JPH10500142A

JPH10500142A - 共生生物組成物

Info

Publication number: JPH10500142A
Application number: JP8509769A
Authority: JP
Inventors: エル．ブラウン，イアン; ジェイ．マックノート，ケニス; エヌ．ガンリー，ロバート; リンコンウェイ，パトリシア; ジョンエバンズ，アンソニイ; ロイドトッピング，デイビッド; ワング，サイクス
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Burns Philp and Co Ltd; University of New South Wales; Burns Philp Research and Development Pty Ltd; Goodman Fielder Ingredients Ltd; Arnotts Biscuits Ltd
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Burns Philp and Co Ltd; University of New South Wales; Burns Philp Research and Development Pty Ltd; Goodman Fielder Ingredients Ltd; Arnotts Biscuits Ltd
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: AUPM823094A0; WO1996008261A1; EP0778778B1; DE69525947T2; EP0778778A4; KR970706010A; DK0778778T3; JP3037435B2; CA2199140A1; PT778778E; EP0778778A1; ES2176338T3; NZ293195A; DE69525947D1; DE69525947T3; KR100282925B1; US6060050A; EP0778778B2; CA2199140C; ES2176338T5

Abstract

(57)【要約】食品に混合し、その栄養価を高めるために特に有用な共生生物組成物が開示されている。組成物には、ビフィドバクテリウムといった１または２以上の共生微生物、及び大腸又は胃腸管のその他の領域に対して微生物を輸送する担体が含まれている。担体は、大腸又は胃腸管のその他の領域内で微生物の成長又は維持培地として作用する改変又は非改変耐性デンプン、特に高アミロースデンプン、である。

Description

【発明の詳細な説明】共生生物組成物発明の分野本発明は、栄養組成物、特に、胃腸管特に大腸への及びこれらの中での共生微生物の送達及び維持のための組成物に関する。本明細書中、共生生物（probioti cs）又は共生微生物（Probiotic microorganisms）とは、その腸内微生物平衡を改善することによって宿主動物に有利な影響を及ぼす生きた微生物飼料補足物のことである。これはＲ．Ｆｕｌｌｅｒ（ＡＦＲＣ Institute of Food Research 、Reading Laboratory、イギリス）がJournal of Applied Bacteriology 1989， 66,365-378、「ヒト及び動物における共生生物−その考察（Probiotics in Man and Animals - A Reriew）」の中で提供した定義である。発明の背景ヒトの健康及び体調が、胃腸管特に大腸に宿る微生物によって正にも負にも影響を受ける、というのが多くの科学者の主張するところである。これらの微生物は、毒素、代謝副産物、短鎖脂肪酸などの産生を通して、宿主の生理学的条件に影響を及ぼす。消化管微生物相の構成及び数量は、疾病、ライフスタイル、旅行及びその他の要因によって誘発される条件又はストレスによって影響され得る。個体の健康及び体調に対し正の影響を及ぼす微生物が大腸内で棲息するのを促進できれば、宿主の生理学的体調が改善されるはずである。有益な微生物又は共生生物の導入は、通常生体が大腸内に生存可能な状態で到達するように飲料、ヨーグルト、カプセル及びその他の形で生体を経口摂取することによって達成される。 Englyst H．N．et al.(1987)の「ヒトの便内細菌の混合個体群による多糖類分解」EMS Microbiology Ecol 95:163-71によって、大腸内の耐性デンプンの細菌による発酵が高いレベルの短鎖脂肪酸、特にプロピオネート及びブチレートといったような有益なタイプのものを産生することが実証された。本発明者は、大腸に対して共生微生物を送達することだけではなく、大腸に微生物が達した時点でその成長を促進するように機能するような培地を提供することが望ましい、ということを認識した。驚くべきことに、改変又は非改変耐性デンプンが、大腸へ共生微生物を輸送するための手段としてだけでなく、同時に大腸の標的領域に送り込まれた微生物のための成長培地としても機能することが解った。本明細書で使用する「耐性デンプン」という語には、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３及びＲＳ４として定義されているデンプンが含まれる。発明の概要従って、本発明は、１または２以上の共生微生物と、大腸又は胃腸管のその他の領域にこの１または２以上の共生微生物を輸送する機能を有する担体とを含んで成る共生組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内においての微生物の成長又は維持培地として作用する、共生生物組成物を提供する。もう１つの形態において本発明はさらに、１または２以上の共生微生物を内含する第一の部分と、担体を含む第二の部分とを含んで成る二部分共生生物組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内において微生物の成長又は維持培地として作用する、二部分共生生物組成物を提供する。１つの広義の形態において、耐性デンプンは、大腸へ共生微生物を輸送するための担体として機能する。大腸内へのこれらの微生物の導入は、前述のとおり有益なことである。さらに、耐性デンプンは、大腸内に存在するとき、すでに大腸内に存在する微生物のための栄養供給源として機能することになる。さらに狭義の形態においては、耐性デンプンを栄養供給源として利用できるような形でいくつかの共生微生物を選択することができる。かくして、耐性デンプンは、これらの共生微生物のための担体としてと同時に栄養供給源としても機能することになる。本発明において使用するのに適したさまざまな共生微生物が存在し、酵母、例えば、サッカロミセス（Saccharomyces ）、及びビフィドバクテリウム属（Bifi dobacterium ）、バクテロイド属（Bacteroides ）、クロストリジウム属（Clos tridium ）、フソバクテリウム属（Fusobacterium ）、プロピオニバクテリウム属（Propionibacterium ）、ストレプトコッカス属（Streptococcus ）、エンテロコッカス属（Enterococcus）、ラクトコッカス属（Lactococcus ）、スタフィロコッカス属（Staphylococcus）、ペプトストレプトコッカス属（Peptostrepto coccus ）及びラクトバシラス属（Lactobacillus ）が挙げられる。しかしながら、本発明はこれらの特定の微生物に制限されるわけではない。当業者であれば、本発明の組成物の中に含んでいてもよい微生物を理解し、認識することだろう。試験され本発明における使用に適していることがわかった特定的菌株を下記表１に記す。共生微生物は、本発明において濃縮物、凍結濃縮物及び凍結乾燥材料を含むさまざまな形態で使用可能である。１つの好ましい形態において、共生微生物は、耐性デンプンとの懸濁液として凍結乾燥させることができる。標準的には、耐性デンプンを２−２０％w/w（重量％）のレベルで取り込むことが可能である。添加される耐性デンプンの量に応じて、乾燥速度及び最終製品の粘稠度及び再水和特性が影響を受けることになる。標準的には、約５％という合計乾燥固形物レベルが使用されるが、乾燥ケークの特性を改善するためにさらに高い濃度を用いることもできる。もう１つの形態では、粒状生成物を形成するべく押し出し加工プロセスにおいて耐性デンプンと共に、凍結乾燥材料として共生微生物を使用することが可能である。この形の組成物を調整するためには、微生物の生存可能性に不利な影響を及ぼすことがないように押し出し加工の温度がさほど高くないようにすることが重要である。これを達成する１つの方法としては、材料を融解状態に維持するのに充分高い温度に保たれたゾーンをもつ押し出し機の中に、より高い融点の脂肪と共に耐性デンプンを補給することが挙げられる。次いで、押し出し機のより低温のゾーン中には、より低い融点の脂肪と共に共生微生物の懸濁液が補給される。その結果、脂肪と耐性デンプンの配合物との効果的な混合が得られる。このとき、適当なチルドダイ（chilled die）を通して抽出し加工が行われる。融解脂肪は、５０℃以上の融点を有するが、約３５℃〜４０℃の領域内で高い可塑性をもつ、例えば椰子油のような、硬化植物油又は硬化植物油と非硬化植物油の配合物であってよい。油は安定し非酸化性であるものが好ましい。押し出し機内への低融点脂肪又は油の配合率は、０〜１０％の範囲内であってよい。特定の性質、例えば、食物マトリクスを通しての改善された分布、が必要とされる場合には、さらに多い量を使用することができる。配合物を安定化するために、その他の材料を添加することもできる。共生微生物に対する耐性デンプンの混合は、いかなる比率であってもよいが、好ましくは少なくとも１：１：１（耐性デンプン：凍結乾燥された形態の細菌：油脂）である。耐性デンプン：油脂の比率を変えることにより、配合物の流動性を改善することができる。もう１つの形態においては、共生微生物は耐性デンプンでミクロカプセル化される。ミクロカプセル化の標準的プロセスには、低融点油を、その融点よりも５０℃未満、好ましくは４０℃未満だけ高い温度で予め加熱することが必要である。低せん断条件の下では、例えば１０％といった量の凍結乾燥した共生微生物が添加され分散される。ゼラチン及びガムのような結合剤及びその他の材料と共に、例えば油の２０％の量の耐性デンプンが添加される。次に、分散は冷却塔の頭部の中に噴霧されて、標準的に２０〜２００ミクロン（利用分野に応じて）の範囲内にある平均粒度をもつ均等な粒子が形成され硬化され得るようにする。最終ミクロカプセル化生成物の中で生存可能な細胞の計数は、１グラム当たりの微生物数が約１０⁸〜１０¹²であると考えられる。以上で検討した形態に加えて、共生微生物は、配合、噴霧冷却、エントラップメント及び接着を含むその他の形態で提供されてもよい。一般的には、共生微生物は、耐性デンプン１グラム当たり約１０²cfu 以上好ましくは約１０⁵cfu 以上、最も好ましくは約１０⁷cfu以上の比率で耐性デンプンと共に内含されることになる。最大量としては、一般に、耐性デンプン1 グラム当たり約１０¹²cfuを上回らない量が用いられる。本発明では、改変耐性デンプン又は非改変耐性デンプン又はその混合物が使用される。共生生物組成物内の耐性デンプンの利点は、それが大腸に達するまで消化されないという点にある。従って、これは、大腸内に到着すると直ちに共生微生物による発酵のための容易に利用可能な基質を提供する。両方の場合において、耐性デンプンの好ましい形は、高アミロースデンプン、特に、本明細書にその内容が引用されているＷＯ９４／０３０４９及びＷＯ９４／１４３４２内で開示され教示されているような高アミロースデンプンである。ＷＯ９４／０３０４９及びＷＯ９４／１４３４２では、耐性デンプンであるアミロースデンプンが開示されており、これには、５０％w/w 以上特に８０％w/w 以上のアミロース含有量をもつトウモロコシデンプン、２７％w/w 以上のアミロース含有率をもつ米デンプン、特に、５０％以上のアミロース含有量及び増大した耐性デンプン含有量をもつ特定の粒度範囲のデンプンが含まれる。これらデンプンには、トウモロコシ、大麦、小麦、及び豆果（legumes ）が含まれる。しかしながら本発明は、これらの耐性デンプンの形態に制限されるものではない。例えば、バナナ及びじゃがいもといった供給源からその他の形の耐性デンプンが誘導される。本発明の組成物は、共生微生物と担体とを組合わせて提供することによって調製できる。あるいは、共生微生物と担体を２つの分離した各々の部分として提供することもできる。この形態では、共生微生物を含有する部分又は担体を含有する部分のいずれかがまず最初に消費され、そのすぐ後にもう一方の部分が消費され得る。非改変の形態では、耐性デンプンは、組成物が大腸に達した時点で共生微生物による発酵のための基質として用いられる。例えば、微生物と耐性デンプンの間の付着の相容性を高めるよう顆粒及び／又は顆粒表面の電荷密度又は疎水性を変えるべくデンプンを化学的に改変することも有利であろう。エーテル化、エステル化、酸性化などといった化学的改変は、この技術分野において適当な化学処理として良く知られている。デンプンの立体配座又は構造を変えることによって耐性デンプンの酵素感受性の度合いを改変することも同様に有用であろう。例えば、二官能性試薬を用いた架橋結合及び酸及び酵素による希薄化（thinning）がある。有用な１つの改変は、顆粒の表面から内部へのピット（pits）又は侵食（eros ions）によって特徴づけられるデンプン顆粒を得るための高アミロースデンプンの分解である。これらのピットは、可溶化されているデンプン顆粒のより高い酵素感受性をもつコアへの酵素の侵入を可能にする。侵食を受けたデンプン顆粒は、微生物の付着のための増大した表面積をもつだけではなく、顆粒の内部での微生物のカプセル化及びエントラップメントをも可能にする。この後者の特性は、微生物を保護し、従って大腸への輸送を容易にする。酵素的に処理された耐性デンプンを上述のような化学的改変に付することも本発明の範囲内に入る。耐性デンプンに対して行うことのできる上述のような化学的、酵素及び酵素化学的改変に加えて、二官能性試薬又は多官能性試薬といった材料を用いて共生微生物を耐性デンプンに化学的に付着させることも可能である。これらのタイプの試薬の例としては、それぞれ、グルタルアルデヒド及びトリメタリン酸ナトリウムが挙げられる。この後者の試薬は、食品と結び付けて添加物として使用したり直接経口摂取したりすることができるが、ヨーグルト、アイスクリーム、チーズ、パン、ビスケット及びケーキといった焼き上げ製品、乳製品及び乳製品代用食品、菓子類製品、食用油組成物、スプレッド類、朝食用シリアル、ジュースなどを含む（ただしこれらに制限されるわけではない）さまざまな食品及び飲物の中にこれらを取り込むことも可能であるということが理解されるであろう。「食物」という語の範囲には、機能的食物すなわち「外見上従来の食物に類似し通常の食餌の一部として消費されるが、単なる栄養分所要量の供給を越えて生理学的役割を担うよう改変された食物」として分類される可能性の高い食物が内含されるべきである。（ＮＦＡ政策論述レポート７／９４）。同様にして、本発明の組成物は、カプセルといった投薬形態の体裁をとることができる。一般的に、共生微生物と組み合わせた耐性デンプンは、乾燥した形の体裁をとる。適切な乾燥手段としては、噴霧乾燥、凍結乾燥及び中空床乾燥があるが、これらに制限されるものではない。図面の簡単な説明図１は、３７℃での嫌気性インキュベーションに先立って耐性デンプン（高アミロースデンプン顆粒）の供給源と結び付けられたビフィドバクテリウムの光学顕微鏡写真である。図２は、インキュベーション後の図１の光学顕微鏡写真である。図３は、インキュベーション中の分解後の図１の光学顕微鏡写真である。図４は、無傷の耐性デンプン（高アミロースデンプン顆粒）を示す走査型電子顕微鏡写真である。図５は、熱安定性菌のアルファアミラーゼ及びプルラナーゼで処理した結果得られたデンプン顆粒の外部侵食を示す走査型電子顕微鏡写真である。図６は、ピットのまわりで破砕している酵素処理したデンプン顆粒の走査型電子顕微鏡写真である。図７は、中空のコア領域を示す、破砕した酵素処理済み顆粒の走査型電子顕微鏡写真である。図８は、一定数の細菌で発酵した場合の、耐性デンプン（Ｈｉ−ｍａｉｚｅデンプン）とシグマアミロースについての揮発性脂肪酸産生を示す図である。図９は、一定数の耐性デンプン基質を用いた。経時的ビフィドバクテリアの成育の概要を示した図である。図１０は、一定数の耐性デンプン基質を用いたＢ．ｂｉｆｉｄｕｍ及びＣｌ．ｂｕｔｙｒｉｃｕｍの経時的成育の概要を示した図である。発明の具体的説明本発明の耐性デンプンが取り得る１つの形態としては、侵食又は穿孔(pitted) されたものが挙げられる。このようなデンプンの調製例について、以下、図４〜図７を参考にして説明する: 高アミローストウモロコシデンプン顆粒の調製２０００グラムの高アミローストウモロコシデンプン（ＳｔａｒｃｈＡｕｓｔｒａｌａｓｉａＬｔｄから入手、商標Ｈｉ−ｍａｉｚｅ）（水分１２．５％）と水（７０００mL）を含むスラリーを、水酸化ナトリウム溶液（０．６５Ｍ）を用いてｐＨ６．０まで調整した。このスラリーを水溶中で８５℃まで加熱した。実験２、５及び６中のこの時点で、熱安定性細菌アルファアミラーゼＴｅｒｍａｍｙ１を添加した。実験の詳細は表２に示されている。６０分後、スラリーの温度を６０℃まで低下させ、（ｉ）真菌グルコアミラーゼ及び細菌ブルラナーゼの配合物Ｄｅｘｔｒｏｚｙｍｅを添加する前に塩酸（１０Ｍ）を用いてｐＨを４．５に調整するか、又は（ii）細菌プルラナーゼＰｒｏｍｏｚｙｍｅの封入の前にｐＨを５．０に調整した（表２）。両方の場合において、スラリーと２０分間６０℃で維持した。その後ｐＨを、水酸化ナトリウム溶液（０．６５Ｍ）を用いてｐＨ６．０まで上昇させ、Ｗｈａｔｍａｎ５４濾紙がはめ込まれたＢｕｃｈｎｅｒ漏斗を用いて不可溶性部分を回収した。回収した材料を、精製水７リットルで洗浄し、次に５０℃の温風オーブン内で乾燥させた。注： Termamyl − Bacillus licheniformis 由来の熱安定性エンドアルファアミラーゼ Pullalanase − Bacillus sp.由来の熱安定性プルラナーゼ Glucoamylase − Aspergillus niger 由来（すべての酵素は、Novo Nordisk Bioindustrial Pty Limitedより入手）食物繊維及び耐性デンプンのレベルを、これらの実験の各々のデンプンについて決定し、その結果を表３に示した。各々の場合において、酵素処理の結果として、食物繊維レベルが本質的に維持されている一方で耐性デンプン含有率が実質的に高くなるということが明らかである。このような酵素処理の結果は、特に図４の未処理デンプン顆粒と比べた場合、添付の図５、６及び７の中に明確に示されている。このようにして調製された改変デンプンは、共生微生物と容易に組み合わせることができ、本発明の組成物を形成する。ここで、本発明の組成物の押し出し加工された形態の調製例について記述する。装置の概要５ＦＳ、３ＦＰ（３０°）、２ＲＰ（３０°）、２ＦＳ、５ＦＰ（６０°）、３ＦＳ、３ＦＰ（３０°）、２ＲＰ（３０°）、２ＦＳ、３ＦＰ（３０°）、２ＲＰ（３０°）、３ＳＬＳの押し出し機スクリュープロフィール。温度の概要ゾーン1（70°）、ゾーン2（70°）、ゾーン3（70°）、ゾーン4（50°）、ゾーン5（50°）、ゾーン6（35°）、ゾーン7（35°）、ゾーン8（35°）、ダイ 20 方法融点が５０℃を上回る融解脂肪と合わせて、例えば２０kg／時という補給速度で、ＡＰＶＭＰＦ５０．２０押し出し機の中に耐性デンプンを補給する。脂肪を、再循環された熱湯により液状に保ち、２kg／時の速度で第２の射出ポート内で押し出し機内へと送り込む。特にＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｂｉｆｉｄｕｍ又はＢｉｆ．Ｌｏｎｇｕｍのような凍結乾燥させた細菌の懸濁液を、３５〜３７℃の融点をもつ硬化トウモロコシ油のような低融点脂肪を用いて調製した。脂肪がその融点の直ぐ上にただし過度にではなく加熱されるようにし、凍結乾燥した細菌を添付し徹底的に混合する。この懸濁液を次に、押し出し機のゾーン７に補給し、ここでこれを脂肪／デンプン配合物と混合させ、その後、直径２mm のオリフィスの備わったチルドダイの中に強制的に通す。材料を粒状化し、その後は使用するまでその形状を維持するよう深冷させる。本発明の組成物の凍結乾燥した形態の一例についてここで記述する。細胞培養、特に Bifidobacterium longum、 Bifidobacterium bif1dum 又はCl.buryricum の細胞培養を従来の手段によって生成し、濃縮細胞懸濁液を、膜濾過、好ましくは限外濾過及び／又は遠心分離によって調製する。耐性デンプンを、細胞懸濁液（０．１０〜０．５０gm/ml ）の中で、もう1 つの凍結保護物質スクロース（０．０７ｇｍ／ｍｌ）と共に穏やかに撹拌する。生成物を次に−４０ ℃まで急冷させ、最適な安定性を得るため０．０１以下の水分活性ａ_wに至るまで凍結乾燥させる。その後、乾燥器から培養を取り出し、微粉化し、気密容器の中に包装し、使用するまで４℃で貯蔵する。本発明の組成物を取り込んだ食品のいくつかの例を以下に記す：カンキツ類の着香剤を含む飲料のドライミックス材料重量％耐性デンプン 9.00 凍結乾燥共生生物 1.00 スクロース 68.00 Fieldose 17 Maltodextrin 13,83 デキストロース 1.72 無水クエン酸 1.00 着香剤 0.20 アラビアゴム 0.20 リン酸トリカルシウム 0.10 着色料適量 100.00 方法１、材料をすべて徹底的に配合する。調製撹拌しながら、３３７mls の水に３０グラムのドライミックスを添加する。材料供給業者耐性デンプン（Ｈｉｍａｉｚｅ）及びＦｉｅｌｄｏｓｅ１７はオーストラリアのＳｔａｒｃｈＡｕｓｔｒａｌａｓｉａＬｉｍｉｔｅｄにより供給されている。ヨーグルトソフト（撹拌）又はハード（凝固）ヨーグルトの製造のための出発材料として以下の処方が提案される。材料％耐性デンプン 10.0 全乳 33.0 砂糖 10.5 脱脂粉乳 9.0 MAPS449 0.5 安定剤 0.5 カルチャー（共生生物） 1.0 水 100 になるまで適量方法１．カルチャー以外のすべての材料を組み合わせ、安定剤が充分に分散したことを確認する。２．混合物を８８〜９３℃まで加熱し、３０分間この温度に保つ。３．３８〜４５℃まで冷却する。４．耐性デンプン分画を添加する。５．培養を接種し、４２℃インキュベートする。６．培養にヨーグルトを４．０〜４．２のｐＨまで発酵させる。７．５℃で冷蔵する。注：１．ゼラチン、ゼラチンとゴムの配合物又はゴム配合物からなる様々な安定剤が利用可能である。推奨される安定剤は、ａ）ＬｅｉｎｅｒＤａｖｉｓＧｅｌａｔｉｎ（オーストラリア）Ｃｏ．，から入手可能なＧｅｌａｔｉｎｅ、ｂ）ＧｅｒｍａｎｔｏｗｎＡｕｓｔｒａｌｉａＣｏ．，から入手可能なＳｔａ− Ｒｉｔｅ及びＳｔａｂｉｌｉｚｅｒＧｅｍｃｏｌＡＤＱである。２．安定剤とＭＡＰＳ４４９の組合せは、最終混合物の１％w/w とする。これ以上の濃度はある種の状況下において不利な効果をもたらし得る。３．ソフトヨーグルトについては、段階６と７の間で、容器への圧送及び充填が行われる。４．ハードヨーグルトについては、容器への充填は段階５と６の間で行われる。５．全乳は、それが与える固形分と同等の固形分を与えるレベルにて全乳製粉乳で置換することができる。水の所要量もそれに応じて調製することができる。６．フルーツ味のヨーグルトについては、充填に先立ち、市販のフルーツベースをヨーグルトに組み合わせる。標準的比率はヨーグルト８５部に対してフルーツベース１５部である。７． “きめ”（textural）を目的として均質化が必要とされる場合、段階２の後で冷却前に２００〜２５０ｐｓｉで軽く均質化することが好ましい。低温での均質化は、安定剤成分に損傷を与える結果となり得る。材料供給業者耐性デンプン（Ｈｉｍａｉｚｅ）及びＭＡＰＳ４４９は、ＳｔａｒｃｈＡｕｓｔｒａｌａｓｉａＬｉｍｉｔｅｄ、（オーストラリア）から供給されたものである。インスタント・ムース材料重量割合耐性デンプン分画、共生生物、コーンシロップ固形物１５部Ｆｉｅｌｄｏｓｅ３０７５部砂糖５０部インスタントゼラチン８００４部予備ゼラチン化されたインスタントFDT176デンプン１０部水１５０部着色料及び着香料適量方法 − 乾燥材料をすべて配合する。 − 攪拌しながら、ドライミックスを冷水に添加する。材料供給業者インスタントＦＴＤ１７６、Ｆｉｅｌｄｏｓｅ３０及び耐性デンプン（Ｈｉｍａｉｚｅ）は、ＳｔａｒｃｈＡｕｓｔｒａｌａｓｉａＬｉｍｉｔｅｄ（オーストラリア）から供給されている。インスタントゼラチン８００は、ＬｅｉｎｅｒＤａｖｉｓＧｅｌａｔｉｎ（オーストラリア）Ｃｏ．から供給されている。本発明の理解を更に助けるため、ここで有用性を実証する一連の実験について記述する。実験１この実験では、カルチャーコレクションから入手したある範囲の結腸細菌及びヒトの便由来の分離株が、発酵基質として供給源耐性デンプンを利用する能力について調べた。すべての場合において、供給源耐性デンプンは高アミローストウモロコシ（ＳｔａｒｃｈＡｕｓｔｒａｌａｓｉａＬｔｄ．から入手したＨｉ −ｍａｉｚｅ−ＴＭ）又はその誘導体であった。表４では、ある範囲の耐性デンプンの種類及び細菌について得られた発酵性の結果が示されている。試験は、全炭水化物残渣（mg／mL）に関して行われた。図８には、一定数の細菌で発酵させた場合のＳｉｇｍａ社のアミロース及びＨｉ−ｍａｉｚｅデンプンについての揮発性脂肪酸産生（ＶＦＡ）に関して得られた結果が示されている。図９では、一定数の耐性デンプン基質を用いた経時的ビフィドバクテリウム菌株Ｘ８及びＸ１３の成長の概要が示されている。図１０では、図９の耐性デンプン基質を用いた経時的Ｂ．ｂｉｆｉｄｕｍ及びＣｌ．ｂｕｔｙｒｉｃｕｍの成長の概要が示されている。観察事項幾つかの菌株、特にビフィドバクテリウム（Bifidobacterium ）、バクテロイド（Bacteroide）、ユウバクテリウム（Eubacterium ）及びクロストリジウム属（Clostridium ）からの菌株は粒状デンプンを分解させる能力を立証した。これらのインビトロ発酵の産物は、腸及び体の維持及び保護において重要である酢酸エステル、プロピオン酸エステル及びブチル酸エステルといった短鎖脂肪酸（ＶＦＡ）を内含していた。図９から解るように、各々の細菌菌株は、デンプン又は化学的に誘導されたデンプンが発酵のための基質として用いられることを実証する個々の成長の概要を示す。ビフィドバクテリウム菌株Ｘ８が示すような幾つかのケースにおいて、ヒドロキシプロピル化された高アミローストウモロコシデンプンを利用する能力は、ビフィドバクテリウム菌株Ｘ８個体群が１０時間後に約４．２log／mlから６．２l og／mlまで増加したインキューベーションの開始後約８時間まではビフィドバクテリウム菌株Ｘ８個体群の増加の中に反映されていなかった。従って耐性デンプンの改変の種類又は程度は、胃腸管内の耐性デンプンの発酵の速度又は部位のいずれかを制御するための手段として使用することができる。このことは更に図１０に示された成長速度の図によって実証されている。こうして胃腸管の１つの領域内の細菌成長のグラフを選択的にターゲティングするべく改変耐性デンプンの種類を選択することが可能となる。実験２この実験においては、輸送又は発酵を目的とした未変性及び誘導体化された高アミローストウモロコシデンプン顆粒に付着する例えばビフィドバクテリウムなどの能力が検討された。表５に示した結果は、改変デンプンのタイプに基づく幾分かの差異を示している。実験３耐性デンプンが大腸まで通過し、共生微生物の成長を促進し得るということを実証するために、２つの栄養補給試験を行った。第１の試験は、表６に示されているようなビフィドバクテリウム菌株を含む食餌を用いて、未変性盲腸内ビフィドバクテリウムが存在しないことが分かっているマウスに栄養補給することに関する。耐性デンプンの消費の結果、表７に示されるとおり糞***量及び糞乾燥物質が増加し、同時にマウスの糞内に検出されたデンプンの量が著しく増加した。表８に示されているように実験の投薬期間中のマウスの糞内の平均的な生存可能な細菌計数を比較することにより、非改変高アミローストウモロコシデンプン及び改変（カルボキシメチル化）トウモロコシデンプンの形での耐性デンプンを消費したマウスによって排出されているビフィドバクテリウムの数が著しく増加することが分かった。高アミローストウモロコシデンプンの場合と比べて更に少ないカルボキシメチル化トウモロコシデンプンが糞内に存在することが分かったいうこともして指摘しておきたい。このことは更に、インビボで、表４及び図９及び１０に示した結果に関係して言及したとおりの改変耐性デンプンと非改変耐性デンプンの間の利用の差異を実証している。第２の試験は、表９に示されているとおりの食餌で豚に栄養補給することが関する。これらの食餌の製剤は、細菌に対する損傷をことごとく最小限にするべく約６０秒間低速でＨｏｂａｒｔミキサー内で材料を配合することによって調製された。この試験（交差設計）は、１２匹の雄豚を用いて行われ、まず一週間にわたり２つの共生生物 Bifidobacterium longum含有実験食餌のうちの１つが与えられ、その後、清浄化期間で抗生物質（グラム陽性及びグラム陰性の両方について広域スペクトルを示すＯｌａｑｕｉｎｄｏｘ）食餌が消費された。Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｌｏｎｇｕｍ１９４１は、５．４８×１０⁹ _cfu ／_mgから１．０２×１０¹⁰cfu／mgの間の生存可能性を持つ凍結乾燥粉末として消費された。実験は、表１０に示されているとおり個々のブタの糞中に存在するビフィドバクテリウム数で０．９２（ｌｏｇ１０）の増加を示した。糞内短鎖脂肪酸（酢酸、プロピオン酸及びブチル酸エステル）のレベルは、食餌に耐性デンプンが含まれた場合に上昇し、共生生物が添加された時点では更に上昇しなかった。しかしながら、糞について行ったデンプン分析によると、対照食餌（容易に消化できる蝋状トウモロコシデンプンを含有するもの）に比べ耐性デンプンで栄養補給を受けたブタにおいてより高い百分率のデンプンが存在することが観察された。しかし、より重要なことには、耐性デンプンをＢｉｆ．ｌｏｎｇｕｍと合わせて補給した場合に、存在するデンプンの百分率の著しい低下が観察された。このことは即ち、Ｂｉｆ．ｌｏｎｇｕｍが恐らくは基質として耐性デンプンを用いていたということを表している。最後のローテーションの終了時にも、実験用食餌が維持された。共生生物の補足は停止された。４日間にわたり糞を観察したところ、Ｂｉｆ．ｌｏｎｇｕｍのレベルは最初の２日間急速に下降し、その後平衡に達したように思われる。このことは、この食餌が、腸内のビフィドバクテリウムのコロニー化を促進しうることを示唆している。耐性デンプンを含まないその他の報告された実験では、実験用食餌を維持した後でさえ、ビフィドバクテリウムのレベルが２日以内に完全に低下することが分かった。当業者であれば、後半に記述された発明の精神又は範囲から逸脱することなく、特定の実施形態内に示された本発明に対し、多くの変更及び／又は修正を加えることができる、ということが分かるだろう。従って、これらの実施形態はすべての視点において非制限的な例示的なものとして見なされる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年７月２２日【補正内容】請求の範囲１．１または２以上の共生微生物と、大腸又は胃腸管のその他の領域にこの１または２以上の共生微生物を輸送する機能を有する担体とを含んで成る共生組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内において微生物の成長又は維持培地として作用する、共生組成物。２．１または２以上の共生微生物を含む第１の部分と、担体を含む第２の部分とを含んで成る二部分共生組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内において微生物の成長又は維持培地として作用する、二部分共生組成物。３．デンブンが、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、又はＲＳ４タイプである、請求の範囲第１項又は第２項に記載の組成物。４．耐性デンブンが、高アミローストウモロコシ、米、大麦、小麦、及び豆果からなる群から選択されるか、又はジャガイモ及びバナナを含む供給源から誘導される、請求の範囲第３項に記載の組成物。５．アミロース含有率が、５０％w/w 以上、好ましくは８０％w/w 以上であるか、あるいは、米デンプンについては２７％w/w 以上である、請求の範囲第４項に記載の組成物。６．耐性デンプンがトウモロコシデンプンである、請求の範囲第５項に記載の組成物。７．耐性デンプンが改変されている、請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の組成物。８．耐性デンプンが、ヒドロキシプロピル化、アセチル化、コハク酸オクチニル化、カルボキシメチル化、又はコハク酸エステル化されている、請求の範囲第７項に記載の組成物。９．共生微生物が、凍結乾燥形態、濃縮形態又は凍結濃縮形態である、請求の範囲第１項〜第８項のいずれか一項に記載の組成物。１０．耐性デンプンが共生微生物と共に凍結乾燥されている、請求項１に従属する、請求の範囲第９項に記載の組成物。１１．耐性デンプンが２〜２０％w/w の濃度である、請求の範囲第１０項に記載の組成物。１２．耐性デンプンが侵食又は穿孔されたものである、請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載の組成物。１３．共生微生物がサッカロミセス属（Saccharomyces ）、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium ）、バクテロイド属（Bacteroides ）、エウバクテリウム属（Eubacterium ）、クロストリジウム属（Clostridium ）、ラクトバシルス属（Lactobacillus ）、フソバクテリウム属（Fusobacterium ）、プロピオニバクテリウム属（Propionibacterium ）、ストレプトコッカス属（Streptococ cus ）、エンテロコッカス属（Enterococcus）、ラクトコッカス属（Lactococcu s ）、スタフィロコッカス属（Staphylococcus）、およびペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）から成る群から選択される、請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか一項に記載の組成物。１４．１または２以上の共生微生物及び改変耐性デンプンが、細菌の成長が胃腸管の選択された領域において促進されるように選択された、請求の範囲第１項〜第１３項のいずれか一項に記載の組成物。１５．請求の範囲第１項〜第１４項のいずれか一項に記載の共生組成物を有効量含む食物組成物。１６．改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物と共に１または２以上の共生微生物を乾燥、混合、同時押し出し、噴霧冷却、エントラップメント、接着、又は微小カプセル化する段階を含んで成る、共生組成物の形成方法。１７．乾燥が、凍結乾燥、中空床乾燥又は噴霧乾燥によって行われる、請求の範囲第１６項に記載の方法。１８．乾燥が、凍結乾燥によって行われる、請求の範囲第１７項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人バーンズ、フィルプ、リサーチ、エンド、ディベロップメント、プロプライエタリ、リミテッドオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、シドニー、ブリッジ、ストリート、７ (71)出願人ギスト−ブロウケイズ、オーストラリア、プロプライエタリ、リミテッドオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、ムアバンク、ムアバンク、アベニュ、９ (71)出願人コモンウェルス、サイエンティフィク、エンド、インダストリアル、リサーチ、オーガナイゼーションオーストラリア連邦ビクトリア、パークビル、ロイヤル、パレイド、407 (71)出願人アーノッツ、ビスキッツ、リミテッドオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、ホームブッシュ、ジョージ、ストリート、11 (71)出願人グッドマン、フィールダー、イングレディエンツ、リミテッドオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、グレイズビル、ビクトリア、ロード、230、レベル、４ (71)出願人グッドマン、フィールダー、リミテッドオーストラリア連邦ニューサウスウェールズ州、シドニー、グローブナー、プレイス、ポスト、オフィス、ロックド、バッグ、７ (72)発明者ブラウン，イアンエル. オーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、タムワース、メリッサ、アベニュ、２ (72)発明者マックノート，ケニスジェイ. オーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、コティッジ、ポイント、コティッジ、ポイント、ロード、10 (72)発明者ガンリー，ロバートエヌ. オーストラリア連邦ビクトリア州、キュー、ハイ、ストリート、585 (72)発明者コンウェイ，パトリシアリンオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、ラ、ペールズ、ゴーラワール、アベニュ、22 (72)発明者エバンズ，アンソニイジョンオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、ペナント、ヒルズ、ブラックバット、アベニュ、75 (72)発明者トッピング，デイビッドロイドオーストラリア連邦サウスオーストラリア州、グレネルグ、ノース、フィッシャー、テラス、５ (72)発明者ワング，サイクスオーストラリア連邦ニューサウスウェイルズ州、ランドウィック、アボウカ、ストリート、13／211

Claims

【特許請求の範囲】１．１または２以上の共生微生物と、大腸又は胃腸管のその他の領域にこの１または２以上の共生微生物を輸送する機能を有する担体とを含んで成る共生生物組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内において微生物の成長又は維持培地として作用する、共生生物組成物。２．１または２以上の共生微生物を含む第１の部分と、担体を含む第２の部分とを含んで成る二部分共生生物組成物であって、該担体が、改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物を含み、大腸又は胃腸管のその他の領域内において微生物の成長又は維持培地として作用する、二部分共生生物組成物。３．デンプンが、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、又はＲＳ４タイプである、請求の範囲第１項又は第２項に記載の組成物。４．耐性デンプンが、高アミローストウモロコシ、米、大麦、小麦、及び豆果からなる群から選択されるか、又はジャガイモ及びバナナを含む供給源から誘導される、請求の範囲第３項に記載の組成物。５．アミロース含有率が、５０％w/w 以上、好ましくは８０％w/w 以上であるか、あるいは、米、デンプンについては２７％w/w 以上である、請求の範囲第４項に記載の組成物。６．耐性デンプンがトウモロコシデンプンである、請求の範囲第５項に記載の組成物。７．耐性デンプンが改変されている、請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の組成物。８．耐性デンプンが、ヒドロキシプロピル化、アセチル化、コハク酸オクチニル化、カルボキシメチル化、又はコハク酸エステル化されている、請求の範囲第７項に記載の組成物。９．共生微生物が、凍結乾燥形態、濃縮形態又は凍結濃縮形態である、請求の範囲第１項〜第８項のいずれか一項に記載の組成物。１０．耐性デンプンが共生微生物と共に凍結乾燥されている、請求項１に従属する、請求の範囲第９項に記載の組成物。１１．耐性デンプンが２〜２０％w/w の濃度である、請求の範囲第１０項に記載の組成物。１２．耐性デンプンが侵食又は穿孔されたものである、請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載の組成物。１３．共生微生物がサッカロミセス属（Saccharomyces ）、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium ）、バクテロイド属（Bacteroides ）、エウバクテリウム属（Eubacterium ）、クロストリジウム属（Clostridium ）、ラクトバシルス属（Lactobacillus ）、フソバクテリウム属（Fusobacterium ）、プロピオニバクテリウム属（Propionibacterium ）、ストレプトコッカス属（Streptococ cus ）、エンテロコッカス属（Enterococcus）、ラクトコッカス属（Lactococcu s ）、スタフィロコッカス属（Staphylococcus）、およびペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）から成る群から選択される、請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか一項に記載の組成物。１４．１または２以上の共生微生物及び改変耐性デンプンが、細菌の成長が胃腸管の選択された領域において促進されるように選択された、請求の範囲第１項〜第１３項のいずれか一項に記載の組成物。１５．請求の範囲第１項〜第１４項のいずれか一項に記載の共生生物組成物を有効量含む食物組成物。１６．改変又は非改変耐性デンプン又はその混合物と共に１または２以上の共生微生物を乾燥、混合、同時押し出し、噴霧冷却、エントラップメント、接着、又は微小カプセル化する段階を含んで成る、共生生物組成物の形成方法。１７．乾燥が、凍結乾燥、中空床乾燥又は噴霧乾燥によって行われる、請求の範囲第１６項に記載の方法。１８．乾燥が、凍結乾燥によって行われる、請求の範囲第１７項に記載の方法。