CN106795541A - 含有甲萘醌‑7的培养物以及甲萘醌‑7的制造法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的之一在于在甲萘醌‑7的制造上提供一种新的制造技术,并且,利用该技术提供含有甲萘醌‑7的食品及食品原料。本发明人在能够在高温环境下繁殖的细菌中发现了具有高的甲萘醌‑7产率的细菌,并发现通过使用各种培养原料培养本菌能够解决上述课题,从而完成了本发明。
Description
技术领域
本发明涉及含有甲萘醌-7的培养物及甲萘醌-7的制造法。
背景技术
维生素K是一种脂溶性维生素,是已知的具有保持正常的血液凝固的功能以及促进骨骼的形成、预防动脉硬化等各种效果的重要维生素。在自然界中,植物体内存在维生素K1(叶绿醌),细菌等的内部存在维生素K2(甲萘醌),由于能够期待维生素K有预防或治疗骨质疏松症及动脉硬化等效果,因而优选在日常生活中摄取。此外,由于新生儿、婴儿出血症由缺乏维生素K引起等,维生素K也因此而受到关注。
一直以来,制造维生素K2的一种即甲萘醌-7均使用具有高的甲萘醌-7生成能力的枯草芽孢杆菌菌株(所谓的纳豆菌)(专利文献1、2)。作为使用枯草芽孢杆菌菌株以外的细菌的例子,已知有使用乳酸菌或大肠菌的制造方法(专利文献3、4)。
作为一个侧面,在骨质疏松症及动脉硬化的预防上,由于摄取豆类中富含的蛋白质、维生素、矿物质等营养素和维生素K非常有效,因此,作为摄取维生素K的方式,以豆类为基质摄取维生素K是优选的方式之一。由于豆类还富含异黄酮、皂甙、多酚等生理功能成分,因此,从这一点上也优选同时摄取维生素K和豆类。符合这种摄取方式的食物是传统食用至今的“纳豆”。并且,富含大豆分离蛋白及乳清蛋白浓缩物等蛋白质的蛋白质组合物被作为各种蛋白质强化饮料及蛋白质强化食品、浓流质食品等的高营养食品的蛋白质源而使用,在这些高营养食品中为增进健康而均衡地混合有各种营养成分及功能性成分,同时摄取这些蛋白质和对预防骨质疏松症及动脉硬化也有效的维生素K,亦是非常有效的。
作为其他的一个侧面,在食品加工业,食品制造过程会产生各种食品副产物,其中也有含有蛋白质的食品副产物,废弃这些副产物将导致环境负荷大,这一点是一个问题。
例如,大豆乳清是在大豆分离蛋白及豆腐的制作过程中产生的含有蛋白质的食品副产物,含有大豆低聚糖及酸可溶性的大豆蛋白质等,如果浓缩,会成为粘度高的液状甚至膏状。但是,虽然进行使用乳酸菌等使大豆乳清发酵(专利文献5、6)的部分尝试,但现状是多数被作为饲料利用或被废弃,至今尚未被作为食品高度利用,环境负荷大。
此外,豆渣是使用大豆制作豆腐及豆乳或大豆分离蛋白时产生的含有纤维质、蛋白质、油分的含有蛋白质的食品副产物。此外,使用大豆以外的植物种子分离蛋白质时产生的豆渣,例如从芝麻、花生、菜籽、向日葵、棉籽等富含蛋白的粮油种子、以及豌豆、菜豆、蚕豆等蛋白含量多的豆类分离出蛋白质后的各种残渣也叫豆渣。
对于这种豆渣,为有效利用也进行了各种尝试。例如,公开了一种使用纳豆菌使豆渣发酵而制造维生素K类的方法(专利文献7)。此外,还公开了一种使用特定的菌种使含有豆渣等的海产物残渣等发酵,从而制造饲料添加物的方法(专利文献8),以及使含有豆渣等的鳞介类加工残渣发酵,从而制造家畜饲料或养殖饵料的技术(专利文献9)。
此外,大豆蛋白质水解物的高分子划分(fraction)是在通过蛋白酶分解大豆蛋白质,制造低分子的蛋白质水解物(大豆肽)时,在水解过程中比较高分子的蛋白质水解物不能完全分解成低分子而凝集的,作为不溶性划分而产生的副产物。近年来,对于大豆肽,将其作为发泡性酒精饮料的发酵原料的利用正在发展(专利文献10),但现状却是该不溶性的高分子划分被大量废弃。
此外,大豆胚轴是大豆发芽时变成幼芽、幼根的部分,除了含有蛋白质、寡糖等以外,还富含异黄酮及皂甙等微量营养成分。因此,通过酒精或水等从大豆胚轴提取,并根据需要将提炼的大豆胚轴提取物作为健康食品原料而被利用,或以大豆胚轴原样的方式作为健康食品原料而被利用,但由于具有独特的苦味或有收敛味的风味,直接提供作为食品有困难。另一方面,也在尝试使用米曲霉等使大豆胚轴发酵,改善大豆胚轴的品质(专利文献11)。此外,被指出大豆胚轴中含有的大豆异黄酮的生理作用的活性本体可能是大豆甙元的代谢物雌马酚,并提出使用产生雌马酚的微生物使大豆胚轴发酵的尝试(专利文献12)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-34554号公报
专利文献2:日本特开平8-73396号公报
专利文献3:日本特开平10-56959号公报
专利文献4:日本特开2011-160803号公报
专利文献5:日本特开2011-97865号公报
专利文献6:日本特开2011-147398号公报
专利文献7:日本特开平11-196820号公报
专利文献8:日本特开2000-342190号公报
专利文献9:日本特开2007-300883号公报
专利文献10:日本特开2007-110910号公报
专利文献11:日本特开昭63-230050号公报
专利文献12:日本特开2012-161323号公报。
发明内容
发明要解决的课题
适于专利文献1至4公开的纳豆菌、乳酸菌、大肠菌等细菌的培养的温度带,通常是30℃至45℃附近的中温区域,但该中温区域也是其他许多杂菌的最佳繁殖温度区域,因此,令人担心在培养过程中杂菌会繁殖。由于在杂菌繁殖的情况下,会影响甲萘醌-7的稳定生产,因此,在生产管理上需要留意不让杂菌繁殖。
此外,最通常用于甲萘醌-7制造的纳豆菌会对培养物附加独特的风味,并赋予因γ-聚谷氨酸(γ-PGA)放出而产生的粘糊糊的粘质,因此,要提高用途的通用性,必须高度地提炼甲萘醌-7。
“纳豆”作为维生素K和豆类、或维生素K和蛋白质一同摄取的方式的代表,由于具有起因于纳豆菌发酵过程中产生的γ-聚谷氨酸的拉丝性,因此,粘性口感是其特征。但是,也正因此而具有不易食用且口中有残留的拉丝感,并且,还有纳豆菌发酵导致的特有的发酵味,因此,有时会让人讨厌。最近的现状是,虽然已开发出改良了发酵味的纳豆,但还难以为大众在饮食生活中所接受。
作为其他侧面,食品工业现状是产生并废弃大量含有蛋白质的食品副产物,作为饲料利用也局限于极小的一部分,给环境造成了巨大负担。以大豆乳清或豆渣为原料,利用专利文献5至9中公开的微生物使其发酵,但为了进一步高度利用这些副产物,更加需要提高附加价值。
因此,由于甲萘醌-7作为维生素K而营养价值高,只要能够使食品副产物发酵并高效地产生甲萘醌-7,就非常有用。但现状是,在使用专利文献1、2这样的纳豆菌的情况下,存在所述的拉丝性及特有的发酵味的问题,在高度利用方面通用性尚低。此外,在作为饲料使用时,拉丝性及纳豆菌的发酵味有时会出现适口性差,摄食性低的问题。
此外,使米曲霉作用于在专利文献11中得到的大豆胚轴之后的发酵物,有一种类似糠一样的特点的发酵味,关于甲萘醌-7的生成也没有被提及。在专利文献12中,虽然也得到了使乳酸菌作用于大豆胚轴之后的发酵物,但其以通过发酵使大豆胚轴中含有的异黄酮进一步产生有用的雌马酚为目的,有关甲萘醌-7的产生也没有被提及。
因此,本发明的目的在于提供一种甲萘醌-7制造方面的新的制造技术。而且,本发明也以利用该技术提供含有甲萘醌-7的食品为目的。
此外,本发明的目的还在于提供一种新的甲萘醌-7的摄取方式,能够像纳豆那样,将豆类的均衡的营养素及生理功能成分与甲萘醌-7同时摄取。并且,还以提供一种能够将必需的营养素即蛋白质与甲萘醌-7同时摄入的新的甲萘醌-7的摄取方式为目的。
此外,本发明的目的也在于利用含有蛋白质的食品副产物并使其生成有用的甲萘醌-7作为维生素K2,从而提供含有甲萘醌-7且风味良好的含有蛋白质的食品副产物的发酵物。
解决课题的手段
为解决上述课题,本发明人在各种环境下培养广大的种类繁多的微生物,进行了锐意探索。在这个过程中,在也能够在高温环境下繁殖的细菌中意外地发现了具有高的甲萘醌-7产率的细菌,并发现通过使用各种培养原料培养本菌,能够解决上述各种课题,从而完成了本发明。
即,本发明包括以下的构成。
(1)一种含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,含有在50℃以上的高温下能够繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌、以及甲萘醌-7。
(2)根据所述(1)记载的培养物,甲萘醌-7是通过培养该细菌而生成的。
(3)根据所述(1)或(2)记载的培养物,该细菌是厌氧芽孢杆菌属细菌。
(4)根据所述(1)至(3)中任一项记载的培养物,该细菌是选自由嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、施氏芽孢杆菌(Bacillus schlegelii)、酸热芽孢杆菌(Bacillusacidocaldarius)、地衣形芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌、环状芽孢杆菌、强固芽孢杆菌(Bacillus firmus)、致黑脱硫肠状菌(Desulfotomaculum nigrificans)、肋生盐弧菌(Salinivibrio costicola)、嗜酸热原体、水生栖热菌以及嗜热栖热菌(Thermusthermophilus)构成的组中的一种以上。
(5)根据所述(1)至(4)中任一项记载的培养物,该培养物是利用含有氮源的微生物培养用的培养基培养的。
(6)根据所述(1)至(4)中任一项记载的培养物,该培养物是豆类发酵物。
(7)根据所述(1)至(4)中任一项记载的培养物,该培养物是含有蛋白质的食品副产物的发酵物。
(8)根据所述(7)记载的培养物,含有蛋白质的食品副产物是大豆乳清、豆渣、大豆蛋白质水解物的高分子划分或大豆胚轴。
(9)根据所述(1)至(4)中任一项记载的培养物,该培养物是在固形成分中含有30重量%以上蛋白质的发酵蛋白质组合物。
(10)一种甲萘醌-7的制造法,其特征在于,使用至少含有氮源的原料,培养能够在50℃以上的高温下繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌,使培养物中生成甲萘醌-7。
(11)一种含有甲萘醌-7的培养物的制造法,在所述(10)记载的工序中,使培养物中生成甲萘醌-7之后,回收或再加工该培养物。
(12)根据所述(10)或(11)记载的制造法,从该培养物进一步提炼甲萘醌-7。
(13)根据所述(10)至(12)记载的制造法,以50℃至80℃的温度进行培养。
(14)根据所述(10)至(13)记载的制造法,所述细菌是在50℃以上的高温下在24小时以内每100ml培养液生产10μg以上的甲萘醌-7的细菌。
(15)根据所述(14)记载的制造法,该细菌是厌氧芽孢杆菌属细菌。
(16)根据所述(14)或(15)记载的制造法,该细菌是选自由嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、施氏芽孢杆菌、酸热芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌、环状芽孢杆菌、强固芽孢杆菌、致黑脱硫肠状菌、肋生盐弧菌、嗜酸热原体、水生栖热菌以及嗜热栖热菌构成的组中的一种以上。
(17)根据所述(11)至(16)中任一项所述的培养物的制造法,该培养物是使用含氮源的微生物培养用的培养基培养的。
(18)根据所述(11)至(16)中任一项所述的培养物的制造法,该培养物是使用该细菌使豆类发酵而得到的豆类发酵物。
(19)根据所述(11)至(16)中任一项所述的培养物的制造法,该培养物是使用该细菌使含有蛋白质的食品副产物发酵而得到的发酵物。
(20)根据所述(11)至(16)中任一项记载的培养物的制造法,该培养物是使用该细菌使含蛋白质的发酵原料发酵而得到的、在固形成分中含有30重量%以上蛋白质的发酵蛋白质组合物。
发明效果
根据本发明,通过选择在高温下也能够繁殖且能够生成甲萘醌-7的细菌,并使用各种培养原料培养,从而能够抑制在中温区域繁殖的一般细菌的繁殖,在控制杂菌繁殖的同时稳定地制造大量的甲萘醌-7。这些细菌不会像纳豆菌那样呈现纳豆独特的风味,或表现出粘性,适口性卓越,也无需发酵后进行去异味工序等的麻烦。因此,即使没有高度地提炼甲萘醌-7而只是培养物原样,或即使是低的精制度,也能够作为品质优良的含有甲萘醌-7的组合物而利用。
并且,作为本发明的一方式,能够得到大量累积甲萘醌-7且拉丝性及特有的发酵味小的豆类发酵物。并且,根据该豆类发酵物,能够将由来于豆类的丰富营养素和生理功能成分与甲萘醌-7同时摄取,从而能够提供在预防骨质疏松症、动脉硬化及脑卒中方面也有用的甲萘醌-7的新摄取方式。
并且,作为本发明的一其他方式,能够得到大量累积甲萘醌-7且拉丝性及特有的发酵味小的发酵蛋白质组合物。并且,根据该发酵蛋白质组合物,能够同时摄取必需营养素即蛋白质与甲萘醌-7,从而能够提供在预防骨质疏松症、动脉硬化及脑卒中方面也有用的甲萘醌-7的新摄取方式。
而且,作为本发明的一其他方式,能够提供一种通过发酵生成并高度含有甲萘醌-7,且没有像纳豆那种独特的发酵味,风味也良好的含有蛋白质的食品副产物的发酵物。并且,能够提高原本大部分被废弃的含有蛋白质的食品副产物的附加价值,促进高度利用。
具体实施方式
本发明的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于含有能够在高温下繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌、以及甲萘醌-7。并且,本发明的甲萘醌-7的制造法,其特征在于使用至少含有氮源的原料,培养能够在高温下繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌,使培养物中生成甲萘醌-7。此外,在本说明书中,“培养”及“发酵”这两个术语并非是以限定的意思区别的术语,两者均作为广义的繁殖微生物的意思使用,可以适当互换。
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
(培养原料)
在本发明中,用于培养细菌的原料,只要是包括普通细菌的培养所需的氮源和碳源的即可,没有特别限定。作为氮源,可以含有:蛋白质及蛋白质水解物、氨基酸、氨、硫酸铵及氯化铵等铵盐、硝酸盐、尿素等。作为蛋白质,无论动物性、植物性的哪一种均可使用,例如,可以使用市售的乳蛋白质、小麦蛋白质、大豆蛋白质、胶原蛋白、以及它们的水解物等。并且,也可以使用含有这些蛋白质的乳原料及小麦、或大豆及绿豆等豆类、从该豆类摘取的子叶及胚轴等天然原料。此外,豆类的情况下,也可以使用由其制作的豆乳以及副产物豆渣。此外,作为培养基成分,也可以使用通常使用的玉米浆(corn steep liquor)、聚蛋白胨、蛋白胨、酵母浸出物、小麦皮等。
在本发明中,作为培养原料,除了氮源以外,还可以适当含有碳源、无机盐、维生素类。作为碳源,可以使用葡萄糖、蔗糖等糖类、有机酸、正链烷烃等。作为无机盐,可以使用钙盐、镁盐、铁盐、锰盐、磷酸盐、重碳酸盐等。
以下,对能够作为培养原料使用的具体例进行说明,但本发明不受这些培养原料的任何限定。
(1)豆类
在本发明中,作为原料的豆类只要是能够利用在本发明中使用的微生物发酵的即可,没有特别限定。作为豆类,可以使用例如:大豆、小豆、绿豆、菜豆、豇豆、豌豆、蚕豆、鹰嘴豆、小扁豆、Black Chana(Black Chickpea;黑色鹰嘴豆)、Moong Dal(绿豆的去皮后切割成1/2的豆瓣)、黑眼豆、红扁豆(Red Lentil)、Canario Beans、Carioquinha(Carioca Beans;里约热内卢菜豆)、黑绿豆、利马豆、赤小豆、班巴拉花生、兵豆、山黧豆、刀豆、日本黧豆、瓜尔豆、四棱豆、藤豆、多花菜豆、木豆、黑吉豆、羽扇豆、浜豌豆、长角豆、刺桐、野葛等。其中,大豆由于通过本发明的微生物发酵所得的甲萘醌-7的生成量大,因此,优选作为高含甲萘醌-7的大豆发酵物。
此外,这些豆类可以是像毛豆那样未熟透的,或者也可以是像发芽大豆那样实施过发芽处理的。
所述豆类可以在通过微生物使其发酵前先进行脱皮、脱胚轴、粗碎、粉碎、加水、混合、浸渍、磨碎、蒸煮、糖化、加温、杀菌等前处理。作为一个优选的前处理例子,可以列举例如:脱皮后用水浸渍,蒸煮,得到煮豆的前处理工序;脱皮后进一步粗碎,用水浸渍,蒸煮,得到粗碎之后的煮豆的前处理工序;脱皮后用水浸渍,磨碎,对得到的悬浮液加温的前处理工序;以及对脱皮后粉碎的豆类加水,混合,对得到的悬浮液进行加温的前处理工序等。
(2)含有蛋白质的食品副产物
本发明的含有蛋白质的食品副产物是食品工业中由天然原料制造目标食品时生成的副产物,指含有蛋白质的物质。例如,大豆的情况下,可以列举:作为提取大豆油之后的粕的脱脂大豆、作为豆酱及煮豆等制造时的副产物的大豆的煮汁、作为酱油粕、豆腐的副产物的大豆乳清及豆渣、作为豆浆的副产物的豆渣、作为大豆分离蛋白的副产物的大豆乳清及豆渣、作为大豆浓缩蛋白的副产物的大豆乳清、作为大豆肽制造时的副产物的大豆蛋白质水解物的高分子划分(HMF)、大豆胚轴等。
除了大豆以外,还可以利用由豌豆及红豆等其它豆类生成的副产物、由油菜籽及向日葵等粮油种子生成的油的提取粕、由玉米及薯类等生成的淀粉的提取粕、由甘蔗及甜菜等生成的砂糖的提取粕、糖浆、米糠、酒糟等、含蛋白质的各种副产物。其中,对几种副产物的例子进行更具体的说明。
举一个例子,大豆乳清是在从脱脂大豆及大豆提取水时或提取水后,大豆的主要储藏蛋白即7S球蛋白和11S球蛋白被除去,从而含有凝集素及胰蛋白酶抑制剂等的微量成分作为蛋白质的副产物。例如,通过水性溶剂提取脱脂大豆,除去豆渣而得到豆浆,利用等电点沉淀(pH4至5)回收以7S球蛋白和11S球蛋白为主成分的大豆分离蛋白,将作为副产物而得到的淡黄色液体称为大豆乳清。可以使用通过酸性水溶液及酒精洗涤脱脂大豆并得到浓缩大豆蛋白时作为副产物而得到的大豆乳清;或者,在豆腐或油豆腐等的制造阶段生成的大豆乳清,即、在向由大豆得到的豆浆添加凝固剂,使豆浆凝固并挤压(压实)生成的豆腐之后,生成的淡黄色的上清液,并没有特别限定。
举一个其他例子,豆渣是在由大豆制造豆腐及豆浆或大豆分离蛋白时产生的包括纤维质、蛋白质、油分的含有蛋白质的食品副产物。从大豆以外的植物种子分离蛋白质时产生的豆渣,例如从芝麻、花生、菜籽、向日葵、棉籽等富含蛋白的粮油种子、以及豌豆、菜豆、蚕豆等蛋白含量多的豆类分离出蛋白质后的各种残渣也被用于本发明。
举一个其他例子,大豆蛋白质水解物的高分子划分(fraction)是在通过蛋白酶水解大豆蛋白质,制造低分子的蛋白质水解物(大豆肽)时,在水解过程中比较高分子的蛋白质水解物不能完全分解成低分子而凝集的,作为不溶性划分而被废弃的含有蛋白质的食品副产物。以下,有时将该不溶性划分称为“HMF(高分子量组分)”。
进一步举出其他的例子,大豆胚轴是在将完整的大豆脱皮,分出子叶部分的过程中产生的包括纤维质、蛋白质、油分的含有蛋白质的食品副产物。未加工的大豆胚轴能够直接使用,但可以适当进行后述的前处理,并且,也可以使用接触水或酒精类等水性溶剂,除去异黄酮、寡糖、皂甙等可溶性成分之后的大豆胚轴提取残渣。作为一个优选的前处理例子,可以列举例如:用水浸渍大豆胚轴,蒸煮,得到蒸煮大豆胚轴的前处理工序;粗碎大豆胚轴,用水浸渍,蒸煮,得到粗碎之后的蒸煮大豆胚轴的前处理工序;用水浸渍大豆胚轴,磨碎,加温所得到的悬浮液的前处理工序;以及对粉碎大豆胚轴后的豆类加水,混合,加温所得到的悬浮液的前处理工序等。
(蛋白质组合物)
本发明的蛋白质组合物是指蛋白质含量在固形成分中为30重量%以上,或50重量%以上,或70重量%以上,或80重量%以上的以蛋白质为主体的组合物。并且,本发明的发酵蛋白质组合物是指具有该蛋白质组成且已被发酵的组合物。作为用于调制蛋白质组合物的原料的含蛋白质原料,只要是含有微生物发酵通常需要的蛋白质,并没有特别限定。无论是动物性或植物性的哪一种均可,例如奶、蛋、鱼肉、畜肉等动物原料;小麦、大麦、大米、玉米等谷物;大豆、豌豆、绿豆等豆类;油菜籽、向日葵、棉籽等种子类等植物原料。这些也可以是事先脱脂而提高了蛋白质含量的原料。
如此地,蛋白质的来源没有特别限定,例如,可以使用脱脂奶粉、乳清蛋白浓缩物及酸水解酪蛋白以及酪蛋白钠等乳蛋白质组合物;卵白、蛋黄等卵蛋白质组合物;面筋等小麦蛋白质组合物;全脂豆浆、脱脂豆浆、浓缩大豆蛋白、大豆分离蛋白等大豆蛋白质组合物;以及它们的水解物等,也可以将它们多种组合使用。
(细菌)
在本发明的甲萘醌-7的制造中,重要的是,被用于培养的细菌应使用能够在50℃以上的高温环境下繁殖,且具有产生甲萘醌-7的能力的细菌。如下所述,本发明人发现了同时具有这两个特征的细菌。
即使在这些细菌中,也优选选择甲萘醌-7生产力更高的菌种。本领域技术人员能够通过培养试验适当筛选生产力高的菌种,甚至菌株。
本发明人发现的在50℃以上的高温下也能够繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌的菌种,可以举出“厌氧芽孢杆菌属”作为一个选择肢。可以列举例如:溶淀粉厌氧芽孢杆菌(Anoxybacillus amylolyticus)、Anoxybacillus ayderensis、Anoxybacillusbogrovensis、Anoxybacillus caldiproteolyticus、Anoxybacillus contaminans、Anoxybacillus eryuanensis、好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)、好热黄无氧芽孢菌好热黄亚种(Anoxybacillus flavithermus Subspecies flavithermus)、好热黄无氧芽孢菌云南亚种(Anoxybacillus flavithermus Subspecies yunnanensis)、Anoxybacillus gonensis、Anoxybacillus camschatcensis、Anoxybacilluskestanbolensis、Anoxybacillus mongoliensis、普希金无氧芽孢杆菌(AnoxybacillusPushchinensis)、Anoxybacillus pushchinoensis、努比卤地无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus rupiensis)、Anoxybacillus thoravatriensis(サラバトリエンシス)、Anoxybacillus tenchonensis(テンチョンエンシス)、Anoxybacillus tepidamans、Anoxybacillus thermarum、Anoxybacillus voinovskiensis等。
并且,作为厌氧芽孢杆菌属细菌以外的菌种的选择肢,可以列举例如:嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、施氏芽胞杆菌、酸热芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌(Bacillus badius)、环状芽孢杆菌、强固芽孢杆菌、致黑脱硫肠状菌、肋生盐弧菌(Salinivibrio costicola)、嗜酸热原体、水生栖热菌、嗜热栖热菌等。
本领域技术人员能够选择从这些菌种中选出的任一种或两种以上。并且,也可以组合前者(厌氧芽孢杆菌属)以及后者(厌氧芽孢杆菌属以外)的菌种。
此外,在后述的实施例中记载有厌氧芽孢杆菌属细菌、嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌这四种菌种的培养例。这些以外的上述菌种也是无论哪种均能够在高温区域下繁殖的菌种,这些细菌由于是自身菌体内作为电子传递系的辅酶而保有的醌类的主要物质中含有甲萘醌-7的菌种,因此,如果立足于后述实施例的新见解,则能够掌握这些菌种也具有甲萘醌-7生成能力这个信息。并且,制造者也可以购买这些市售的菌种使用。
尤其优选选择并使用在50℃以上,优选50至80℃的高温下在24小时以内每100ml培养液生产10μg以上甲萘醌-7,高温下的生产力高的菌种。作为其筛选方法,例如可以采用下述方法进行,即:将试验菌株接种到大豆酪蛋白消化(trypticase soy broth)液体培养基(Becton,Dickinson公司制造)上使其达到10cfu/ml,测量在适于该菌株的50℃以上的温度培养24小时后的100ml培养液中的甲萘醌-7的含量。作为特别优选的菌种,可以列举例如:好热黄无氧芽孢杆菌、Anoxybacillus contaminans、嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌。
(培养温度)
含有一般的杆菌属在内的多数细菌的最适繁殖温度区域是30℃至45℃,与此相对,本发明使用的特定的细菌是高温菌,最适繁殖温度区域是50℃至80℃。由于在30℃至45℃多数细菌能够活跃地繁殖,因此,培养过程中虽然杂菌可能会繁殖,但在50℃以上的高温区域,由于其他细菌难以繁殖,因而适于纯化培养。
因此,发酵温度设定在50℃以上适合在抑制杂菌繁殖的同时使培养物中生成甲萘醌-7。更优选在55℃以上的高温区域培养。而且,培养温度的上限只要在该细菌不死灭的常识范围内即可,通常设定为80℃以下,优选70℃以下,更优选60℃以下,能够高效地生成并蓄积甲萘醌-7。此外,由于该细菌繁殖所需的倍增时间为15分钟至30分钟左右,非常短(参考文献1:The formation of thermophilic spores during the manufacture of wholemilk powder:SCOTT et al.,Int.J.Dairy Tech.,60(2),p109-117(2007)),因此,适于只高效地纯化培养本菌。
(其他各种培养条件)
优选培养在好氧条件、微好氧条件、厌氧条件等目标细菌繁殖的条件下进行。培养时的pH通常优选6至11,但有时酸性下也适合。
培养方法没有特别限定,在使用含有氮源等培养原料的微生物培养用的培养基培养时,使用一般已知的液体培养或平板培养等公知的方法即可,作为一例,可以使用大豆酪蛋白消化液体培养基(Becton,Dickinson公司制造)等含有来源于大豆的成分的培养基。然而,不限定于仅使用这样的培养基培养的方法,采用符合培养原料的种类的合适培养方法即可。例如,也可以适当采用出自于在各种发酵食品的制造过程进行的发酵工序的方法等。并且,根据培养原料的种类,可以根据需要,在经过脱皮、脱胚轴、粗碎、粉碎、加水、混合、浸渍、蒸煮、糖化、加温、杀菌、过滤、磨碎等前处理工序之后,使其接触菌体开始发酵。
在培养工序使用的细菌也可以预培养。预培养之后,可以将菌液直接添加到培养原料中,或是使用离心分离或过滤器回收菌体,加入工序中。
培养工序的初期菌数为10的一次方至10的六次方cfu/ml,如果能达到10的三次方至10的五次方cfu/ml,则能够更有效地发酵。
如果在所述条件下培养例如4至24小时,优选4至12小时左右,则培养物中会生成甲萘醌-7,因此,在生成量最大的时间点,例如在细菌数充分繁殖到10的六次方至10的八次方cfu/ml左右的时间点,即可停止培养。
(培养物的加工)
所得到的培养物中的细菌,在被利用于培养之后,在该培养物中可以是最终的生存状态,如果有必要,也可以是经过加热杀菌或紫外线杀菌等杀菌处理的死灭状态。即,该培养物中含有的细菌,可以是活菌体或死菌体的任一种,该培养物也包含最终通过加热或紫外线等进行了杀菌处理后的细菌。制造者可以根据本培养物的各种利用形态选择杀菌处理的有无的任一种。
并且,通过原样回收该培养物,或者根据需要对该培养物进行干燥、浓缩、粉碎、压榨、蒸煮、熟化、冻结等加工,能够得到含有甲萘醌-7的培养物(含有甲萘醌-7的组合物)。并且,能够进一步制造添加其的食品或食品原料,或者药剂及饲料。此外,这里所说的食品也包含饮料。
这些食品及食品原料或是药剂,能够作为因甲萘醌-7而已知的生理功能的用途,例如骨质疏松症、动脉硬化、脑卒中等疾病的预防或治疗的用途;或是作为抗氧化作用的用途而使用。
此外,该培养物中含有的甲萘醌-7是通过使用所述特定的细菌培养培养原料而生成的,但该培养物中含有的甲萘醌-7的全量,无需都是利用该培养而生成的。该培养物中的甲萘醌-7的含量没有特别限定,但对营养功能而言优选高的,较优选100g干物中含有1μg以上,更优选10μg以上。
此外,通过从该培养物中对甲萘醌-7进行提取、分离等,也能够转而形成添加了进一步精制得到的甲萘醌-7的纯品、或含有其的组合物的食品或食品原料或药剂。从培养物提取甲萘醌-7的方法,选择对培养物最有效的方法即可,没有特别限定。例如,可以使用水、或甲醇及乙醇等有机溶剂提取,从而得到含有甲萘醌-7的组合物。作为具体的方式,例如,也包括在以大豆等豆类为原料进行了培养后,向该培养物中加水,与蛋白质及糖质等其他成分同时提取甲萘醌-7,除去不溶物,从而得到富含甲萘醌-7的豆浆这样的方式。
并且,根据需要进行利用有机溶剂的分配提取及柱层析等,能够得到进一步高纯度地提炼甲萘醌-7含量的含有甲萘醌-7的组合物。并且,即使从培养物中回收菌体本身,并干燥,也能够回收作为高浓度的含有甲萘醌-7的组合物。
(含有甲萘醌-7的培养物)
如上所述,本发明的含有甲萘醌-7的培养物是含有所述特定的细菌及甲萘醌-7的培养物。以下,示出几种使用各种培养原料培养所述细菌而得到的、含有甲萘醌-7的培养物的具体方式。
(1)豆类发酵物
作为本发明得到的培养物的一方式,含有甲萘醌-7的豆类发酵物的特征在于含有厌氧芽孢杆菌属等上述示出的特定的细菌以及甲萘醌-7。该豆类发酵物能够通过利用上述特定的细菌使上述豆类发酵,使该豆类中生成甲萘醌-7的工序而制造。
本发明的豆类发酵物的方式,可以是例如像纳豆那样整颗豆或半碎豆的状态,也可以是颗粒状、粉末状、悬浮液状中的任一种。如果使用大豆,则能够以和纳豆同样的方式制得产品。本豆类发酵物没有纳豆那样独特的发酵味,风味温和,且由于没有生成粘质物质,因而不会显示出粘糊糊的性状。
因此,所得到的本豆类发酵物具有高通用性,而且,能够加工而制造豆类发酵物的各种加工品,或制造使用所得的该豆类发酵物的各种食品。更具体而言,例如,也能够对所得的该豆类发酵物进行加工,加工成煮豆、豆膏、豆粉、豆浆、豆腐、豆渣、酱油,制造加工品,或原样使用所得的该豆类发酵物,制造含豆的汤或炖物等。
(2)含有蛋白质的食品副产物的发酵物
作为在本发明得到的培养物的其他一方式,含有甲萘醌-7的含有蛋白质的食品副产物的发酵物的特征在于含有厌氧芽孢杆菌属等上述示出的特定的细菌以及甲萘醌-7。该发酵物能够通过利用上述特定的细菌使上述含有蛋白质的食品副产物发酵,使该食品副产物中生成甲萘醌-7的工序而制造。
本发明的含有蛋白质的食品副产物的发酵物的方式,例如可以是保持原状的状态,也可以适当地形成颗粒状、粉末状、悬浮液状。本发酵物没有使用纳豆菌发酵时的那种独特的发酵味,风味温和,且由于没有生成粘质物质,因而不会显示出粘糊糊的性状。
因此,所得到的本发酵物具有高通用性,而且,能够加工而制造含有蛋白质的食品副产物的发酵物的各种加工品,或使用所得的本发酵物,制造各种食品、药剂及饲料。
(3)发酵蛋白质组合物
作为在本发明得到的培养物的进一步的其他一方式,含有甲萘醌-7的发酵蛋白质组合物,其特征在于它是在固形成分中含有30重量%以上蛋白质的组合物,还含有厌氧芽孢杆菌属等上述示出的特定的细菌及甲萘醌-7。蛋白质含量还可以是固形成分中50重量%以上,或70重量%以上,或80重量%以上。该发酵物至少能够通过利用所述特定的细菌使含有蛋白质的发酵原料发酵,从而生成甲萘醌-7的工序而制造。作为该发酵原料,例如可以利用上述的蛋白质组合物,该蛋白质组合物可以准备市售品而使用,也可以由含蛋白质原料制造蛋白质组合物并使用它。蛋白质只要是由来于含蛋白质原料的蛋白质即可,发酵工序的顺序可以任意,为简化工序,也可以设置在由含蛋白质原料制造蛋白质组合物的中间阶段。
本发明的发酵蛋白质组合物的形态,可以是例如颗粒状、粉末状、悬浮液状。本组合物没有使用纳豆菌发酵时的那种独特的发酵味,风味温和,而且,由于没有粘质物质的生成,因而不会显示粘糊糊的性状。
因此,所得到的本发酵物具有高通用性,而且,能够通过添加副原料或酶分解而进行加工,制造发酵蛋白质组合物的各种加工品,或使用所得的本组合物,制造各种食品及饮料、药剂及饲料。
实施例
以下,通过实施例及比较例等对本发明进行更详细的说明。此外,在以下的记述中,只要没有特别说明,“%”及“份”均表示“重量%”及“重量份”。此外,在实施例中,甲萘醌-7含量的测量根据佐藤等人的方法(参考文献2)进行。
参考文献2:Production of Menaquinone(Vitamin K2)-7by Bacillus subtilis(2001)J.B.B.,91(1)16-20。
〈A.甲萘醌-7的制造〉
实施例A1
向1000ml蒸馏水中溶解30g“大豆酪蛋白消化培养基”(Becton,Dickinson公司制造),通过高压釜灭菌,得到液体培养基。在非无菌环境的开放环境下,在该液体培养基中接种好热黄无氧芽孢菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacilluscontaminans(DSM 15866)这两种细菌,分别使其达到10cfu/ml,在55℃下培养,充分繁殖至静止期(10的八次方cfu/ml)之后,测量了所产生的甲萘醌-7的含量。两者的甲萘醌-7产生量分别为30μg/100ml及25μg/100ml。
实施例A2
采用和实施例A1同样的方法及条件,在60℃下培养嗜热脂肪土芽孢杆菌(NBRC12550),充分繁殖至静止期(10的八次方cfu/ml)之后,测量了所产生的甲萘醌-7的含量。本菌的甲萘醌-7产生量是25μg/100ml。
实施例A3
采用和实施例A1同样的方法及条件,在55℃下培养凝结芽孢杆菌(NBRC 12583),充分繁殖至静止期(10的八次方cfu/ml)之后,测量了所产生的甲萘醌-7的含量。本菌的甲萘醌-7产生量是20μg/100ml。
实施例A4
采用和实施例A1同样的方法及条件,在50℃下培养地衣形芽孢杆菌(NBRC12200),充分繁殖至静止期(10的八次方cfu/ml)之后,测量了所产生的甲萘醌-7的含量。本菌的甲萘醌-7产生量是20μg/100ml。
实施例A5
采用和实施例A1同样的方法及条件,在55℃下培养好热黄无氧芽孢菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)6.5小时(最终菌数:10的七次方cfu/ml)。好热黄无氧芽孢菌在短时间内蓄积甲萘醌-7,其含量是13μg/100ml。
比较例A1
采用和实施例A1同样的方法及条件,在40℃下培养枯草芽孢杆菌(NBRC 3013)6.5小时(最终菌数:10的五次方cfu/ml)。蓄积的甲萘醌-7含量水平低,为3μg/100ml。而且,花10小时使其充分繁殖至静止期(10的八次方cfu/ml)后,蓄积的甲萘醌-7含量为20μg/100ml。
比较例A2
在实施例A1,没有向液体培养基中接种细菌,在非无菌环境的开放环境下,在40℃培养该液体培养基,充分繁殖杂菌至静止期(10的八次方cfu/ml)。测量了该培养液的甲萘醌-7的含量,但未能检测出。
实施例A6
和实施例A1同样,得到了灭菌后的液体培养基。接着,在无菌环境下,向该液体培养基接种标准菌株好热黄无氧芽孢菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317),在55℃下进行了预培养。接下来,作为培养原料,使100g市售的粉末状大豆蛋白(fuji-proR)(不二制油(株)制,固形成分中蛋白质含量:90.8%)分散在900ml水中。向得到的大豆蛋白质溶液接种预培养液,使其浓度达到10的三次方cfu/ml。接着,在非无菌环境的开放环境下,在55℃培养该溶液8小时(最终菌数:10的八次方cfu/ml)之后,加热杀菌,得到培养物。得到的培养物的甲萘醌-7含量为每100g固形成分是300μg。
(品质比较)
通过表1对在实施例A1至A4以及比较例A1、A2得到的各培养物的品质进行了比较。尽管实施例A1至A4均是在非无菌环境的开放环境下培养的,但杂菌不繁殖,通过接种细菌的繁殖而生成甲萘醌-7,物性为低粘度的溶液,不会产生纳豆那样的粘性物质。并且,风味没有纳豆那样的独特的异味,仅会感觉到培养细菌时特有的发酵味,总体良好。尤其是实施例A1、A2,发酵味也小,更加良好。
在比较例A1,虽然生成了甲萘醌-7,但产生了纳豆味,溶液变成粘糊糊的。并且,在比较例A2,没有产生甲萘醌-7,杂菌繁殖,能闻到腐烂味。
由以上结果对实施例A1至A4使用的菌种的细菌学特征进行研究后发现,它们都是在50℃以上的高温下也能够繁殖的高温菌,而且,都是在菌体内含有甲萘醌-7作为电子传递系的主要辅酶。
(表1)
如上所述表明,只要培养在通常杂菌不能繁殖的50℃以上的高温下能够繁殖,且含有甲萘醌-7作为电子传递系的辅酶的细菌,则培养物中其他杂菌不繁殖,该细菌成为优势,在不影响风味及物性的情况下而有意地生成甲萘醌-7。
〈B.豆类发酵物的制造〉
实施例B1(大豆发酵物)
将大豆脱皮,加3倍水,静置一晚。接着,将其蒸煮,向所得的蒸煮大豆分别接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacilluscontaminans(DSM 15866)这两种细菌,分别使其达到10cfu/g,在55℃下发酵,充分繁殖微生物至静止期(10的八次方cfu/g),从而得到了大豆发酵物。此外,测量了大豆发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,各菌种的甲萘醌-7产生量分别是前者为870μg/100g以及后者为560μg/100g。
实施例B2(蚕豆发酵物)
在实施例B1,使用蚕豆替代大豆,其他和实施例B1同样地,得到了蚕豆发酵物。并测量了蚕豆发酵物中产生的甲萘醌-7的含量。各菌种的甲萘醌-7产生量前者(NBRC 15317)为330μg/100g以及后者(DSM 15866)为250μg/100g。
实施例B3(豌豆发酵物)
在实施例B1,使用豌豆替代大豆,其他和实施例B1同样地,得到了豌豆发酵物。并测量了豌豆发酵物中产生的甲萘醌-7的含量。两者的甲萘醌-7产生量前者(NBRC 15317)为350μg/100g以及后者(DSM 15866)为227μg/100g。
比较例B1(纳豆菌的大豆发酵物)
将大豆脱皮,加3倍水,静置一晚。接着,将其蒸煮并向得到的蒸煮大豆接种枯草芽孢杆菌(NBRC 3013),使其达到10cfu/g,在40℃下使其发酵(最终菌数:10的八次方cfu/g)。蓄积的甲萘醌-7含量为800μg/100g。
(品质比较)
通过表2对在实施例B1至B3以及比较例B1得到的各豆类发酵物的品质进行了比较。实施例B1至B3均生成有甲萘醌-7,物性不像纳豆那样发粘,发酵前的物性几乎没有变化。并且,风味没有纳豆那样的独特的发酵味,能够感觉到豆本身的温和味道。豆类中,大豆的发酵物产生的甲萘醌-7的生成量特别高。
(表2)
〈C.含有蛋白质的食品副产物的发酵物的制造〉
实施例C1(大豆乳清发酵物)
向低变性脱脂大豆加12倍量的水,在室温(大约20℃)下,在pH7提取后,离心分离,分成脱脂豆浆和豆渣。
在该脱脂豆浆中加入盐酸,使pH为4.5,离心分离,回收等电点沉淀之后的不溶性划分,将其利用于大豆分离蛋白的制造,另一方面,水溶性划分即大豆乳清被作为含有蛋白质的副产物生成。该大豆乳清中,在pH4.5的酸性下以固形成分中大约20%含有可溶性的乳清蛋白质。
使用苛性钠将该大豆乳清中和至pH7之后,分成两份,分别向其接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacillus contaminans(DSM15866)这两种细菌,分别使其达到10cfu/g,在55℃下发酵18小时,充分繁殖微生物至静止期(10的八次方cfu/g),得到了大豆乳清发酵物。此外,测量了该大豆乳清发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,各菌种的甲萘醌-7产生量分别是前者为390μg/100g以及后者为260μg/100g。得到的发酵物没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例C2(豆渣发酵物)
接着,将实施例C1得到的豆渣作为含有蛋白质的副产物使用。该豆渣中以固形成分中大约25%含有蛋白质。
将该豆渣加10倍的水,使用高压釜杀菌之后,分成两份,分别向其接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacillus contaminans(DSM 15866)这两种细菌,分别使其达到10cfu/ml,和实施例C1同样地发酵,得到了豆渣发酵物。并且,测量了该豆渣发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,各菌种的甲萘醌-7产生量分别是前者为310μg/100g以及后者为200μg/100g。得到的发酵物和实施例C1同样,没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
比较例C1(纳豆菌的豆渣发酵物)
在实施例C2,除了微生物以枯草芽孢杆菌(NBRC 3013)替代而在40℃发酵以外,其他相同,得到了豆渣发酵物。蓄积的甲萘醌-7含量是400μg/100g。并且,风味上让人感到有纳豆那样的独特的发酵味。
实施例C3(HMF发酵物)
在大豆分离蛋白(不二制油(株)制:商品名“fuji-proR”)的5%(W/V)水溶液1000ml中添加2g蛋白酶(大和化成(株)制:商品名“Protin AC10F”),在50℃下进行5小时发酵分解反应。反应后,在100℃下加热5分钟,使酶失活,冷却至室温后,以8000G×10分钟的条件进行离心分离,得到了100g比较高分子的大豆蛋白质水解物凝集的不溶性划分(HMF)。
将该HMF分成两份,向其接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillusflavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacillus contaminans(DSM 15866),分别使其达到10cfu/ml,和实施例C1同样地发酵,得到了HMF发酵物。并且,测量了该HMF发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,各菌种的甲萘醌-7产生量分别是前者为760μg/100g以及后者为500μg/100g。得到的发酵物和实施例C1同样,没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例C4(大豆胚轴发酵物)
将大豆胚轴加3倍水,静置一晚。接着,将其蒸煮,向所得的蒸煮大豆胚轴分别接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacilluscontaminans(DSM 15866)这两种细菌,分别使其达到10cfu/g,在55℃下发酵,充分繁殖微生物至静止期(10的八次方cfu/g),从而得到了大豆胚轴发酵物。此外,测量了大豆胚轴发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,各菌种的甲萘醌-7产生量分别是前者为1295μg/100g以及后者为850μg/100g。得到的大豆胚轴发酵物没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例C5(大豆胚轴发酵物2)
将生的大豆胚轴浸渍在10倍的80%乙醇中,提取异黄酮及皂甙等乙醇可溶性成分,通过过滤除去该提取液,将剩余残渣干燥,得到了大豆胚轴提取残渣。向该大豆胚轴提取残渣加3倍的水,和实施例C4同样接种两种微生物并分别使其达到10cfu/g,其他和实施例C4同样,得到了大豆胚轴发酵物。并且,测量了大豆胚轴发酵物中产生的甲萘醌-7的含量。各菌种的甲萘醌-7产生量是前者(NBRC 15317)为1115μg/100g以及后者(DSM 15866)为750μg/100g。得到的大豆胚轴发酵物和实施例C4同样,没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
比较例C2(纳豆菌的大豆胚轴发酵物)
将大豆胚轴加3倍水,静置一晚。接着,将其蒸煮并向得到的蒸煮大豆胚轴接种枯草芽孢杆菌(NBRC 3013),使其达到10cfu/g,在40℃下使其发酵(最终菌数:10的八次方cfu/g)。蓄积的甲萘醌-7含量为760μg/100ml。得到的发酵物让人感到强烈的纳豆味。
(品质比较)
通过表3对在实施例C4、C5以及比较例C2得到的各大豆胚轴发酵物的品质进行了比较。实施例C4、C5均生成有甲萘醌-7,物性上没有使用纳豆菌发酵的比较例C2那样的发粘,与发酵前的物性相比几乎没有变化。并且,风味没有比较例C2那样的独特的发酵味,风味温和良好。
(表3)
由以上实施例C1至C5的结果,能够从含蛋白质的由来于大豆的食品副产物得到高度含有甲萘醌-7的发酵物。
实施例C6(菜籽粕的发酵物)
作为大豆以外的食品副产物将菜籽粕(在固形成分中大约30%含有粗蛋白质)加5倍的水之后,接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317),和实施例C1同样发酵,得到了菜籽粕发酵物。此外,测量了该菜籽粕发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,甲萘醌-7产生量是250μg/100g。得到的发酵物和实施例C1同样,没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例C7(脱脂米糠的发酵物)
作为大豆以外的食品副产物将脱脂米糠(在固形成分中大约15%含有粗蛋白质)加5倍的水之后,接种好热黄无氧芽孢杆菌(NBRC 15317),和实施例C1同样发酵,得到了菜籽粕发酵物。此外,测量了该菜籽粕发酵物中产生的甲萘醌-7的含量后发现,甲萘醌-7产生量是200μg/100g。得到的发酵物和实施例C1同样,没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
由以上实施例C6、C7的结果可知,即使是来源于大豆以外的食品副产物,只要含有蛋白质,也能够得到高度含有甲萘醌-7的发酵物。
实施例C8(饲料的制备)
使用实施例C2得到的豆渣发酵物及C3得到的HMF发酵物,根据表4的配比制备饲料,给10只蛋鸡喂食。测量了喂食14天后拾取的鸡蛋蛋黄中的甲萘醌-7浓度。其结果,蛋黄中含有大约100μg/100g的甲萘醌-7。
由于每一只鸡蛋(生鸡蛋)中大约有15g蛋黄,因此,如果摄取一个使用含有本发明发酵物的饲料喂养的蛋鸡所生产的鸡蛋,则能够摄取大约15μg的甲萘醌-7。
(表4)饲料配比
配比(%) | |
豆渣发酵物 | 5.0 |
HMF发酵物 | 21.0 |
玉米 | 50.0 |
マイロ(高粱) | 10.0 |
鱼松 | 3.5 |
骨粉 | 2.0 |
猪油 | 1.0 |
碳酸钙 | 7.0 |
食盐 | 0.3 |
维生素/矿物质混合物 | 0.2 |
实施例C9
使用在实施例C2得到的豆渣发酵物及C3得到的HMF发酵物,根据表5的配比混合养鳗用混合饲料,加等量的水制备。使用上述养鳗用混合饲料进行了养殖。在10m2的饲养池中放入100条平均体重大约30g的鳗鱼,饲养了2个月。饲养期间的换水率每小时大约2%,水温平均大约22℃。
(表5)饲料配比
配比(%) | |
豆渣发酵物 | 5.0 |
HMF发酵物 | 30.0 |
鱼松 | 40.0 |
马铃薯淀粉 | 20.0 |
鱼油 | 4.5 |
维生素/矿物质混合物 | 0.5 |
饲养结果如表6所示。测量饲养后的鳗鱼的甲萘醌-7浓度,为12μg/100g。由这些结果可知,通过使用本发明的含有蛋白质的食品副产物的发酵物,生存率、生长及饲料效率也变好,可得到富含甲萘醌-7的鳗鱼,对养殖产业贡献大。
(表6)
〈D.发酵蛋白质组合物的制造〉
实施例D1(发酵大豆蛋白质组合物)
准备了市售的大豆分离蛋白(fuji-proR)(不二制油(株)制、固形成分中蛋白质含量:90.8重量%)。
将该大豆分离蛋白溶解在2%水中,向其接种好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)(NBRC 15317)、Anoxybacillus contaminans(DSM 15866)这两种细菌,使菌落分别达到10cfu/ml,在55℃下发酵,充分繁殖微生物至静止期(10的八次方cfu/ml),得到了发酵物。接着,通过20%氢氧化钠溶液将该发酵物调整至pH7.0,使用直接加热式蒸汽杀菌机,在140℃加热杀菌处理10秒钟,通过喷雾干燥粉末化,从而得到了发酵大豆蛋白质组合物。
测量了该组合物中产生的甲萘醌-7的含量,各菌种中的甲萘醌-7产生量分别是前者为870μg/100g及后者为560μg/100g。得到的组合物没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例D2(发酵豌豆蛋白质组合物)
在实施例D1,使用市售的豌豆蛋白“NUTRALYS F85M”(Rocket Japan制造,固形成分中蛋白质含量:86.0%)替代大豆分离蛋白,同样接种两种微生物并发酵,得到了粉末状的发酵豌豆蛋白质组合物。各菌种中的甲萘醌-7产生量分别是前者为342μg/100g以及后者为300μg/100g。得到的组合物没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
实施例D3(发酵大豆肽组合物)
在实施例D1,使用市售的大豆肽“Hainyuto AM”(不二制油(株)制造,固形成分中蛋白质含量:92.1%)替代大豆分离蛋白,同样接种两种微生物并发酵,得到了粉末状的发酵大豆肽组合物。各菌种中的甲萘醌-7产生量分别是前者为756μg/100g以及后者为625μg/100g。
实施例D4(发酵乳蛋白质组合物)
在实施例D1,使用市售的乳蛋白“WPC 352”(Fonterra Japan(株)制造,固形成分中蛋白质含量:71.6%)替代大豆分离蛋白,同样接种两种微生物并发酵,得到了粉末状的发酵乳蛋白质组合物。各菌种中的甲萘醌-7产生量分别是前者为330μg/100g以及后者为287μg/100g。得到的组合物没有纳豆味,风味良好,也没有纳豆特有的发粘。
比较例D1(纳豆菌的发酵大豆蛋白质组合物)
在实施例D1,除了以微生物替代枯草芽孢杆菌(NBRC 3013)在40℃发酵以外,其余相同,得到了粉末状的发酵大豆蛋白质组合物。蓄积的甲萘醌-7含量是200μg/100ml。此外,风味让人感到有纳豆那种独特的发酵味。
试验例D1(蛋白质饮料的制备和风味比较)
使用让实施例D1的好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)与比较例D1的枯草芽孢杆菌发酵之后的发酵大豆蛋白质组合物,根据表7的配比制备了蛋白质饮料。对于该饮料的风味,10名测评师分别在“好”“普通”“差”三个阶段附记了感想进行了评价。结果如表8所示。
(表7)蛋白质饮料配比
原材料名 | 配比量(g) |
发酵大豆蛋白质组合物 | 5.0 |
砂糖 | 2.0 |
葡萄糖果糖液体糖 | 3.0 |
西柚风味 | 0.1 |
水 | 89.9 |
合计 | 100.0 |
(表8)测评师评价结果
由测评师评价的结果可知,与比较例D1的枯草芽孢杆菌发酵品相比,实施例D1得到的好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)发酵品风味良好,是让人有好感、口感好的发酵品。一般认为,好热黄无氧芽孢杆菌(Anoxybacillus flavithermus)发酵品在发酵后省去了进行去异味工序等麻烦,也适于饮料用途。
Claims (20)
1.一种含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,
含有在50℃以上的高温下能够繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌以及甲萘醌-7。
2.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,甲萘醌-7是通过培养所述细菌而生成的。
3.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述细菌是厌氧芽孢杆菌属细菌。
4.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述细菌是选自由嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、施氏芽孢杆菌、酸热芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌、环状芽孢杆菌、强固芽孢杆菌、致黑脱硫肠状菌、肋生盐弧菌、嗜酸热原体、水生栖热菌以及嗜热栖热菌构成的组中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述培养物是利用含有氮源的微生物培养用的培养基培养的。
6.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述培养物是豆类发酵物。
7.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述培养物是含有蛋白质的食品副产物的发酵物。
8.根据权利要求7所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,含有蛋白质的食品副产物是大豆乳清、豆渣、大豆蛋白质水解物的高分子划分或大豆胚轴。
9.根据权利要求1所述的含有甲萘醌-7的培养物,其特征在于,所述培养物是在固形成分中含有30重量%以上蛋白质的发酵蛋白质组合物。
10.一种甲萘醌-7的制造法,其特征在于,使用至少含有氮源的原料,培养能够在50℃以上的高温下繁殖且具有甲萘醌-7生成能力的细菌,使培养物中生成甲萘醌-7。
11.一种含有甲萘醌-7的培养物的制造法,其特征在于,在权利要求10所述的工序中,使培养物中生成甲萘醌-7之后,回收或再加工该培养物。
12.根据权利要求10所述的甲萘醌-7的制造法,其特征在于,从所述培养物进一步提炼甲萘醌-7。
13.根据权利要求10所述的甲萘醌-7的制造法,其特征在于,以50℃至80℃的温度进行培养。
14.根据权利要求10所述的甲萘醌-7的制造法,其特征在于,所述细菌是在50℃以上的高温下在24小时以内每100ml培养液生产10μg以上的甲萘醌-7的细菌。
15.根据权利要求14所述的甲萘醌-7的制造法,其特征在于,所述细菌是厌氧芽孢杆菌属细菌。
16.根据权利要求14所述的甲萘醌-7的制造法,其特征在于,所述细菌是选自由嗜热脂肪土芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、施氏芽孢杆菌、酸热芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌、环状芽孢杆菌、强固芽孢杆菌、致黑脱硫肠状菌、肋生盐弧菌、嗜酸热原体、水生栖热菌以及嗜热栖热菌构成的组中的一种以上。
17.根据权利要求11所述的含有甲萘醌-7的培养物的制造法,其特征在于,所述培养物是使用含氮源的微生物培养用的培养基培养的。
18.根据权利要求11所述的含有甲萘醌-7的培养物的制造法,其特征在于,所述培养物是使用所述细菌使豆类发酵而得到的豆类发酵物。
19.根据权利要求11所述的含有甲萘醌-7的培养物的制造法,其特征在于,所述培养物是使用所述细菌使含有蛋白质的食品副产物发酵而得到的发酵物。
20.根据权利要求11所述的含有甲萘醌-7的培养物的制造法,其特征在于,所述培养物是使用所述细菌使含有蛋白质的发酵原料发酵而得到的、在固形成分中含有30重量%以上蛋白质的发酵蛋白质组合物。
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