JPH027616B2

JPH027616B2 -

Info

Publication number: JPH027616B2
Application number: JP57052639A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Naito; Tadashi Noguchi; Ryuichiro Sato; Keiko Tsuji; Hidemasa Hidaka
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1990-02-20
Also published as: CA1237937A; EP0090406A1; JPS58170440A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカルシウム吸収促進効果を有する健康
飲食品に関する。詳しくはガゼインのトリプシン分解により生成
したカゼインホスホペプチドを飲食品に添加した
カルシウム吸収促進効果の優れた健康飲食品であ
る。牛乳は古くからその栄養の完全性の高さで知ら
れ、その多くの効果のうちカルシウムの供給源と
してあらゆる食品の中で最も優れたものとされて
いる。一方カルシウムは人間の生体中の金属とし
ては最も量が多く、吸収されたカルシウムは骨、
歯の形成、代謝又は生体の数多くの反応、機作に
関与している。牛乳のこのような効果は単に含ま
れているカルシウムの量の問題だけではなく、そ
の消化吸収性すなわち利用率の高さにある。この
点については古くから研究がなされ、牛乳中に存
在する乳糖、微量に存在するカルシウム結合蛋
白、或いはガゼイン自体の寄与も挙げられてい
る。一方、人体におけるカルシウムの吸収は小腸
上部でのビタミンＤや各種ホルモンの調節により
制御されている能動輸送の他に、小腸下部での受
動的な輸送の重要性も近年になつて再認識されて
きている。［内藤博：化学と生物 18 554−
558頁（1980）］また、牛乳中のカルシウムが何故に効率よく生
体に吸収されるのかの説明として、カゼインの膵
臓酵素特にトリプシンによる分解物のなかに存在
するホスホペプチドがカルシウム吸収の促進剤と
して働くことが示唆されている。［H.Naito.A.
Kawakami.T.Imamura；Agricultural and
Biological Chemistry 36 409〜415頁
（1972）］このペプチドはカゼインホスホペプチド
（Casein Phosphopeptide；以下cppと略記）と呼
ばれている。このcppには代表的な２種が存在し
ていることが知られている。すなわち、β−カゼ
イン由来のもの（β−cppと略記）とα−カゼイ
ン由来のもの（α−cppと略記）の２種で、その
構造及び恒数は次の表１に示した通りである。特
にβ−cppは良く研究され構造も決定されてい
る。［W.Manson、W.D.Annan；Archives of
Biochemistry and Biophysics 145 16−26頁
（1971）］しかし、α−cppについては推定構造で更に分
解の進んだものも考えられる。

【表】本表におけるアミノ酸残基の略号のAla：Ｌ−
アラニン、Arg：Ｌ−アルギニン、Asp：Ｌ−ア
スパラギン酸、Asn：Ｌ−アスパラギン、Glu：
Ｌ−グルタミン酸、Gln：Ｌ−グルタミン、
Gly：グリシン、Ile：Ｌ−イソロイシン、Leu：
Ｌ−ロイシン、Lys：Ｌ−リジン、Met：Ｌ−メ
チオニン、Pro：Ｌ−プロリン Ser：Ｌ−セリン Ser：Ｌ−ホスホセリン Thr：Ｌ−スレオニン、Val：Ｌ−バリン、
H₂N・Asp：Ｎ末端Ｌ−アスバラギン酸、
H₂N・Arg：Ｎ末端Ｌ−アルギニン、Lys・
COOH：ｃ末端Ｌ−リジン、Arg・COOH：ｃ末
端Ｌ−アルギニンをそれぞれ示すものである。本発明者等は、上述の如き生体内で生成する
cppのカルシウム可溶化作用が、生体外で製造し
たcppも有るか否かについて研究を行つたとこ
ろ、生体外で製造したcppも極めて顕著にカルシ
ウム可溶化作用を示すことを見い出した。この新知見に基づいて、更に従来牛乳等の限ら
れた飲食物でしか十分に摂取吸収されなかつたカ
ルシウムを、生体外で製造したcppを食品に添加
することによつて、これを食することにより可溶
性カルシウムとして生体内に吸収できるようにし
たカルシウム吸収促進効果の優れた健康飲食品を
発明した。本発明に使用するcppは上記の性質を有する物
質であり、その製法としては、例えば結晶トリプ
シンでカゼインを加水分解し、cppを生成させた
後、PH4.5〜5.0として未反応カゼインと一部の不
純物を沈澱除去し、上清部に塩化バリウムとエタ
ノール（終濃度50％（ｖ／ｖ））を加えてcppを
沈澱として回収する方法［R.F.Peterson、L.W.
Nouman and T.L.McMeekin、Journal of the
American Chemical Society 80 95〜99頁
（1958）］また、結晶トリプシンでカゼインを加水分解
し、cppを生成させた後、ゲル濾過、イオン交換
などのクロマトグラフイー手法により分画分離す
る方法がある。また本発明者等はcppの新しい回収方法を検討
した結果、塩化バリウム以外にもカルシウム、
鉄、マグネシウム等の金属イオンと親水性溶媒を
用いることによつて高純度のcppを回収すること
ができることを見い出した。そのうち、工業的に
有利なのはカルシウムイオンを用いる方法であ
る。この方法を使用する場合は、得られるcppは
その後のカルシウム除去の操作を施すことなく、
そのまま飲食品に添加し得るから本発明の添加用
cppとして最も好ましい。本発明は、カゼインにトリプシンを作用させ、
これにカルシウムイオンと親水性有機溶媒を添加
して回収したカゼインホスホペプチドを含む健康
飲食品である。本発明に使用するcppはカルシウムの沈澱生成
を阻害し、カルシウムを可溶化状態に保持する性
質を有し、特にPH７、PH８においてはほぼ100％
カルシウムを可溶化状態に保つ。また、経口的に摂取した場合でも消化酵素によ
る分解はある程度受けるが、かなりの量残存し、
カルシウムはほぼ100％可溶化状態に保たれてい
る。次にcppのカルシウム可溶化の試験を示す。試験例１製造例２により得られたcppを用い以下のカル
シウム可溶化能試験を行つた。 cpp溶液５mg／mlの0.5mlと10ｍＭ塩化カルシウ
ム溶液0.5mlとを予め混合し、その後、PH７、PH
８の20ｍＭリン酸緩衝液1.0mlを加え、25℃で６
時間保持した後遠心分離し、生じたリン酸カルシ
ウムの沈澱を除去し、上清に0.1規定の塩酸を加
え、更に沈澱が生ずるのを防ぐ。上清中のカルシ
ウム濃度を原子吸光計により測定し、残存してい
るカルシウムを可溶化カルシウムとして残存率を
求めた。比較対照としてcpp溶液の代りに蒸留水
を用い、同一試験を行つた。その結果を次の表２
に示す。

【表】以上の試験結果から明らかなように、生体外で
製造したcppは優れたカルシウム可溶化能を有す
るものである。試験例２製造例２により得られたcpp溶液50mg／mlの１
mlを人工胃液、人工腸液（何れも日本薬局方第７
改正による）９mlと混合し、それぞれ２時間と６
時間40℃で作用させた。本処理後、煮沸水中で人
工胃液、人工腸液中のペプシンとパンクレアチン
を失活させ、遠心分離後、上清中の残存cppを高
速液体クロマトで分析し、残存率を求めた。また
上清中の残存cpp0.5mlを用い、試験例１と同様に
PH８でカルシウムの可溶化能を測定した。その結
果を表３に示す。

【表】以上の試験結果から明らかなように、生体外で
製造したcppは生体中の胃液、腸液によつてもカ
ルシウム溶解化能を減ずることがない。試験例３マンソン（Manson）等の方法（Archives of
Biochemistry and Biophisics 145、16〜26頁）
により、β−カゼインからcppのバリウム塩を得
た。これをセフアデツクスＧ−25、DEAEセフアデ
ツクスＡ−25、バイオゲルＰ−６にかけて精製し
た。得られたcppを用い試験例１と同様にカルシ
ウム可溶化能を測定し、その結果は次表４に示
す。

【表】以上の試験により明らかな如く、生体外で製造
したcppは優れたカルシウム可溶化作用があり、
単にカゼインを経口的に摂取した場合には体内の
消化酵素により更に分解が進み、cppが生成せず
カルシウム可溶化能が消失する場合がある。［Y.
S.Lee、T.Noguchi、H.Naito、British Journal
of Nutrition 43 457〜467頁（1980）］このこ
とに比べ極めて有利な性質を有する、更に牛乳カ
ゼインにより生体内でcppを生成させる場合には
大量に摂取する必要があるが、本cppを使用する
場合は小量で十分であるので多くの飲食品に添加
できることも大きな利点である。本発明の飲食品としては菓子類例えば錠菓、ビ
スケツト等、飲料例えば乳酸飲料等であり、これ
らに上記cppを添加する場合は、原料に添加混合
するか、又は製品に直接添加してもよい。cppを
食品に添加するには、この物質はカゼイン特有の
苦味、臭味もなく、人体に対して無毒性であるか
ら、その添加割合には制限がない。しかし経済性
から勘案して一般に錠菓、ビスケツト等の菓子類
の場合は１〜30％程度それらの原料に加えればよ
い。飲料の場合は0.5〜６％程度製品に添加すれ
ばよい。次に本発明のcppを添加した飲食品について実
施例を示す。実施例１粉糖910ｇ、炭酸カルシウム40ｇ、下記製造例
１で製造したcpp30ｇ、シユガーエステル10ｇ、
大豆硬化油５ｇを２軸ミキサーで混和しながら、
ゼラチン５ｇの水溶液を徐々に溶かし、50〜70℃
でよく混和した。混和後、篩を通し乾燥し、後に
香料を加え再度混和した。その後打錠し錠菓とし
た。実施例２小麦粉1200ｇ、砂糖340ｇ、マーガリン150ｇ、
全卵粉20ｇ、食塩９ｇ、炭酸カルシウム30ｇ、下
記製造例２で製造したcpp20ｇ、重炭酸曹達６
ｇ、炭酸アンモン５ｇ、大豆レシチン6.3ｇ、ワ
ニラオイル５ｇ、水250ｇを用いてドウを作成し、
延展後これを成形して焙焼しビスケツトを製造し
た。以上の如くして得られた飲食品は、これを食す
ることによつて、飲食品に含まれる、cpp中のホ
スホセリンのリン酸基、酸性アミノ酸のカルボキ
シル基によるキレート作用により、カルシウムは
可溶化状態に保たれ、小腸内のカルシウム濃度が
高くなることによつて、カルシウムの吸収が促進
され、成長期にある乳幼児、児童のカルシウムの
吸収の補強、促進また老年期における骨粗鬆症等
の骨の疾患に対する治療効果、更には健康人にお
いてはカルシウムの代謝への好影響が得られる。次に本発明に使用するカルシウム吸収促進物質
であるcppの最も有利に製造する方法について説
明する。この方法はカゼインにトリプシン又はトリプシ
ンを含む酵素剤を作用させ、cppを含む分解物溶
液を調整し、これにカルシウムイオンと親水性有
機溶媒を添加してcppを回収する方法である。本製造に使用する原料であるカゼインは各種酸
カゼイン、カゼインナトリウム、カゼインカルシ
ウム等のカゼインが最も良いが、牛乳、スキムミ
ルク等の未精製のものでも原料として用いること
ができる。本製法に従えば、この原料カゼインを
水に溶解し、トリプシン又はトリプシンを含む酵
素剤を加える。本発明に使用するトリプシン又は
それを含む酵素剤としては、市販の膵臓性の酵素
（パンクレアチン）でも十分であるが、収率等の
点から、結晶グレードのものが好ましい。原料のカゼインに上記酵素を作用させることに
よつて、両者が反応してcppを生成する。この
際、工業的酵素反応条件は、反応時のカゼイン濃
度は30以下、好ましくは２〜30％、反応PHは6.0
〜9.0、反応温度は15〜60℃、好ましくは20〜50
℃が良好にcppが生成する。酵素使用量は対基質カゼイン重量に対し、結晶
トリプシンとして0.001％〜２％相当の量で、処
理時間は５分〜100時間で十分反応が進行しcpp
を生成することができる。以上の如くして生成したcppを回収するには、
塩化カルシウム、酢酸カルシウム等のカルシウム
の塩類と親水性有機溶媒を加えることにより実施
される。その場合のPHの影響はPHが10以上になる
とcppからリン酸の脱離が起るので好ましくな
い。また、PHが5.5以下になると沈澱を生ずるの
であらかじめそれの除去が必要である。但し、PH
３以下になるとcppも共に沈澱するので好ましく
ない。従つてPHは３〜10が好ましい。カルシウムの添加量は対反応液0.01〜10％なら
殆ど差はない。沈澱に用いる親水性有機溶媒はメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノー
ル、アセトン等の通常の親水性有機溶媒が使用さ
れ、その添加量は終濃度30〜80％（ｖ／ｖ）が好
適である。この回収の際に液温は低く保つ方が収量がやや
多いが溶媒が沸騰しない温度であれば実質上問題
はない。以上の方法により得られたcpp沈澱の採取は一
般に使用されている方法、例えば、デカンテーシ
ヨン、濾過、遠心分離などにより実施される。得
られたcppの沈澱を、この回収に用いた溶媒で洗
浄することにより更に純度を向上させることがで
きる。以上の如くして回収されたcpp沈澱は、通常実
施される乾燥方法、例えば熱風乾燥、流動層乾
燥、真空乾燥等の方法で実施し、白〜淡黄色、無
臭、殆ど無味の粉末が得られる。以上の如くして得られたcppの純度の分析は含
まれる窒素の含量をケルダール法によつて定量
し、リンの含量をアレン（Allen）の湿式灰化法
と中村変法により定量し、両者の原子数比（Ｎ／
Ｐ比）を算出することによつて分析した。本発明の方法により得られるcppはＮ／Ｐ比７
〜20のものであり、カゼイン分解物特有の苦味も
実質上殆ど無視でき、そのまま飲食に用いること
ができる。また、cpp中には芳香族アミノ酸が含
まれていない。従つて、それに起因する紫外部吸
収（例えば280nｍ、254nｍ）が殆どなく、ペプ
チド結合由来の吸収（205〜220nｍ）しか認めら
れない。このcppの別の分析法として高速液体クロマト
装置による分析も可能である。例えばTSK−
GEL、Ｇ−2000SW（東洋曹達製）のカラムを用
い、PH6.5、0.1Mリン酸緩衝液（0.1M塩化ナトリ
ウムを含む）の溶媒系で行うこともできる。検出
は例えば215nｍの紫外部吸収で行う。この方法
により分析したところ、本発明により得られた
cppはα−cpp由来と推定される成分とβ−cpp由
来と推定される成分と両方含んでおり、cppの含
有量は50％以上であつた。製造例１ニユージーランド産カゼインソーダ20Kgを水に
溶解して20％溶液とする。（PH8.0）。この溶液に
豚の結晶トリプシン（ノボ社製）を対基質0.5％
添加し、PH7.0〜8.5で50℃、30分反応させる。そ
の後、直ちにPHを4.5に液を調整すると白色の沈
澱が生ずる。この沈澱を遠心分離により除去し、
上清部に塩化カルシウムを対液2.0％、エタノー
ルを終濃度50％（ｖ／ｖ）添加し、撹拌後、一夜
室温で放置する。上澄をデカンテーシヨンにより
除去し、後バスケツト型遠心機でcpp画分を回収
した。沈澱を50％エタノール、次いでエタノール
で洗浄後、熱風乾燥機で乾燥し、cpp画分3.4Kgを
得た。本物質の分析値は水分4.5％、Ｎ／Ｐ比
15.5であり、高速液体クロマトによる純度は80％
であつた。製造例２酸カゼイン２％溶液（PH8.0）にトリプシンを
対基質0.5％添加し、PHを7.0〜8.5で50℃、30分反
応させる。後直ちにPHを５に調整し生じた沈澱を
除去した。上清に0.1％酢酸カルシウムと50％エ
タノールを加え、cppを沈澱させ遠心分離により
沈澱物を回収し、これをエタノールで洗浄しcpp
を得た。このcppのＮ／Ｐ比は9.0であつた。カル
シウム含量は3.5％であり、高速液体クロマトに
よる純度は90％以上であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１カゼインにトリプシンを作用させ、これにカ
ルシウムイオンと親水性有機溶媒を添加して回収
したカゼインホスホペプチドを含む健康飲食品。