物を製造する代表的な方法を述べるが、必ずしも以下の製法に限定されるものではない。
コーヒー抽出残渣を分解する方法としては、酸及び／または高温により加水分解する方法、酵素により分解する方法、微生物発酵により分解する方法が挙げられる。酸及び／または高温により加水分解する方法としては特開昭６１−９６９４７号、特開平２−２００１４７号等に開示されている。商業用のコーヒー多段式抽出系において出てくるコーヒー抽出残渣を反応容器中において酸触媒を添加して加水分解することもできるし、酸触媒を添加せずに高温で短時間処理して加水分解することによっても得ることができる。管形栓流反応器を使用するのが便利であるが比較的高温で短時間の反応を行わせるのに向いているものならば、いかなる反応器を使用しても良好な結果が得られる。反応時間と反応温度を調節し、可溶化して加水分解させることによってＤＰ１０乃至４０のマンナンをＤＰ１乃至１０のマンノオリゴ糖に分解し、その後コーヒー残渣と分離してマンノオリゴ糖類を得る。
「マンナン」という用語は、広くｄ−マンノースからなる多糖を意味する。単糖ｄ−マンノースはアルドヘキソースであり、ｄ−グルコース中のカルボキシル基に隣接する炭素に結合している水酸基の立体配置が逆になっているものである。「オリゴ糖」は、単糖の数が比較的少ないポリマーを意味する。とくに、本明細書においては、単糖の数が１０以下であるポリマーをさす。マンノースは、便宜上ＤＰ１のオリゴ糖とするが、厳密にいうとオリゴ糖は２以上の単糖からなるものをさす。
「重合度」または「ＤＰ」とは、オリゴ糖を構成している単糖の数を意味する。従って、たとえばマンノースが４つの単糖から構成されているマンノオリゴ糖の重合度は４であるのでＤＰ４と記載する。
【０００９】
「コーヒー抽出残査」とは、たとえば大気条件下あるいは加圧条件下で焙煎粉砕コーヒーを水などの溶媒で抽出した後のいわゆるコーヒー抽出粕を意味する。また、酵素により分解する方法としては、例えばコーヒー抽出残渣を水性媒体に懸濁させ、ここへ例えば市販のセルラーゼ及びヘミセルラーゼ等を加えて撹拌しながら懸濁させればよい。酵素の量、作用させる温度及びその他の条件としては、通常の酵素反応に用いられる量、温度、条件であれば特に問題はなく、使用する酵素の最適作用量、温度、条件及びその他の要因によって適宜選択すればよい。
また、微生物発酵により分解する方法としては、例えば水性媒体に懸濁させたコーヒー抽出残渣にセルラーゼ、ヘミセルラーゼなどを産出する微生物を植菌して培養させればよい。使用する微生物は、細菌類や担子菌類などコーヒー抽出残渣中のマンナンを分解する酵素を産出するものであれば良く、使用する微生物によって培養条件などは適宜選択すればよい。
【００１０】
上記の方法によって得られたマンノースを主体とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物を含む反応液は、必要に応じて精製を行う。精製法としては、骨炭、活性炭、炭酸飽充法、吸着樹脂、マグネシア法、溶剤抽出法等で脱色・脱臭を行い、イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析等で脱塩、脱酸を行う。精製法の組み合わせ及び精製条件としては、マンノースが１乃至１０分子結合したマンノオリゴ糖類を含む反応液中の色素、塩、及び酸等の量及びその他の要因に応じて適宜選択すればよい。
【００１１】
【作用及び発明の効果】
このようにして得られたマンノースを主体とする単糖類が１乃至１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物（以下、「マンノオリゴ糖」あるいは、単に「ＭＯＳ」という。）には、リンパ球を幼若化して分裂を誘起させる作用は有していないが、リンパ球の分裂を促進増強させる作用が認められた。
本発明にかかる組成物であるＭＯＳは、Ｂリンパ球に働くＬＰＳの刺激によって起こる分裂よりもＴリンパ球に働くＰＨＡの刺激によって起こる分裂を促進増強させる作用の方が大きかったことから、ＭＯＳは、Ｔリンパ球の活性化に強く作用するといえる。
【００１２】
Ｂリンパ球は、抗原刺激により分裂・分化して抗体産生細胞となり、体液性免疫系に関与する。一方、Ｔリンパ球は、抗原刺激を受けて分裂・分化を感作リンパ球となり、細胞性免疫系に関与するだけでなく、ヘルパー細胞となってＢリンパ球の分化増殖にも働き、体液性免疫系にも関与する。
ＭＯＳは、リンパ球が抗原刺激を受けた時、リンパ球分裂・増殖を促進する作用を有する、特に、体液性・細胞性免疫に関与するＴリンパ球を活性化させることから免疫賦活作用を有していることを見出した。
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
マンノオリゴ糖の調製
コーヒー抽出残渣を反応器に送りやすくするために、まず粉砕して粒径を約１ｍｍにした。次いで、総固形分濃度が約１４重量％の水と粉砕物からなるスラリーを調製し４ｍの熱栓流反応器内において熱処理した。滞留時間８分に対応する速度で高圧蒸気とともに栓流反応器にポンプ輸送し、６．３５ｍｍφオリフィスを用いて約２１０℃に維持した。その後、大気圧下に噴出することによって、反応を急止した。できたスラリーを濾過して、不溶性固形分から可溶性固形分を含む液を分離した。この可溶性固形分含有液を活性炭、吸着樹脂で脱色し、さらにイオン交換樹脂で脱塩した後、濃縮、乾燥してマンノオリゴ糖を収率１４％で得た。
【００１３】
このようにして得られた免疫賦活作用を有する組成物のＤＰ分布は、例えばＤＰ１；２．４％、ＤＰ２；２６．６％、ＤＰ３；２０．２％、ＤＰ４；１７．８％、ＤＰ５；１０．９％、ＤＰ６；８．９％、ＤＰ７；６．０％、ＤＰ８；３．６％、ＤＰ９；１．９％、ＤＰ１０；１．７％で、糖鎖中のマンノース残基の含有量は９０％であるが、ＤＰ分布及び糖鎖中のマンノース残基の含有量は加水分解条件により種々の値をとりうる。オリゴ糖のＤＰ１としてはマンノース等、ＤＰ２としてはマンノビオース等、ＤＰ３としてはマンノトリオース等、ＤＰ４としてはマンノテトラオース等、ＤＰ５としてはマンノペンタオース等、ＤＰ６としてはマンノヘキサオース等、ＤＰ７としてはマンノヘプタオース等、ＤＰ８としてはマンノオクタオース等、ＤＰ９としてはマンノノナオース等、ＤＰ１０としてはマンノデカオース等で、結合様式はβ−１，４結合である。このようにして得たマンノオリゴ糖を用いて以下の免疫賦活実験を行った。
試験液の調製
オリゴ糖は１０％ＦＣＳを含むＲＰＭＩ−６４１０培地を用いて段階希釈した。すなわち上記マンノオリゴ糖をＲＰＭＩ−６４１０培地（１０％ＦＢＳ含む）で０．５ｇ／ｍｌ濃度に調製したものを原液として、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４及び１０−５ｇ／ｍｌ溶液を調製した。
マウス脾細胞浮遊液の調製
生後５週齢のＢＡＬＣ／ｃ系雄マウスを１週間予備飼育し、その期間中異常の認められなかった動物２匹を本試験に用いた。動物は、室温２１乃至２５℃、湿度４０乃至７５％、換気回数約１５回／時、明暗サイクル１２時間の飼育室内で、ＴＰＸ製ケージに１乃至２匹ずつ収容して固形飼料（日本クレア（株）製ＣＥ―２）及び飲料水として水道水を自由に摂取させて飼育した。
マウス２匹を頸椎脱臼により屠殺して摘出した脾臓をＲＰＭＩ―１６４０培地（Ｂｉｏｗｈｉｔｔａｋｅｒ社製）を３ｍｌ入れておいたシャーレに個別に移し、スライドガラスのフロスト部分を用いて細胞を単離した。細胞液をディスポーサブルシリンジに回収し、しばらく放置した後、ステンレスメッシュを通して遠沈管に移し、約３００×ｇ、４℃で５分間遠心分離を行った。そして上清を除き、沈渣にパスツールピペットでＲＰＭＩ−１６４０を２ｍｌ加え、十分撹拌した後、再度同条件で遠心分離した。この操作を２回繰り返した。最後の遠心分離終了後、上清を廃棄し沈渣にＲＰＭＩ−１６４０（１０％ＦＢＳ含有）を２ｍｌ加えて細胞浮遊液とした。血球計測盤を用いて細胞数を計測し、２×１０６／ｍｌに濃度を調製した。
リンパ球幼若化
平板９６穴マイクロタイタープレートに左から３列ずつＲＰＭＩ−１６４０、０．５ｍｇ／ｍｌのＰＨＡまたはＬＰＳ、１ｍｇ／ｍｌのＰＨＡまたはＬＰＳを１０μｌずつ加えた。プレートの左２列にＲＰＭＩ−１６４０（１０％ＦＢＳ含有）、左３列目からＭＯＳの段階希釈液（０．５、１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４ｇ／ｍｌ）を各１０μｌ添加した。そして左１列目を除く全列に細胞浮遊液を２００μｌずつ添加し、左１列目はブランクとしてＲＰＭＩ−１６４０（１０％ＦＢＳ含有）を２００μｌ添加した。このプレートを３７℃、５％ＣＯ２環境下で培養した。６５時間培養後にブロモデオキシウリジン（ＢｒｄＵ）を添加し、更に４時間培養した。そしてＤＮＡに取り込まれたＢｒｄＵの量を酵素免疫抗体法により定量した。
ＰＨＡ及びＬＰＳによるマウスリンパ球の幼若化反応に対するＭＯＳの影響を表に示した。
ＰＨＡあるいはＬＰＳを添加しない場合には、ＭＯＳを０．００５ｍｇ／ｍｌ〜２５ｍｇ／ｍｌ添加したとき、マウスリンパ球の増殖は認められなかった。よって、ＭＯＳにはリンパ球を幼若化して分裂を誘起させる作用を有していないことがわかった。
ＰＨＡ最終濃度０．０２５ｍｇ／ｍｌ及び０．０５ｍｇ／ｍｌの時、２例中２例においてＭＯＳ最終濃度０．００５ｍｇ／ｍｌ〜０．５ｍｇ／ｍｌの範囲でリンパ球分裂増強作用が認められた。
ＬＰＳ最終濃度０．０２５ｍｇ／ｍｌの時、２例中１例においてＭＯＳ最終濃度０．００５ｍｇ／ｍｌ〜０．０５ｍｇ／ｍｌの範囲で分裂増強作用が認められた。ＬＰＳ最終濃度０．０５ｍｇ／ｍｌの時、２例中１例においてＭＯＳ最終濃度０．００５ｍｇ／ｍｌでリンパ球分裂増強作用が認められた。
【００１４】
【表１】
2004051582.tif 000002
【００１５】
マイトジェン濃度や個体差によって反応性に差が認められたものの、マンノオリゴ糖にリンパ球幼若化反応に対する増強作用が認められた。また、この増強作用はＬＰＳよりもＰＨＡの方が明確に認められた。マンノオリゴ糖はＴリンパ球の活性化に強く作用すると考えられた。
実施例２
コーヒーミックスの製造法
インスタントコーヒー２．０ｇと実施例１で調整したマンノオリゴ糖０．５ｇとを混合しコーヒーミックスを調製した。このミックスをお湯１４０ｍｌで溶かし、官能評価した結果、従来のインスタントコーヒーの味を十分維持し、しかも、より濃厚で味わい深いコーヒー飲料であった。日常の食習慣を変えることなく免疫賦活効果を期待できる。