抗体の残存率を高めた乳清タンパクの製造方法
【課題】 現行製造設備のみを用いて、抗体の残存率の高い乳清タンパクの製造方法を提供すること。
【解決手段】 乳清タンパクの製造工程のいずれか、例えば、生乳の加熱殺菌の前、ホエー（乳清）の加熱の前に乳糖等の糖質を添加し、または乳清タンパクの乾燥の前にオリゴ糖などの難消化性糖類等の糖質を添加して抗体の熱安定性を高め、抗体の熱失活を抑制する。抗体の残存率を生乳中の抗体の７０％以上とすると少量の乳清タンパクの摂取で一定量の抗体を摂取でき、好ましい。
【解決手段】 乳清タンパクの製造工程のいずれか、例えば、生乳の加熱殺菌の前、ホエー（乳清）の加熱の前に乳糖等の糖質を添加し、または乳清タンパクの乾燥の前にオリゴ糖などの難消化性糖類等の糖質を添加して抗体の熱安定性を高め、抗体の熱失活を抑制する。抗体の残存率を生乳中の抗体の７０％以上とすると少量の乳清タンパクの摂取で一定量の抗体を摂取でき、好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗体の残存率を高めた乳清タンパクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳清タンパクはハム、ソーセージ等の物性改良や、製パン、ヨーグルト等の品質改良に利用されてきた。また、最近では、そのアミノ酸の配列が人乳に近く栄養価に富み、必須アミノ酸をすべて含み、吸収率が非常によく、また、分岐鎖アミノ酸の含有率も高いことから、タンパク質を補給するための栄養補助食品として、主にスポーツ選手や運動負荷の高い人向けの商品に利用されてきた。
【０００３】
人において、抗体は体内で産生され、免疫機能を奏するが、加齢とともに産生量は減少するため、高齢者の免疫機能は低下する。また、ストレスや免疫抑制作用を有する医薬品の使用によっても抗体産生は低下する。一方、乳清タンパクには原料の生乳に由来する抗体が残存しているものがあり、免疫機能の低下した高齢者が、このような乳清タンパクを摂取することによって、免疫系の最前線である消化管免疫を高めることができ、健康を増進し、病気からの回復を早め、健康長寿が期待できると考えられる。
【０００４】
例えば、乳由来の抗体を人、動物が摂取することにより、消化管において疾病の原因となる細菌やウイルスによる病気の治療と予防に有効であることや、消化管内の微生物バランスを健常に保ち、健康増進に役立つことが報告されている（非特許文献１参照）。また、消化管には大腸菌その他グラム陰性菌が寄生し、グラム陰性菌の菌体成分である内毒素（エンドトキシン）が体内に移行すると、エンドトキシンショックや、血栓症などの重篤な病態となることが知られているが、外科手術に先立って乳由来の抗体を摂取するにより、その抗体がエンドトキシンの毒性を無害化して、エンドトキシンによる傷害を防ぐことができることも報告されている(非特許文献２参照)。
【０００５】
成人では、消化管、呼吸器等の粘膜に分泌される抗体の合成速度は体重１ｋｇあたり、２４ｍｇ／日とされ（非特許文献３参照）、成人では毎日約１０００ｍｇが分泌されていることから、病気快復、健康増進のためにはこの量の何割かを補う抗体の摂取が望ましい。
【０００６】
牛の生乳中には抗体が含まれているが、抗体は熱や物理的な力に弱いため、各種乳製品に加工しようとするときに、その製造工程中でほとんどが失活してしまう。大部分の市販の牛乳の中には、活性のある抗体は残存していない。
【０００７】
乳製品の中でも、乳清タンパクはその製造工程から推定して、抗体が移行し、その含有量を高めることが期待できるものである。しかし、全乳清タンパクに対する抗体の割合は１０％である（非特許文献４参照、タンパク含量８０質量％であるＷＰＣの場合、全量が失活せずに移行するとＷＰＣ中に８．０質量％含まれることになる）のに対し、市販の乳清タンパクにはそれほど抗体は含まれていない。市販の乳清タンパク、ＷＰＣ（乳清タンパク濃縮物、タンパク含量８０質量％）、ＷＰＩ（乳清タンパク分離物、タンパク含量９０質量％）中の抗体含量は、ＷＰＣでは最大のもので５．５質量％、ＷＰＩでは最大のもので２．４質量％であり、製造工程中で抗体の３０％以上が熱失活してしまっている。また、抗体を１０質量％以上含有するＩｇＧ濃縮乳清タンパクが市販されているが、これは乳清タンパクからさらに抗体画分をクロマト装置で分画しており、装置が大規模になるわりに時間当たりに処理できる量が少ないため、非常に高価なものになっている。現行のＷＰＣまたはＷＰＩの製造設備のみを用いて、従来の乳清タンパクよりも抗体含量の高いものを製造することができれば、前述した抗体の機能を享受しやすくなる。
【非特許文献１】Korhonen H. et al. Bovine milk antibodies for health, British J. Nutrition,84,suppl.1,S135-S146 (2000)
【非特許文献２】Bolke E, et al. Shock 17, 9-12 (2002)
【非特許文献３】ウイリアムＥ．ポール編/多田富雄監訳、基礎免疫学（東京大学出版会）1986年、上１８１頁
【非特許文献４】桑田 有、月刊フードケミカル 7(2), 68-77 (1991)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、現行の製造設備のみを用いて、製造工程中の抗体の熱失活が少なく、抗体の残存率を高めることのできる乳清タンパクの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討した結果、乳清タンパクの製造工程中において、糖質を添加することにより、抗体の熱による失活を抑え、現行の製造設備のみを用いて、抗体の残存率を高めることができることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は下記のとおりである。
１）乳清タンパクの製造工程中の少なくともいずれかで糖質を添加することにより、抗体の残存率を高めることを特徴とする乳清タンパクの製造方法、
２）生乳の加熱殺菌前に糖質を添加する前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
３）ホエーの加熱前に糖質を添加することを特徴とする前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
４）糖質が乳糖であることを特徴とする請求項２または前記３）に記載の乳清タンパクの製造方法、
５）乳清タンパク（ホエータンパク）の乾燥前に糖質を添加する前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
６）糖質が難消化性糖類である前記５）に記載の乳清タンパクの製造方法、および
７）抗体の残存率が、原料乳に含まれる抗体の７０％以上である前記１）〜６）に記載の乳清タンパクの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現行の製造設備のみを用いて、乳清タンパクの製造工程中で糖質を添加することにより、抗体の熱安定性を高め、熱失活を抑えることができ、生乳中の抗体の残存率の高い乳清タンパクの製造法を提供することができる。生乳の加熱殺菌前、またはホエーの加熱前に、糖質として乳糖を添加するとこの効果を奏し、添加した乳糖は、乳糖の分離工程において、回収することができる。また、乳清タンパクの乾燥前に、糖質として難消化性糖類を添加するとすることにより、抗体の安定性を高めると共に、抗体の持つ免疫賦活機能と難消化性糖類の持つ生理的機能の相乗作用を期待できる乳清タンパクを製造することができる。さらに、原料として用いた生乳に含まれる抗体を７０％以上残存させると、抗体濃度の高い乳清タンパクを得ることができ、一定量の抗体を摂取しようとするとき必要な乳清タンパクの量は少なくなり、抗体の摂取が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
乳清タンパクは、動物の乳または脱脂乳からチーズやカゼインを製造する際に副産物として得られる乳清中のタンパクであり、一般に、図１に示すような各種の工程を経て製造されている。図１は代表的な工程を示す図であり、本発明にいう乳清タンパクの製造工程は図１に示す工程に限定されるわけではない。例えば、殺菌乳に乳酸菌を接種して発酵させたのち、レンネットを添加し、凝固するカード（チーズ）とチーズホエーを分離する工程等も含む。乳清はホエーとも称され、図１においても、ホエーときす。前記した現行の乳清タンパクの製造設備としては、図１に示すような一般に、ＷＰＣまたはＷＰＩの製造に用いられている設備であって、例えば、クロマト装置などの抗体濃度を高める特別な設備を含まない。
【００１３】
本発明において、乳清タンパクの原料としての生乳は牛、ヤギ、ヒツジ、馬、水牛等いずれの哺乳動物の乳でもよく、また、その生乳はワクチン接種を受けた哺乳動物から採取された乳でも、ワクチン接種を受けていない哺乳動物から採取された乳でもよい。これらの生乳中の抗体の７０％以上が活性を保持したまま、乳清タンパク中に残存することが望ましい。
【００１４】
本発明においては、乳清タンパクの製造工程の少なくともいずれかにおいて、糖質を添加することにより抗体の残存率を高めることを特徴とし、糖質を添加するほかは図１に工程を示すような従来の乳清タンパクの製造方法と同様にして製造することができる。本発明において、添加される糖質としては、乳糖、難消化性糖類、ブドウ糖、果糖、ショ糖、異性化糖、デキストリン等、食品として使用できる糖質であれば、いずれを用いてもよい。これらの糖質の添加方法に限定されない。糖質を添加することにより加熱による抗体の熱失活を抑制し、得られる乳清タンパク中の抗体の残存量を高めることができる。
【００１５】
糖質の添加量は、元々含まれる糖質と合わせた糖質含有量が６．５質量％以上となるように設定することが望ましく、さらに望ましくは糖質含有量が６．５〜１２．５質量％となるように設定することである。例えば、生乳に添加する場合、生乳には４．５％の糖質が含まれているため、糖質の添加量は２〜８質量％が最も望ましい添加量となる。糖質含有量が６．５質量％未満では抗体の損失を抑制する効果が不十分である。一方、１２．５質量％を超えると、糖質の種類によっては糖質が析出してくることがある。
【００１６】
図２に生乳に乳糖を０〜８質量％添加し、６５℃、３０分加熱したときの抗体残存率を示す。乳等省令（乳及び乳製品の成分規格等に関する省令）では、生乳の加熱殺菌の規定として保持式により６３℃で３０分間加熱殺菌するか、またはこれと同等以上の殺菌効果を有する方法で加熱殺菌することが規定されている。生乳には乳糖が４．５質量％含まれているため、横軸はこれと合わせた乳糖含有量として表す。乳糖を添加しないと抗体残存率は８０％未満なのに対し、乳糖を添加すると、抗体の熱安定性が向上し、殺菌工程における抗体の損失を抑制することができ、得られる乳清タンパク中の抗体の残存率を高めることができる。
【００１７】
本発明の糖質の添加時期は、前記のような乳清タンパクの製造工程中のいずれの工程であってもよく、加熱を伴う工程に先立ち添加することが好ましい。具体的には、図１中に１〜９（図１においては丸つき数字で示す。以下、同様）で示すいずれかの時期に添加することが好ましい。以下、工程を追って糖質の添加時期および好ましい糖質の種類について説明する。
【００１８】
まず、図１中に１で示す、生乳の加熱殺菌の前に添加することができる。生乳の清浄化処理や成分調整等の処理が行われた後、ＨＴＳＴ殺菌法（高温短時間殺菌法、７２〜７５℃、１５秒）、ＬＴＬＴ殺菌法（低温長時間殺菌法、６５℃、３０分）等による殺菌の前に添加する場合である。
【００１９】
殺菌乳を用いるその後のチーズ、カゼインカードまたはレンネットカゼイン等の製造は通常どおりの方法で行うことができ、チーズホエー、酸ホエーまたはレンネットカゼインホエー等の乳清がそれらから分離して得られる。
【００２０】
次の添加時期として、主として前記１の時期に添加されなかった場合に、分離された乳清（図１中、ホエー）が必要に応じ加熱される前（図１の２、３、および４）に添加してもよい。
【００２１】
前記の場合（図１中の１および２〜４に示す時期のいずれか）において、添加する糖質として乳糖を使用すると、抗体の熱失活が抑制できるとともに、添加された乳糖はその後の工程において、生乳中に含まれる乳糖とともに回収されるので、経済的にも効率がよく、好ましい。
【００２２】
その後、必要に応じ加熱された乳清（溶液）から乳清タンパク溶液が分離されるが、この分離または分画する方法には制限はない。例えば、限外ろ過法、イオン交換法、精密ろ過法等が挙げられる。さらに、必要に応じて濃縮することもできる。
【００２３】
また、乳清タンパク溶液を乾燥する方法には制限はない。例えば、噴霧乾燥法、凍結乾燥法等を挙げることができる。この乾燥の前（図１中の５、６、７、８、９で示す時期）に糖質を添加してもよい。糖質を添加することで、乾燥中の抗体の損失が抑えられる。
【００２４】
乳清タンパク溶液の乾燥の前に添加する場合において、添加する糖質としては難消化性糖類が好ましい。難消化性糖類は腸内ビフィズス菌の増殖因子となり、そのビフィズス菌が消化管免疫系に作用して能動免疫を活性化させる。一方、乳清タンパク中の抗体は受身免疫を増強させるため、難消化性糖類と乳清タンパクを共に摂取することにより、能動免疫と受身免疫がともに賦活され、強い免疫賦活作用が期待できる。また、難消化性糖類は整腸作用、ミネラル吸収促進作用、抗う蝕作用、血中コレステロール上昇抑制作用、肝機能改善作用等の機能を持つものもあるので、免疫賦活作用と併せて、それらの作用も期待できるので、残存率を高められた抗体の作用とこれらの作用を相乗的に奏することを期待することができる。
【００２５】
難消化性糖類としては、食品として使用できる難消化性糖類であればいずれを用いてもよい。例えば、フラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、乳果オリゴ糖（ラクチュロース）、ラフィノース、ラクチュロース、パラチノースオリゴ糖、ニゲロオリゴ糖、ゲンチオオリゴ糖、トレハロース、カップリングシュガー、ペクチンオリゴ、シクロデキストリン等のオリゴ糖；ソルビトール、マルチトール、エリスリトール、還元パラチノース、ラクチトール、マンニトール、キシリトール等の糖アルコール；難消化性デキストリン；レジスタントスターチ；イヌリン等を挙げることができる。これらの糖類は通常の市販されているものを用いることができる。本発明において難消化性糖類とは、体内の消化酵素で消化されにくい糖類をいうので、脂溶性の物質や、ゼイン、グリアジン等のプロラミンで被覆された易消化性糖類も、ここでいう難消化性糖類として用いることができる。
【実施例】
【００２６】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。実施例中、抗体量の測定は次の方法によった。
【００２７】
（抗体量の測定法）
抗牛ＩｇＧウサギ免疫血清（ヤガイ製）からプロテインＧカラムで吸着画分を分画したものを１次抗体とし、ＨＲＰ標識抗牛ＩｇＧ抗体（コスモバイオ製）を２次抗体として、通常の方法でＥＬＩＳＡによる定量を行った。抗体標品としては、牛の初乳から得たホエー粉末をプロテインＧカラムで常法どおりに３回吸脱着を行った後、透析して低分子画分を除去して得られたプロテインＧ吸着画分を用い、この標品を用いて標準曲線を求め、試料中の抗体濃度を測定した。
【００２８】
［実施例１］
生乳（乳脂肪分３．４％、抗体含量０．２１ｍｇ／ｍｌ）１００Ｌに対して２．０ｋｇの乳糖を添加し、これを７２℃、１５秒間加熱して殺菌した。その後、通常の方法で、遠心分離し脱脂乳を得、乳酸を添加して酸性化したのち、圧搾してカゼインカードを分離して酸ホエーを得、限外ろ過にて乳糖を分離し、噴霧乾燥して乳清タンパク(ＷＰＣ)を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は５７ｍｇ／ｇであり、原料乳に含まれていた抗体量から換算すると、その７０％が残存していた。
【００２９】
［比較例１］
実施例１で用いた生乳を、乳糖を添加せずに実施例１と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は１５ｍｇ／ｇであり、原料乳に含まれていた抗体量から換算すると、その１９％しか残存していなかった。
【００３０】
［実施例２］
生乳を７２℃、１５秒間加熱殺菌し、すでに抗体の一部を損失している、この殺菌乳からチーズを製造し、副産物としてチーズホエー（タンパク含量０．８％）を得た。このチーズホエー１００Ｌに対して５．０ｋｇの乳糖を添加し、６５℃で清浄化し、５３℃で限外ろ過処理して乳糖を分離した。これを噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は７０ｍｇ／ｇであった。
【００３１】
［比較例２］
実施例２で用いたチーズホエーを、乳糖を添加せずに実施例２と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は３８ｍｇ／ｇであった。
【００３２】
［実施例３］
実施例２で用いたチーズホエーからイオン交換法にて乳清タンパク溶液を得た。この乳清タンパク溶液１００Ｌに対して、８．０ｋｇのフラクトオリゴ糖を添加し、噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＩ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は６２ｍｇ／ｇであった。
【００３３】
［比較例３］
実施例２で用いたチーズホエーを、フラクトオリゴ糖を添加せずに実施例３と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＩ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は９ｍｇ／ｇであった。
【００３４】
［実施例４］
生乳を６５℃、３０分間加熱殺菌し、すでに抗体の一部を損失している、この殺菌乳から常法通りにカゼインカードを製造し、副産物として酸ホエー（タンパク含量０．９％）を得た。この酸ホエーから限外濾過法にて乳清タンパク溶液を得た（この乳清タンパク溶液中には乳糖が３．５質量％含まれていた）。この乳清タンパク溶液１００Ｌに対して、３．０ｋｇのトレハロースを添加し、噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は６０ｍｇ／ｇであった。
【００３５】
［比較例４］
実施例４で用いた酸ホエーを、トレハロースを添加せずに実施例４と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は４２ｍｇ／ｇであった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】糖質の添加時期（１〜９（図１中は、丸つき数字）を示す乳清タンパクの製造工程を示すフローチャートである。
【図２】生乳に乳糖を０〜８質量％添加し、６５℃、３０分間加熱したときの抗体残存率を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗体の残存率を高めた乳清タンパクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳清タンパクはハム、ソーセージ等の物性改良や、製パン、ヨーグルト等の品質改良に利用されてきた。また、最近では、そのアミノ酸の配列が人乳に近く栄養価に富み、必須アミノ酸をすべて含み、吸収率が非常によく、また、分岐鎖アミノ酸の含有率も高いことから、タンパク質を補給するための栄養補助食品として、主にスポーツ選手や運動負荷の高い人向けの商品に利用されてきた。
【０００３】
人において、抗体は体内で産生され、免疫機能を奏するが、加齢とともに産生量は減少するため、高齢者の免疫機能は低下する。また、ストレスや免疫抑制作用を有する医薬品の使用によっても抗体産生は低下する。一方、乳清タンパクには原料の生乳に由来する抗体が残存しているものがあり、免疫機能の低下した高齢者が、このような乳清タンパクを摂取することによって、免疫系の最前線である消化管免疫を高めることができ、健康を増進し、病気からの回復を早め、健康長寿が期待できると考えられる。
【０００４】
例えば、乳由来の抗体を人、動物が摂取することにより、消化管において疾病の原因となる細菌やウイルスによる病気の治療と予防に有効であることや、消化管内の微生物バランスを健常に保ち、健康増進に役立つことが報告されている（非特許文献１参照）。また、消化管には大腸菌その他グラム陰性菌が寄生し、グラム陰性菌の菌体成分である内毒素（エンドトキシン）が体内に移行すると、エンドトキシンショックや、血栓症などの重篤な病態となることが知られているが、外科手術に先立って乳由来の抗体を摂取するにより、その抗体がエンドトキシンの毒性を無害化して、エンドトキシンによる傷害を防ぐことができることも報告されている(非特許文献２参照)。
【０００５】
成人では、消化管、呼吸器等の粘膜に分泌される抗体の合成速度は体重１ｋｇあたり、２４ｍｇ／日とされ（非特許文献３参照）、成人では毎日約１０００ｍｇが分泌されていることから、病気快復、健康増進のためにはこの量の何割かを補う抗体の摂取が望ましい。
【０００６】
牛の生乳中には抗体が含まれているが、抗体は熱や物理的な力に弱いため、各種乳製品に加工しようとするときに、その製造工程中でほとんどが失活してしまう。大部分の市販の牛乳の中には、活性のある抗体は残存していない。
【０００７】
乳製品の中でも、乳清タンパクはその製造工程から推定して、抗体が移行し、その含有量を高めることが期待できるものである。しかし、全乳清タンパクに対する抗体の割合は１０％である（非特許文献４参照、タンパク含量８０質量％であるＷＰＣの場合、全量が失活せずに移行するとＷＰＣ中に８．０質量％含まれることになる）のに対し、市販の乳清タンパクにはそれほど抗体は含まれていない。市販の乳清タンパク、ＷＰＣ（乳清タンパク濃縮物、タンパク含量８０質量％）、ＷＰＩ（乳清タンパク分離物、タンパク含量９０質量％）中の抗体含量は、ＷＰＣでは最大のもので５．５質量％、ＷＰＩでは最大のもので２．４質量％であり、製造工程中で抗体の３０％以上が熱失活してしまっている。また、抗体を１０質量％以上含有するＩｇＧ濃縮乳清タンパクが市販されているが、これは乳清タンパクからさらに抗体画分をクロマト装置で分画しており、装置が大規模になるわりに時間当たりに処理できる量が少ないため、非常に高価なものになっている。現行のＷＰＣまたはＷＰＩの製造設備のみを用いて、従来の乳清タンパクよりも抗体含量の高いものを製造することができれば、前述した抗体の機能を享受しやすくなる。
【非特許文献１】Korhonen H. et al. Bovine milk antibodies for health, British J. Nutrition,84,suppl.1,S135-S146 (2000)
【非特許文献２】Bolke E, et al. Shock 17, 9-12 (2002)
【非特許文献３】ウイリアムＥ．ポール編/多田富雄監訳、基礎免疫学（東京大学出版会）1986年、上１８１頁
【非特許文献４】桑田 有、月刊フードケミカル 7(2), 68-77 (1991)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、現行の製造設備のみを用いて、製造工程中の抗体の熱失活が少なく、抗体の残存率を高めることのできる乳清タンパクの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討した結果、乳清タンパクの製造工程中において、糖質を添加することにより、抗体の熱による失活を抑え、現行の製造設備のみを用いて、抗体の残存率を高めることができることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は下記のとおりである。
１）乳清タンパクの製造工程中の少なくともいずれかで糖質を添加することにより、抗体の残存率を高めることを特徴とする乳清タンパクの製造方法、
２）生乳の加熱殺菌前に糖質を添加する前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
３）ホエーの加熱前に糖質を添加することを特徴とする前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
４）糖質が乳糖であることを特徴とする請求項２または前記３）に記載の乳清タンパクの製造方法、
５）乳清タンパク（ホエータンパク）の乾燥前に糖質を添加する前記１）に記載の乳清タンパクの製造方法、
６）糖質が難消化性糖類である前記５）に記載の乳清タンパクの製造方法、および
７）抗体の残存率が、原料乳に含まれる抗体の７０％以上である前記１）〜６）に記載の乳清タンパクの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現行の製造設備のみを用いて、乳清タンパクの製造工程中で糖質を添加することにより、抗体の熱安定性を高め、熱失活を抑えることができ、生乳中の抗体の残存率の高い乳清タンパクの製造法を提供することができる。生乳の加熱殺菌前、またはホエーの加熱前に、糖質として乳糖を添加するとこの効果を奏し、添加した乳糖は、乳糖の分離工程において、回収することができる。また、乳清タンパクの乾燥前に、糖質として難消化性糖類を添加するとすることにより、抗体の安定性を高めると共に、抗体の持つ免疫賦活機能と難消化性糖類の持つ生理的機能の相乗作用を期待できる乳清タンパクを製造することができる。さらに、原料として用いた生乳に含まれる抗体を７０％以上残存させると、抗体濃度の高い乳清タンパクを得ることができ、一定量の抗体を摂取しようとするとき必要な乳清タンパクの量は少なくなり、抗体の摂取が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
乳清タンパクは、動物の乳または脱脂乳からチーズやカゼインを製造する際に副産物として得られる乳清中のタンパクであり、一般に、図１に示すような各種の工程を経て製造されている。図１は代表的な工程を示す図であり、本発明にいう乳清タンパクの製造工程は図１に示す工程に限定されるわけではない。例えば、殺菌乳に乳酸菌を接種して発酵させたのち、レンネットを添加し、凝固するカード（チーズ）とチーズホエーを分離する工程等も含む。乳清はホエーとも称され、図１においても、ホエーときす。前記した現行の乳清タンパクの製造設備としては、図１に示すような一般に、ＷＰＣまたはＷＰＩの製造に用いられている設備であって、例えば、クロマト装置などの抗体濃度を高める特別な設備を含まない。
【００１３】
本発明において、乳清タンパクの原料としての生乳は牛、ヤギ、ヒツジ、馬、水牛等いずれの哺乳動物の乳でもよく、また、その生乳はワクチン接種を受けた哺乳動物から採取された乳でも、ワクチン接種を受けていない哺乳動物から採取された乳でもよい。これらの生乳中の抗体の７０％以上が活性を保持したまま、乳清タンパク中に残存することが望ましい。
【００１４】
本発明においては、乳清タンパクの製造工程の少なくともいずれかにおいて、糖質を添加することにより抗体の残存率を高めることを特徴とし、糖質を添加するほかは図１に工程を示すような従来の乳清タンパクの製造方法と同様にして製造することができる。本発明において、添加される糖質としては、乳糖、難消化性糖類、ブドウ糖、果糖、ショ糖、異性化糖、デキストリン等、食品として使用できる糖質であれば、いずれを用いてもよい。これらの糖質の添加方法に限定されない。糖質を添加することにより加熱による抗体の熱失活を抑制し、得られる乳清タンパク中の抗体の残存量を高めることができる。
【００１５】
糖質の添加量は、元々含まれる糖質と合わせた糖質含有量が６．５質量％以上となるように設定することが望ましく、さらに望ましくは糖質含有量が６．５〜１２．５質量％となるように設定することである。例えば、生乳に添加する場合、生乳には４．５％の糖質が含まれているため、糖質の添加量は２〜８質量％が最も望ましい添加量となる。糖質含有量が６．５質量％未満では抗体の損失を抑制する効果が不十分である。一方、１２．５質量％を超えると、糖質の種類によっては糖質が析出してくることがある。
【００１６】
図２に生乳に乳糖を０〜８質量％添加し、６５℃、３０分加熱したときの抗体残存率を示す。乳等省令（乳及び乳製品の成分規格等に関する省令）では、生乳の加熱殺菌の規定として保持式により６３℃で３０分間加熱殺菌するか、またはこれと同等以上の殺菌効果を有する方法で加熱殺菌することが規定されている。生乳には乳糖が４．５質量％含まれているため、横軸はこれと合わせた乳糖含有量として表す。乳糖を添加しないと抗体残存率は８０％未満なのに対し、乳糖を添加すると、抗体の熱安定性が向上し、殺菌工程における抗体の損失を抑制することができ、得られる乳清タンパク中の抗体の残存率を高めることができる。
【００１７】
本発明の糖質の添加時期は、前記のような乳清タンパクの製造工程中のいずれの工程であってもよく、加熱を伴う工程に先立ち添加することが好ましい。具体的には、図１中に１〜９（図１においては丸つき数字で示す。以下、同様）で示すいずれかの時期に添加することが好ましい。以下、工程を追って糖質の添加時期および好ましい糖質の種類について説明する。
【００１８】
まず、図１中に１で示す、生乳の加熱殺菌の前に添加することができる。生乳の清浄化処理や成分調整等の処理が行われた後、ＨＴＳＴ殺菌法（高温短時間殺菌法、７２〜７５℃、１５秒）、ＬＴＬＴ殺菌法（低温長時間殺菌法、６５℃、３０分）等による殺菌の前に添加する場合である。
【００１９】
殺菌乳を用いるその後のチーズ、カゼインカードまたはレンネットカゼイン等の製造は通常どおりの方法で行うことができ、チーズホエー、酸ホエーまたはレンネットカゼインホエー等の乳清がそれらから分離して得られる。
【００２０】
次の添加時期として、主として前記１の時期に添加されなかった場合に、分離された乳清（図１中、ホエー）が必要に応じ加熱される前（図１の２、３、および４）に添加してもよい。
【００２１】
前記の場合（図１中の１および２〜４に示す時期のいずれか）において、添加する糖質として乳糖を使用すると、抗体の熱失活が抑制できるとともに、添加された乳糖はその後の工程において、生乳中に含まれる乳糖とともに回収されるので、経済的にも効率がよく、好ましい。
【００２２】
その後、必要に応じ加熱された乳清（溶液）から乳清タンパク溶液が分離されるが、この分離または分画する方法には制限はない。例えば、限外ろ過法、イオン交換法、精密ろ過法等が挙げられる。さらに、必要に応じて濃縮することもできる。
【００２３】
また、乳清タンパク溶液を乾燥する方法には制限はない。例えば、噴霧乾燥法、凍結乾燥法等を挙げることができる。この乾燥の前（図１中の５、６、７、８、９で示す時期）に糖質を添加してもよい。糖質を添加することで、乾燥中の抗体の損失が抑えられる。
【００２４】
乳清タンパク溶液の乾燥の前に添加する場合において、添加する糖質としては難消化性糖類が好ましい。難消化性糖類は腸内ビフィズス菌の増殖因子となり、そのビフィズス菌が消化管免疫系に作用して能動免疫を活性化させる。一方、乳清タンパク中の抗体は受身免疫を増強させるため、難消化性糖類と乳清タンパクを共に摂取することにより、能動免疫と受身免疫がともに賦活され、強い免疫賦活作用が期待できる。また、難消化性糖類は整腸作用、ミネラル吸収促進作用、抗う蝕作用、血中コレステロール上昇抑制作用、肝機能改善作用等の機能を持つものもあるので、免疫賦活作用と併せて、それらの作用も期待できるので、残存率を高められた抗体の作用とこれらの作用を相乗的に奏することを期待することができる。
【００２５】
難消化性糖類としては、食品として使用できる難消化性糖類であればいずれを用いてもよい。例えば、フラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、乳果オリゴ糖（ラクチュロース）、ラフィノース、ラクチュロース、パラチノースオリゴ糖、ニゲロオリゴ糖、ゲンチオオリゴ糖、トレハロース、カップリングシュガー、ペクチンオリゴ、シクロデキストリン等のオリゴ糖；ソルビトール、マルチトール、エリスリトール、還元パラチノース、ラクチトール、マンニトール、キシリトール等の糖アルコール；難消化性デキストリン；レジスタントスターチ；イヌリン等を挙げることができる。これらの糖類は通常の市販されているものを用いることができる。本発明において難消化性糖類とは、体内の消化酵素で消化されにくい糖類をいうので、脂溶性の物質や、ゼイン、グリアジン等のプロラミンで被覆された易消化性糖類も、ここでいう難消化性糖類として用いることができる。
【実施例】
【００２６】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。実施例中、抗体量の測定は次の方法によった。
【００２７】
（抗体量の測定法）
抗牛ＩｇＧウサギ免疫血清（ヤガイ製）からプロテインＧカラムで吸着画分を分画したものを１次抗体とし、ＨＲＰ標識抗牛ＩｇＧ抗体（コスモバイオ製）を２次抗体として、通常の方法でＥＬＩＳＡによる定量を行った。抗体標品としては、牛の初乳から得たホエー粉末をプロテインＧカラムで常法どおりに３回吸脱着を行った後、透析して低分子画分を除去して得られたプロテインＧ吸着画分を用い、この標品を用いて標準曲線を求め、試料中の抗体濃度を測定した。
【００２８】
［実施例１］
生乳（乳脂肪分３．４％、抗体含量０．２１ｍｇ／ｍｌ）１００Ｌに対して２．０ｋｇの乳糖を添加し、これを７２℃、１５秒間加熱して殺菌した。その後、通常の方法で、遠心分離し脱脂乳を得、乳酸を添加して酸性化したのち、圧搾してカゼインカードを分離して酸ホエーを得、限外ろ過にて乳糖を分離し、噴霧乾燥して乳清タンパク(ＷＰＣ)を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は５７ｍｇ／ｇであり、原料乳に含まれていた抗体量から換算すると、その７０％が残存していた。
【００２９】
［比較例１］
実施例１で用いた生乳を、乳糖を添加せずに実施例１と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は１５ｍｇ／ｇであり、原料乳に含まれていた抗体量から換算すると、その１９％しか残存していなかった。
【００３０】
［実施例２］
生乳を７２℃、１５秒間加熱殺菌し、すでに抗体の一部を損失している、この殺菌乳からチーズを製造し、副産物としてチーズホエー（タンパク含量０．８％）を得た。このチーズホエー１００Ｌに対して５．０ｋｇの乳糖を添加し、６５℃で清浄化し、５３℃で限外ろ過処理して乳糖を分離した。これを噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は７０ｍｇ／ｇであった。
【００３１】
［比較例２］
実施例２で用いたチーズホエーを、乳糖を添加せずに実施例２と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は３８ｍｇ／ｇであった。
【００３２】
［実施例３］
実施例２で用いたチーズホエーからイオン交換法にて乳清タンパク溶液を得た。この乳清タンパク溶液１００Ｌに対して、８．０ｋｇのフラクトオリゴ糖を添加し、噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＩ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は６２ｍｇ／ｇであった。
【００３３】
［比較例３］
実施例２で用いたチーズホエーを、フラクトオリゴ糖を添加せずに実施例３と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＩ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は９ｍｇ／ｇであった。
【００３４】
［実施例４］
生乳を６５℃、３０分間加熱殺菌し、すでに抗体の一部を損失している、この殺菌乳から常法通りにカゼインカードを製造し、副産物として酸ホエー（タンパク含量０．９％）を得た。この酸ホエーから限外濾過法にて乳清タンパク溶液を得た（この乳清タンパク溶液中には乳糖が３．５質量％含まれていた）。この乳清タンパク溶液１００Ｌに対して、３．０ｋｇのトレハロースを添加し、噴霧乾燥して乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は６０ｍｇ／ｇであった。
【００３５】
［比較例４］
実施例４で用いた酸ホエーを、トレハロースを添加せずに実施例４と同様の方法で処理し、乳清タンパク（ＷＰＣ）を得た。この乳清タンパクの抗体含有量は４２ｍｇ／ｇであった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】糖質の添加時期（１〜９（図１中は、丸つき数字）を示す乳清タンパクの製造工程を示すフローチャートである。
【図２】生乳に乳糖を０〜８質量％添加し、６５℃、３０分間加熱したときの抗体残存率を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳清タンパクの製造工程中の少なくともいずれかで糖質を添加することにより、抗体の残存率を高めることを特徴とする乳清タンパクの製造方法。
【請求項２】
生乳の加熱殺菌前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項３】
ホエーの加熱前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項４】
糖質が乳糖である請求項２または請求項３に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項５】
乳清タンパク（ホエータンパク）の乾燥前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項６】
糖質が難消化性糖類である請求項５に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項７】
抗体の残存率が、原料生乳に含まれる抗体の７０％以上である請求項１〜６に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項１】
乳清タンパクの製造工程中の少なくともいずれかで糖質を添加することにより、抗体の残存率を高めることを特徴とする乳清タンパクの製造方法。
【請求項２】
生乳の加熱殺菌前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項３】
ホエーの加熱前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項４】
糖質が乳糖である請求項２または請求項３に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項５】
乳清タンパク（ホエータンパク）の乾燥前に糖質を添加する請求項１に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項６】
糖質が難消化性糖類である請求項５に記載の乳清タンパクの製造方法。
【請求項７】
抗体の残存率が、原料生乳に含まれる抗体の７０％以上である請求項１〜６に記載の乳清タンパクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１３６２５９（Ｐ２００６−１３６２５９Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２９８０１（Ｐ２００４−３２９８０１）
【出願日】平成１６年１１月１２日（２００４．１１．１２）
【出願人】（０００１０１２１５）アサマ化成株式会社 (37)
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１２日（２００４．１１．１２）
【出願人】（０００１０１２１５）アサマ化成株式会社 (37)
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