受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

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乳由来血圧降下ペプチド素材の開発①
カルピス株式会社
カルピス株式会社
はじめに　　　研究戦略部長
発酵応用研究所次長

②

山中

本村直
康

之①
則②

紹介する．

乳酸菌で発酵した乳は，保存性に優れるだけでなく，健康に

1.

発酵乳中の血圧降下ペプチドもよい飲み物として知られている．疫学的研究や実験的手法をさまざまな乳酸菌種の中で，L. helveticus は最も蛋白質分解通して，発酵乳または乳酸菌自体が，有用な機能を持つことが活性が強く，発酵乳中に多くのペプチドを生産する．発酵乳内示されている．有用性に関しては，発酵乳は，寿命延長効果，に高濃度に生産されるペプチドの保健効果に着目して，さまざガンの進行抑制，インターフェロン産生促進，血中コレステまな機能探索をした結果，L. helveticus 発酵乳特異的な血圧降ロールレベルの減少，抗菌作用など，多くの有用な機能を持つ下作用を見出した（表 1）．その作用には血圧上昇にかかわるアことが報告されている．しかしながら，有効成分，作用機序おンジオテンシン変換酵素（ACE）を阻害する活性を有する 2 種

よびヒトでの有用性に至る一連の関係について明らかにされたのトリペプチド VPP および IPP が主要な役割を果たす事を明例は少なかった．われわれは，乳酸菌の菌種固有の性質上の特らかにした．VPP, IPP 配列は，βおよびκカゼインの配列にみ徴を活かした差別的な機能開発を実施した結果，Lactobacillus

られる．その後の乳酸菌蛋白分解酵素の解析から，複数の酵素

helveticus に特徴的な効果として血圧降下作用を見出し，そのの作用により産生されることがわかっている．また，プロリン関与成分として 2 種の血圧降下ペプチド Val-Pro-Pro（VPP）お残基を有するペプチドは分解酵素への耐性が強いことから，

よび Ile-Pro-Pro（IPP）を発見した．両ペプチドを高生産する

Pro-Pro 配列を有する両ペプチドは，これ以上の分解を受けず菌株の分離，さらに酵素法による乳蛋白質からの両ペプチドの乳中に残存し，かつ，経口摂取した際に消化酵素による分解を効率生産に成功し，ここで開発したペプチド素材を用い，血圧受けにくいというアドバンテージとなっている．

分野における飲料開発からサプリメント開発，素材販売への展

2.

発酵技術の実用化

VPP, IPP を関与成分として含む L. helveticus 発酵乳のヒト開が可能となり，今日に至っている．
本稿では，血圧降下ペプチドの発見，発酵による生産と実用試験における有効性実証を経て，特定保健用食品としての表示化，酵素法による製造の確立と実用化，有用性の科学的な検証許可を取得し，1997 年に ｢カルピス酸乳アミール S｣ を発売すとしてヒト試験による有用性と作用メカニズム解析，に関してるに至った．当時，「カルピス酸乳アミール S」は乳酸菌発酵

表1
菌種

各種乳酸菌発酵乳の血圧降下作用とペプチド含量の評価
ペプチド量（％）

プロティナーゼ活性（U/ml）

ACE 阻害活性（U/ml）

血圧降下値（ΔmmHg）

control（milk）（Lactobacilli）

0.00―0－5.0±7.3

L. helveticus CP790
L. helveticus CP611
L. helveticus CP615
L. helveticus JCM1006
L. helveticus JCM1120
L. helveticus JCM1004

0.190.25
0.18
0.15
0.100.21230
367
420
182
112
186

5870
51
26
34
48

－27.4±13.3**－20.0±9.6**－23.0±13.4**－15.2±9.3*－6.5±10.8－29.3±13.6**

L. delbrueckii subsp. bulgaricus CP973
L. delbrueckii subsp. bulgaricus JCM1002
L. casei CP680
L. casei JCM1134
L. casei JCM1136
L. acidophilus JCM1132
L. delbrueckii subsp. lactis JCM1105（Streptococci）
S. thermophilus CP1007（Lactococci）
L. lactis subsp. lactis CP684
L. lactis subsp. cremoris CP312

0.19
0.11
0.01
0.00
0.09
0.00
0.08

10512435282528182228
39188
16

－0.8±8.2－4.5±4.0－0.2±6.6－7.0±11.2－9.6±7.2－8.7±7.8－3.3±3.5

0.02

35

3－2.4±8.1

0.00
0.02

35
18

4
4

－7.3±10.5－5.8±13.9

Significant differences from the control, **p＜0.01, *p＜0.05

10《農芸化学技術賞》

受賞者講演要旨

乳を利用している点で，健康イメージへの受容性が高いこと
や，他社に先駆けて市場投入したこともあり，差別化された製品コンセプトが認知され大きな話題となった．
その後，VPP, IPP 産生能の高い乳酸菌を得る目的で，蛋白分解能と ACE 阻害活性を指標に菌株の分離と選別を重ね，L.
helveticus CM4 株の分離・取得に至った．本株使用により，血圧降下ペプチド VPP, IPP の生産性を約 2 倍高めることができ，製品の風味改良や小容量化が可能となった．乳原料を乳酸菌で

図1

発酵するだけで安定的に機能性成分を産生し，その後の加工なVPP と IPP を活用した製品の例

どの処理が不要であり，通常の飲料製造と同じプロセスで製品化できる点は製品コンセプトのみならず，生産コスト面から考いる．これら試験成績をまとめたメタアナリシス解析もなさえても大きな強みとなった．

れ，両ペプチド摂取が血圧降下に有用であるとする報告がなさ

酵素法技術の開発れ，本技術への信頼性が広く認められている．一方，安全性に

3.

乳酸菌の中で L. helveticus は高い蛋白質分解活性を有する関しても，動物やヒトでの単回投与試験，連続投与（長期）試が，発酵乳中には未分解の乳蛋白質が未だ多く残存する．発酵

験などの各種安全性試験によって，その安全性の高さが確認さ乳としての加工適性は高いものの，発酵乳は発酵時に生産されれている．

る特徴的風味のため様々な食品形態への加工が制限される．ま6.

作用メカ二ズムの解析

た，海外での事業展開などでの輸送上の課題がある．そこで，一般的に生体内 ACE を阻害すると血圧降下に至ると言われVPP, IPP の安全で効率的な生産方法として酵素法による技術ているが，ペプチド素材が生体内でのこのような作用を示すこ開発の検討を進めた．乳酸菌酵素研究で蓄積した必要酵素としとを矛盾なく説明した例はほとんどない．特に，血圧降下ペプての要件は判明していたが，数種類の酵素を混合し経済的にもチドの血中への移行や組織での役割などは殆ど解析されていな生産に利用可能な酵素群としなければならない課題があった．

い．VPP, IPP を動物に経口投与後に各組織を採取する際に変そこで，低分子のペプチド産生能に優れ，かつ ACE 阻害活性性剤を加えることでペプチド分解をおさえ，VPP, IPP が存在の強い乳蛋白分解物を調整することが出来る食品用酵素群をするか検出可能となった．その結果，肺および動脈にその酵素選抜することで，課題をクリアすることができた．こうして得活性阻害に十分な濃度の VPP, IPP が蓄積されることが示されられた Aspergillus oryzae 酵素を用いた生産方法を用いると，た．さらに，蛍光標識した両ペプチドを用いた組織染色によ

VPP, IPP の生産効率は実にほぼ 100％に近いものとなった．

り，VPP と IPP が動脈中の血圧調節に重要な役割を果たす血4.

酵素法素材の実用化

管内皮細胞により高濃度で蓄積されることが明らかになった．

酵素法を実用技術として採用し，安定生産技術を開発し，乳また，動脈内の遺伝子変動の解析から医薬品 ACE 阻害剤と同原料の安価入手や大規模の酵素処理，濃縮，粉化処理のため海じような酵素阻害が細胞内で起こっていることを確認した．こ外での大量生産を実施した．工業的レベルでのスケールアップ

れらのメカニズム解析によりペプチドが実際に生体内で寄与しにより，数十トンレベルでのカゼイン分解物からの安価生産がていることを検証している．

可能となり，素材ビジネスとしての可能性を大きく広げた．本

おわりに原料を活用することで国内においては発酵乳を用いない果汁

最近，VPP, IPP は，血管内皮機能障害，動脈硬化，循環器ベースの飲料にペプチドを添加した特定保健用食品を許可取得

障害を予防する可能性があることを動物実験で確認し，かつ，し「アミール S 毎朝野菜」として発売した（図 1）．また，飲料血管内皮機能改善効果があることをヒト試験で確認した．この以外の製品形態の開発が可能となった．酵素法による粉末素材ように，カゼイン由来ペプチドである VPP および IPP は，血については，B to B 事業において大手国内外食品メーカーへ圧のみならず血管・循環器疾患に対して良好な影響を与える可の原料販売が可能となり，米国やアジア諸国における原料販売能性がある．

事業への展開にまで至っている．また，機能性成分の物質特今後，本技術によって開発した VPP, IPP 素材を使った製品許，用途特許，製造特許など国内外に出願することで，原料供がひろまり，多くの方に利用され健康維持に寄与できることを給および特許ライセンスでの事業基盤構築に結びつけた．

期待している．

5.

ヒト試験での有用性検証

前述した発酵乳または酵素法素材を用い，様々な食品形態

謝辞

本研究成果は，共同研究における各分野の専門家の（発酵乳，果汁飲料，タブレットなど）の製品開発を行ってい諸先生方，カルピス株式会社・研究開発部門および生産技術にる．それぞれについて，ヒト試験で有用性検証を実施し，これかかわる多くの関係者の尽力によるものであり，ここに深謝いまでに，15 種以上の様々な臨床試験において，いずれも有意たします．また，本賞選考への推薦をいただきました選考委員な血圧降下作用を確認している．有効性に関しては，近年海外の先生方に厚く御礼申し上げます．

でも同成分を含む食品の有効性試験成績がいくつか報告されて