JP5322387B2 - 食後の血中における中性脂肪の上昇抑制剤及びそれを含有する食品 - Google Patents

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Description

本発明は、食後の血中における中性脂肪の上昇抑制剤に関し、特に、高脂肪食と共に摂取される上昇抑制剤に関する。また、本発明は、そのような上昇抑制作用を有する食品にも関する。
生活習慣病は、その名のとおり、ライフスタイルに起因するものであり、主に食習慣や、運動習慣などが深く関与する。特に食文化の欧米化に伴う食習慣の変化は、生活習慣病の大きな要因となっている。最も特徴的なことは、エネルギー摂取量に占める脂肪エネルギー比率が増加し、相対的に穀類などの炭水化物摂取量が低下していることである(平成13年国民栄養調査より)。脂肪の過剰摂取は、肥満の原因となるだけでなく、高脂血症や、それに伴う動脈硬化症、脂肪肝などのいわゆる生活習慣病の発症リスクを高めることが指摘されている。
従来、脂肪、特にコレステロールの過剰摂取による循環器系疾患発症リスクの増大については一般的に知られており、血清コレステロール値をコントロールする必要性が言われていた。しかし、その後、血清中性脂肪値と冠動脈疾患での死亡数との間に相関関係が認められ、その相関はコレステロールよりも強いことが報告された。更に、それを支持する報告が続き、その結果、中性脂肪値が動脈硬化の危険因子であることが証明された。最近の研究では、空腹時の中性脂肪値だけでなく、食後に上昇する中性脂肪値のレベル及び低下に要する時間などが、動脈硬化の危険因子のひとつとして注目されている。
食事として摂取した脂肪は、小腸で膵リパーゼによって消化された後吸収され、カイロミクロンとして血中に現れるため、食後の中性脂肪値は上昇する。カイロミクロンはリポ蛋白リパーゼによって分解され、RLP−コレステロールへと異化され、肝臓に取り込まれる。このような代謝により、通常は食後6時間後には食事由来の中性脂肪は血中から消失し、空腹時のレベルにもどる。
しかし、脂肪を大量に摂取した場合、脂肪摂取後の中性脂肪値の上昇量が大きく、また異化に要する時間が長くなり、空腹時のレベルまでもどるのに必要な時間が長くなる。食後、中性脂肪濃度の高い状態が持続することは動脈硬化を引き起こす要因の一つであることが指摘され、食後の中性脂肪濃度を低下させる食品素材の必要性が高まっている。
ところで、難消化性デキストリンを反復摂取することにより、空腹時の血清総コレステロールを低下させる作用を有することが開示されている(例えば、特許文献1)。また、難消化性デキストリンを反復摂取することにより、レムナント様コレステロール(RLP−コレステロール)値が低下することが開示されている(例えば、特許文献2)。
しかしながら、これらの作用は、難消化性デキストリンを継続摂取することによって、空腹時の血清コレステロール等を低下する作用であり、食後の一過性の中性脂肪の上昇を抑制する作用とは異なる作用である。
一方、難消化性デキストリンを含有するビールあるいは発泡酒が、食後の中性脂肪や、インスリン、血糖の上昇を抑制することが開示されている(例えば、特許文献3)。
しかしながら、この文献は、高脂肪食に対する難消化性デキストリンの効果については全く言及しておらず、この文献に具体的に開示されているのは、炭水化物を主体とする食品における血糖値上昇抑制に関してのみである。
特開平3−247258 特開2003−2836 特開2001−252064
本発明は、高脂肪食と共に摂取したときに、食後の血中中性脂肪レベルの上昇を抑制する上昇抑制剤、並びに、そのような高脂肪食と共に摂取されて、食後の血中中性脂肪レベルの上昇を抑制する食品に関する。
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、難消化性成分を少なくとも35質量%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を、高脂肪食と共に摂取すると、食後の血中中性脂肪レベルの上昇が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は、食後の血中における中性脂肪の上昇抑制剤であって、難消化性成分を少なくとも35質量%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を有効成分として含有し、かつ高脂肪食と共に摂取することを特徴とする上昇抑制剤、並びに、高脂肪食と共に摂取され、食後の血中における中性脂肪の上昇を抑制する食品であって、難消化性成分を少なくとも35質量%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を有効成分として含有することを特徴とする食品に関するものである。
本発明によれば、高脂肪食を摂取した場合における血中中性脂肪レベルの上昇が、大幅に抑制され、一時的に高脂肪食を仮にとり過ぎた場合においても、速やかに、血中における中性脂肪を低下させるため、肥満や、高脂血症、高血圧、動脈硬化などの生活習慣病の予防に極めて有用である。
本発明の上昇抑制剤又は食品は、難消化性成分を少なくとも35質量%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を主成分として含有する。このような水溶性難消化性澱粉分解物は、澱粉を酸の存在下又は非存在下に加熱分解して得られる焙焼デキストリンや、その加水分解物、又はそれらの水素添加物である。なお、これらの水溶性難消化性澱粉分解物中に、消化性成分が含まれている場合には、水溶性難消化性澱粉分解物から消化性成分の一部又は全部を除去して、難消化性成分の含有量を増大したものでもよい。本発明で使用される水溶性難消化性澱粉分解物の難消化性成分の含量は、固形分換算で、35質量%以上、好ましくは、60質量%以上、更に好ましくは85質量%以上である。上限は、例えば、100質量%が、特に好ましい。また、難消化性成分の数平均分子量は、例えば、500〜7000、好ましくは、1000〜4000であることが適当である。
水溶性難消化性澱粉分解物の調製
水溶性難消化性澱粉分解物を調製するのに使用される澱粉は、特に限定されるものではないが、例えば、コーンや、ワキシー・コーン、馬鈴薯、タピオカ、甘藷、サゴヤシ、小麦、大麦、米等の澱粉が好適に使用できる。
まず、澱粉を鉱酸で処理する。鉱酸として、例えば、塩酸や、硝酸、硫酸等が好適に挙げられる。好ましい鉱酸は、塩酸である。鉱酸は、鉱酸の水溶液として、例えば、澱粉100質量部に対して、3〜10質量部で添加することが好適である。鉱酸の水溶液は、例えば、0.5〜3.0質量%、好ましくは、1.0〜2.0質量%の濃度で使用される。
焙焼デキストリンは、上記鉱酸の水溶液の媒体中で、加熱することにより、得られる。例えば、澱粉と鉱酸水溶液を均一に混合した後、加熱する。
加熱は、適当なミキサー中で行うとよい。この場合、加熱は、攪拌しながら行う。混合物は、加熱撹拌を1〜12時間継続することによって、熟成させてもよい。
加熱に際して、例えば、混合物を、100℃〜120℃で予備混合して、混合物中の水分を5質量%程度まで減少させることが好ましい。加熱は、好ましくは、140℃〜200℃で、例えば、0.2分〜120分、好ましくは、20分〜120分で行うことが適当である。加熱の温度は、高い程、難消化性成分の含量が増加するので好ましい。但し、例えば、180℃付近から着色物質が増加するので、例えば、150℃前後以下で行うことが適当である。
加熱装置を選択することによって高温短時間の反応を行うことも可能であるので、例えば、エクストルーダーのようにごく短時間に均一な反応を行うことができる装置を用いれば、効率的に加熱処理することができる。また、澱粉は粉末状態で反応に付されるから、大規模生産の場合は、加熱条件を変更する必要もあるので、加熱処理後の製品の品質を検討した上で、適宜加熱条件を変更することが望ましい。
このようにして得られる焙焼デキストリンは、そのまま、消化性成分を強酸性イオン交換樹脂等により除去して、水溶性難消化性澱粉分解物とすることができる。消化性成分を除去した焙焼デキストリンの難消化性成分の含有率は、例えば、50〜65質量%である。
なお、消化性成分は、ブドウ糖の低分子消化性成分が殆どである。
焙焼デキストリンは、更に酵素又は酸等により加水分解することにより低分子化し、次いで必要に応じて、消化性成分を除去することにより、難消化性成分の含有率の高い組成物とすることができる。
例えば、焙焼デキストリンを水に溶解して、例えば、20〜50質量%の濃度にして、水酸化ナトリウムなどの中和剤を用いて、pHを、例えば、5.5〜6.5、好ましくは、6.0に調整し、例えば、0.05〜0.2質量%の液化型α−アミラーゼを添加して、α−アミラーゼの作用温度である、80〜95℃で、通常1時間程度加水分解を行った後、温度を120℃まで上げ、α−アミラーゼの酵素作用を終了させる。この液化型α−アミラーゼとしては市販品がいずれも使用できるが、例えば、ターマミル120L(商品名:ノボザイムズジャパン社製)などがある。
次いで、液温を60℃まで下げ、pHを、例えば、4〜5、好ましくは、4.5に調整し、0.05〜0.4質量%のグルコアミラーゼを添加して、例えば、55〜60℃で、例えば、4〜48時間加水分解を行い、難消化性成分以外の成分をブドウ糖に分解した後、温度を80℃まで上げ、グルコアミラーゼの酵素作用を終了させる。このグルコアミラーゼとしては市販品がいずれも使用できるが、例えば、グルクザイムNL4.2(商品名:アマノエンザイム社製)などがある。以後は、通常の活性炭脱色や、ろ過、イオン交換樹脂による脱塩、脱色を行い、50質量%程度の濃度まで濃縮してもよい。
一方、前記酵素による加水分解以外に、酸存在下に加水分解する方法もある。焙焼デキストリンは、水に易溶性であるので、水を加えて攪拌すると水溶液が得られる。この水溶液をそのまま、あるいは酸、特に塩酸や蓚酸等を加えて、pHを、例えば、1.6〜2.0に調整し、例えば、120〜140℃で、例えば、15〜30分間加圧加熱を行って加水分解する。このようにして得られる酸加水分解物は、通常の活性炭脱色や、ろ過、イオン交換樹脂による脱塩、脱色を行い、50質量%程度の濃度まで濃縮してもよい。
このようにして得られた焙焼デキストリン及びその加水分解物は、強酸性陽イオン交換樹脂塔に通液してクロマト分離の方式で、難消化性部分と消化性成分とに分離して、難消化性成分を、固形分あたり、85〜95%含有するものとすることができる。
なお、難消化性成分は、ブドウ糖を構成成分とし、1→4、1→6結合の他に、1→2、1→3結合を含む。また、還元により、難消化性成分は、還元末端の一部が、1→6アンヒドログルコースとなっている。
難消化性成分を、消化性成分から分離する場合に使用される強酸性陽イオン交換樹脂としては、一般に市販されているものを広く使用できる。その好ましい具体例としては、例えば、アンバーライトIR−116や、アンバーライトIR−118、アンバーライトIR−120B、XT−1022E、XT−471F(商品名:オルガノ社製)、ダイヤイオンSK−1B、ダイヤイオンSK102、ダイヤイオンSK104、ダイヤイオンSK106、ダイヤイオンSK110、ダイヤイオンSK112、ダイヤイオンSK116、ダイヤイオンFR01(商品名:三菱化成社製)XFS−43281.00、XFS−43280.00、XSF−43279.00、XSF−43278.00(商品名:ダウケミカル日本社製)を例示することができる。
これらの樹脂は、通常使用前にアルカリ金属型又はアルカリ土類金属型として用いることが好ましい。流速は、SV=0.1〜0.6の範囲が好ましい。この流速の範囲外では作業性や分離が悪くなる傾向がある。通液時の液の温度は、例えば、20〜70℃が好ましく、これよりも低いと、分離が悪くなり、液の粘度が上がって、樹脂に障害を与えることがあり、これより高温になると、液の褐変により品質が悪くなったり、樹脂の劣化の原因になることがある。
本発明の水溶性難消化性澱粉分解物は、更に、上記焙焼デキストリン又はその加水分解物を水素添加しものでもよい。この水素添加(還元)反応は、澱粉糖類に一般的に行われる条件と同様の条件において行うことができる。還元反応は、通常、ラネーニッケルや、ラネーコバルト、ニッケル硅藻土などの常用還元触媒の存在下で、例えば、水素圧50〜130kg/cm2 、温度、例えば、50〜150℃で水素添加を行うことが適当である。この際の加熱は、溶液中に水素を飽和状態となるまで充分に溶解させてから行うことが好ましく、これに反し水素の供給が不十分な場合には酸化や加水分解などの好ましくない副反応が生起することがある。この水素添加は、温度や、圧力などの反応条件によって多少の違いはあるが、通常2時間以内に終結する。以後は、通常用いられる精製、例えば触媒分離後に再度活性炭脱色、ろ過、イオン交換樹脂による脱塩、脱色を行い、濃縮後噴霧乾燥などにより粉末とするか、又は仕上濃縮として70質量%程度まで濃縮して液状品とすることができる。
本発明で使用される水溶性難消化性澱粉分解物としては、市販されているものを好適に使用することができ、そのような市販品としては、例えば、「パインファイバーBi」や、「ファイバーソル2」、水素添加タイプの「ファイバーソル2H、ファイバーソル2HL(液状品)」(以上、松谷化学工業(株)製)、ニュートリオース(ロケット(株)製)などが好適に挙げられる。
本発明で使用される高脂肪食は、脂肪分の多い食品である。脂肪分が多いとは、例えば、脂肪含有量が、8〜40質量%、特に、20〜30質量%である食品を言う。
脂肪含有量の測定は、当業者には周知である。例えば、ソックスレー抽出法によって、容易に測定することができる。
水溶性難消化性澱粉分解物と併用する高脂肪食には、例えば、牛脂、豚脂、鶏脂、植物油等の脂肪そのものや、脂肪分を多く含む食品、例えば、アイスクリームや、ハンバーグ、ソーセージ、バター、チョコレート等が好適に挙げられる。高脂肪食は、固形、半固形又は液状のいずれであってもよい。
本発明においては、水溶性難消化性澱粉分解物は、高脂肪食に配合してもよく、又は、空腹時に、高脂肪食を摂取した場合に、水溶性難消化性澱粉分解物を単独で、又はこの水溶性難消化性澱粉分解物を含有するお茶や炭酸飲料等の食品を摂取することができる。
水溶性難消化性澱粉分解物は、食品に配合される場合においても、別途摂取する場合においても、摂取する高脂肪食の脂肪含有量と、摂取する水溶性難消化性澱粉分解物の難消化性成分の量の質量比が、1対0.05〜1対0.50、好ましくは、1対0.08〜1対0.40(質量比)となる割合で使用すること適当である。
以下に、実施例を参照しながら、本発明について、更に詳細に説明する。
<難消化性成分の定量方法>
水溶性難消化性澱粉分解物の難消化性成分の定量は、衛新第13号(栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について)に記載の食物繊維の分析方法である高速液体クロマトグラフ法(酵素−HPLC法)によって測定した。
<数平均分子量の測定>
難消化性成分の数平均分子量は、以下の条件で高速液体クロマトグラフィーを行い、測定される。
カラム:TSKgel G2500PWXL、G3000PWXL、G6000PWXL
(東ソー社製)
検出器:示差屈折率計
カラム温度:80℃
流速:0.5ml/分
移動相:蒸留水
サンプル量:1質量%、100μl
数平均分子量の計算は、マルチステーションGPC−8020(東ソー社製)を用いて、プルラン標準品(分子量既知)、及びマルトトリオース、グルコースより求めた検量線から、次式Mn=ΣHi/Σ(Hi/Mi)×QF(Mn:数平均分子量、Hi:ピーク高さ、Mi:プルランの分子量、QF:Qファクター(Mark−Houwink係数))により数平均分子量を求めた。
実施例1
ラットを被検動物として、以下の表1に示す試料を含む脂質負荷試験を実施した。10週齢のSD系雄ラット(一群5匹)を一晩絶食させ、コントロール(コーン油1g/kg単独)、組成物A(コーン油1g/kg+試料A1g/kg)、組成物B(コーン油1g/kg+試料B1g/kg)、組成物C(コーン油1g/kg+試料C1g/kg)、組成物D(コーン油1g/kg+試料D1g/kg)、及び組成物E(コーン油1g/kg+試料E1g/kg)に分けて試料を投与し、投与前、投与後1、2、3、4、5、6及び7時間に尾静脈より採血し、得られた血漿を用いて血中の中性脂肪濃度を測定した。
コーン油のみを摂取したコントロールの場合の中性脂肪値は、負荷後経時的に上昇し、4時間後に最も高い値になり、その後低下するパターンを示した(図1)。
難消化性成分を含まない組成物Aを摂取した場合には、投与3、5時間後は、コントロールよりも高い値を示し、中性脂肪の経時変化を示す曲線の面積値(以下、AUCと略す)を算出して比較すると、ほぼ変わらない値であった(図2)。一方、固形分換算で難消化性成分を少なくとも35質量%含有する組成物B、C、D、及びEを投与した場合には、中性脂肪値は、いずれもコントロールと比較して低い値を示し、AUCもコントロールより低値であった。組成物B、C、D、及びEのAUCの値を比較すると、難消化性成分含有率が最も低い組成物BのAUCは最も高く、難消化性成分含有率が90%である組成物C及びDは、ほぼ同じレベルで最も低い値であった。また、難消化成分含有率が85%の試料Eは、組成物C及びDよりも少し高い値を示した。これらの結果は、難消化性成分を含有する組成物が投与後の中性脂肪値上昇抑制作用を有し、その効果は難消化成分含有率に依存することを示している(図2)。
Figure 0005322387
実施例2
健常成人男女17名を対象に、食事負荷試験を行った。試験実施前日の21時より水以外の摂取を禁じて絶食とし、早朝空腹時に試験食を摂取させた。試験食の摂取前、摂取後30分、1、2、3、4、5及び6時間後に肘静脈より約10mL採血し、中性脂肪及びRLP-コレステロールを分析した。試験食は、ハンバーガー1個、ポテトフライ約140g、炭酸飲料340mLであり、栄養成分値は、熱量966kcal、たんぱく質34g、脂肪49.5g、炭水化物96gであった。被験物質として、難消化性成分を90質量%含有する難消化性デキストリン(商品名:ファイバーソル2、松谷化学工業(株)製)を用い、試験食の中の炭酸飲料に5g(難消化性成分として4.5g)を添加して摂取させた。食事負荷試験は、一人あたり2回実施し、被験物質を含まないプラセボ飲料(コントロール)又は被験物質を含む飲料を摂取する試験を各1回ずつ行った。負荷の順序は、被験者には伏せてランダムに行った。
実験結果は、平均値±標準誤差で示し、対応のあるt-検定で検定を行い、両側検定で危険率5%以下を有意とした。
図3に摂取後の中性脂肪値の経時的な推移を、図4に中性脂肪値の曲線下面積値(AUC)を示す。
その結果、食後の中性脂肪の上昇が、難消化性成分を90%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を摂取することにより、抑制されることが確認された。
実施例3
以下の表2の処方に従って炭酸飲料(5食分)を製造した。
Figure 0005322387
この炭酸飲料には、ファイバーソル2Hに由来する難消化性成分が、4.1質量%含まれており、実施例2の高脂肪食を摂取した後に、この炭酸飲料を摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。その際の脂肪含有量対難消化性成分の質量比は、1対0.18であった。
実施例4
以下の表3の処方に従い、ビターチョコレートとカカオバターを溶解してレシチン以外の成分を練り込み、ローラーミルでリファイニングを行った後、レシチンを添加してテンパリングを行って得たチョコレート(2〜3食分)を製造した。
Figure 0005322387
このチョコレートには、脂肪分が、29.8質量%含まれており、ファイバーソル2には、難消化性成分が、90質量%含まれており、脂肪含有量対難消化性成分の比は、1対0.45であった。このチョコレートを摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。
実施例5
以下の表4の処方に従い、成分の全量を混合し、80℃で加熱溶解し、ホモジナイズした後24時間エイジングし、−40℃に冷却してアイスクリーム(1食分)を製造した。
Figure 0005322387
このアイスクリームには、脂肪分が、8.9質量%含まれており、ファイバーソル2Hには、難消化性成分が、90質量%含まれており、脂肪含有量対難消化性成分の比は、1対0.50であった。このアイスクリームを摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。
実施例6
以下の表5の処方に従い、炊飯米を調製した。炊飯前質量は、295.5gであったが、炊飯後に264.59gとなり、炊飯米180g(1食分)当りの還元難消化性デキストリン含量は、5.102g(2.83質量%)となる(難消化性成分含有量は、4.59g(2.55質量%))。
Figure 0005322387
この炊飯米には、ファイバーソル2Hに由来する難消化性成分が、2.55質量%含まれている。実施例2の高脂肪食を摂取した後に、この炊飯米を摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。その際の脂肪含有量対難消化性成分の質量比は、1対0.09であった。
実施例7
以下の表6の処方に従い、原料をゲンミックスミキサーで混合し、成型し、次いで、170℃で片面3分の焼成を行って、ハンバーグ(1食分)を製造した。
Figure 0005322387
このハンバーグには、脂肪分が、26.3質量%含まれており、ファイバーソル2に由来する難消化性成分が、5.3質量%含まれており、脂肪含有量対難消化性成分の比は、1対0.20であった。このハンバーグを摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。
実施例8
以下の表7の処方に従い、原料を混和し、脱気した後、天然腸ケーシングに充填し、5℃で20時間塩漬け、40℃で80分乾燥・スモークし、75℃で40分の蒸煮した後5℃に冷却して、ウインナソーセージ(2食分)を製造した。
Figure 0005322387
このウインナソーセージには、脂肪分が、22.0質量%含まれており、ファイバーソル2に由来する難消化性成分が、9.0質量%含まれており、脂肪含有量対難消化性成分の比は、1対0.40であった。このウインナソーセージを摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。
実施例9
以下の表8の処方に従い、茶飲料(1食分)を製造した。
Figure 0005322387
この茶飲料には、ファイバーソル2Hに由来する難消化性成分が、3.96質量%含まれており、実施例2の高脂肪食を摂取した後に、この茶飲料を摂取すると、食後の血中中性脂肪の濃度を、実施例1又は2と同様に低減させることができる。その際の脂肪含有量対難消化性成分の質量比は、1対0.08であった。
図1は、実施例1において、各種組成物とコーン油をラットに投与したときの、血中脂肪濃度の経時変化を比較したグラフである。 図2は、図1における経時変化曲線の下部面積(AUC)を比較した棒グラフである。 図3は、実施例2において、健常成人を対象に、本発明の組成物(ファイバーソル2)を含む食事負荷試験を行ったときの、血中脂肪濃度の経時変化を対照と比較したグラフである。 図4は、図3における経時変化曲線の下部面積(AUC)を比較した棒グラフである。

Claims (5)

  1. 食後の血中における中性脂肪の一過性の上昇抑制剤であって、固形分換算で難消化性成分を少なくとも35%含有する水溶性難消化性澱粉分解物を有効成分として含有し、かつ脂肪含量が20〜30%の高脂肪食と同時に又は別々に摂取されることを特徴とする上昇抑制剤。
  2. 前記高脂肪食の摂取後に摂取される請求項1に記載の上昇抑制剤。
  3. 前記高脂肪食の摂取の際に摂取される請求項1に記載の上昇抑制剤。
  4. 前記高脂肪食に混合されている請求項1に記載の上昇抑制剤。
  5. 脂肪含有量対難消化性成分の質量比が、1対0.05〜1対0.50となるように摂取される請求項に記載の上昇抑制剤。
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