JP2013192484A

JP2013192484A - サポニン抗微生物活性の向上方法

Info

Publication number: JP2013192484A
Application number: JP2012061730A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hosoya; 幸一細谷; Motoichi Nakayama; 素一中山; Kanaka Shimatani; 佳奈果島谷; Akira Shu; 丹朱; Koji Tsugukuni; 孝司継国; Daisuke Tomiyama; 大輔富山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: JP5940849B2

Abstract

【課題】サポニンの抗微生物活性を向上させる方法の提供。
【解決手段】サポニンを酸性条件下で加熱処理することによるサポニンの抗微生物活性の向上方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、サポニンの抗微生物活性を向上させる方法に関する。

食品や飲料にとって、酵母、細菌、カビ等の微生物による腐敗を防止し、長期保存可能にすることは重要である。代表的な殺菌又は保存方法としては、加熱処理、保存料添加、無菌包装、窒素充填包装等が行われている。食品や飲料の殺菌方法及びその耐菌性は、含有成分（例えば、栄養成分）、水分量、ｐＨ等の食品や飲料自体の性質と、殺菌対象とする菌の種類とに影響され得る。

食品や飲料の保存性を向上させる手段の１つにｐＨを酸性に調整する方法がある。例えば、漬物は、酸性にすることで長期保存可能にした食品である。また一部の果汁飲料、スポーツドリンク及び炭酸飲料は、酸性であるため中性の飲料よりは菌が繁殖しにくい傾向にある。食品や飲料のｐＨの調整は、主に有機酸などの添加により行われる。そのため、保存性向上目的で使用されるこれらの有機酸は、「日持向上剤」と称される場合がある。

とはいえ、酸性食品にも腐敗の危険がある。例えば、各種芽胞形成菌類は、土壌中等に広く分布しているため汚染の危険性が高いうえ、通常の細菌が存在しにくい苛酷な環境でも生存できる。さらに、Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓのような耐酸性芽胞菌も存在することが知られている。これらの菌は酸性食品においても生き残り、腐敗を引き起こす可能性がある。

サポニンは、キラヤ、ユッカ、ダイズ、茶等の植物を原料とする、主に乳化剤として使用される食品添加物である。特許文献１には、モッコク（Ｔｅｒｎｓｔｒｏｅｍｉａｇｙｍｎａｎｔｈｅｒａ）由来のサポニンを含有する抗真菌剤及びそれを飲食品に配合することが記載されている。また、特許文献２には、サポニンを含む保存剤組成物を用いて、飲料及び／又は食物中のカビ、酵母及び細菌から選択される少なくとも１つの微生物の成長を阻止及び／又は減少させることが記載されている。しかし、サポニンの溶解性は低く、飲食品に添加できる量は限られる。さらにサポニンは独特の苦味を有するため、飲食品に多量に添加することは風味の点で好ましくない。従って、サポニン単独で飲食品の微生物汚染を十分に防止することは難しいと考えられている。

特開２００８−０１３５２０号公報特表２００９−５３６８２２号公報

本発明は、少量でも十分な抗微生物活性を発揮できるように、サポニンの抗微生物活性を向上させる方法に関する。

本発明者らは、サポニンを酸性条件下で加熱処理することにより、その抗微生物活性を向上させることができ、少量のサポニン添加でも高い微生物増殖抑制効果を得られることを見出した。

すなわち、本発明は、以下を提供する。
（１）サポニンを酸性条件下で加熱処理することによるサポニンの抗微生物活性の向上方法。
（２）上記サポニンが大豆サポニンである（１）記載の方法。
（３）上記酸性条件がｐＨ４．５以下である（１）又は（２）記載の方法。
（４）上記加熱処理が、ｐＨ４．５以下、温度４５℃以上で０．５〜２４０分間の加熱処理である（１）〜（３）のいずれか１に記載の方法。
（５）上記微生物活性が耐酸性芽胞形成菌類又はカテキン耐性芽胞形成菌類に対する増殖抑制活性である（１）〜（４）のいずれか１に記載の方法。
（６）上記抗微生物活性がＡｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ又はＢａｃｉｌｌｕｓｃｏａｇｕｌａｎｓに対する増殖抑制活性である（１）〜（５）のいずれか１に記載の方法。
（７）酸性条件下で加熱処理されたサポニンを有効成分とする抗微生物剤。
（８）（７）記載の抗微生物剤を含有する飲食品。
（９）上記抗微生物剤の含有量が５ｐｐｍ以上である（８）記載の飲食品。
（１０）上記抗微生物剤の含有量が１０ｐｐｍ以上である（８）記載の飲食品。
（１１）ｐＨ２．５〜４．６である（８）〜（１０）のいずれか１に記載の飲食品。
（１２）（７）記載の抗菌剤を含有する抗微生物用組成物。
（１３）上記抗微生物剤の含有量が５ｐｐｍ以上である（１２）記載の抗微生物用組成物。
（１４）上記抗微生物剤の含有量が１０ｐｐｍ以上である（１２）記載の抗微生物用組成物。
（１５）ｐＨ２．５〜４．６である（１２）〜（１４）のいずれか１に記載の組成物。

本発明によれば、少量のサポニンにより優れた微生物増殖抑制効果を得ることができる。また本発明によれば、サポニン添加量を低減することができるので、溶解性や苦味を考慮してサポニンの使用量を制限する必要がない点で有利である。

本発明で使用されるサポニンとしては、サポニン含有植物、例えば、キラヤ、ユッカ、大豆、エンドウ豆等の豆類、茶、ピーナツ、オート麦、ナス属及びネギ属、トマト、アスパラガス、ほうれん草、テンサイ、ヤムイモ、ブラックベリー、甘草、桜草の根、セネガ根、カスミソウ、ムクロジ、セイヨウトチノキ等から抽出されたサポニン含有抽出物を用いてもよく、又は市販のサポニン（和光純薬等から購入可能）を用いてもよい。これらは単独又は混合して使用することができるが、好ましくは大豆サポニンが使用される。

大豆サポニンは、従来食品添加物として使用されている物質であり、食品衛生法に従って製造することができる。例えば、大豆あるいは大豆胚軸から熱水の他、低級アルコールや酢酸エチル、酢酸メチルなどの有機溶媒を用いて抽出し、乾燥することによって製造することができる。市販の大豆サポニンは、和光純薬等から販売されている。

本発明においては、上記サポニンを酸性条件下で加熱処理することによって、その抗微生物活性を向上させる。上記酸性条件とは、ｐＨ４．５以下であればよいが、ｐＨ２．０〜４．５が好ましく、ｐＨ２．０〜２．５がより好ましい。また上記加熱処理とは、上記のｐＨ条件下における、温度４５℃以上、好ましくは６８〜９８℃で、０．５分〜２４０分間、好ましくは１０〜２４０分間の処理である。

本発明による酸性条件下でのサポニンの加熱処理は、例えば、サポニンを、ｐＨを適宜調整した加熱媒体中で、所定の温度及び時間で加熱すればよい。当該加熱媒体としては、サポニンを溶解できる水系及び油系の液体、例えば、水、油、飲料、食品や飲料の材料となる液体、洗浄液や殺菌液など抗微生物活性を付与することが所望される任意の液体やその原材料となる液体、等が挙げられる。加熱手段は、該加熱媒体を所定の温度条件に維持できる限り特に限定されず、公知の手段、例えば、温浴、ヒーター、恒温機、オーブン等を任意に使用すればよい。

ｐＨの調整には、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸等の有機酸、アルカリ金属の炭酸塩や水酸化物等の無機塩基、一級、二級又は三級のアミン類等の有機塩基、及びその他の通常使用される任意のｐＨ調整剤を用いることができ、本発明の方法で処理したサポニンの適用対象の所望の用途（例えば飲食品、医薬品、化粧料、洗浄剤等）にあわせて適切なｐＨ調整剤を選択すればよい。ｐＨの調整は、最終的に所定のｐＨを達成できる限り、上記加熱媒体にサポニンを添加する前に行ってもよく、又は添加後に行ってもよい。

上記手順によって酸性条件下で加熱処理されたサポニンは、抗微生物活性が向上しており、該処理前と比べて、より少量でも抗微生物効果を発揮することができる。従って、上記酸性条件下で加熱処理されたサポニンは、抗微生物剤の有効成分として有用であり、又は抗微生物剤の製造のために使用され得る。よって本発明はまた、酸性条件下で加熱処理されたサポニンを有効成分とする抗微生物剤を提供する。一態様において、当該抗微生物剤は、実質的に当該酸性条件下で加熱処理されたサポニンから構成される。

一旦サポニンを上記酸性条件下で加熱処理すれば、抗微生物活性が向上したサポニンを獲得することができる。当該加熱処理後のサポニンは、そのまま酸性条件下で使用される場合だけでなく、当該加熱処理後に中性条件等のより高いｐＨ条件下で使用された場合であっても、向上された抗微生物活性を発揮することができる。従って、本発明により抗微生物活性が向上したサポニン又は本発明の抗微生物剤は、ｐＨ２．０〜８．０、好ましくはｐＨ２．５〜６．２、より好ましくはｐＨ２．５〜４．６の条件下で使用することができる。

上記酸性条件下で加熱処理されたサポニン（以下、本発明の抗微生物剤とも称される）は、各種微生物の増殖を抑制する活性を有する。当該微生物としては、大腸菌、サルモネラ属細菌、ビブリオ属細菌、シュードモナス属細菌、セパシア菌等のグラム陰性菌、黄色ブドウ球菌、リステリア属細菌、バチルス属細菌、アリサイクロバチルス属細菌等のグラム陽性菌、サッカロミセス、チゴサッカロミセス、カンジダ、デッケラ種等の酵母、乳酸菌、ロイコノストック属、グルコノバクタ属、ジモモナス種等の好酸性細菌、及びペニシリン、アスペルギルス等のカビ等が挙げられる。このうち、アリシクロバチルス属やバチルス属細菌のような芽胞形成菌類は、土壌中等に広く分布しているため汚染の危険性が高いうえ、芽胞を形成するため通常の菌が存在しにくい苛酷な環境でも生き残ることができるので、本発明において増殖抑制又は汚染防止の対象とすべき望ましい微生物である。さらに芽胞形成菌類の中でも、アリサイクロバチルスアシドテレストリス（Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ）のような耐酸性芽胞形成菌類は、酸性飲料中でも増殖してその腐敗を引き起こすおそれがあり、またバチルスコアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｏａｇｕｌａｎｓ）のようなカテキン耐性芽胞形成菌類は、カテキン含有飲料中でも増殖してその腐敗を引き起こすおそれがある。従って、本発明において増殖抑制又は汚染防止の対象とすべきより望ましい微生物として、耐酸性芽胞形成菌類及びカテキン耐性芽胞形成菌類、好ましくはアリサイクロバチルスアシドテレストリス（Ａｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ）及びバチルスコアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｏａｇｕｌａｎｓ）を挙げることができる。

上記酸性条件下で加熱処理されたサポニンはまた、抗微生物剤として、飲食品、飼料、各種抗微生物用組成物、医薬品、医薬部外品、化粧料、外用剤等に配合され得る。よって本発明はまた、上記酸性条件下で加熱処理されたサポニンを含有する飲食品、飼料、各種抗微生物用組成物、医薬品、医薬部外品、化粧料、外用剤等を提供する。

本発明の飲食品の種類は特に限定されない。飲料としては、例えば、果汁飲料、炭酸飲料、茶系飲料、コーヒー飲料、乳飲料、アルコール飲料、清涼飲料、スポーツドリンク等、あらゆる飲料が挙げられる。食品の形態は、固形、半固形、液状等の任意の形態であってよく、また錠剤形態、丸剤形態、タブレット、カプセル形態、液剤形態、シロップ形態、粉末形態、顆粒形態等であってもよい。例えば、食品としては、パン類、麺類、パスタ、ゼリー状食品、各種スナック類、ケーキ類、菓子類、アイスクリーム類、スープ類、乳製品、冷凍食品、インスタント食品、その他加工食品、調味料、サプリメント等が挙げられる。本発明の飼料の種類も特に限定されず、任意の動物のための飼料やペットフードであってよく、その形態も上記飲食品の場合と同様に任意の形態であり得る。

上記飲食品及び飼料は、上記本発明の抗微生物剤、及び食材や栄養成分に加えて、任意の添加剤、例えば、溶剤、軟化剤、油、乳化剤、防腐剤、香科、安定剤、着色剤、酸化防止剤、保湿剤、増粘剤、他の保存剤や抗菌剤をさらに含有していてもよい。

本発明の医薬品、医薬部外品、化粧料や外用剤の種類や形態、投与形態は特に限定されない。該医薬品及び医薬部外品は、経口用でも非経口用でもよく、固型、半固型、液体等任意の形態であり得る。該化粧料は、ローション、乳液、クリーム、パウダー、シート、スティック、ケーキ等、化粧料に使用され得る任意の形態であり得る。該医薬品、医薬部外品、化粧料又は外用剤は、本発明の抗微生物剤、及び薬効成分に加えて、薬学的又は化粧料に許容される任意の担体、例えば、他の保存剤や抗菌剤、被膜剤、結合剤、増量剤、崩壊剤、増粘剤、滑沢剤、希釈剤、浸透圧調整剤、ｐＨ調整剤、分散剤、乳化剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、保湿剤、着色剤、香料、矯味剤、矯臭剤等をさらに含有していてもよい。

本発明の抗微生物用組成物は、抗菌成分として少なくとも本発明の抗微生物剤を含有するものであり、その種類は特に限定されない。該抗微生物用組成物の例としては、室内及び室外用洗剤、例えばリビング、窓、床、台所、洗面所、風呂又はトイレ用洗剤；衣類や寝具類等の繊維品用洗剤、漂白剤及び柔軟剤；手洗い用洗剤、ボディソープ、シャンプー、リンス、コンディショナー、トリートメント、デオドラント剤；手指消毒剤；室内用抗菌剤又は消臭剤、等が挙げられ、これらは、液体、ゲル、パウダー、顆粒、ブロック、ビーズ、スプレー等の任意の形態であり得る。

本発明の飲食品、飼料、各種抗微生物用組成物、医薬品、医薬部外品、化粧料、外用剤等における本発明の抗微生物剤の含有量は、それらの全質量に対して５ｐｐｍ以上であればよいが、１０ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以上である。

本発明の飲食品、飼料、各種抗微生物用組成物、医薬品、医薬部外品、化粧料、外用剤等は、それらの製造過程の任意の段階で、上述した酸性条件下で加熱処理されたサポニンを所定量添加することによって製造することができる。あるいは、当該飲食品、飼料、各種抗微生物用組成物、医薬品、医薬部外品、化粧料、外用剤等の通常の製造過程の任意の段階で、所定量のサポニンを添加し、次いでそれを上述した酸性条件下での加熱処理にかけることによって製造することができる。

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。

（１）試験菌の調製
酸性飲料試験用の供試菌として、芽胞形成細菌の中でも好熱好酸性菌として知られているアリサイクロバチルスアシドテリストリス：ＪＣＭ２１５４６、ＪＣＭ２１５４７、ＮＣＩＭＢ１３１３７、ＮＢＲＣ１０６２９３、ＮＢＲＣ１０６２９６、の５株を用いた。５種類のアリサイクロバチルスアシドテリストリス株はＹＳＧ寒天培地（マイクロバイオ社製）で、４５℃で好気的に１日間培養した。培養した菌体を生理食塩水に１０^5-6ｃｆｕ／ｍｌになるように調整してサンプル菌液とした。
中性飲料試験用の供試菌として１８種類のバチルスコアギュランス：ＮＢＲＣ１２５８３、ＤＭＳ２３０８、ＤＭＳ２３１１、ＤＭＳ２３１２、ＤＭＳ２３１４、ＤＭＳ２３５０、ＤＭＳ２３５６、ＤＭＳ２３８３、ＤＭＳ２３８４、ＤＭＳ２３８５、缶詰協会１１０５、缶詰協会１１０６、缶詰協会１１０７、缶詰協会１１０８、缶詰協会１１０９、缶詰協会１１７９、缶詰協会１１８０、缶詰協会１１８２、を混合して用いた。使用株はＳＣＤ寒天培地（ＯＸＯＩＤ）で、４５℃で好気的に３日間培養した。培養した菌体を生理食塩水に１０^5-6ｃｆｕ／ｍｌになるように調整してサンプル菌液とした。

（２）加熱大豆サポニンの調整
ｐＨを２．０〜５．５に調整したイオン交換水に大豆サポニン（和光純薬工業）を５００ｐｐｍになるように添加した。添加後の大豆サポニン水溶液を６８℃で６０分間ウォーターバスを用いてマグネットスターラーを用いて強攪拌しながら加熱した。加熱後の大豆サポニン水溶液を室温まで冷却して、以下の抗菌性試験に用いた。

（３）抗菌性試験
酸性飲料及び中性飲料における加熱大豆サポニンの抗菌効果を調べるために、チャレンジ試験を実施した。試験には、酸性飲料として市販のスポーツドリンク（ｐＨ３．４）及び中性飲料として「ヘルシア緑茶まろやか」（花王）（ｐＨ６．０）を用い、（２）で調整した加熱大豆サポニンを添加した。得られた各飲料に、（１）で調製した菌液を菌の最終濃度が１０³ｃｆｕ／ｍｌとなるように接種し、４５℃で１４日間好気的に保存し、その後総細菌数を測定して、それらの変動を評価した。測定では、保存前及び保存後の飲料を強攪拌して均一化した後、生理食塩水で希釈し、この希釈液を加熱することなく、アリサイクロバチルスアシドテリストリスはＹＳＧ寒天培地（マイクロバイオ社製）、バチルスコアギュランスはＳＣＤ培地に塗抹して培養し、その後測定した菌数から、希釈液の希釈率と塗抹量をもとに総細胞濃度（ｃｆｕ／ｍｌ）を算出した。保存前と比べて保存後に総細胞濃度として１オーダー以上の増殖が確認された場合を「増殖」、１オーダー未満の増殖、又は細胞の減少若しくは死滅が確認された場合を「非増殖」と判断した。結果を表１及び２に示す。

（４）加熱時の温度の影響
ｐＨ３．５に調整したイオン交換水を電子レンジで４５、６８、８０、９０又は９８℃に加熱し、これに大豆サポニン（和光純薬工業）を５００ｐｐｍになるように添加し、ウォーターバス中で０．５分間加熱した。加熱後の大豆サポニン水溶液は室温まで冷却した。この加熱大豆サポニンを用いて、上記（３）と同様の手順で酸性飲料の抗菌性試験を行った。結果を表３に示す。

（５）加熱時間の影響
ｐＨ３．６に調整したイオン交換水に大豆サポニン（和光純薬工業）を５００ｐｐｍになるように添加した。添加後の大豆サポニン水溶液を６８℃で１０、３０、６０、１２０、１８０又は２４０分間ウォーターバスを用いて加熱した。加熱後の大豆サポニン水溶液は室温まで冷却した。この加熱大豆サポニンを用いて、上記（３）と同様の手順で酸性飲料の抗菌性試験を行った。結果を表４に示す。

実施例２加熱ユッカサポニンの抗菌性
ｐＨ３．５に調整した脱イオン水にユッカサポニン（サラキープＰＥ、丸善製薬株式会社）を添加し、６８℃で１時間加熱し、室温まで冷却した。同様に非加熱ユッカサポニン水溶液を調製した。この加熱又は非加熱ユッカサポニンを用いて実施例１の（３）と同様の手順で酸性飲料の抗菌性試験を行った。結果を表５に示す。

Claims

サポニンを酸性条件下で加熱処理することによるサポニンの抗微生物活性の向上方法。
前記サポニンが大豆サポニンである請求項１記載の方法。
前記酸性条件がｐＨ４．５以下である請求項１又は２記載の方法。
前記加熱処理が、ｐＨ４．５以下、温度４５℃以上で０．５〜２４０分間の加熱処理である請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
前記微生物活性が耐酸性芽胞形成菌類又はカテキン耐性芽胞形成菌類に対する増殖抑制活性である請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
前記抗微生物活性がＡｌｉｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ又はＢａｃｉｌｌｕｓｃｏａｇｕｌａｎｓに対する増殖抑制活性である請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
酸性条件下で加熱処理されたサポニンを有効成分とする抗微生物剤。
請求項７記載の抗微生物剤を含有する飲食品。
前記抗微生物剤の含有量が５ｐｐｍ以上である請求項８記載の飲食品。
前記抗微生物剤の含有量が１０ｐｐｍ以上である請求項８記載の飲食品。
ｐＨ２．５〜４．６である請求項８〜１０のいずれか１項記載の飲食品。
請求項７記載の抗菌剤を含有する抗微生物用組成物。
前記抗微生物剤の含有量が５ｐｐｍ以上である請求項１２記載の抗微生物用組成物。
前記抗微生物剤の含有量が１０ｐｐｍ以上である請求項１２記載の抗微生物用組成物。
ｐＨ２．５〜４．６である請求項１２〜１４のいずれか１項記載の組成物。