JP4823318B2 - γ‐アミノ酪酸の含量が増加された大豆の発酵物の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はγ-アミノ酪酸（γ-Aminobutyric acid:ＧＡＢＡ）の含量が増加された大豆の発酵物の製造方法に関するものであって、より詳しくは蒸煮された大豆にグルタミン酸デカルボキシラーゼ（GlutamateDecarboxylase:ＧＡＤ） 酵素活性を有している乳酸菌とグルタミン酸塩を添加した後、粉砕し大豆の発酵物を成形する段階と種モルト(seed malt)を混合した澱粉質の粉末を大豆の発酵物の表面に噴射する段階とを含むγ-アミノ酪酸の含量が増加された大豆の発酵物の製造方法に関するものである。
γ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）は動・植物界に広く分布されている非蛋白質構成アミノ酸であって、高等動物においては神経の重要な抑制伝達物質であり、動物の場合脳へ血流を活発にし酸素供給量を増加させて脳細胞の代謝機能を高進させるもので知られており、プロラクチン（prolactin）の分泌と成長ホルモンの分泌調節にも関与し血圧強化及び痛症緩和などにも効果があるもので知られていて薬理的に非常に関心が高い物質である。
また、ＧＡＢＡは小便でナトリウムイオンの排出促進作用があって塩分の過剰摂取によって発生する高血圧に対する血圧降下効果があると知られている。
これ以外にも、ＧＡＢＡはアルコール代謝促進作用、腎臓機能の活性化作用、肝機能改善作用、肥満防止作用のあることが報告されている。
ＧＡＢＡは乳酸菌による醗酵過程においても生成される天然アミノ酸の一種で あって、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨの分子式を有し融点が２０３℃で水に対する溶解度が高く人が摂取した場合、体内に蓄積されず分解されるために副作用が全くない物質である。
乳酸菌によるＧＡＢＡの生成メカニズムにはグルタミン酸デカルボキシラーゼ（Glutamate Decarboxylase:ＧＡＤ）酵素が関与し、成長過程の中でその後半期に過度な細胞外の代謝産物の蓄積が細胞内外の水素イオン（Ｈ＋）の均衡を崩すようになるがこれを克服するための作用によりＧＡＢＡが生成されることである。即ち、細胞外のアミノ酸類のグルタミン酸塩（glutamate）が細胞内に移送されるとグルタミン酸塩のカルボキシ基（carboxylgroup）を細胞内に蓄積された水素イオン（Ｈ＋）に置換し二酸化炭素（ＣＯ２）を生成することによって、細胞内の水素イオン（Ｈ＋）を消尽させるようになりこの過程の中でＧＡＢＡが生成されるのである。
大豆を利用したＧＡＢＡの含量増加に対する研究において、二酸化窒素のような気体で嫌気処理した時のＧＡＢＡの含量の変化を検討した結果、１５６.８ｍｇ／１００ｇの程度に対照物より７．４倍ほど沢山生成されると報告している（非特許文献１参照）。しかし、このような気体置換法は煩わしいだけでなく設備的な投資がなければならないという短所がある。
最近になって大豆中に含有されている配糖体とか微生物によって醗酵される様々な醗酵産物が生理活性機能を有しているという各種研究結果が報告され、韓国の伝統蔵類(fermented pastes)が健康食品として注目されている。大豆の発酵物は伝統蔵類の主・副材料として使われるもので過去から現在に至るまで韓国民族の蛋白質の供給源としての重要な食品である。しかし、このような蔵類食品は塩分の過多摂取により高血圧及びそれによる様々な成人病を発生させる高塩分の食品でもある。
大豆の発酵物の製造方法の一般的方法は、豆を洗浄、浸漬、蒸煮し磨砕した後、その磨砕 された大豆を六面体、円筒模型、球形などの様々な形態に成形し自然微生物により醗酵させる。乳酸菌は培養特性上好気的な条件よりは嫌気的な条件でよりよく生育し栄養要求の面においても各種アミノ酸、ビタミン、塩基類及び特殊なペプチド等の存在を要する非常に偏好性の菌である。大豆に含まれている豊かな栄養素は乳酸菌が育つのに適合な培地であり大豆の発酵物の内部は乳酸菌が生育しやすい嫌気的な条件を自然的にもたらされる。
また、乳酸菌の代謝作用によって生成された有機酸は大豆の発酵物のｐＨを減少させＧＡＤ酵素が活性を有することができる条件をもたらしてくれるし、空気の中に露出して大豆の発酵物を醗酵させる過程で発生する雑菌の汚染も防止し、一定の品質の大豆の発酵物を製造することができる効果も期待することができる。しかし、本発明のように乳酸菌とグルタミン酸塩を適用した大豆の発酵物の製造方法は今まで全く無かった。
Mitsuaki など、Gamma-aminobutyric acid Accumulation in Bean Sprouts（Soybean、Black Gram、Green Gram）Treated with Carbon Dioxide．Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi．36（11）: 916-919．1989
Mitsuaki など、Gamma-aminobutyric acid Accumulation in Bean Sprouts（Soybean、Black Gram、Green Gram）Treated with Carbon Dioxide．Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi．36（11）: 916-919．1989
本発明は上記したような従来の技術の問題点を解決するために提案されたものであって、本発明の目的はグルタミン酸デカルボキシラーゼ酵素活性を有している乳酸菌とグルタミン酸塩を大豆の発酵物の成形時に添加し培養することによって大豆の発酵物の培養中のγ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の含量を増加させるＧＡＢＡが多量含有された大豆の発酵物の製造方法を提供することにある。
上記した目的を達成するために本発明は、蒸煮された大豆にグルタミン酸デカルボキシラーゼ酵素活性を有している乳酸菌とグルタミン酸塩を添加した後粉砕しその混合物を成形する段階と黴を含んでいる澱粉質の希釈（diluent)剤をその成形された混合物の表面に噴射し発酵させる（fermenting）段階とを含むγ-アミノ酪酸の含量が増加された大豆の発酵物の製造方法を含む。
ここで豆類は、大豆、きな粉、脱脂大豆、隠元豆、緑豆、またはこれらの加工品から少なくとも１つ以上が選ばれることを特徴とする。
上記において、乳酸菌はグルタミン酸デカルボキシラーゼ（ＧＡＤ） 酵素活性のいる乳酸菌単独で、或いは２種以上の混合菌株を含むことを特徴とする。例えば Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ ｓｐｐ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ．ｓｐｐの中で選ばれたいずれか１つ以上を使うことができる。
γ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の生産基質として添加されるグルタミン酸塩の添加量は限定されるものではないが、蒸煮大豆対比１−２０％で添加されることが望ましい。
上記において、黴はＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅを使っても良い。
本発明は蔵類に適用する目的として乳酸菌醗酵によるＧＡＢＡの醗酵条件の研究途上において、大豆の発酵物で乳酸菌の生育が可能であり、生育過程の中で代謝産物とて生成される有機酸によってＧＡＤ酵素を活性化させＧＡＢＡを生成することがわかり本発明を完成した。
既存の一般的な大豆の発酵物の製造過程は図１に例示されように、蒸煮した蛋白質の原料、例えば、豆類を浸漬、成形、培養過程を経って製造される。既存の方法において、大豆を原料にしたＧＡＢＡの蓄積方法は、水に浸漬し発芽させるとか、二酸化窒素ような気体で嫌気処理してＧＡＢＡの含量を増加させた。このような方法によっては、ＧＡＢＡの生産量が対照に比べて少しは増加するが、その生産量が少なく物理的な方法を動員しなければならないという煩わしさがあった。しかしながら、乳酸菌による醗酵は他の物理的な装置なしに既存の培養条件でもＧＡＢＡの含量を増大させることができるという優れた点を 有する。
このように、ＧＡＢＡの含量が増加された大豆の発酵物は、ＧＡＢＡが各種野菜と穀類に自然的に含有されているがその含量が極めて低く生理活性の効果を期待しにくいという問題点を解決する点と、元気な生を追求しこれから渡来する高齢化時代を迎える消費者の要求に合う機能性蔵類食品を製造することに寄与することができる。
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明は大豆の発酵物の製造方法において、豆類を浸漬、洗浄、蒸煮、粉砕した後ＧＡＤ酵素活性がある乳酸菌とグルタミン酸塩（MSG）を混合してその混合物を成形する段階と、黴を含んでいる澱粉質の希釈（diluent)剤をその成形された大豆の表面に噴射して発酵する段階とを含む。
ここで豆類は大豆、きな粉、脱脂大豆、隠元豆、緑豆、またはこれらの加工品から少なくとも１つ以上選択して使うことができる。
豆類の浸漬は水で１０〜１８時間間浸漬させることが望ましい。
上記においてＧＡＤ酵素活性のある乳酸菌は単独で、或いは２種以上の混合菌株を含むことを特徴とする。例えば、ＧＡＤ活性が強いＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ．ｓｐｐの菌株を使うのが望ましく、また、ＧＡＤ酵素活性を有している乳酸菌であれば制限しないで使うことができる。また、乳酸菌はＭＲＳ培地（Peptone１０g、Beefextract１０g、Yeast extract５g、Dextrose２０g、Polysorbate８０ １g、Ammoniumcitric acid２g、Sodium acetic acid ５g、Magnesium sulfate、０．１g、Manganese sulfate０．０５g、Dipotassium phosphate２g、Distilled water １０００ｍｌ、ｐＨ６．５±０．２）において３０℃で１２〜２４時間間培養して使うことができ、その培養液を０．５〜１．０ｗ／ｗ％で添加することが望ましい。
上記において、醗酵のための乳酸菌の投入量は菌株によって変わっても良く、蒸煮大豆の１０６〜１０７ＣＦＵ／ｇになるようにすることが望ましい。初期接種量が多いほどＧＡＢＡの生産速度が向上し他の雑菌の汚染を予防することにも効果がある。乳酸菌の投入時点は培地を滅菌した後冷却して培地温度が３０℃前後で乳酸菌の生育を阻害しない条件であれば可能である。
また、ＧＡＢＡの生産基質として添加されるグルタミン酸塩（ＭＳＧ）の添加量は限定されないが蒸煮大豆対比１−２０％で添加されることが望ましく、１−５％で添加されることがより望ましい。
上記において、黴はＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅを使っても良い。
上記において、澱粉質の希釈（diluent)剤は総量対比０．１〜１．０ｗ／ｗ％の黴（Aspergillus oryzae）と澱粉質の粉末 １．０〜５．０ｗ／ｗ％とを混合することが望ましい。
上記の澱粉質の希釈（diluent)剤を大豆の発酵物の表面に噴射し２５〜３５℃で６０〜７２時間培養することが望ましい。ここで、澱粉質の粉末は小麦粉、米、小麦澱粉、もち米、麦粉などを使うことができる。
大豆の発酵物の培養後、ＧＡＢＡの測定はＧａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＣ）によって分析することができ、ｍｇ％単位が利用される。転換率（％）は（生成されたＧＡＢＡｍｍｏｌｅ／添加したｇｌｕｔａｍａｔｅ ｍｍｏｌｅ）×１００で計算することができる。
また、本発明は上記において言及した製造方法によって得られるＧＡＢＡが含有された大豆の発酵物を主材料とする伝統醗酵食品の製造方法を含む。
上記の伝統醗酵食品はみそ、トウガラシみそ、醤油または韓国サムジャン(Ssamjang)(Seasonedsoybean paste or hot pepper paste)であっても良い。
以下、本発明の内容を実施例によってより詳しく説明する。但し、これらの実施例は本発明の内容を理解させるために提示されるのであって本発明の権利範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
大豆を水に２０℃で１８時間間浸漬させた後、洗滌し１２１℃で１５分間蒸煮した。この時、蒸煮大豆のｐＨは約６．０になる。蒸煮大豆は３０℃まで冷却させた後、蒸煮大豆に対し３ｗ／ｗ％のグルタミン酸塩（monosodium glutamate: ＭＳＧ）とＭＲＳ培地（Peptone １０g、Beef extract １０g、Yeast extract ５g、Dextrose ２０g、Polysorbate ８０ １g、Ammonium citric acid ２g、Sodium acetic acid ５g、Magnesium sulfate ０．１g、Manganese sulfate ０．０５g、Dipotassium phosphate ２g、Distilled water １０００ｍｌ、ｐＨ６．５）で乳酸菌（Lactobacillus．spp）を３０℃で２４時間間培養した培養液を１ｗ／ｗ％で添加して混合した。これを粉砕し一定の大きさ（５ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍ ）で成形した後、総量対比０．１ｗ／ｗ％の黴（Aspergillus oryzae）と澱粉質の粉末１ｗ／ｗ％とを混合させた希釈（diluent)剤をその成形された混合物の表面に噴射した後３０℃で１２時間発酵させた。
培養後、大豆の発酵物のＧＡＢＡの含量を測定してその結果を下の表１に示した。
この時、ＧＡＢＡの測定はＧａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＣ）で分析しｍｇ％の単位が利用される。転換率（％）は（生成されたＧＡＢＡ ｍｍｏｌｅ/添加したｇｌｕｔａｍａｔｅ ｍｍｏｌｅ）×１００で計算した。
この時、ＧＡＢＡの測定はＧａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＣ）で分析しｍｇ％の単位が利用される。転換率（％）は（生成されたＧＡＢＡ ｍｍｏｌｅ/添加したｇｌｕｔａｍａｔｅ ｍｍｏｌｅ）×１００で計算した。
総２４時間培養したことを除いては上記の実施例１と同一の方法にした。ＧＡＢＡの測定結果は表１のようである。
総３６時間培養したことを除いては上記の実施例１と同一の方法にした。ＧＡＢＡの測定結果は表１のようである。
総４８時間培養したことを除いては上記の実施例１と同一の方法にした。ＧＡＢＡの測定結果は表１のようである。
総６０時間培養したことを除いては上記の実施例１と同一の方法にした。ＧＡＢＡの測定結果は表１のようである。
総７２時間培養したことを除いては上記の実施例１と同一の方法にした。ＧＡＢＡの測定結果は表１のようである。
上記実施例の結果から見ると、培養６０時間までＧＡＢＡ量が増加したが６０時間以後には増加量の変化が殆どなかった。培養時間が経過することによってＧＡＢＡの含量が増加することは、乳酸菌によって生成された有機酸により大豆の発酵物のｐＨが減少されＧＡＤ酵素が活性化されて現われる結果であると判断されるが培養６０時間以後には乳酸菌の生育活性が減少されＧＡＢＡの含量のはっきりした増加を見られなかった。
以上のように、本発明は大豆の発酵物の製造時ＧＡＤ酵素活性を有する乳酸菌とグルタミン酸塩とを添加し大豆の発酵物を発酵させることによって、様々な生理活性に効果のある機能性物質であるＧＡＢＡの含量を増加させた大豆の発酵物を製造し一歩進んでは高付加価値の機能性蔵類製品の製造ができるようにする。
Claims (7)
- 蒸煮（steamed）された豆類にグルタミン酸デカルボキシラーゼ酵素活性のある乳酸菌とグルタミン酸塩を添加した後、粉砕しその混合物を成形する段階と、黴(mold)を含んでいる澱粉質の希釈（diluent)剤を表面に噴射し発酵させながら大豆の発酵物中で乳酸菌を生育させる段階とを含むγ-アミノ酪酸の含量が増加された大豆の発酵物(fermented soybeans)の製造方法。
- ６０時間以上発酵させることを特徴とする請求項１に記載の大豆の発酵物の製造方法。
- 乳酸菌はグルタミン酸デカルボキシラーゼ酵素活性のある乳酸菌単独で、或いは２種以上の混合菌株を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の大豆の発酵物の製造方法。
- 乳酸菌はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ、Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ ｓｐｐ、及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐの中から１つ以上が選ばれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の大豆の発酵物の製造方法。
- グルタミン酸塩の添加量は蒸煮大豆対比１‐２０ｗ／ｗ％であることを特徴とする請求項１に記載の大豆の発酵物の製造方法。
- 豆類は大豆、きな粉、脱脂大豆、隠元豆、緑豆、またはこれらの加工品から少なくとも１つ以上が選ばれることを特徴とする請求項１に記載の大豆の発酵物の製造方法。
- 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の製造方法によって得られるγ-アミノ酪酸が含有された大豆の発酵物を主材料とする伝統醗酵食品の製造方法。
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