JP3231118B2 - 二価鉄の安定化剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分子量５０００以上の
酵母高分子蛋白を有効成分とする二価鉄含有可食性組成
物中の二価鉄安定化剤に関する。

【０００２】 〔発明の詳細な説明〕鉄分は、生体中で最も重要なミネ
ラルの一つであり、その生理作用は多種多様である。既
に１９世紀には鉄摂取不足による鉄欠乏性貧血が認めら
れた。２０世紀に入って生体内鉄元素の代謝研究は更に
大きく進展し、鉄元素が関与する疾患の診断・予防・治
療についての知識は解明されている。

【０００３】しかし、食生活は豊かになったにも関わら
ず一般には栄養学的な知見は普及しておらず、嗜好本意
の偏食による多量栄養素の摂取過剰、微量栄養素の摂取
不足を生じ、実際日本人の場合は、カルシウムや鉄分が
不足気味であることが知られている。特に、鉄欠乏性貧
血症は、発展途上国のみならず、先進諸国でも広く多発
している疾病である。また、哺乳類のみならず魚類にお
いても飼料・餌料中に鉄分が不足すると鉄欠乏性貧血を
おこすことが知られている。

【０００４】鉄分がヘモグロビンの成分として不可欠な
ものであり、二価の鉄が三価の鉄に比べて胃腸管からの
吸収性に優れていることが知られていることから、血液
性状の改善には従来、硫酸第一鉄、フマル酸第一鉄、コ
ハク酸第一鉄等の二価鉄化合物が使用されてきた。しか
し、上記の硫酸第一鉄等の二価鉄化合物は、可食性組成
物内に存在している場合あるいは消化管中で、酸化され
て吸収され難い三価の鉄化合物になりやすいという欠点
がある。

【０００５】一方、鉄分を微生物等を使用して利用価値
を高めた方法に関するいくつかの報告がある。例えば、
予め培地に鉄の水溶性物質、例えばフマル酸第一鉄や乳
酸第一鉄を溶解し、食用微生物を培養し、鉄を含有した
菌体の製造法（特開昭５７−６８７８号公報）が挙げら
れるが、単に微生物菌体に鉄を高含有に含有せしめたこ
とを述べているにすぎない。また、必須微量元素の有機
錯体製造法（特開昭５７−１８９６９号公報）、及び鉄
強化栄養剤の製造法（特開昭５８−７２５２２）では、
酵母菌体懸濁液と鉄化合物溶液とを水中で混合し、攪拌
しながら常温でしばらく放置した後上澄み液を除いた残
査が鉄キレート微生物菌体であり、これを回収して鉄が
キレートされた微生物粉末を得ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
酵母懸濁液と鉄化合物溶液を混合し、攪拌しながら常温
でしばらく放置した後上澄み液を除いた残査に鉄をキレ
ートする方法では酵母を破砕すること無くこのまま酵母
菌体として用い、この菌体に水と鉄化合物を加え常温で
放置しただけの物であり、この様な方法では鉄が効率よ
く菌体内蛋白にキレートされないばかりか、二価鉄のキ
レート化合物の安定性も悪かった。

【０００７】本発明の目的は、溶液中で安定に保持され
づらい二価鉄を、飲料、食物や鉄剤などの可食性組成
物、特にそれらが溶液状態であっても安定に保持させる
高分子蛋白安定化剤を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、低分子蛋白画
分あるいは、高分子蛋白の分解物では鉄との結合物は形
成するが、二価の鉄を安定化しない。このため、鉄が二
価として存在しづらいｐＨの溶液中においては二価鉄の
まま安定に保持できなかったが、意外にも酵母から抽出
した分子量５０００以上の高分子蛋白が、不安定な二価
の鉄を安定化し、二価鉄として存在しづらい幅広いｐＨ
域の液体状可食性組成物を含む種々の可食性組成物にお
いても二価鉄のまま安定に保持されることを見いだし
た。

【０００９】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たもので、分子量５０００以上の酵母高分子蛋白を有効
成分とする二価鉄含有可食性組成物中の二価鉄安定化剤
である。まず、本発明における酵母の高分子蛋白とは、
以下に提示する方法により得られる。例えばサッカロミ
セス(Saccaromyces)属、トルラスポラ(Torulasupora)
属、トルロプシス(Torulopsis)属、ミコトルラ(Mycotor
ula)属、キャンディダ(Candida) 属、ハンゼヌラ(Hanse
nula) 属、クルイベロマイセス(Kluyveromyces)属な
ど、可食性の酵母から、例えば８０〜１００℃での熱水
抽出、細胞破砕等の方法により内容物を抽出し、限外濾
過膜（排除限界ＭＷ５０００）で処理し、分子量５００
０以上の画分を得る。この様にして得られた酵母高分子
蛋白の画分は、例えば適宜濃縮した後滅菌して液状のま
ま回収しても良く、さらに例えば濃縮した後常法により
塩析して分離し、脱塩後蛋白を変性しない程度の常法に
よる乾燥手段、例えば低温下での通風乾燥やスプレード
ライ、凍結乾燥法を用いて単離回収しても良く、さらに
濃縮することなく上記乾燥手段にて乾燥しても良い。

【００１０】また、本発明における二価鉄とは、通常無
毒性で水溶性の化合物であって、二価の鉄イオンを放出
しうるものであれば特に限定されず、例えば硫酸第一
鉄、クエン酸第一鉄ナトリウム、フマル酸第一鉄、グル
コン酸第一鉄、乳酸第一鉄等が挙げられ、このような二
価鉄を含有する可食性組成物における二価鉄の安定化を
目的の一つとするものである。

【００１１】次いで、上記のごとくして得られた酵母高
分子蛋白を用いて二価鉄を安定化するに当たり、酵母高
分子蛋白乾燥重量当たり鉄元素として２００００ｐｐｍ
以下の濃度の使用比率であれば良く、好ましくは１２０
００ｐｐｍから１０００ｐｐｍの濃度に用いれば良く、
さらにこれらの濃度以下、例えば１００ｐｐｍであって
も二価鉄の濃度が希釈されるのみで、安定化の技術上特
に問題はなく、しかしながら、鉄分の補給との利用目的
を考慮すると１００ｐｐｍ程度までの濃度の使用比率で
ある。

【００１２】次いで、この酵母高分子蛋白を使用して二
価鉄を安定化せしめるに当たって、この酵母高分子蛋白
と二価鉄の存在下に、水性媒体、例えば水、種々の果物
ジュース、スポーツ飲料や栄養・健康ドリンク等の可食
性の水性媒体中にて攪拌しながら常温でしばらく放置し
た後、適宜、常法により乾燥処理を施して高分子蛋白と
二価鉄との結合物となす。また、予め生酵母菌体に鉄を
取り込ませた鉄含有酵母（特願平３ー３５９２８２）か
ら、熱水抽出、細胞破砕等の方法により内容物を抽出
し、限外濾過膜（排除限界ＭＷ５０００）で処理し、分
子量５０００以上の二価鉄と高分子蛋白結合物を含む画
分を得ても良い。

【００１３】さらに、液体状可食性組成物中に二価鉄を
予め含有させておき、これに上述の酵母の高分子蛋白を
添加することにより、この液体状可食性組成物中の二価
鉄を安定化する事が可能である。また、液体状可食性組
成物中に酵母の高分子蛋白を予め含有させておき、これ
に二価鉄を添加することにより、この液体状可食性組成
物中の二価鉄を安定化する事も可能である。

【００１４】酵母の高分子蛋白と二価鉄の結合物をｐＨ
５から１０の範囲においた場合の二価鉄の存在率を観察
したところ、８０％以上が二価鉄のままの状態で安定に
保持されていた。なお、酵母の高分子蛋白に結合してい
ない二価鉄の無機化合物、有機化合物、また、酵母蛋白
の低分子を含む画分および酵母蛋白を酵素分解した物で
は、二価鉄の含量は低下した。

【００１５】以上のことから、分子量５０００以上の酵
母高分子蛋白が不安定な二価鉄を安定化し、該酵母高分
子蛋白が二価鉄の結合物を形成することにより、酸性か
らアルカリ性の溶液中においても二価鉄のまま安定に保
持されることを見いだし、分子量５０００以上の酵母高
分子蛋白こそが二価鉄の安定化剤であることが確認され
た。また、この分子量５０００以上の酵母高分子蛋白
は、二価鉄の安定化効果を著しく低下させない程度に他
の可食性成分、例えば菌体成分、増量剤としてのデンプ
ンや蛋白質を適宜混合して用いても良く、例えば菌体成
分や増量剤が分子量５０００以上の酵母高分子蛋白に対
してほぼ等量混合したものであっても、二価鉄の安定化
効果は奏し得るものである。

【００１６】本発明は、この様に分子量５０００以上の
酵母高分子蛋白を有効成分とする二価鉄含有可食性組成
物中の二価鉄安定化剤を提供するもので、例えば上記の
高分子蛋白（乾燥重量）当たり鉄元素として１００から
２００００ｐｐｍ、好ましくは１０００から１２０００
ｐｐｍの濃度として含有せしめた二価のイオンの状態と
して安定化した分子量５０００以上の酵母高分子蛋白と
二価鉄との結合体は、可食性組成物、例えば果物ジュー
ス、スポーツ飲料や栄養・健康ドリンク等の飲料、ビス
ケット、クッキー等の食品、食糧原料である小麦粉や、
さらには経口鉄補給剤として、鉄含量を鉄元素１日当た
り例えば好ましくは０．５ｍｇ〜５ｍｇを摂取できる適
宜な量の結合体を含有せしめ使用すれば良い。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらによってなんら限定される物で
はない。

【００１８】

【実施例１】 酵母高分子蛋白の溶液中での二価鉄安定
化 酵母サッカロミセス・セレビシエ２３７ＮＧ（商品名：
４５イースト、旭化成工業社製）５ｇを９５℃の熱水１
００ｍｌに分散し、６０分間加熱して菌体蛋白抽出物を
得、次いで、限外濾過膜（アミコン社製）により分子量
５０００以下の画分を取り除き、分子量５０００以上の
酵母高分子蛋白を含む画分を得た。さらにこれを１２０
００ｒｐｍで遠心して沈澱物を除去した上清を回収し、
次いでこれを凍結乾燥して酵母高分子蛋白分画２．１ｇ
を得た。

【００１９】次いで、この酵母高分子蛋白に硫酸第一鉄
を該蛋白当たり鉄元素として１００００ｐｐｍと成るよ
うに添加攪拌した後、乾燥し、酵母高分子蛋白鉄結合物
を得た。この結合物の二価鉄含量は９０％であった。こ
の酵母高分子蛋白鉄結合物を用い、ｐＨ５から１０の範
囲で鉄元素として５０ｐｐｍ（二価鉄含量は４５ｐｐｍ
であるが、５０ｐｐｍを全鉄として１００％と換算した
値を示す）となるように水溶液を作成し保存した。この
結果を表１に示した。二価鉄の測定は、オルトフェナン
トロリン法に基づいて定量したもので、０日目の測定は
調整後６０分以内で行ったもので、以下同様である。

【００２０】

【表１】

【００２１】上記結果に示す通り、ｐＨ５から１０の酸
性からアルカリ性域において、いずれも８０％以上の二
価鉄含量を維持しているものであり、以上のことから、
二価鉄を二価に安定に保持しているのは酵母の高分子蛋
白であり、これが二価鉄安定化のための有効成分である
ことがわかった。

【００２２】

【実施例２】 二価鉄含有液体状可食性組成物中の二価
鉄の安定化 液体状可食性組成物、例えばオレンジジュース飲料２５
０ｍｌに、予め二価鉄として硫酸第一鉄を鉄元素として
８ｍｇ含有させておき、これに、酵母の高分子蛋白を１
ｇ添加した。この溶液を試験のため０．１Ｎ水酸化ナト
リウムを用いて、ｐＨ５から１０に調整し、二価鉄含量
を表２に示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】この表２に示す通り、オレンジジュース飲
料において、実施例１と同様に本発明の酵母高分子蛋白
は二価鉄をｐＨ５から１０にて安定化したものとなっ
た。

【００２５】

【実施例３】 酵母の高分子蛋白含有液体状可食性組成
物中に二価鉄を添加した場合の二価鉄の安定化 液体状可食性組成物、例えばオレンジジュース飲料２５
０ｍｌに、予め酵母の高分子蛋白を１ｇ添加した後、こ
れに二価鉄として硫酸第一鉄を鉄元素として８ｍｇ添加
した。この溶液を０．１Ｎの水酸化ナトリウムを用いて
ｐＨ５から１０に調整し、二価鉄含量を表３に示した。

【００２６】

【表３】

【００２７】この表３に示す通り、オレンジジュース飲
料において、実施例１と同様に本発明の酵母高分子蛋白
は二価鉄をｐＨ５から１０にて安定化したものとなっ
た。

【００２８】

【参考例１】 二価鉄化合物の溶液中での二価鉄安定性 二価鉄化合物のうち、硫酸第一鉄、クエン酸第一鉄ナト
リウム、乳酸第一鉄について、ｐＨ５から１０の範囲で
それぞれ鉄元素として５０ｐｐｍとなるように水溶液を
作成した。この溶液中の、全鉄に対する二価鉄の割合を
測定した。この結果を表４に示した。

【００２９】

【表４】

【００３０】この様に、二価鉄化合物は溶液中のｐＨが
高くなるにつれて二価鉄含量が低下しており、二価鉄の
まま存在することは不可能であった。このことは、一般
に二価鉄は溶液中で非常に不安定であり、酸化されて三
価の鉄になりやすいものであった。

【００３１】

【参考例２】 酵母蛋白分解物の溶液中での二価鉄安定
性 酵母の熱水抽出による蛋白抽出物をプロテアーゼ処理、
または、プロテアーゼ＋ペプチダーゼ処理を行い分解
し、これに硫酸第一鉄を乾燥菌体当たり鉄元素として５
０００ｐｐｍとなるように添加攪拌した後乾燥し、酵母
蛋白分解物鉄結合物を得た。この結合物の二価鉄含量は
９１％であった。

【００３２】また、自己消化した市販の酵母エキス（酵
母エキスＡ）、酵素分解した市販の酵母エキス（酵母エ
キスＢ）を用い、これに硫酸第一鉄を乾燥菌体当たり鉄
元素として５０００ｐｐｍとなるように添加攪拌した後
乾燥し、鉄結合物を作成した。この結合物の二価鉄含量
は９０％であった。これらの酵母蛋白分解物鉄結合物を
用い、ｐＨ５から１０の範囲で鉄元素として５０ｐｐｍ
となるように水溶液を作成し、保存した。これら蛋白分
解物の分解率（フォルモール窒素（Ｆ−Ｎ）／全窒素
（Ｔ−Ｎ））および溶液中の二価鉄の割合を表５に示し
た。

【００３３】

【表５】

【００３４】以上のように、酵母蛋白が高分子から低分
子へと分解されると、二価鉄を溶液中で安定に保持する
ことが不可能となり、二価鉄の割合が著しく低下した。

【００３５】

【参考例３】 酵母抽出物の溶液中での二価鉄安定性 限外濾過膜処理を施さない、低分子画分も含有する酵母
菌体熱水抽出物に、硫酸第一鉄を乾燥蛋白重量当たり鉄
として５０００ｐｐｍとなるように添加攪拌した後乾燥
し、二価鉄含量を測定したところ、８５％であった。こ
れをｐＨ５から１０の範囲で鉄として５０ｐｐｍとなる
ように水溶液を作成し、保存した。この溶液中の二価鉄
の割合を表６に示した。

【００３６】

【表６】

【００３７】この様に、酵母の高分子蛋白を含有するこ
とから、二価鉄を安定に保持する傾向は見られたが、低
分子画分も含有するため、二価鉄の安定性は高分子蛋白
のみの場合と比較して低下した。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、生体に不可欠な栄養素である
二価の鉄分が分子量５０００以上の酵母高分子蛋白によ
り食品等の水溶液中で安定に保持され、ｐＨがアルカリ
側に傾いても二価鉄が酸化されることなく安定に保持さ
れるという二価鉄の安定化剤に関する。本発明の二価鉄
安定化剤は、消化管での吸収に優れた二価鉄を、溶液状
態で二価のまま安定に保持するため、鉄分を必要とする
食品中の二価鉄の安定に役立つ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子量５０００以上の酵母高分子蛋白を
   有効成分とする二価鉄含有可食性組成物中の二価鉄安定
   化剤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の二価鉄安定化剤が、酵母
   高分子蛋白乾燥重量当たり鉄元素として２００００ｐｐ
   ｍ以下の濃度の使用比率である二価鉄含有可食性組成物
   中の二価鉄安定化剤。