(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、イソフラボン配糖体を3.0％以上含有する組成物より、イソフラボンアグリコン含有組成物を効率的に製造しようとするものである。【解決手段】  イソフラボン配糖体を3.0％以上含有する組成物に対し、酵素、特にリゾップス属及び／又はアスペルギルス属由来の酵素を作用させることにより、従来よりも効率的な方法でイソフラボンアグリコン含有組成物を工業的に製造でき、生理学的に有用とされるイソフラボンアグリコンを製造することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソフラボン配糖体を固形物成分において3.0％以上含有する組成物に対し、グルコシダーゼ酵素で処理し、酵素処理後の不溶成分を回収することを特徴とするイソフラボンアグリコンの製造法。
【請求項２】
グルコシダーゼ酵素が、リゾップス属由来及び／又はアスペルギルス属由来であることを特徴とする請求項１記載のイソフラボンアグリコンの製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イソフラボン配糖体を酵素によりイソフラボンアグリコンに変換し、イソフラボンアグリコンを水に不溶な物質として回収することを特徴とするイソフラボンアグリコンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イソフラボンは、下記の式(I)で表されるものであり、現在、天然由来のものとしては、マメ科、バラ科、アヤメ科、クワ科、およびヒユ科、特にマメ科植物に存在する。
【０００３】
【化１】
2005224162.tif 000002
【０００４】
イソフラボン化合物は、上記の式(I)で表されるイソフラボンを基本骨格として有するものであり、典型的には、下記の式(II)で表されるものである。
【０００５】
【化２】
2005224162.tif 000003
[式中、R1は、グリコシド基、ヒドロキシル基、またはアルコキシル基を表し、R2は、水素原子、ヒドロキシル基、またはアルコキシル基を表し、そしてR3は、水素原子、ヒドロキシル基、またはアルコキシル基を表す]
【０００６】
イソフラボン化合物の内、配糖体であるダイジン、ゲニスチン等よりも、アグリコン化したダイゼイン、ゲニステイン等の方がアテローム性動脈硬化抑制等の生理作用に、より効果的であると言われている。Izumiらは、大豆イソフラボンアグリコンがヒトにおいて配糖体よりもより速く体内に吸収されることを見いだしており〔J.Nutr.Vol.130，p1695-1699(2000)(非特許文献1)〕、Murotaらは、ヒト腸管由来Caco‐2細胞を用いて、イソフラボンの吸収と移動について検討したが、イソフラボンアグリコンであるダイゼイン、ゲニステインの方が配糖体よりも効果的に吸収されることを示した〔J.Nutr.Vol.132，p1956-1961(2002)(非特許文献2)〕。Yamakoshiらは、コレステロール摂取したウサギのアテローム性動脈硬化生成に対するイソフラボンアグリコン単独での抑制効果を見いだしている〔J.Nutr.Vol.130，p1887-1893(2000)(非特許文献3)〕。
【０００７】
こうしたことからイソフラボンアグリコンの製造法に関心がもたれるが、アグリコンの製造法に関しては多くの方法が考案されている。例えば、醤油の製造工程中に生じるイソフラボン配糖体を加水分解してアグリコンを製造する方法〔特開平5-170756号公報(特許文献1)〕、穀類(大豆等)に麹菌などの微生物を接種して豆類中に大量に存在するイソフラボン配糖体をアグリコンに変換し、このアグリコンを回収する方法〔特開平9-23822号公報(特許文献2)〕〔特許公報3383718号(特許文献3)〕〔特許公報3403795号(特許文献4)〕〔特開2000-281673号公報(特許文献5)〕である。
【０００８】
また、家畜、特にヒツジやウシの飼料となるクローバーの研究を通じて、アグリコンへの変換には酵素が関与することが古くから知られており〔Food Add.Contam.Vol.2，p73-106(1985)(非特許文献4)〕〔Aust.J.Agric.Res.Vol.15，p223-230(1964)(非特許文献5)〕、酵素によるイソフラボンアグリコンの製造法についても多くの提案がなされている。
【０００９】
大豆自体の持つ酵素の1種であるβ‐グルコシダーゼを用いることにより、イソフラボン配糖体を加水分解し、アグリコンを生成回収する方法〔特開平1-258669号公報(特許文献6)〕、植物蛋白質を抽出後、β‐グルコシダーゼ又はエステラーゼによってアグリコン化する方法〔特表平9-503781号公報(特許文献7)〕等が知られている。また、アスペルギルス属由来の酵素による大豆胚軸中のイソフラボン配糖体のアグリコンへの変換によるイソフラボンアグリコンの製造方法に関しての報告がある〔特開平11-89589号公報(特許文献8)〕。
【００１０】
しかしながら、特開平1-258669号公報では、滲出液のイソフラボン含有率が低く、かつ、大豆自身の酵素を利用するため、アグリコンへの変換効率が低く、また、装置が大規模になるという欠点があり、特表平9-503781号公報では、助剤として市販の酵素を添加するため、アグリコンへの変換率は向上するが、滲出液のイソフラボン含有率が低く、装置が大規模になるという欠点がある。
【００１１】
また、特開平11-89589号公報では、大豆胚軸に対し、少量の水に分散させた酵素を添加し直接作用させているが、例示された方法では、トリプシンインヒビターを失活させるために150℃で前処理を行っており、また、アグリコンへの変換率を上げるには、胚軸を粉末にする必要があった。前処理、粉末化の手間、胚軸残渣を除去するためのろ過装置等を考えると工業化には不向きと考えられる。
【００１２】
【特許文献１】特開平5-170756号公報
【特許文献２】特開平9-23822号公報
【特許文献３】特許公報3383718号
【特許文献４】特許公報3403795号
【特許文献５】特開2000-281673号公報
【特許文献６】特開平1-258669号公報
【特許文献７】特表平9-503781号公報
【特許文献８】特開平11-89589号公報
【非特許文献１】J.Nutr.Vol.130，p1695-1699(2000)
【非特許文献２】J.Nutr.Vol.132，p1956-1961(2002)
【非特許文献３】J.Nutr.Vol.130，p1887-1893(2000)
【非特許文献４】Food Add.Contam.Vol.2，p73-106(1985)
【非特許文献５】Aust.J.Agric.Res.Vol.15，p223-230(1964)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、より効率的なイソフラボンアグリコン含有組成物を工業的に製造しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、植物より抽出したイソフラボン配糖体濃縮物、特に、大豆または大豆胚軸より抽出したイソフラボン配糖体を濃縮した含有組成物を原料として、イソフラボン配糖体を3.0％以上含有する組成物に対し、酵素、特にリゾップス属またはアスペルギルス属由来のグルコシダーゼ酵素を作用させることにより、効率的なイソフラボンアグリコンを生成することができることを見いだし、本発明に到達した。
【００１５】
すなわち、本発明は、
(１)イソフラボン配糖体を固形物成分において3.0％以上含有する組成物に対し、グルコシダーゼ酵素で処理し、酵素処理後の不溶成分を回収することを特徴とするイソフラボンアグリコンの製造法、
(２)グルコシダーゼ酵素が、リゾップス属由来及び／又はアスペルギルス属由来であることを特徴とする(１)記載のイソフラボンアグリコンの製造法
に関する。
【００１６】
本発明において、グルコシダーゼ酵素とは、イソフラボン配糖体をアグリコンへと変換する能力を有する酵素のことであり、酵素は微生物の培養液等から調製しても良いが、市販酵素からも選択可能である。特に、リゾップス属由来の酵素又はアスペルギルス属由来の酵素が好ましい。以下の説明における酵素添加の割合は市販酵素を用いた場合の割合である。
【００１７】
本発明において「組成物」とは、植物より抽出、もしくは、植物より抽出精製、例えば大豆または大豆胚軸より抽出溶媒で抽出したもの、あるいは合成吸着樹脂等で抽出物を更に調製したものを言う。
【００１８】
この組成物をイソフラボン配糖体を固形物成分において３．０％以上に濃縮し、これを5〜50％の懸濁液、好ましくは10〜25％の懸濁液とし、これにグルコシダーゼ酵素をイソフラボン含有固形分重量200に対し1〜20の割合で、好ましくは4〜10の割合で添加し、室温から60℃、好ましくは40〜60℃で6〜24時間、撹拌または振とうする。酵素反応終了後、イソフラボンアグリコンの生成に伴い不溶性成分が増加するが、この不溶性成分を遠心またはろ過により回収する。
【００１９】
図1に製造工程のスキームの一例を示した。図1に示した各工程の1)から4)において試料を採取乾燥し、そのイソフラボンの組成についてHPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いて分析した(表2)。
【００２０】
ここでは大豆胚軸を原料として抽出したものを合成吸着樹脂セパビーズSP825(三菱化学)による樹脂処理を行い、濃縮調製物を得て出発原料とした。これに酵素を作用させたが、酵素にはリゾップス属由来ユニアーゼ2K(ヤクルト薬品工業社製)を利用した。出発原料1)の時点では、全イソフラボン含量は、25.6％、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.02であり、酵素反応後の2)の時点では、全イソフラボン含量は、16.8％、アグリコンの割合は0.62である。2)の時点の生成物を遠心し沈殿物を回収したもの3)では、全イソフラボン含量は、30.3％、アグリコンの割合は0.78まで上昇した。また、対照として上澄をセパビーズSP825に吸着させ、それを回収したもの4)を得たが、全イソフラボン含量は、11.5％、アグリコンの割合は0.31であった。
【００２１】
従って、本発明の製造法により得られたアグリコン3)の量と、上澄より調製して得られたアグリコン4)の量とを比較すると、30.3×0.78＝23.634と11.5×0.31＝3.565であるから、本発明の製造法により得られたアグリコン3)の量は上澄より調製して得られたアグリコン4)の量の約6.63倍となる。
【００２２】
すなわち、(I)酵素によるアグリコンの生成工程と（II）生成した沈殿物の回収工程を組み合わせることで、効率的に、高含量なイソフラボンアグリコン組成物を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明で開示された方法により、植物より抽出、もしくは、植物より抽出精製したイソフラボン配糖体濃縮物から効率的に生理学的に有用とされるイソフラボンアグリコンを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２５】
多く市販の工業用酵素は粗精製物であり、不純物としてグルコシダーゼ活性、つまり、イソフラボン配糖体をアグリコンへと変換する活性を有していることが多いが、製造法を確立するに当り、いくつかの市販の酵素について配糖体のアグリコンへの変換力について検討した。
【００２６】
大豆胚軸より調製した40.0％イソフラボン配糖体調製物5.0gを50mlのイオン交換水に懸濁し、これに表１に示した各酵素を0.5g添加し、50℃で18時間振とうした。これを乾燥し、HPLCで分析した。全イソフラボンに占めるアグリコンの割合(変換率)を表１に示した。今回の検討で比較的変換率の高かったのは、ユニアーゼ2K(変換率0.64)、ペクチナーゼGアマノ(変換率0.82)であった(表1)。
【００２７】
【表１】
2005224162.tif 000004
【実施例２】
【００２８】
大豆胚軸由来の合成吸着樹脂SP825吸着物を得て、これを酵素処理の原料とし、図1のスキームに従ってアグリコンの調製を試みた。この原料は、全イソフラボンとして25.6％含有し、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.02(表2-(1))であった。原料10.0gをイオン交換水50mlに懸濁し、リゾップス属由来ユニアーゼ2K(ヤクルト社製)、0.50gを添加して、50℃18時間振とうして、酵素処理を行った。反応後、沈殿物を生じるが、これを5000r.p.m.で遠心して回収した。乾燥した沈殿物は2.8gであり、全イソフラボン含量は、30.3％、アグリコンの割合は0.78(表2-(3))まで上昇した。
【００２９】
出発原料を酵素処理した時点では、全イソフラボン含量は、16.8％、アグリコンの割合は0.62(表2-(2))、対照としての遠心後の上澄物を樹脂処理して得た乾燥物の全イソフラボン含量は、11.5％、アグリコンの割合は0.31(表2-(4))であった。
【００３０】
このことにより前述したように、 本発明の製造法により得られたアグリコン(3)の量と、上澄より調製して得られたアグリコン(4)の量とを比較すると、 本発明の製造法により得られたアグリコン(3)の量は上澄より調製して得られたアグリコン(4)の量の約6.63倍となる。
【００３１】
【表２】
2005224162.tif 000005
【実施例３】
【００３２】
含水70％エタノールを用いて大豆胚軸由来のエタノール抽出物を得て、これを酵素処理の原料とした。この原料は、全イソフラボンとして4.6％含有し、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.03であった。原料500gをイオン交換水2500mlに懸濁し、アスペルギルス・プルベルレンタス由来ペクチナーゼG(天野エンザイム社製)、12.5gを添加して、50℃18時間振とうして、酵素処理を行った。反応後、沈殿物を生じるが、これをブフナーろ過器を用いて回収した。乾燥した沈殿物は56.8gであり、全イソフラボン含量は、15.23％、アグリコンの割合は0.94まで上昇した。
【００３３】
すなわち、原料と比較すると本発明の製造方法により、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は約３１倍となる。
【００３４】
[比較例１]
特開平11-89589号公報によるイソフラボンアグリコンの調製法を試みた。150℃30分オーブンで前処理し、破砕後、35メッシュで篩分けした大豆胚軸に対して酵素処理を行った。この大豆胚軸は、全イソフラボンとして1.8％含有し、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.01であった。大豆胚軸20gに対し、10mlの水に分散したアスペルギルス・プルベルレンタス由来ペクチナーゼG(天野エンザイム社製)、0.5gを添加し、充分混合し、50℃18時間酵素反応を行い、反応後、110℃3時間で乾燥した。反応後の乾燥大豆胚軸の全イソフラボン含量は0.96％であり、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.78であった。
【００３５】
調製した酵素処理後の乾燥大豆胚軸10gを含水70％エタノール50mlで2回抽出した。抽出固形物は2.5gであり、その全イソフラボン含量は2.71％、全イソフラボンに占めるアグリコンの割合は0.75であった。特開平11-89589号公報に準じた方法で酵素反応し、この酵素反応に続いてエタノール抽出を行う方法は、実施例３とは調製法として、逆の順序になるが、全イソフラボン含量は実施例３では15.23％であったものが、2.71％と低くなり、アグリコンへの変換率も実施例３ではアグリコンが0.94に対し、0.75となった。
【００３６】
従って、アグリコンの量は実施例３では15.23×0.94＝14.32で、比較例１では2.71×0.75＝2.03となり、比較例のアグリコン量は実施例３のアグリコン量の約0.14倍しかない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】イソフラボンアグリコンの製造工程のスキームを示す図。
【図１】
2005224162.tif 000006