(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質、炭水化物、脂肪、ミネラル、微量栄養素をそれぞれ所定量混合し、ラット及び／又はマウスの母乳の組成に近似させた人工乳において、タンパク質がカゼインとホエータンパク質を６：４の比率で加えたことを特徴とするラット及び／又はマウス用人工乳の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法により製造されたラット及び／又はマウス用人工乳。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラット、マウス等実験動物として多用されている動物用の人工乳である。本発明に係わる人工乳は、新生児にとって特別な栄養物である乳の栄養生理学的研究に必須であるばかりでなく、無菌動物作成時の人工乳として、ラット及びマウスの人工哺育に広く応用できる。
【０００２】
【従来の技術】
ラットの人工哺育実験を最初に行ったＭｅｓｓｅｒらは、ウシの練乳にコーン油、ミネラル、ビタミンを加えて人工乳を調製した。この人工乳はラット母乳に比べてタンパク質含量が低く（約５０％）、炭水化物含量が高く（２００％）、脂質の脂肪酸組成が著しく異なっていた。また、浸透圧が２倍とラットの母乳値と著しくかけ離れていた。この様な不完全な人工乳で人工哺育された仔ラットには、しばしば「ブローティング」と呼ばれる腹部の膨張がみられたり、器官の成長及び代謝の異常、及び著しく異なった行動が見られたりする。
【０００３】
Ａｕｅｓｔａｄらは、練乳を透析した後、凍結融解によって生じた沈殿の上澄みを捨てることによりタンパク質含量の上昇と炭水化物とミネラル含量を低下させたミルクをまず調製し、種々の異なった油、ミネラル、ビタミンを加えて作った人工乳は組成と浸透圧がラット母乳に匹敵するものであり、満足できる成長と種々の器官の発達が見られる。しかしながら、この方法は労力と時間を擁するものであり、また、乳の構成物質の濃度を精密にコントロールするのは困難であった。その結果、Ａｕｅｓｔａｄらの乳は、ラット用人工乳としての一般的使用には実用性に欠けるものであった。そこでより簡単な調製法や、栄養素の組成を変えうる方法が求められていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、栄養成分と物理化学値がラット母乳に出来るだけ近似し、組成変更が容易でなおかつ簡便で短時間に調製できるラット及びマウス用の人工乳を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
多くの労力と多大な時間を必要とし、そのうえ組成の精細なコントロールが難しい欠点を有するＡｕｅｓｔａｄらの人工乳は、タンパク質源とカルシウム及びリンの主な供給源として、練乳やスキムミルクなどの牛乳製品を利用したことによる。
【０００６】
本発明者は、タンパク質、炭水化物、脂肪、ミネラル、微量栄養素をそれぞれ所定量混合し、実験動物の母乳の組成に近似させた実験動物用人工乳を調製することに成功した。すなわち、本発明では複雑な組成を有する牛乳製品を使用せずに、精製度の高いタンパク質、炭水化物、脂肪、ミネラルをそれぞれ構成単位として使用した。タンパク質源として精製されたカゼインとホエータンパク質を、６：４の比率で加えた。この最良の比率を決定するために、８：２、７：３、６：４と変えた３種類の乳を調製し、仔ラットに与えた結果、６：４の乳を摂取した仔ラットにみられた胃凝乳が外観と堅さにおいて母乳哺育の仔ラットのものに類似していた。炭水化物としては乳糖、脂肪として５種類の油を使用した。また、３種類のアミノ酸、すなわちセリン、シスチン及びトリプトファンの含有量は牛乳由来のカゼイン及びホエータンパク質のどちらにおいてもラット母乳と比較して低いので、人工乳中の濃度を増加させるため、この３種類のアミノ酸を添加した。それらを以下に述べるような調製法の工夫によりカゼインとカルシウムを主体とするミネラルによる安定なコロイドミセル状態を保持した人工乳を作り出すことに成功した。
【０００７】
ヒト母乳に比べて、ラット母乳は高タンパク質、高脂肪、高カルシウムであるため、調製には以下のような工夫を要した。
１  精製カゼインを加熱しながら、溶解中和しカルシウムとリン源を中性状態で添加してカゼインミセルを形成させることにより低粘度の合成乳の調製が可能となつた。
２  熱に不安定な精製ホエータンパク質をガンマー線滅菌し、無菌水に溶解した。
３  脂肪は異なった種類の食用油を混合することにより、ラット母乳脂肪の脂肪酸組成に近似させるなど自由に可能となった。
４  ミネラル、微量栄養素などは別に滅菌して自由な濃度で加えることが可能となった。これにより、カゼインとホエータンパク質の比率や脂肪酸組成、微量栄養素などの組成を自由に設計して人工乳を調製することが可能となった。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の製造法と実験例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
製造法
まず、最初にラット用人工乳の主要な栄養素の組成を決定するために、出産後５〜１０日の母ラットの乳に含まれる多量栄養素及び主なミネラルの濃度を測定した。
１人工乳の成分組成
表１にラット母乳及び本発明の人工乳の成分分析値を示す。
【０００９】
【表１】
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【００１０】
タンパク源として、牛乳由来の精製カゼインと精製ホエータンパク質を６：４の割合で用いた。また、脂肪含量はラット母乳に含まれる脂肪の構成脂肪酸組成に近似させるため、ヤシ油（３０％）、パーム油（２５％）、大豆油（２０％）、ＭＣＴ油（１５％）及びコーン油（１０％）を混合して用いた。炭水化物はカゼインとホエータンパク質由来の乳糖に加えて、最終濃度２．５％になるように乳糖を加えた。また、３種類のアミノ酸、すなわちセリン、シスチン及びトリプトファンの含有量は牛乳由来のカゼイン及びホエータンパク質のどちらにおいてもラット母乳と比較して低いので、人工乳中の濃度を増加させるため、この３種類のアミノ酸を添加した。
【００１１】
２  人工乳の調製法
（１）人工乳
人工乳はできるだけ無菌的に調製した。ホエータンパク質は加熱安定性が低いため、あらかじめガンマー線滅菌したものを滅菌水に溶解した。カゼインはアルカリ液に溶解後、加熱滅菌した。油は混合して加熱滅菌した。乳糖、ミネラル、ビタミン、微量栄養素は適当量の蒸留水に溶解した後、オートクレイブ滅菌または濾過滅菌した。
【００１２】
あらかじめ、ＮａＯＨとＫＯＨを溶解したアルカリ液に、３種類のアミノ酸を攪拌しながら溶解した後、カゼインを攪拌しながら除々に加え、８５℃まで加温溶解する。カゼイン液は沸騰温浴上で３０分加熱殺菌し、冷却後あらかじめ溶解殺菌した乳糖液とホエータンパク質液を加えた。
【００１３】
次に、オートクレイブ滅菌したＣａＣｌ2 、ＭｇＣｌ2 、グリセロリン酸Ｃａの混合懸濁液を強く攪拌しながら除々に加えた。同様にオートクレイブ滅菌したＣａＣＯ3 懸濁液を除々に加えた後、オートクレイブ滅菌したＮａ2ＨＰＯ4 、ＫＨ2ＰＯ4、クエン酸Ｎａ3 の混合液を加えた。さらに、濾過滅菌した微量ミネラル、微量栄養素、水溶性ビタミンを攪拌混合した。最後にヤシ油、パーム油、大豆油、ＭＣＴ油及びコーン油を混合し、油性ビタミンを加えて沸騰温浴上で３０分加熱殺菌した油を除々に加えた。滅菌水を加えて液量を４ｌに調製した後、ポリトロンで５分間予備乳化し、続けて高圧ホモゲナイザーを用いて微細乳化した。
高圧下でホモジナイズする理由は、粒子径を小さくすることにより、水中で安定であり、滑らかな稠度が得られ胃注入を容易に行えるからである。このようにして完成した調製乳は無菌的に分注し、使用するまで凍結保存した。
【００１４】
（２）ペプチド人工乳
タンパク質を精製ホエータンパク質の酵素分解物に置き換え、その他の成分は同じ組成のペプチド人工乳を以下のように調製した。ホエータンパク質分解物は乳化力が非常に弱いため、ポリグリセリン脂肪酸エステル、モノグリセリン脂肪酸エステルを乳化剤として加えた。ホエータンパク質分解物の溶液をＮａＯＨ、ＫＯＨでｐＨ７とし、ポリトロンで攪拌しながら、室温でグリセロリン酸Ｃａ、塩化マグネシウム、塩化カリウムの溶液、ラクトース溶液を添加した。１００℃、３０分間で殺菌後、ミルクに添加した。添加後直ちに１５０ｋｇ／ｃｍ2 でホモジナイズを２回行った。ホモジナイズ後直ちに冷却し、その後凍結保存した。
【００１５】
３  実験例
仔ラットの人工哺育実験により本動物用人工乳の栄養学的効果を検証した。生後５日目の仔ラットに胃カニューレを装着し、体重あたり約０．３ｍｌ／日の人工乳を２時間間隔で３０分間に渡りシリンジポンプにより胃内に直接投与しながら１０日間飼育した。この間、仔ラットはポリスチレン製のカップに入れ、恒温（３８〜４０℃）水槽上で飼育した。仔ラットの成長を体重の伸びで表した結果を図１に示した。人工乳で生育した仔ラットの成長は良好で、対照とした母乳哺育した仔ラットの成長と違いはなかった。また、本発明の人工乳で哺育した仔ラットには、ブローティングは見られなかった。
ペプチド人工乳を用いて同様な実験を行った結果、人工乳と同様に仔ラットの良好な成長を認めた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、簡単かつ短時間で人工乳の調製が出来、さらに乳組成を自由に設定して調製が可能である。人工哺乳実験において極めて良好な仔ラットの成長が認められたことから、本発明の調製乳は栄養成分的に申し分ないことが証明された。
したがって、本発明は、哺育期の栄養生理学的研究の貢献に加えて、新たな付加価値を有したヒト用調製粉乳の開発に有用である。また、本人工乳をガンマー線滅菌して使用すれば、無菌動物の作成のための人工乳として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】人工乳哺育ラットと母乳哺育ラットとの成長曲線
【図１】
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