JP5749419B2 - 筋肉増強剤 - Google Patents
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Description
牛乳中に含まれるホエータンパク質は大豆タンパク質と比較すると筋肉の合成に関わる分岐鎖アミノ酸含量が高く、またNPU(Net Protein Utilization ; 正味タンパク質利用率)も高いことが知られている。しかしながら、実際にホエータンパク質あるいはその加水分解物であるホエーペプチドの摂取が筋肉量の増加に与える影響について体系的にまとめた報告はない。
(1)以下の特徴を有するホエータンパク質加水分解物を有効成分として含有することを特徴とする筋肉増強剤。
1.分子量分布は10kDa以下でメインピーク200Da〜3kDa
2.APL(平均ペプチド鎖長)は2〜8
3.遊離アミノ酸含量20%以下
4.抗原性は、β-ラクトグロブリンの1/100,000以下
(2)有効成分として含有するホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させて得られるものであることを特徴とする(1)に記載の筋肉増強剤。
(3)有効成分として含有するホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、20〜55℃においてタンパク質加水分解酵素を用いて分解し、これを50〜70℃に昇温させ、pH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて未分解のホエータンパク質を熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させて得られるものであることを特徴とする(1)に記載の筋肉増強剤。
(4)前記ホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、20〜55℃においてタンパク質加水分解酵素を用いて分解し、これを50〜70℃に昇温させ、pH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて未分解のホエータンパク質を熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させた後に、分画分子量1〜20kDaの限外ろ過膜処理で未分解のタンパク質を除去し、さらに分画分子量100〜500Daの精密ろ過膜処理を行って低分子画分を除去して得られるものであることを特徴とする(1)に記載の筋肉増強剤。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の筋肉増強剤を含むことを特徴とする筋肉増強用飲食品、筋肉増強用栄養組成物または筋肉増強用飼料。
(6)以下の特徴を有するホエータンパク質加水分解物を10g/日以上摂取することによる筋肉増強方法。
1.分子量分布が10kDa以下でメインピーク200Da〜3kDa
2.APL(平均ペプチド鎖長)は2〜8
3.遊離アミノ酸含量20%以下
4.抗原性が、β-ラクトグロブリンの1/100,000以下
また、ホエータンパク質加水分解物を限外ろ過(UF)膜や精密ろ過(MF)膜処理することにより、水への溶解能を向上させることができる。
さらに、上記筋肉増強剤を有効成分として含有する筋肉増強能を有し、安全性に優れた筋肉増強用飲食品、筋肉増強用栄養組成物や筋肉増強用飼料を提供できる。
さらにまた、本発明の筋肉増強剤は、ホエータンパク質を原料としているため、簡便且つ経済的に容易に製造することができる。
この溶液をpH6〜10に調整するが、通常ホエータンパク質はこの範囲のpHになっているので格別pHの調整を行う必要はないが、必要な場合は塩酸、クエン酸及び乳酸等の酸溶液あるいは苛性ソーダ、水酸化カルシウム及びリン酸ソーダ等のアルカリ溶液を用いてpH6〜10とする。加熱によって50〜70℃まで昇温するが、耐熱性のタンパク質加水分解酵素は、昇温後に添加するよりも、加熱前に添加し、加温中も酵素分解を行っていた方が収率の面から好ましい。
最後に反応液を加熱して酵素を失活させる。酵素の失活は反応液を100℃以上で10秒間以上加熱することにより行うことができる。
酵素を失活させた後、反応液を遠心分離して上清を回収し、上清を乾燥して粉末製品とする。なお、遠心分離した時に生じる沈殿物は上清に比べて低アレルゲン化の程度が小さいので、除去した方が好ましいが、抗原性の問題がなければ、反応液をそのまま乾燥して使用しても差し支えない。
なお、実施例においては透明性及び苦味の評価は下記の方法により評価した。
透明性評価法:1%ホエータンパク質加水分解物溶液を調製し、650nmにおける吸光度を測定した。
苦味評価法:10%ホエータンパク質加水分解物溶液を調製し、苦味物質である塩酸キニーネを添加して、苦味を評価する。表1に示すように、苦味点数が2点以下であれば、飲食品などに利用可能である。
本実施例で得られたホエータンパク質加水分解物の水溶液は透明であり、苦味度も2程度であることから、剤や食品、飲料などへの配合時に扱いやすいという特徴を有するものである。
ホエータンパク質120gを精製水1,800mLに溶解し、1M苛性ソーダ溶液でpHを7.0に調整した。次いで、60℃で10分間加熱して殺菌し、45℃に保持してアマノA(天野エンザイム社製)20gを添加し、2時間反応させた。80℃で10分間加熱して酵素を失活させ、凍結乾燥し、ホエータンパク質加水分解物を得た。
[比較例2]
ホエータンパク質120gを精製水1,800mLに溶解し、1M苛性ソーダ溶液でpHを7.0に調整した。次いで、60℃で10分間加熱して殺菌し、45℃に保持してアマノA(天野エンザイム社性)20gを添加し、8時間反応させた。80℃で10分間加熱して酵素を失活させ、凍結乾燥し、ホエータンパク質加水分解物を得た。得られたホエータンパク質加水分解物の分解率は30%、収率は80.6%であった。
(透明性試験)
実施例1,2及び比較例1,2の各タンパク質加水分解物の1%水溶液を調製し、650nmにおける吸光度を測定した。その結果を表2に示す。
(筋力回復試験)
実験動物として、日本SLCより購入した5週齢のWistar系雌ラットを6週齢時に各群の体重が等しくなるように4群に分類した(各群n=6〜7、144±6.8g)。餌はAIN93標準試料をベースにカゼインタンパク質を加水分解前のホエータンパク質、実施例1のホエータンパク質加水分解物、実施例2のホエータンパク質加水分解物で置き換えたものを与えた。摂取量は自由としたが、2〜3日毎に摂食量の測定を行った。後脚懸垂期間中(1週間)は全てのラットが標準試料を摂取した。後脚懸垂終了後、通常飼育ケージ内で1週間飼育し、試料条件の違いはこの回復期間中のみに適用した。なお、コントロールとしては、標準飼料を摂取しながら、後脚懸垂を行わない群とした。回復期間終了後、ペントバルビタールナトリウム(50mg/kg)による麻酔下で、下腿骨格筋(ヒラメ筋 : SOL)を摘出し、筋タンパク重量の測定に供した。ヒラメ筋の体重あたりの相対筋タンパク質含量を測定した結果を表4に示す。
実施例2で得られたホエータンパク質加水分解物50gを4,950gの脱イオン水に溶解し、50℃まで加熱後、TKホモミクサー(TK ROBO MICS;特殊機化工業社製)にて、6,000rpmで30分間撹拌混合してホエータンパク質加水分解物含量50g/5kgのホエータンパク質加水分解物溶液を得た。このホエータンパク質加水分解物溶液5.0kgに、カゼイン5.0kg、大豆タンパク質5.0kg、魚油1.0kg、シソ油3.0kg、デキストリン18.0kg、ミネラル混合物6.0kg、ビタミン混合物1.95kg、乳化剤2.0kg、安定剤4.0kg、香料0.05kgを配合し、200mlのレトルトパウチに充填し、レトルト殺菌機 (第1種圧力容器、TYPE: RCS-4CRTGN、日阪製作所製)で121℃、20分間殺菌して、本発明の筋肉増強用栄養組成物50kgを製造した。なお、この筋肉増強用栄養組成物には、100gあたり、ホエータンパク質加水分解物が100mg含まれていた。
脱脂粉乳 300gを409gの脱イオン水に溶解した後、実施例1で得られたホエータンパク質加水分解物1gを溶解し、50℃まで加熱後、ウルトラディスパーサー(ULTRA-TURRAX T-25;IKAジャパン社製)にて、9,500rpmで30分間撹拌混合した。マルチトール100g、酸味料 2g、還元水飴20g、香料2g、脱イオン水166gを添加した後、100mlのガラス瓶に充填し、90℃、15分間殺菌後、密栓し、本発明の筋肉増強用飲料10本(100ml入り)を調製した。なお、この筋肉増強用飲料には、100mlあたりホエータンパク質加水分解物が100mg含まれていた。
実施例2で得られたホエータンパク質加水分解物200gを99.8kgの脱イオン水に溶解し、50℃まで加熱後、TKホモミクサー(MARK II 160型;特殊機化工業社製)にて、3,600rpmで40分間撹拌混合してホエータンパク質加水分解物含量2g/100gのホエータンパク質加水分解物溶液を得た。このホエータンパク質加水分解物溶液10kgに大豆粕12kg、脱脂粉乳14kg、大豆油4kg、コーン油2kg、パーム油23.2kg、トウモロコシ澱粉14kg、小麦粉9kg、ふすま2kg、ビタミン混合物5kg、セルロース2.8kg、ミネラル混合物2kgを配合し、120℃、4分間殺菌して、本発明のイヌ用筋肉増強用飼料100kgを製造した。なお、このイヌ用筋肉増強用飼料には、100gあたりホエータンパク質加水分解物が20mg含まれていた。
Claims (4)
- 以下の特徴を有するホエータンパク質加水分解物を有効成分とする筋肉増強剤。
1.分子量分布が10kDa以下でメインピーク200Da〜3kDa
2.APL(平均ペプチド鎖長)は2〜8
3.遊離アミノ酸含量20%以下
4.抗原性が、β-ラクトグロブリンの1/100,000以下 - 前記ホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させて得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の筋肉増強剤。
- 前記ホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、20〜55℃においてタンパク質加水分解酵素を用いて分解し、これを50〜70℃に昇温させ、pH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて未分解のホエータンパク質を熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させて得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の筋肉増強剤。
- 前記ホエータンパク質加水分解物が、ホエータンパク質をpH6〜10、20〜55℃においてタンパク質加水分解酵素を用いて分解し、これを50〜70℃に昇温させ、pH6〜10、50〜70℃において耐熱性のタンパク質加水分解酵素を用いて未分解のホエータンパク質を熱変性させながら分解し、これを加熱して酵素を失活させた後に、分画分子量1〜20kDaの限外ろ過膜処理で未分解のタンパク質を除去し、さらに分画分子量100〜500Daの精密ろ過膜処理を行って低分子画分を除去して得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の筋肉増強剤。
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