(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、必須の栄養素である蛋白質と共にメナキノン−７を一緒に摂取することのできる、新たなメナキノン−７の摂取形態を提供することである。    【解決手段】  蛋白質を固形分中３０重量％以上含有し、さらにアノキシバチルス属に分類される微生物及びメナキノン−７を含有することを特徴とする、発酵蛋白質組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛋白質を固形分中３０重量％以上含有し、さらにアノキシバチルス属に分類される微生物及びメナキノン−７を含有することを特徴とする、発酵蛋白質組成物。
【請求項２】
メナキノン−７が、該微生物で蛋白質を含む発酵原料を発酵させることにより生成したものである、請求項１記載の発酵蛋白質組成物。
【請求項３】
メナキノン−７が、乾物100g中1μg以上含有する、請求項１又は２記載の発酵蛋白質組成物。
【請求項４】
蛋白質を含む発酵原料をアノキシバチルス属に分類される微生物で発酵させ、メナキノン−７を生成させる工程を含むことを特徴とする、発酵蛋白質組成物の製造法。
【請求項５】
発酵を50℃以上の温度で行う、請求項４記載の発酵蛋白質組成物の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メナキノン−７含有発酵蛋白質組成物及びその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビタミンＫは、脂溶性のビタミンの一種で、血液凝固を正常に維持する機能や骨の形成促進、動脈硬化など様々な効果があることが知られている重要なビタミンである。自然界には植物にビタミンＫ１（フィロキノン）が、微生物等にビタミンＫ２（メナキノン）が存在し、ビタミンＫには骨粗鬆症や動脈硬化等の予防効果も期待できるため日常的に摂取することが望ましい。また新生児・乳児出血症がビタミンＫの欠乏から起こることからも注目されている。
【０００３】
従来、ビタミンＫ２の一種であるメナキノン−７の製造は、高いメナキノン−７の含有率を有する納豆菌であるバチルス・ズブチリス菌株が使用されてきた（特許文献１，２）。バチルス属細菌以外の細菌を用いた例として乳酸菌や大腸菌を用いた製造方法も知られている（特許文献３，４）。
【０００４】
ここで、分離大豆蛋白や乳ホエー蛋白濃縮物などの蛋白質を豊富に含む蛋白質組成物は、各種のプロテイン強化飲料やプロテイン強化食品、濃厚流動食等の高栄養食品の蛋白質源として使用されているが、健康を増進するため様々な栄養成分や機能性成分がバランス良く配合されており、これらの蛋白質と共に骨粗鬆症や動脈硬化の予防にも有効なビタミンＫを摂取することは非常に効果的である。蛋白質含量は低いものの、このような摂取形態に合致したものが、伝統的に食されてきた「納豆」である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４５５４号公報
【特許文献２】特開平８−７３３９６号公報
【特許文献３】特開平１０−５６９５９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１６０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１，２のような納豆菌を用いた場合、発酵中にγ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）を生成してこれに起因する糸曳き性を示す。そのため、納豆の粘ついた食感は特徴的であるものの、それゆえに食用にする場合、食べにくさや口中に残留する糸曳き感を有する。また納豆菌の発酵により特有の発酵臭が生成されることから、その風味が嫌厭されることがあり、万人の食生活に取り入れられにくく、高度利用において汎用性が低いのが現状である。
【０００７】
本発明の目的は、必須の栄養素である蛋白質と共にメナキノン−７を一緒に摂取することのできる、新たなメナキノン−７の摂取形態を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明者は広範な種類の微生物を培養して鋭意検討を行ったところ、高温環境下で増殖可能であるアノキシバチルス属微生物が高いメナキノン−７の発現率を有することを見出し、本菌で各種蛋白質原料に由来する蛋白質を含む発酵原料を発酵させて発酵蛋白質組成物を得ることで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は以下のような構成を包含する。
（１）蛋白質を固形分中３０重量％以上含有し、さらにアノキシバチルス属に分類される微生物及びメナキノン−７を含有することを特徴とする、発酵蛋白質組成物、
（２）メナキノン−７が、該微生物で蛋白質を含む発酵原料を発酵させることにより生成したものである、前記（１）記載の発酵蛋白質組成物、
（３）メナキノン−７が、乾物100g中1μg以上含有する、前記（１）又は（２）記載の発酵蛋白質組成物、
（４）蛋白質を含む発酵原料をアノキシバチルス属に分類される微生物で発酵させ、メナキノン−７を生成させる工程を含むことを特徴とする、発酵蛋白質組成物の製造法、
（５）発酵を50℃以上の温度で行う、前記（４）記載の発酵蛋白質組成物の製造法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発酵蛋白質組成物によれば、必須の栄養素である蛋白質と、メナキノン−７を一緒に摂取することができ、骨粗鬆症，動脈硬化や脳卒中の予防にも有用なメナキノン−７の新たな摂取形態を提供することができる。
そして本発明で用いられるアノキシバチルス属微生物は、高温環境下で増殖してメナキノン−７を生成できるため、中温域で増殖する一般的な菌の増殖が抑制され雑菌の増殖を制御しつつ安定的に大量のメナキノン−７が蓄積した発酵蛋白質組成物の製造が可能である。さらに納豆菌とは異なり嗜好性にも優れるため、発酵後に消臭工程を行うなどの手間も不要である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のメナキノン−７含有発酵蛋白質組成物は、蛋白質を固形分中３０重量％以上含有し、さらにアノキシバチルス属に分類される微生物及びメナキノン−７を含有することを特徴とする。以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
（蛋白質含有原料）
本発明において、蛋白質組成物の原料となる蛋白質含有原料は、微生物の発酵に通常必要な蛋白質を含むものであれば特に限定されない。動物性又は植物性の何れでもよく、乳，卵，魚肉，畜肉等の動物原料や、小麦，大麦，米，とうもろこし等の穀物、大豆，エンドウ，緑豆等の豆類、菜種，ひまわり，綿実等の種子類などの植物原料が例示される。これらは予め脱脂して蛋白質含量を高めたものであってもよい。
【００１３】
（蛋白質組成物）
本発明において蛋白質組成物は、蛋白質含量が固形分中３０重量％以上、又は５０重量％以上、又は７０重量％以上、又は８０重量％以上の蛋白質主体の組成物を意味する。そして本発明の発酵蛋白質組成物は、該蛋白質組成を有しかつ発酵された形態のものをいう。蛋白質の起源は上述の通り特に限定されないが、例えば脱脂粉乳、ホエー蛋白濃縮物や酸カゼインやカゼインナトリウム等の乳蛋白質組成物、卵白，卵黄等の卵蛋白質組成物、グルテン等の小麦蛋白質組成物、全脂豆乳，脱脂豆乳，濃縮大豆蛋白，分離大豆蛋白等の大豆蛋白質組成物や、これらの加水分解物などを用いることができ、これらを複数組み合わせることもできる。
【００１４】
（アノキシバチルス属微生物）
本発明の発酵蛋白質組成物は、アノキシバチルス属に分類される微生物を含有することを特徴とする。該微生物は、本組成物の製造において発酵に利用された後は、本組成物中において最終的に生存状態であってもよいし、殺菌工程を経て死滅状態であってもよい。本組成物の各種利用形態に応じていずれかを選択することができる。
本発明の発酵蛋白質組成物の製造において、発酵に使用される微生物としては、50℃以上の高温環境下で増殖可能であり、かつメナキノン−７を産生する能力を有するという、これら二つの特徴を併せ持った当該微生物を本発明者らは見出した。
該微生物の中でもメナキノン−７産生能力の高い菌種を選択することが望ましい。当業者は適宜産生能の高い菌種、さらには菌株を培養試験によりスクリーニングして用いることができる。
【００１５】
高温域で増殖可能な微生物としてはアノキシバチルス・アミロリティカス、アノキシバチルス・アイデレンシス、アノキシバチルス・ボグロベンシス、アノキシバチルス・カルディプロテオリティカス、アノキシバチルス・コンタミナンス、アノキシバチルス・エリュアネンシス、アノキシバチルス・フラビサーマス、アノキシバチルス・フラビサーマス・サブスピーシーズ・フラビサーマス、アノキシバチルス・フラビサーマス・サブスピーシーズ・ユナネンシス、アノキシバチルス・ゴネンシス、アノキシバチルス・カムチャツケンシス、アノキシバチルス・ケスタンボレンシス、アノキシバチルス・モンゴリエンシス、アノキシバチルス・プシュチネンシス、アノキシバチルス・プシュチノエンシス、アノキシバチルス・ルピエンシス、アノキシバチルス・サラバトリエンシス、アノキシバチルス・テンチョンエンシス、アノキシバチルス・テピダマンス、アノキシバチルス・サーマラム、アノキシバチルス・ボイノスキエンシスなどから選択される一種又は二種以上のアノキシバチルス属微生物が挙げられ、製造者はこれらの市販の菌種を入手して使用することもできる。
特に、メナキノン−７を２４時間以内に培養液100mlあたり10μg以上生産するものを選択して使用することが好ましい。そのスクリーニング方法としては、例えば試験菌株を10cfu/mlになるようにトリプチケース・ソイブロス液体培地（ベクトン・ディッキントン社製）に接種し、その菌株に適した５０℃以上の温度で２４時間培養したときの培養液100ml中のメナキノン−７の含量を測定する方法で行うことができる。そのような好ましい菌種としては、例えばアノキシバチルス・フラビサーマスやアノキシバチルス・コンタミナンスを使用できる。
【００１６】
本発明の発酵蛋白質組成物に含まれるアノキシバチルス属微生物は、生菌体又は死菌体のいずれであってもよい。すなわち、発酵蛋白質組成物が最終的に加熱や紫外線等により殺菌処理されたものも包含される。
【００１７】
（メナキノン−７）
本発明の発酵蛋白質組成物は、メナキノン−７を含有するものであるが、該メナキノン−７は蛋白質中でアノキシバチルス属微生物を発酵させることにより生成したものである。ただし、含まれるメナキノン−７の全量が該発酵により生成したものでなくてもよい。
該組成物中のメナキノン−７の含量は特に限定されないが、栄養機能的には高い方が好ましく、乾物100g中に１μg以上含有することがより好ましく、10μg以上がさらに好ましい。
【００１８】
（発酵温度）
本発明のメナキノン−７含有発酵蛋白質組成物は、蛋白質を含む発酵原料をアノキシバチルス属に分類される微生物で発酵させ、メナキノン−７を生成させる工程を少なくとも経て製造することができる。該発酵原料としては、例えば上記の蛋白質組成物を利用することができ、該蛋白質組成物は市販品を用意して用いてもよいし、蛋白質含有原料から蛋白質組成物を製造してこれを用いてもよい。蛋白質は蛋白質含有原料に由来する蛋白質であればよく、発酵工程の順序は任意であり、工程を簡略化するために蛋白質含有原料から蛋白質組成物を製造する中間段階に設けることもできる。
一般のバチルス属微生物を含む多くの微生物の最適増殖温度域が３０〜４５℃であるのに対し、アノキシバチルス属のような高温菌の最適増殖温度域は５０〜７０℃である。３０〜４５℃では多くの微生物が活発に増殖可能なため、発酵中に雑菌が増殖してしまう可能性があるが、５０℃以上の高温域では他の微生物が増殖しにくいため純化培養に適している。
したがって、発酵温度は50℃以上に設定することが雑菌の増殖を抑制しつつメナキノン−７を発酵蛋白質組成物中に生成蓄積させるのに適している。より好ましくは55℃以上の高温域が好ましい。また発酵温度の上限は該微生物が死滅しない常識的な範囲とすればよく、通常は80℃以下、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下とすることで効率良くメナキノン−７を生成蓄積させることができる。また、該微生物の増殖に必要な倍化時間が15分〜30分程度と非常に短いため（参考文献１：The formation of thermophilic spores during the manufacture of whole milk powder : SCOTT et al., Int. J. Dairy Tech., 60 (2), p109-117 (2007)）、本菌のみを効率良く純化培養させるのに適している。
【００１９】
（その他の各種培養条件）
蛋白質の発酵は好気的条件、微好気的条件、嫌気的条件など目的の微生物が増殖する条件で行うことが好ましい。発酵時のｐＨは通常６〜１１が好適であるが酸性下が適している場合もある。
発酵方法は特に限定されず、必要により粉砕，加水，混合，加温，殺菌，ろ過等する前処理工程を経て、蛋白質に菌体を接触させて発酵を開始することができる。
発酵工程において用いられる前記微生物は予備培養しておくこともできる。予備培養後は菌液をそのまま蛋白質に加えるか、菌体を遠心分離やフィルターを用いて回収し工程中に加えることができる。
発酵工程における初期菌数は、１０の１乗〜１０の６乗cfu/g、好ましくは１０の３乗〜１０の５乗cfu/gあればより効率的に発酵させることができる。
前記条件下で例えば４〜２４時間、好ましくは４〜１２時間程度発酵するとメナキノン−７が発酵蛋白質組成物中に生成されるので、生成量が最大になった時点、例えば細菌数が１０の６乗〜１０の８乗cfu/g程度まで十分増殖した時点で発酵を停止することができる。
【００２０】
（発酵後処理）
得られた発酵物は、生菌状態のまま、あるいは必要であれば加熱殺菌や紫外線殺菌等の殺菌処理を行い、該組成物をそのまま回収し、必要により乾燥，粉砕等の発酵後処理を行い、メナキノン−７を含有する、発酵蛋白質組成物が得られる。発酵蛋白質組成物の形態は、例えば、顆粒状、粉末状、懸濁液状とすることができる。本組成物は納豆菌で発酵させたときのような独特の発酵臭を有さず、まろやかな風味であり、また粘質物質の生成もないため粘ついた性状を示さない。
そのため、得られた本組成物は高い汎用性を有し、さらに副原料を添加したり酵素分解したりして加工し、発酵蛋白質組成物の各種加工品を製造したり、得られた本組成物を用いて各種食品や飲料、薬剤や飼料を製造することができる。
本組成物は、納豆菌で発酵させた場合と同様にメナキノン−７を含有するため、メナキノン−７で知られている生理機能の用途、例えば骨粗鬆症、動脈硬化、脳卒中等の疾病の予防や抗酸化作用の用途としても用いることができる。
【実施例】
【００２１】
次に実施例によって本発明についてより詳しく説明する。なお、以下の実施例においてメナキノン−７含量の測定は佐藤らの方法（参考文献２）に従って実施した。
参考文献２: Production of Menaquinone (Vitamin K2)−７ by Bacillus subtilis (2001) J.B.B., 91(1) 16-20
【００２２】
■実施例１（発酵大豆蛋白質組成物）
市販の分離大豆蛋白「フジプロＲ」（不二製油(株)製、固形分中蛋白質含量：90.8重量％）を用意した。
この分離大豆蛋白を水２重量％に溶解したものにアノキシバチルス・フラビサーマス（NBRC 15317）、アノキシバチラス・コンタミナンス（DSM 15866）の２種をそれぞれ１０cfu/mlになるように接種し、５５℃で発酵させて定常期（１０の８乗cfu/ml）まで十分微生物を増殖させ、発酵物を得た。次いで該発酵物を20％水酸化ナトリウム溶液でpHを7.0に調整し、直接加熱式蒸気殺菌機を用いて140℃、10秒間加熱殺菌処理し、噴霧乾燥により粉末化し、発酵大豆蛋白質組成物を得た。
該組成物中に産生されたメナキノン−７の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン−７産生量はそれぞれ前者で870μg/100ｇおよび後者で560μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
【００２３】
■実施例２（発酵エンドウ蛋白質組成物）
実施例１において、分離大豆蛋白の代わりに市販のエンドウ蛋白「ニュートラリスF85M」（ロケットジャパン製、固形分中蛋白質含量：86.0％）を用い、同様に２種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵エンドウ蛋白質組成物を得た。各菌種でのメナキノン−７産生量はそれぞれ前者で342μg/100ｇおよび後者で300μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
【００２４】
■実施例３（発酵大豆ペプチド組成物）
実施例１において、分離大豆蛋白の代わりに市販の大豆ペプチド「ハイニュートＡＭ」（不二製油(株)製、固形分中蛋白質含量：92.1％）を用い、同様に２種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵大豆ペプチド組成物を得た。各菌種でのメナキノン−７産生量はそれぞれ前者で756μg/100ｇおよび後者で625μg/100gであった。
【００２５】
■実施例４（発酵乳蛋白質組成物）
実施例１において、分離大豆蛋白の代わりに市販の乳蛋白「ＷＰＣ352」（フォンテラジャパン(株)製、固形分中蛋白質含量：71.6％）を用い、同様に２種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵乳蛋白質組成物を得た。各菌種でのメナキノン−７産生量はそれぞれ前者で330μg/100ｇおよび後者で287μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
【００２６】
■比較例１（納豆菌による発酵大豆蛋白質組成物）
実施例１において、微生物をバチルス・ズブチリス（NBRC 3013）に代えて４０℃で発酵する以外は同様にして粉末状の発酵大豆蛋白質組成物を得た。蓄積されたメナキノン−７含量は200μg/100mlであった。また風味は納豆のような独特の発酵臭が感じられた。
【００２７】
■試験例１（プロテインドリンクの調製と風味比較）
実施例１のアノキシバチルス・フラビサーマスと比較例１のバチルス・ズブチリスを発酵させた発酵大豆蛋白質組成物を用い、表１の配合でプロテインドリンクを調製した。このドリンクの風味について１０人のパネラーに「良い」「普通」「悪い」の３段階で感想を添えて評価してもらった。結果を表２に示した。
【００２８】
（表１）プロテインドリンク配合
2016041047.tif 000002
【００２９】
（表２）パネラー評価結果
2016041047.tif 000003
【００３０】
パネラー評価の結果から、実施例１で得られたアノキシバチルス・フラビサーマス発酵品は比較例１のバチルス・ズブチリス発酵品に比べて風味的にも優れており、好感が持たれ、飲みやすいものとなっていた。アノキシバチルス・フラビサーマス発酵品は発酵後に消臭工程を行うなどの手間も不要であり、飲料の用途にも適していると考えられる。