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WO1994019375A1 - Association de fer et de lactoferrine et son procede de production - Google Patents

Association de fer et de lactoferrine et son procede de production Download PDF

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Publication number
WO1994019375A1
WO1994019375A1 PCT/JP1994/000233 JP9400233W WO9419375A1 WO 1994019375 A1 WO1994019375 A1 WO 1994019375A1 JP 9400233 W JP9400233 W JP 9400233W WO 9419375 A1 WO9419375 A1 WO 9419375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
iron
solution
bicarbonate
ion
carbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1994/000233
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shunichi Dosako
Toshio Sakurai
Naomichi Kobayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Snow Brand Milk Products Co Ltd
Original Assignee
Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snow Brand Milk Products Co Ltd filed Critical Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority to EP94907056A priority Critical patent/EP0656366B1/en
Priority to DE69433296T priority patent/DE69433296T2/de
Priority to US08/318,778 priority patent/US5606086A/en
Publication of WO1994019375A1 publication Critical patent/WO1994019375A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/79Transferrins, e.g. lactoferrins, ovotransferrins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/06Antianaemics

Definitions

  • the present invention relates to a heat-resistant iron lactofurin composite that binds a large amount of iron and is stable against heat, and a method for producing the same.
  • the heat-resistant lactofurin complex of the present invention has a high iron content, eliminates the astringent taste peculiar to iron, and prevents the promoting action of peroxide production of iron, thereby preventing or treating anemia. It is useful as a raw material for foods, pharmaceuticals, feeds, cosmetics, etc. for the purpose of strengthening or preventing the adhesion of pathogenic bacteria. Background art
  • Lactoferrin (hereinafter referred to as Lf) is known to have various physiological functions, such as promotion of iron absorption, suppression of peroxidized lipid production, antibacterial activity, antiviral activity, cell proliferation, and control of the immune system. Therefore, various attempts have been made to produce food, medicine, feed, cosmetics, etc. with L ⁇ ⁇ ⁇ . Many of these products can be heat sterilized or come into contact with hot water during use. However, L f is thermally unstable, and has a fatal disadvantage that heat denaturation causes precipitation, loss of iron binding ability, and loss of its physiological functions.
  • the present inventors have studied the thermal stabilization of L f in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, in order to impart heat resistance while maintaining the iron binding ability of L f, Basically, they came to the conclusion that it was necessary to modify L f itself. Then, an iron salt having a pH of 4 or less when dissolved in water, an alkali salt containing ion carbonate or bicarbonate, and L fs are mixed in a solution. Thus, an iron-Lf bond in which iron is bonded to Lf via a carbonate ion or a bicarbonate ion is generated, and it has been found that the iron-Lf bond has heat resistance, and the present invention is achieved. Reached.
  • an object of the present invention is to provide a heat-resistant carbonic acid and iron or bicarbonate ferrous-Lf complex. Further, the present invention relates to a method for producing such a heat-resistant carbonic acid-Z or ferrous-carbon bicarbonate-Lf complex. The challenge is to provide law.
  • the present invention provides an iron salt having a pH of 4 or less when dissolved in water is added to and dissolved in an Lf solution, or an iron salt having a pH of 4 or less when dissolved in water, To the solution obtained by dissolving f and f, a salt containing ion carbonate and bicarbonate is added, and the pH of the solution is adjusted to 7 or less, so that L f can be carbonated.
  • the method is suitable for the production of heat-resistant iron-L-conjugates in which iron is bound via ion and bicarbonate ion.
  • the heat-resistant iron-Lf conjugate according to the present invention has excellent heat resistance and is soluble in an environment of pH 7 or less.
  • this conjugate is 1) precipitated in an environment of pH 7.1 or more, and 2) if iron bound to Lf exceeds 150 molecules per Lf molecule, However, it gradually becomes insoluble when stored in an environment of pH 7 or lower.
  • an object of the present invention is to provide Lf which is stable for a long time in a wider pH range and has heat resistance and a method for producing the same.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. 1) When a solution containing ion carbonate or bicarbonate is mixed with L fs and iron, carbonic acid or bicarbonate is mixed. 2) The complex is formed in a solution containing ionic carbonate or bicarbonate or in a solution containing ionic carbonate or bicarbonate. It is formed for the first time by adding a solution containing a specific ratio of L fs and iron. The resulting complex containing a high ratio of iron is stable over a wide pH range over a long period of time. Only The present invention has also been found to have heat resistance, to eliminate the astringent taste peculiar to iron, and to prevent the effect of iron of promoting peroxidation, thereby completing the present invention.
  • another iron-L complex according to the present invention comprises carbonic acid and / or bicarbonate having 15 to 1000 molecules of iron and 15 or more carbonic acids and / or bicarbonates per Lf class molecule.
  • One iron-one Lf complex comprises carbonic acid and / or bicarbonate having 15 to 1000 molecules of iron and 15 or more carbonic acids and / or bicarbonates per Lf class molecule.
  • One iron-one Lf complex comprises carbonic acid and / or bicarbonate having 15 to 1000 molecules of iron and 15 or more carbonic acids and / or bicarbonates per Lf class molecule.
  • Such an L f complex does not cause sedimentation at room temperature for at least one month at room temperature between pH 2.1 and 9.0 but does not precipitate when heated, and has no iron-specific astringent taste. Show properties.
  • the present invention relates to a method for producing such an iron lactofurin composite.
  • the present invention relates to a method for producing a ferrous carbonate / bicarbonate / lactoferrin complex exhibiting the following properties 1) to 4) by mixing:
  • V i) the iron ion molarity of the B solution is vii) dissolved in a solution (reaction solution) in which the A solution and part or all of the B solution are mixed.
  • the molar concentration of bicarbonate is at most 1/3 or less
  • the molar concentration of ix) lactofins in solution B is 1/15 of the molar concentration of X) iron ion in solution B.
  • the molar concentration of xi) ion carbonate and bicarbonate in the reaction solution is at most 1/50 or less.
  • Each molecule of lactoferrins has 15 to 1000 iron molecules and 15 or more carbonic acid and / or bicarbonate.
  • the vi) iron ion molarity of the B solution is vii) dissolved in a solution (reaction solution) in which the A solution and part or all of the B solution are mixed.
  • the molar concentration of ion carbonate is at most 1/3 or less
  • the molar concentration of lactofurins in the A solution is 1/15 of the molar concentration of X) iron ion in the B solution. It is 1/1000 and the molar concentration of xi) ion carbonate and bicarbonate ion in the reaction solution is at most 1/50 or less.
  • Each molecule of lactofurin contains 15 to 1000 iron atoms and 15 or more carbonic acid and Z or bicarbonate molecules.
  • Precipitation does not occur at room temperature for at least one month at pH 2.1 to 9.0.
  • the L-class used in the present invention includes lactoline isolated from secretions such as milk of mammals such as humans, and trans-lin isolated from blood and organs. And Ovotransrin separated from eggs. There are already a number of known methods for separating large quantities of these, but they may be separated by any method. It may also be produced from microorganisms, animal cells or transgenic animals by genetic engineering. Further, these L f ⁇ may be those obtained by enzymatic decomposition. Further, the L fs need not be completely separated, and other components may be contained.
  • the iron salt used in the first invention has a pH of 4 or less when dissolved in water, and examples thereof include ferric chloride, ferric nitrate, and ferric sulfate. It should be noted that heat resistance cannot be imparted to L f even if iron salts other than those iron salts having a pH of 4 or less when dissolved in water are used. In addition, the object of the present invention cannot be achieved even when the pH of an iron salt having a pH of more than 4 when dissolved in water is adjusted to 4 or less with an acid.
  • the amount of the iron salt used in the present invention is 20 to 500 mg, preferably 40 to 500 mg as iron ion per 1 g of Lf. If the amount of iron salt exceeds 500 mg, some of the iron will precipitate with L f.
  • the alkali salt used in the present invention contains carbonate ion or bicarbonate ion.
  • the alkali salt containing the carbonate include ammonium carbonate, sodium carbonate, and calcium carbonate.
  • alkali salts that contain the bicarbonate ion include ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate, and potassium bicarbonate. It is to be noted that these alkaline salts can be used in combination with commonly used alkaline hydroxides such as sodium hydroxide, ammonia, and hydroxide hydroxide. In adjusting the pH, an alkali salt containing bicarbonate ion can be used in the middle.
  • an alkali salt of 120 mg to 5 g, preferably 350 mg to 5 g of bicarbonate ion per 1 g of Lf is mixed with Lf / iron salt. Need to be added to You. If the amount of bicarbonate ion is less than 120 mg, especially less than 350 mg, the amount of iron that binds to Lf via the bicarbonate ion decreases, and Lf cannot be sufficiently imparted with heat resistance. If it exceeds 5 g, excess bicarbonate reacts with iron to form a precipitate.
  • the pH of the final heat-resistant L f ferrous salt solution must be 7 or less. A precipitate is formed when the pH of ferrous salt solution exceeds 7 due to heat resistance.
  • the heat-resistant iron-Lf conjugate of the present invention has a surface structure different from that of natural Lf.
  • L f contains a large amount of basic amino acids such as lysine and arginine, and becomes positively charged when an iron compound is added thereto to make the PH acidic.
  • Bicarbonate is bonded to the positive charge of L f, and iron is further bonded to form the heat-resistant iron-L f conjugate of the present invention.
  • This heat-resistant iron-L-bonded body is stable even when heated at 90'C.
  • iron-saturated Lf is usually 1.4 mg iron and 1.5 mg bicarbonate ion bound per L flg.
  • iron-saturated L f is lower than L f without iron. Dry stability increases, but precipitates when heated above 65 ° C.
  • iron has been shown that when a large amount of iron is added to L f, iron binds to L f and becomes non-free, so that a stabilized iron agent can be obtained [Japanese Unexamined Patent Publication No. No. 141067].
  • the heat-resistant iron-Lf conjugate of the present invention has a much larger amount of iron and bicarbonate than the so-called iron-saturated Lf, and thus has a Li force, as if wearing iron armor. It seems to be. And, due to this iron armor, the heat-resistant iron-f conjugate of the present invention becomes difficult to be recognized by the antibody.
  • the liquid Lf was dissolved in a citrate buffer solution, deironed, and allowed to pass through water to obtain a 2 mg Zm1 liquid Lf solution.
  • a predetermined amount of ferric chloride To this was added a predetermined amount of ferric chloride, and 0.12-0.5 g of sodium bicarbonate per 1 g of Lf was added to adjust the calcium solution 11 to 6.5. Then, an equal amount of this pure Lf solution and 0.3 mol of 0.1 mol sodium chloride buffer at pH 6.6 were mixed.
  • Block Ace available from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.
  • Iron agent PH precipitates when dissolved in water
  • Fe 2 (S0 4) 3 2 6 0 poles slightly cloudy pin port Li down iron 6 8 0 Yes Ri Beautique down iron 6 5 3 Yes Ri iron fumarate 4 5 0 Yes Ri iron fumarate 4 5 0 ⁇ 2 7 5 Yes
  • the present invention has heat resistance even near neutrality, unlike JP-A-4-141067.
  • the heat-resistant iron-Lf conjugate of the present invention has a final solution having a pH of 7 or less and an iron content of 20 g / g of Lf. It showed a thermal stability of 73% or more in the range of -500 mg and 90% or more in the range of 40-500 mg.
  • the heat resistance L f of the present invention is preferably used. If the relationship between PH and the electrical conductivity ⁇ does not show the above relationship, it is sufficient to use the previously disclosed method for disinfecting L f (JP-A-4-8269). This is because when PH exceeds 7, the heat-resistant L f of the present invention cannot be used as described above. When PH exceeds 7, a small amount of acid may be added to keep PH at 7 or less. After that, heat sterilization or sterilization is performed according to the usual process. Heat treatment methods include pasteurization for 65 to 30 minutes, 120'C: for 2-3 seconds, or 140 to 150 for 3 to 5 seconds, and retort. It is also possible to use processing.
  • a powder product having a heat-resistant L f -iron complex can be obtained.
  • a drying method a freeze-drying method may be used.
  • a spray-drying method it is preferable to use a spray-drying method with a low drying cost.
  • the solution having carbonic acid or bicarbonate in the production of the lactofurin complex of the second invention is carbonated water, ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate, calcium bicarbonate, or carbonic acid.
  • Sodium, carbon dioxide It is possible to exemplify a lucium solution and a mixed solution thereof.
  • Sodium hydroxide, ammonia, potassium hydroxide, hydrochloric acid, citric acid, lactic acid and the like can be mixed and used as a PH adjuster.
  • the solution may also contain other substances, such as sugars, proteins, and fats.
  • the amount of iron to be added is at least 15 moles, more preferably at least 30 moles, more preferably at least 60 moles, and at most 1000 moles as iron ion with respect to 1 mole of Lf. It is preferably 480 mol or less. 240 mol or less is preferable in order to shorten the time required for the production or not to decrease the yield. If the amount of iron added exceeds the above upper limit, iron will precipitate.
  • B 1 solution contains 200 mmol of iron, and B solution is diluted 10 times (20 mmol / liter of iron is contained in B solution).
  • the iron solution added in the process of adding the solution B to the solution A surrounds one iron molecule of the iron solution added.
  • carbonic acid ions and / or bicarbonate ion molecules are present.
  • a A B (molar concentration (millimolar solution after mixing) 2 24 48 96 192 liter
  • Iron-Lf complex can be formed. However, if the concentration is too low, it cannot be produced even if the reaction is carried out for a long time. In addition, after the reaction for 192 hours, the concentration of carbonate and bicarbonate in the permeate of the ultrafiltration membrane was less than 1 and the minimum ratio of iron and bicarbonate was 1 or less. In this case, the bicarbonate in the solution A is considered to have all bound to the iron-Lf complex, because the concentration is the same as the concentration of deionized water. In addition, if the reaction is carried out in step 37, the complex cannot be formed if the ratio of zirconium carbonate and bicarbonate zirconium is 2 or less.
  • the carbonate and / or ferrous bicarbonate-Lf complex of the present invention contains one or more molecules of carbonate and / or bicarbonate ion per bound iron.
  • increasing the concentration of ion carbonate and / or Z or bicarbonate ion is effective in increasing the reaction rate of the formation of the carbonate and / or ferrous bicarbonate-Lf complex.
  • the molar concentration of iron ion in the B solution is ii) a solution in which the A solution and a part or all of the B solution are mixed (reaction solution).
  • reaction solution a solution in which the A solution and a part or all of the B solution are mixed.
  • ii) and i) are first mixed with 133 microliters, and allowed to react for 96 hours. Furthermore, if the remaining 767 microliters of i) were mixed, the molar concentration of carbonate ions and bicarbonate ions contained in the reaction solution in the first half would be 86 millimolours. In this case, the ratio of this to the molar concentration of ferric chloride of 86 millimolornol is 1, and the reaction time when the minimum iron bicarbonate ion ratio in Table 7-1 is 1 is 1. Equivalent to 96, 14.8 (133 microliters / 900 microliters) Percentage of heat-resistant iron ZL f can be produced only in percent.
  • the B1 solution and the B2 solution were added to the A solution to form an iron-bound Lf complex.
  • This solution was desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane with a molecular weight of 5,000 cuts. Further, this solution was diluted with a mimetic buffer to a concentration of 3.6 millimolnoliters of iron, heated for 90 to 10 minutes, and the precipitation of Lf was observed.
  • Table 8 shows the results.
  • the minimum bicarbonate ion Lf ratio in the table is the value obtained by dividing the molar concentration of ion bicarbonate after mixing A and B by the molar concentration of Lf in the B solution.
  • the amount of iron binding and the amount of carbonic acid and carbon dioxide or bicarbonate binding are far greater than those of the above-mentioned ordinary iron-saturated Lf in which two molecules of iron are linked by Anderson et al. Many.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-141067 does not disclose that addition of a large amount of iron as described above imparts heat resistance to L f.
  • carbonic acid, carbonate, or bicarbonate There is no indication of the need for ion or the use of carbonic acid, carbonate, or bicarbonate. In all of the examples, neither carbonate nor carbonate or bicarbonate was used. Therefore, it is completely different from the carbonate and / or iron-bicarbonate-Lf complex of the present invention.
  • the carbonic acid and / or bicarbonate-iron-Lf complex of the present invention is characterized in that the carbonic acid and / or bicarbonate and iron change the higher-order structure (tertiary and quaternary) of Lf, It is thought that iron or bicarbonate and iron surround L f.
  • the anti-L ⁇ antibody that normally recognizes iron-saturated L f
  • the degree of recognition of the iron or bicarbonate-iron-Lf complex decreases as the carbonate and / or bicarbonate and iron bind to Lf. The situation is shown below.
  • B 1 solution B 1 solution
  • B 2 solution 0.8 liter of a solution containing L f 1 millimol
  • Lf complex of the present invention (hereinafter referred to as the Lf complex of the second invention) is an Lf conjugate described at the beginning of the present invention (hereinafter, Lf complex of the first invention). Conjugates) are different in terms of PH stability. It is also different from L f in JP-A-4-141067. This is demonstrated in the next test example.
  • the Lf conjugate of the first invention is prepared by adding ferric chloride as iron to an aqueous solution having an Lf of 33.75 micromoles / ⁇ liter so that the ferric chloride becomes iron in an amount of 0.5 to 16.2 millimoles. It was prepared by adjusting the pH to 6.2 with lithium. Furthermore, the Lf solution of JP-A-4-141067 is 12.5 micromoles / decile in an aqueous solution in which ferrous sulfate heptahydrate is dissolved in iron at 187 to 6000 micromolnodecyl nitrate. Was prepared by dissolving L f.
  • the Lf mixed solutions prepared by the above three methods were desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane with a molecular weight of 5,000 pts.
  • the Lf was mixed with a simulated buffer solution (PH 6.4 or 7.2). And diluted to 12.5 micromolar. PH to 6.5 and 7.3 respectively
  • a Protein Assay Kit manufactured by Bio-Rad was used. Table 10 shows the percentage of L f remaining in the supernatant.
  • the Lf complex of the second invention showed heat resistance at PH 6.5 or 7.3, but the Lf conjugate of the first invention showed heat resistance at PH 6.5. Although indicated, PH 7.3 did not show heat resistance. Further, in JP-A-4-141607, neither PH 6.5 nor 7.3 showed heat resistance.
  • the Lf mixed solution was desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane with a molecular weight of 5,000 pts. Diluted to a liter / liter.
  • the simulation buffer in this case is
  • Centrifugation was performed at 3,000 rpm for 10 minutes, and the amount of L f in the supernatant was measured.
  • 240 molecules have higher heat resistance than 480 molecules.
  • the heat resistance is higher when the pH exceeds 5 than when the pH is 5 or less.
  • Lf produced by the method of the first invention precipitates because iron cannot bind to Lf more than 720 molecules, but in the present invention, it can bind 1000 molecules of iron. It can be said that the complex of the present invention and the complex produced by the method of the first invention are different.
  • JP-A-4-8269 states that when sterilizing a beverage containing L f, the relationship between the final PH of the product and the electrical conductivity ⁇ is as follows. log ⁇ (millimenc / centimeter)>
  • iron and Lf form a strong composite, are stable over a wide pH range for a long period of time, have heat resistance, and have the characteristics of Lf that eliminates the unique astringent taste of iron Is done. From these facts, in the examples of Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-8269, it is presumed that iron and Lf did not form a complex, or even if they did, a complex different from the present invention was formed. . In fact, when a beverage containing iron was prepared according to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-8269, the amount of iron was reduced to 12 mg / 100 mm.
  • bitterness specific to iron occurs when the amount exceeds 100 Torr, and in the present invention, no iron-specific bitterness is expressed at all even if the amount of steel is 29 mil / 100 mil (see below). ).
  • the amount of iron per Lf molecule is 5 at the maximum. This is an iron-Lf complex out of the range.
  • Table 13 shows the results of the iron-Lf complex of Test Example 9 and Table 14 shows the results of the iron-Lf complex of Test Example 10.
  • the iron-Lf complex of the second invention has a heat stress in the range of pH 2.1 to 9.0 after 90 and 10 minutes of heat stress. Although it had high storage stability at room temperature, the iron-Lf conjugate of the first invention was limited to those obtained by binding at least 150 molecules of iron to one Lf molecule at pH 6.5. Yes, but lacked storage
  • iron-Lf iron composite of JP-A-4-141067 has PH 6.5 and
  • Sterilization is carried out according to the usual process and heat sterilization or sterilization. Heat treatment at 65'C, pasteurization for 30 minutes, 120
  • the Lf-owned products obtained in this way contain iron, they are particularly suitable for foods, feeds and pharmaceuticals for the purpose of preventing or treating anemia. In particular, it completely suppresses the astringent taste of iron, making it an excellent iron material for iron-fortified foods and orally administered pharmaceuticals. It also has the property of preventing the promotion of peroxide production by iron, and is therefore highly useful as an iron material for foods that are easily oxidized such as fats.
  • the Lf complex in the second aspect of the invention has an excellent masking effect that does not cause any astringent taste of iron.
  • a paneler who felt an astringent taste when the iron concentration was high and the Fe / Lf molar ratio exceeded 26 milliliters / 100 milliliters and the Fe / Lf molar ratio exceeded 150 was recognized.
  • Kaihei 4-1411067 all 10 panelists confirmed convergence in all cases.
  • B2 solution (B2 solution) was prepared. After mixing the B1 solution and the B2 solution, the B1 / B2 mixed solution was added to the A solution to prepare iron-bound trans-ferrin. Desalting and concentrating a mixed solution of iron and trans-furin using an ultrafiltration membrane with a molecular weight of 5,000 pts. Dilute to a liter. This was sealed in a test tube with a screw cap, heated to 90 '(:, heated for 10 minutes, allowed to cool to room temperature, and stored for 1 month at 37. When the precipitate was judged with the naked eye, No test examples
  • the concentrated solution of iron lactofurin prepared and concentrated in Example 7 was added to 20 liters of raw milk so that the iron concentration would be 26 mg / 200 mil. After homogenization, the mixture was sterilized at 150'C for 4 seconds, immediately cooled, and aseptically filled into 250 ml paper containers. After storage for 3 months at 37, centrifugation was performed to check for the presence of a precipitate, but no precipitate was observed. E. coli and general bacterial counts Both were 0. In addition, browning might progress during storage due to the presence of iron, but no browning was observed. Further, a sensory evaluation test was performed in the same manner as in Test Example 12. However, as a control, raw milk sterilized and stored under the same conditions was used. None of the 10 panelists felt abnormal in taste or taste ⁇ No fragrance was found.
  • Example 7 Concentrated iron noractofurine mixed solution (test group) or ferrous sulfate solution (control group 1) with iron concentration of 20 mg / 100 mm
  • test group Concentrated iron noractofurine mixed solution
  • control group 1 ferrous sulfate solution
  • sodium ascorbic acid and sodium ascorbate were dissolved as vitamin C in 6.2 mi / 100 g of physiological phosphate buffer (PH 7.2).
  • 90, and 10 minutes were used as test samples.
  • a control group 2 was prepared by sterilizing a physiological phosphate buffer containing vitamin C.
  • the iron-Lf complex of the present invention exhibited an anemia treatment effect, and the effect was superior to the inorganic iron ferrous sulfate. It became clear.
  • Example 7 Prepared in Example 7Concentrated iron-Z-lactofurin mixed solution was added to raw milk to which ascorbic acid and sodium ascorbate were added as vitamin C at 30 mg / 200 ml. Add iron so that it has a strong iron concentration of 15 milligrams / 200 milliliters, and fill a heat-resistant glass bottle with a capacity of about 200 milliliters so that the head space is less than 10 milliliters. (Test group) As a control, vitamin C-enriched milk to which sodium iron citrate was added instead of iron noractofurine was used (control group).
  • the iron-lactofurin complex was The degree of destruction of vitamin c was low, and it was clarified that it was also effective as an iron material with low oxidation and peroxide generation ability.
  • the iron lactofurin conjugate (complex) of the present invention has a high iron content and thermal stability, it can impart the bioactive effects of lactofurin and iron to foods and beverages which are processed by heating. Can be.

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Description

明 細 書 鉄ラク ト フユ リ ン複合体及びその製造法 技術分野
本発明は、 鉄を多量に結合し、 熱に対して安定な耐熱性鉄ラ ク トフユ リ ン複合体及びその製造法に関する。
本発明の耐熱性ラ ク ト フユ リ ン複合体は、 鉄含量が高く 、 鉄 独特の収斂味を消し、 鉄の持つ過酸化物生成促進作用を防止す るので、 貧血の予防あるいは治療、 鉄強化または病原菌付着防 止等を目的と して食品、 医薬品、 飼料、 化粧品等の原料と して 有用である。 背景技術
ラク ト フエ リ ン (以下、 L f という ) には鉄吸収促進、 過酸 化脂質生成抑制、 抗菌、 抗ウ ィ ルス、 細胞増殖、 免疫系の制御 など様々な生理機能が知られている。 そこで L ί を舍有する食 品、 医薬品、 飼料、 化粧品などを製造する試みが色々なされて いる。 このよう な製品の多 く は加熱殺菌されたり、 使用時に熱 湯と接触する場合がある。 しかしながら、 L f は熱に不安定で あり、 熱変性する と沈澱したり、 鉄結合能を失いその生理機能 も失われてしま う という致命的な欠点があった。 そこで、 L i の熱安定化に関する検討が行われ、 PH 4 にて加熱した L f は生 のし f と同等に鉄を結合する能力を有する こ とが報告された (Davidson and し onnerdal, Am. J. Physiol. 257: G930-G934, 1989) 。 しかし、 このようにして調製された L f は保存中に次 第に変性し、 その生理機能を失う という欠点があった。 また、 イ オ ン強度の低い条件で L f を加熱する と生理活性を維持し得 る こ とが知られている (特開平 4-108629号公報) 。 しかし、 実 際の製品の系ではイ オン強度は必ずしも低く ない。 そこで PHと 電気伝導度 Ωの関係が、 L f の熱安定性におよぼす影響が検討 され、
log Ω ≤ (2.96/PH)十 0.64 (PH < 5)
log Ω ≤ (29.37/ρΗ) 一 4.62 ( 5 ≤ρΗ≤7.9) log Ω ≤ - 0.917 (ΡΗ>7.9)
となるよう に L f 舍有溶液を調整する こ とによって L ί の熟安 定化を図る方法が開発された (特開平 4- 8269号公報) 。 しかし、 この条件を満たさない場合には、 この条件に調整した L f 溶液 と他の原料溶液を別々に殺菌し、 無菌的に両者を混合する とい う手段をとる必要がある。 ところが乳等省令によれば、 全ての 原料を混合後加熱殺菌するこ とが定められており、 別々に殺菌 するこ とは実用的ではなかった。 発明の開示
本発明者らは、 上述の問題を解決するベく 、 さ らに L f の熱 安定化について検討を重ねた結果、 L f の鉄結合能を維持した 状態で耐熱性を賦与するためには基本的に L f そのものを改質 するこ とが必要だという結論に達した。 そして、 水に溶解した 時の P Hが 4以下である鉄塩と、 炭酸イ オ ンあるいは重炭酸ィ オ ンを舍むアルカ リ塩と、 L f 類を溶液中で混合するこ とによ り、 L f に炭酸イ オンあるいは重炭酸イ オンを介して鉄が結合 した鉄一 L f 結合体が生成され、 この鉄一 L f 結合体が耐熱性 を有する こ とを見出し、 本発明をなすに至った。 したがって、 本発明は、 耐熱性炭酸およびノまたは重炭酸一鉄一 L f 結合体 を提供する こ とを課題とする。 また、 本発明は、 このような耐 熱性炭酸および Zまたは重炭酸一鉄一 L f 結合体を製造する方 法を提供する こ とを課題とする。
すなわち、 まず本発明は、 ラ ク ト フュ リ ン類に炭酸、 重炭酸、 炭酸およびノまたは重炭酸を介して鉄が結合した耐熱性鉄一 L f 結合体に関する。
また、 本発明は、 水に溶解した時の P Hが 4以下である鉄塩 を L f 溶液に添加して溶解するか、 あるいは水に溶解した時の P Hが 4以下である鉄塩と、 L f とを一緒に溶解するかして得 られる溶液に、 炭酸イ オ ン、 重炭酸イ オ ンを舍む塩を添加し、 溶液の P Hを 7以下に調整する こ とによって、 L f に炭酸ィ ォ ン、 重炭酸イ オ ンを介して鉄を結合させる耐熱性鉄一 L 〖結合 体の製造法に蘭する。
こ の発明による耐熱性鉄一 L f 結合体は、 耐熱性において優 れており、 P H 7以下の環境では可溶である。
しかし、 この結合体は、 1 ) P H 7 . 1以上の環境下では沈澱 し、 さ らに 2 ) L f に結合している鉄が、 L f 1 分子あたり 150 分子を超える場合には製造後、 前記の P H 7以下の環境下に保 存してお く と徐々に不溶化する。
そ こで、 本発明では、 さ らに広い P H範囲で長期間安定で、 耐 熱性も有する L f およびその製造方法を提供する こ とをも課題 としている。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討したところ、 1 ) 炭酸イ オ ンまたは重炭酸イ オ ンを舍有する溶液に L f 類お よび鉄を混合する と、 炭酸または重炭酸一鉄— L f 複合体が形 成される こ と、 2 ) この複合体は、 炭酸イ オ ンまたは重炭酸ィ オ ンを舍有する溶液に、 炭酸イ オ ンまたは重炭酸イ オ ンに対し て特定の比率の L f 類および鉄を舍有する溶液を加える という 手段をとる こ とによって初めて形成され、 得られる鉄を高い比 率で含有する複合体が広い pH範囲で長期間に亘り安定で、 しか も耐熱性を有し、 さ らに鉄独特の収斂味を消し、 鉄の持つ過酸 化物生成促進作用を防止する こ とを見出して本発明を完成する に至った。
すなわち本発明のもう ひとつの鉄一 L ί複合体は、 L f 類 1 分子当り、 鉄を 15乃至 1000分子、 かつ炭酸および/または重炭 酸を 15分子以上舍有する、 炭酸およびノまたは重炭酸一鉄一 Lf 複合体に関する。
このよう な L f 複合体は、 P H 2.1 以上 9.0以下で常温で少 な く とも 1 ヶ月間沈殺を生せず、 また加熱しても沈澱を生せず、 鉄独特の収斂味がないという性質を示す。
さ らに本発明は、 このよう な鉄ラク ト フユ リ ン複合体の製造 法に関する。
すなわち、 i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii ) 炭酸およ び重炭酸を舍む溶液 ( A溶液) に、 iv) 鉄および V)ラク トフ リ ン類を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とによりなる、 次の 1)から 4)の性質を示す炭酸および重炭酸一鉄一ラク トフエ リ ン複合体の製造法に関する。
ただし、 このとき B溶液の V i )鉄イ オ ンモル濃度は、 vii ) A 溶液と、 B溶液の一部または全部が混合した溶液 (反応溶液) に溶解している viii) 炭酸ィォ ンおよび重炭酸ィ ォンのモル濃度 の高く とも 1/3 倍以下であって、 B溶液の ix)ラク ト フヱ リ ン 類のモル濃度は、 B溶液の X)鉄ィ ォンモル濃度の 1/15〜 1/1000 であって、 かつ反応溶液の xi)炭酸イ オンおよび重炭酸イ オ ン モル濃度の高く とも 1/50倍以下である。
1) ラク ト フ エ リ ン類 1分子当り、 鉄を 15乃至 1000分子、 かつ 炭酸およびノまたは重炭酸を 15分子以上舍有する こ と、
2) p H 2.1以上 9.0 以下で常温下で少な く とも 1 ヶ月間の間、 沈澱を生じないこ と、 3) 加熱しても沈殺を生じないこ と、
4) 鉄独特の収斂味がないこ と。
あるいは、 i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii ) 炭酸およ び重炭酸を舍有し、 かつ iv) L f 類を舍む溶液 ( A溶液) に、 V)鉄を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とにより なる、 次 の 1)から 4)の性質を示す炭酸および/または重炭酸一鉄一 L f 複合体の製造法に関する。
ただし、 この とき B溶液の vi) 鉄イ オ ンモル濃度は、 vii) A 溶液と、 B溶液の一部または全部が混合した溶液 (反応溶液) に溶解している vi) 炭酸イ オ ンおよび重炭酸イ オ ンのモル濃度 の高く とも 1/3 倍以下であって、 ix) A溶液のラク ト フユ リ ン 類のモル濃度は、 B溶液の X)鉄ィ ォ ンモル濃度の 1/15〜1/1000 であって、 かつ反応溶液の xi)炭酸イ オ ンおよび重炭酸イ オ ン モル濃度の高く とも 1/50倍以下である。
1) ラク ト フ ユ リ ン類 1分子当り、 鉄を 15乃至 1000分子、 かつ 炭酸および Zまたは重炭酸 15分子以上舍有する こ と、
2) P H 2.1以上 9.0 以下で常温で少な く とも 1ヶ月間沈澱を 生じないこ と、
3) 加熱しても沈澱を生じないこ と、
4) 鉄独特の収斂味がないこ と。
本発明において使用する L ί類にはヒ トゃゥ シなどの哺乳類 の乳などの分泌液から分離されるラク ト フヱ リ ン、 または血液 や臓器などから分離される ト ラ ンスフ ヱ リ ン、 卵などから分離 されるオボ ト ラ ンスフヱ リ ンなどがある。 これらはすでに大量 に分離する方法がい く つも知られているが、 どのような方法で 分離されたものであってもよい。 また、 遺伝子操作によって微 生物、 動物細胞あるいは ト ラ ンス ジュニ ッ ク動物から生産され たものであって もよい。 また、 これら L f 显は酵素分解したものであってもよい。 ま た、 L f 類は完全に分離されている必要はな く 、 他の成分が舍 まれていても構わない。
まず、 第 1 の発明において用いられる鉄塩は、 水に溶解した 時の P Hが 4以下を示すものであって、 例えば、 塩化第 2鉄、 硝酸第 2鉄、 硫酸第 2鉄などがある。 なお、 水に溶解したとき の P Hが 4以下を示すこれらの鉄塩以外の鉄塩を用いても、 L f に耐熱性を付与する こ とはできない。 また、 水に溶解したとき の P Hが 4 を越える鉄塩の P Hを酸で 4以下と して用いても、 本発明の目的を達成する こ とはできない。 本発明で用いる鉄塩 の量は、 L f 1 g に対し、 鉄イ オ ンと して 20〜 500 m g、 好ま し く は 40〜500 m gである。 鉄塩の量が、 500 m gを超えると 鉄の一部が L f と共に沈澱する。
次に、 本発明で用いるアルカ リ塩は、 炭酸イオンあるいは重 炭酸イ オ ンが舍まれているものである。 この炭酸イ オ ンを舍む アルカ リ塩と しては、 炭酸ァ ンモニゥム、 炭酸ナ ト リ ウム、 炭 酸カ リ ウムなどを例示する こ とができる。 また、 重炭酸イ オ ン を舍むアルカ リ塩と しては、 重炭酸ァ ンモニゥム、 重炭酸ナ ト リ ウム、 重炭酸カ リ ウムなどを例示する こ とができる。 なお、 これらのアル力 リ塩と通常用いられる水酸化ナ ト リ ウム、 ア ン モニァ、 水酸化力 リ ゥムなどのアル力 リ とを併用して用いる こ ともできる。 また、 P Hを調整する際に途中から重炭酸イ オ ン を舍むアルカ リ塩を用いる こ ともできる。 ただし、 こ こで重要 なこ とは、 L f に結合する鉄 1 分子当たり 1 分子、 すなわち L f 1 g 当たり 22〜562 m g、 好ま し く は 3 5 〜400 m g の重炭酸 イオ ンを結合させなければならず、 そのためには、 L f 1 g 当 たり重炭酸イ オ ンと して 120 m g〜 5 g、 好ま し く は 350 m g 〜 5 gのアルカ リ塩を L f /鉄塩混合溶液に添加する必要があ る。 重炭酸イ オ ンの量が、 120 m g、 特に 350 m g より少ない と重炭酸イ オ ンを介して L f に結合する鉄量が少な く なるので、 L f に耐熱性を十分賦与できないし、 5 gより多いと過剰の重 炭酸イ オ ンが鉄と反応して沈澱を形成する。 なお、 本発明にお いて、 最終的な耐熱性 L f 一鉄塩溶液の P Hは 7以下でなけれ ばならない。 耐熱性し f 一鉄塩溶液の P Hが 7 を越える と沈澱 が生成する。
本発明の耐熱性が賦与された鉄一 L f 結合体は、 その表面構 造が天然 L f と異なる。 L f は、 リ ジンやアルギニンなどの塩 基性ア ミ ノ酸を多 く 含有しており、 これに鉄化合物を加えて PH を酸性にする と正に帯電する。 この L f の正電荷に重炭酸ィ ォ ンが結合し、 さ らに鉄が結合して、 本発明の耐熱性鉄一 L f 結 合体が生成する。 この耐熱性鉄一 L ί結合体は、 9 0 'Cで加熱 しても安定である。
一般に、 L f 、 鉄塩及び重炭酸塩を混合する と鉄飽和型 L f が生成する ことは古く から知られている事実であり、 L f を構 成する Nローブと呼ばれる領域と C ローブと呼ばれる類似した 二つの領域に、 鉄ィ ォ ンがそれぞれ 1 分子づっ結合したもので ある。 すなわち、 Nローブでは、 A s p 60、 T y r 92、 T y r 192 及び H i s 253 (数字は N末端からのア ミ ノ酸の順番を示 す、 以下同様) の 4個のア ミ ノ酸残基に 1 分子の鉄イ オンが結 合しており、 さ らに、 この鉄に重炭酸イ オ ンが 1 個結合したも のである。 同様に、 C ローブでは、 A s p 395 、 T y r 435 、 T y r 528 及び H i s 597 に鉄イ オ ンが結合している 〔B. F. Anderson et al . 、 J. Mol . Biol. 、 第 209巻、 711〜734 頁、 1989年〕 。 したがって、 通常鉄飽和型 L f は、 L f l g 当たり、 鉄 1.4 m g、 重炭酸イ オ ン 1.5 mgそれぞれ結合したものとなる。 また、 鉄飽和型 L f は、 鉄が結合していない L f に比べる と若 干安定性は増すが、 6 5 て以上で加熱する と沈澱してしま う。 さ らに、 L f に多量の鉄を添加する と鉄が L f に結合して非 遊離状態となり、 安定化された鉄剤を得る こ とができる こ とが 示されている 〔特開平 4- 141067号公報〕 。 しかし、 その明細書 には、 鉄を多量に添加する こ とによって L f に耐熱性が賦与さ れる という こ とは何ら示されていないし、 炭酸塩あるいは重炭 酸塩を用いる という こ とも何ら示されておらず、 実施例におい ても、 炭酸塩あるいは重炭酸塩は使用されていない。 したがつ て、 本発明の重炭酸イ オ ン、 炭酸イ オ ンを介して鉄が結合した 耐熱性鉄— L ί結合体とは全 く 異なるものと言える。
本発明の耐熱性鉄一 L f 結合体は、 鉄の結合量及び重炭酸ィ オ ンの結合量が、 いわゆる鉄飽和型 L f より遙に多 く 、 L i 力く まるで鉄の鎧を着ているようである。 そして、 この鉄の鎧のた めに、 本発明の耐熱性鉄一 し f 結合体は、 抗体で認識され難く なる。
次に、 本発明の耐熱性鉄一 L f 結合体の抗体認識試験につい て示す。
試験例 1
ゥ シ L f をクェ ン酸緩衝液に溶解し、 脱鉄し、 水に透折し、 2 m g Zm l のゥ シ L f 溶液を得た。 これに塩化第 2鉄を所定 量加え、 さ らに、 L f 1 g当たり 0.12〜0.5 gの重炭酸ナ ト リ ゥムを添加して、 ゥ シし 溶液の 11を6.5 に調整した。 そし て、 このゥ シ L f 溶液と p H 6.6 の 0 , 1 モルイ ミダゾ一ル緩衝 液ノ 0.3 モル食塩とを等量混合した。 一方、 ELISA 用プレー ト に抗ゥ シ L i抗体をコー ト した後、 ブロ ッ クエース (大日本製 薬 (株) 販壳) でブロ ッキ ングしておき、 先に調製したゥ シ Lf 溶液を添加して、 室温で 1時間反応させた後、 バーオキ シダ一 ゼを標識した抗ゥ シ L f 抗体を反応させた。 反応後、 プレー ト をよ く 洗浄した後、 A B T S基質を加えて、 405 n mの吸光度 を測定した。 各鉄塩濃度における抗体認識結果について表 1 に 示す。
表— 1 鉄塩添加量 抗体で認識された L f
( m gズ g L f ) ( m g / m 1 )
0 1 0 2
1 1 0 2
2 0 0 9 5
4 0 0 8 2
5 0 0 5 7
6 0 0 5 0
7 0 0 3 6
8 0 0 2 0
1 0 0 0 0 9 このよう に、 重炭酸イ オ ンを介して L f に結合する鉄塩の量 が増えるに従い、 抗体で認識される L f の濃度は減少した。 な お、 対照と して、 重炭酸ナ ト リ ウムの代わりに水酸化ナ ト リ ウ ムを用いて P Hを 6. 5 に調整した L f /鉄溶液を作製しよう と 試みたが、 沈澱が生じて EL I SAに供する こ とができなかった。 次に、 種々の鉄塩を用いて行った L f の熱安定化試験につい て示す。
試験例 2
表に示される種々の鉄塩を L f 1 g 当たり鉄イ オ ンと して 120 m g となるよう に L f 溶液に添加し、 1 モル重炭酸ナ ト リ ウム 溶液で P Hを 6. 3 に調整した。 そして、 この溶液を、 最終濃度 が 0. 05モルイ ミダゾール Z0. 15モル食塩 ( P H 6. 6)となるよう に加え, 9 0 'Cで 1 0分間加熱して L ί の沈澱生成を観察した。 その結果を表 2 に示す。 表一 2 鉄と して 120 / g/mlを
鉄 剤 水に溶解した時の P H 沈澱の有無
Fe (NOs) 3 2 7 3 無し、
FeS04 4 8 1 有
FeCl 3 2 6 9 無し、
FeCl2 4 5 6 有
FeCl z 4 5 6 → 2 . 6 6 有
(塩酸で調整)
Fe(S04) NH4 4 8 3 有 り
Fe2 (S04) 3 2 6 0 極わずかに濁り ピ口 リ ン酸鉄 6 8 0 有 り クェ ン酸鉄 6 5 3 有 り フマル酸鉄 4 5 0 有 り フマル酸鉄 4 5 0 → 2 . 7 5 有 り
(塩酸で調整) この表から、 先に述べたように、 ( 1 ) 水に溶解したときの ρΗ が 4以下を示す鉄塩を用いる と L f に耐熱性を付与する こ とが 透透りりり できるが、 それ以外の鉄塩を用いても耐熱性を付与する Ηこ とが できないこ と、 ( 2 ) 水に溶解したときの p Hが 4 を越える鉄 塩を酸で P H 4以下と しても耐熱性を付与する こ とができない こ と、 及び ( 3 ) 鉄塩の使用量には一定の範囲がある こ とが分 る。
次に、 本発明が特開平 4- 141067号と異なり中性付近でも耐熱 性を有する こ とを示す。
試験例 3
L f 2.7 m g m 1 の水溶液 1 5 m 1 に塩化第 2鉄を鉄ィ ォ ン濃度として最終濃度 2 0〜 1, 000 μ g / m 1 となるように添 加し、 重炭酸ナ ト リ ウムを 4 m g〜210 111 ^加ぇ 1 }1を6.2 に 調整し本発明の鉄一 L f 結合体を作成した。 特開平 4- 141067号 では、 硫酸第一鉄 7水和物を鉄として 2 0〜 1000 g / m 1 の 水溶液 1 5 m l に L ( を2.7 m g /m l となるよう溶かし作成 した。 この際、 重炭酸塩溶液などは使用していない。 この溶液 を水で 2 0 m 1 にメ スア ップし、 次いで、 この溶液 8 m 1 ずつ を 0.1 モルイ ミダゾ一ルノ塩酸/ "0.3 モル食塩 ( p H6.6 又は P H 7.3)の緩衝液各 8 m l と等量混合した。 混合した後の溶液 の P Hは各々 6.5 又は 7.2 に調整した。 この混合溶液を 9 0 'C で 1 0分間加熱し、 室温まで自然冷却した後、 3,000 r p m、 1 0分間遠心分離して、 上清中の L f 含量を Bio-Rad 社製、 Protein Assa で測定した。 上清中に残存している L f の割合 を表 3 に示す。
表一 3 特開平 4- •141067号 本 発 明
鉄塩添加量
( ^ m g /
g L f ) P H6.5 P H7.3 P H6.5 P H7.3
1 0 5 % 3 % 4 0 % 4 0 %
2 0 6 4 7 3 4 6
3 0 6 4 8 1 4 0
4 0 5 4 9 6 3 8
5 0 7 3 1 0 0 3 4
1 0 0 5 4 1 0 0 5 0
5 0 0 3 4 9 4 2 1
1 , 0 0 0 3 3 2 8 1 1 このよう に、 本発明の耐熱性鉄一 L f 結合体は、 最終的な溶 液の P Hが 7以下で、 L f 1 g 当たりの鉄量が 20〜500 m gの 範囲において 7 3 %以上、 40〜500 m gの範囲において 90%以 上の熱安定性を示した。
本発明の耐熱性鉄一 L f 結合体を配合した製品を製造するに 際し、 特に制限はないが、 製品の最終 P Hと電気伝導度 Ωの閔 係が、
log Ω > (2.96pH) +0.64 (4≤PH<5)
log Ω > ( 29.37/pH) -4.62 (5≤pH≤7)
であるよう な場合に本発明の耐熱性 L f を用いる とよい。 なぜ ならば、 P H と電気伝導度 Ωの関係が、 上記の関係を示さない 場合、 既に開示された L f の殺菌方法 (特開平 4- 8269号公報) を用いる こ とで十分であり、 また、 P Hが 7 を越える場合、 上 述したよう に本発明の耐熱性 L f を用いる こ とができないから である。 なお、 P Hが 7 を越える場合、 P Hを 7以下とするた めに、 若干量の酸を添加しても構わない。 その後、 通常実施さ れている工程に従い、 加熱殺菌あるいは滅菌を行う。 加熱処理 方法と しては、 6 5 て、 3 0分間の低温殺菌処理、 120 'C:、 2 〜 3秒間、 あるいは 140 〜150 て、 3〜 5秒間の処理、 さ らに はレ トル ト処理を用いるこ とも可能である。 また、 乾燥を行え ば耐熱性 L f 一鉄結合体を舍有する粉末製品を得る こ ともでき る。 なお、 乾燥方法と しては、 凍結乾燥法を用いてもよいが、 大量に処理する場合、 乾燥コ ス 卜 の安い噴霧乾燥法を用いるこ とが好ま しい。
このよう にして得られる耐熱性鉄一 L f 結合体舍有製品は、 鉄を舍んでいるので、 貧血の予防あるいは治療を目的と した食 品、 飼料、 医薬品などと して特に適している。 また、 病原菌の 付着阻止効果 〔特開平 3-220130号公報〕 を賦与した医薬品、 飼 料、 食品、 化粧品などと しても適している。 なお、 本発明の耐 熱性鉄一 L f 結合体は、 鉄を含んでいるが殆ど鉄臭が感じられ ないので、 鉄強化飲料の素材と して利用するのにも適している。 次に第 2 の発明のラク トフユ リ ン複合体製造における炭酸あ るいは重炭酸を舍有する溶液は炭酸水、 重炭酸ア ンモニゥ ム、 重炭酸ナ ト リ ウ ム、 重炭酸カ リ ウム、 炭酸ナ ト リ ウム、 炭酸力 ルシゥム溶液およびそれらの混合溶液などを例示する こ とが出 来る。 これらに P H調整剤と して水酸化ナ ト リ ウム、 ア ンモニ ァ、 水酸化カ リ ウム、 塩酸、 クェ ン酸、 乳酸などを混合して使 用する こ とができる。 また、 この溶液には、 それ以外の物質、 例えば、 糖、 蛋白質、 脂肪などが含まれていても構わない。 使用する鉄剤は、 脱イ オ ン水に溶解した時の P Hが 4以下を示 す鉄塩、 例えば塩化第 2鉄、 硝酸第 2鉄、 硫酸第 2鉄など、 主 に 3価の鉄剤を例示できる。 脱イ オ ン水に溶解した時の P Hが 4 を越える鉄塩、 例えば硫酸第 1 鉄などでは L f 複合体を形成す るこ とができない。 また、 この時に P Hを 4以下に下げても L ί 複合体を形成する ことはできない。
添加する鉄の量は L f 1 モルに対して鉄イ オ ンと して 15モル 以上、 より好ま し く は 30モル以上、 さ らに好ま し く は 60モル以 上であり、 1000モル以下、 好ま し く は 480モル以下である。 製 造に要する時間を短く するため又は、 収率を落とさないために は 240モル以下が好ま しい。 加える鉄量が前記の上限を越える と鉄が沈澱して く る。
次に第 2 の発明のラク ト フユ リ ン複合体における鉄剤の種類 による熱安定性の違いを試験例にて示す。
試験例 4
(材料)
( A溶液) 1 モルノリ ッ トルの重炭酸ナ ト リ ゥムを舍む P H 8. 3 の溶液 1 リ ッ トル
( B 1 溶液) 各種鉄剤を鉄と して 5 ミ リ モル舍む溶液 0 . 2 リ ツ 卜ル
( B 2溶液) L f (ォ レオフ イ ナ社製) 33マイ ク ロモルを舍む 溶液 0 . 8 リ ッ ト ル
B 1 溶液と B 2溶液を混合後 ( B溶液) 、 A溶液に B溶液を 加え、 鉄を結合した L f 複合体を作成した。 こ の溶液を分子量 5000力 ッ ト の限外濾過膜で脱塩 · 濃縮後、 最終濃度 0.05モルノ リ ッ トルのィ ミダゾール、 0.15モル/リ ッ ト ルの食塩を舍む PH 7.5 の液状食品を模倣した緩衝液 (模擬緩衝液) で 3.6ミ リ モ ルノリ ッ ト ルの鉄濃度となるまで希釈し、 90て 10分間加熱し、 L f の沈澱の生成を観察した。 その結果を表 4 に示す。
表一 4 鉄 剤 鉄として 120 g/ml 沈澱の有無
を脱イ オ ン水に溶解
した時の pH
Fe(N03) 3 2.7 無 し
FeS04 4.8 有 り
FeCl3 2.7 無 し
FeClz 4.6 有 り
Fe(S04)NH4 4.8 有 り
Fez (S04) 3 2.6 無 し ピ口 リ ン酸鉄 6.8 有 り クェ ン酸鉄 6.5 有 り フマル酸鉄 4.5 有 り
FeS04 4.8 → 2.7 有 り
(塩酸で PHを下げた) このよう に、 脱イ オ ン水に溶解した時の PHが 4以下の鉄剤を 使用しないと本発明の炭酸およびノまたは重炭酸一鉄一 L f 複 合体は形成できない。 また、 脱イ オ ン水に溶解した時の PHが 4 を越える場合に、 その PHを 4以下に調整しても本発明の炭酸お よび Zまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体は形成できない。
しかし、 重要なこ とは反応時の鉄イ オ ン濃度と、 炭酸および 重炭酸ィ オ ン濃度の比が、 炭酸および Zまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体の熱安定性に影響を及ぼす点である。 このこ とに関す る試験例を示す。 試験例 5
(材料)
( A溶液) 各濃度の重炭酸ナ ト リ ゥムを舍む溶液 1 リ ッ ト ル ( B 1溶液) 塩化第二鉄を含む溶液 0.2リ ッ トル
( B 2溶液) L f 1 ミ リモルを含む溶液 0.8リ ッ トル
B 1溶液と B 2溶液を混合して溶液 Bを作成し、 A溶液に B 溶液を 1 リ ッ トル加えて鉄を結合した L f を作成した。 なお、 B溶液は脱イ オ ン水で希釈したものも用いた。 ただし、 最終重 炭酸ィォンモル濃度を 0.6以上とする場合には A溶液と B溶液 混合時に重炭酸ナ ト リ ウムを添加するか、 あらかじめ A溶液に 必要量の重炭酸ナ ト リ ウムを添加し、 飽和の溶液とした。 この 溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて加水脱塩し、 さ らに 濃縮した。 そして、 模倣緩衝液で 3.6ミ リ モル Zリ ツ トルの鉄 濃度となるまで希釈し、 90て 10分間加熱し、 L f の沈澱生成を 観察した。 その結果を表 5に示す。 なお、 表の最小重炭酸ィォ ン鉄イオン比とは、 A溶液と B溶液混合後の重炭酸イオンモル 濃度を、 B溶液の鉄イ オ ンモル濃度で割った値をいう 。
表— 5
B 1溶液に 30ミ リ モルの鉄が舍まれている場合 重炭酸ィォンモル濃度 沈澱の 最小 重炭酸イ オ ン
有無 鉄イ オ ン比
A溶液 A B混合後 (モル濃度 z
1.0 0.5 ¾E し 16.67
0.8 0.4 fff し 13.33
0.6 0.3 4fff し 10.00
0.4 0.2 やや有り 6.67
0.2 0.1 やや有り 3.33
0.1 0.05 有 1.67 表— 6
B 1溶液に 200ミ リ モルの鉄が含まれている場合 であって、 B溶液を 10倍希釈した場合 ( B溶液中 に 20ミ リ モル/リ ッ トルの鉄が含まれる) 重炭酸ィォンモル濃度 最小
沈澱の 重 )fe酸イ オ ン鉄イ オ ン比 A溶液 A B混合後 有無 (モル濃度/モル濃度) 飽 和 飽 和 M し-^ 1 2 0
飽 和 1.2 M し 1 2 0
飽 和 1.0 無 し 1 0 0
飽 和 0.8 わずかに有り 8 0
飽 和 0.7 わずかに有り 7 0
1. 2 0.6 わずかに有り 6 0
1. 0 0.5 やや有り 5 0
0. 6 0.3 やや有り 3 0
0. 3 0.15 有 り 1 5 以上のように、 B溶液の鉄濃度を高めるにつれて、 A B混合 溶液の重炭酸イオン濃度を高める必要がある。 このよう に、 本 発明の炭酸およびノまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体調製にあた つては、 A溶液に B溶液を添加して行く過程において添加した 鉄溶液の鉄 1分子の周囲には少な く とも 3分子、 好ま し く は 10 分子以上の炭酸およびノまたは重炭酸分子が存在している必要 がある。 さらにいえば、 L f 1分子に 200分子を越える量の鉄 分子を結合させる場合には、 鉄 1分子の周囲には 30分子以上、 好まし く は 60分子以上、 より好ま しく は 100分子以上の炭酸ィ オンおよびノまたは重炭酸イ オン分子が存在していると良い。 次に、 本発明の炭酸および Zまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体 には、 どの く らいの炭酸およびノまたは重炭酸が結合している かについて次の検討を行った。 試験例 6
(材料)
( A溶液) 各濃度の重炭酸ナ ト リ ウ ムを舍む溶液 1 リ ッ トル
( B 1溶液) 塩化第二鉄 100ミ リ モルを含む溶液 0.2リ ッ トル ( B 2溶液) L f 1 ミ リ モルを舍む溶液 0.8リ ッ ト ノレ
B 1溶液と B 2溶液を混合後 ( B溶液) 、 A溶液に B溶液を 加え、 4 'Cおよび 37 'Cにて各反応時間、 ゆっ く り撹拌して鉄を 結合した L f を調製した。 こ の溶液を模倣緩衝液で 3.6ミ リ モ ル /リ ッ ト ルの鉄濃度となるまで希釈し、 90て、 10分間加熱し、 L f の沈澱生成を観察した。 さ らに、 192時間反応後の溶液を 分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて炭酸およびノまたは重炭酸 一鉄一 L f 複合体と水溶液を分離し、 膜を透過した溶液中の炭 酸ィォンおよび重炭酸ィオン濃度をイオンク ロマ ト法により分 折した。 その結果を表 7 に示す。
表 7 — 1
反応温度 4 0 ての場合
重炭酸ィォン 濾過膜透過 重炭酸 沈 澱 の 有 4ff 液中の重炭 モル濃度 イ オ ン鉄 酸イ オ ン濃
イ オ ン比 反 応 時 間 度
A A B (モル濃 ( ミ リ モル 溶液 混合後 度ノモル 2 24 48 96 192 リ ッ トル
濃度)
1.2 0.6 6 無し Mし し Mし 無し 0.4654
0.8 0.4 4 無し ffiし ί5し Λ·し 無し 0.2630
0.4 0.2 2 有り 無し 無し 無し し 0.0988
0.2 0.1 1 有り 有り 有り 無し 無し 0.0005
0.1 0.05 0.5 有り 有り 有り 有り 有り 0.0007
0.005 0.025 0.25 有り 有り 有り 有り 有り 表 7 — 2
反応温度 37'Cの場合 重炭酸ィ ォ ン 最小重炭酸ィ ォ
モル濃度 ン鉄イオン比 沈殺の有無
(モル濃度/
A A B モル濃度) 反応時間
溶液 混合後 2 24 48 96 192
1.2 0.6 6 ∑ し M し JUL し Jut し 0.8 0.4 4 IEし し 0.4 0.2 2
0.2 0.1 1
0.1 0.05 0.5
0.05 0.025 0.25 有有無無有有
以上のよう に、 低温下で長時間反応りりりりししさせる と炭酸および重炭 酸ノ鉄比が 1 であっても本発明の炭酸およびノまたは重炭酸一
無有有有有
鉄一 L f 複合体を形成できる。 しかし、 これりりりりし以上の低濃度であ る と長時間反応させても製造できない。 さ らに無有有有有 192時間反応後 の限外濾過膜透過液中の炭酸ィ ォ ンおよび重炭酸ィりりりりし ォ ン濃度が、 最小重炭酸イ オ ン鉄イオ ン比が 1 以下の場合、 脱イ オ有有有有ン水の濃 りりりり 度と同じであるこ とより、 A溶液中の重炭酸は全て鉄— L f 複 合体と結合したものと考えられる。 また、 37てで反応させた場有有有有 りりりり 合には、 炭酸ィ ォ ンおよび重炭酸ィ オ ン Z鉄比が 2以下では複 合体が形成できない。
この結果から、 本発明の炭酸およびノまたは重炭酸一鉄— Lf 複合体には炭酸およびノまたは重炭酸イ オ ンが結合鉄あたり 1 分子以上含有している ものと考えられる。 さ らにこの炭酸およ びノまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体形成の反応速度を上げるた めには炭酸イ オ ンおよび Zまたは重炭酸イ オ ン濃度を高める こ とが効果的であることも明らかとなった。
また、 こ の例から、 B溶液の Π 鉄イ オ ンモル濃度が、 ii ) A溶液と、 B溶液の一部または全部が混合した溶液 (反応溶液) の iii ) 炭酸イオンおよび重炭酸イ オ ンモル濃度と同等であって も鉄一 L f 複合体を形成可能であることがわかったが、 この条 件では、 製造に極端に時間を要するため、 実用的ではない。
力ワカ ¾ ら (H* Ka akam i , S . Dosako , I . Naka j i ma , B i osc i . Biotech, Biochem. , 57: 1376-1377, 1993)は、 i)86ミ リ モル リ ッ トルの塩化第二鉄と 1.23〜 55.56 ミ リ モル Zリ ッ トルし f を舍む溶液 900 マイ ク ロ リ ッ トルと ii ) 0.2モルノリ ッ トルの重 炭酸ナ ト リ ウム溶液 100 マイ ク ロ リ ッ トルを混合する ことで鉄 を可溶化できると報告している。 この報告では耐熱性や、 呈味 性を調べていない点や、 鉄イオ ン濃度などから、 本発明の特許 請求範囲から外れているものではあるが、 参考までにこの事例 と本発明を比較してみる。
この報告には二つの溶液をどの様に混合させたかの記述がな いが、 常識的には、 同時に混合したか、 ほぼ、 同時とみなせる ような方法にて混合したものと考えられる。 この場合には反応 溶液に舍まれる炭酸ィォンおよび重炭酸ィオ ンモル濃度が 0.02 モル/リ ッ トルとなり、 これの塩化第二鉄モル濃度 (86ミ リ モ ル/ /リ ツ トル) に対する比が 0.23となる。 これはほぼ、 表 7 — 2 の最小重炭酸ィォン鉄ィォン比が 0.25の場合の反応時間 48に 相当する条件にあたるため、 この場合、 L f の耐熱性は得られ ていないことがわかる。 もし、 この配合条件で耐熱性のある L f を得よう とすれば、 ii ) に i) を先ず、 133 マイ ク ロ リ ッ ト ルを混合し、 4 てで 96時間反応させた後に、 さ らに残りの 767 マイ ク ロ リ ツ トルの i) を混合したとすると、 前半の段階での 反応溶液に舍まれる炭酸イオンおよび重炭酸イ オ ンモル濃度が 86ミ リ モルノリ ッ トルとなる。 この場合であれば、 これの塩化 第二鉄モル濃度 86ミ リ モルノリ ッ トルに対する比が 1 となり、 表 7 — 1 の最小重炭酸ィオ ン鉄イ オ ン比が 1 の場合の反応時間 96に相当し、 14.8(133マイ ク 口 リ ッ トル /900マイ ク ロ リ ッ ト ル) パーセ ン トに限って、 耐熱性のある鉄 Z L f ができ う る。 し力、 しながら残り の大部分は耐熱性がない。 もちろん、 力 ワ カ ミ ら の報告には、 このよ う な作成方法を採ったという記述はないし、 反応温度も 37 'Cであるので、 本事例からは耐熱性のある鉄ノ Lf は得られていないこ とが、 本発明の本試験例を参考にすれば、 明らかである。
さ らに、 重要なこ とは反応時の L f 濃度と炭酸イ オ ンおよび ノまたは重炭酸ィ オ ン濃度の比が炭酸およびノまたは重炭酸一 鉄一 L f 複合体の熱安定性に影響を及ぼす点である。 こ のこ と を次の試験例で示す。
試験例 Ί
(材料)
( A溶液) 各濃度の重炭酸ナ ト リ ウムを舍む溶液 1 リ ッ トル ( B 1 溶液) 塩化第二鉄を 1.5ミ リ モル舍む溶液 0.2リ ッ トル ( B 2溶液) L f 0.5ミ リ モルを舍む溶液 0.8リ ッ トル
B 1 溶液と B 2溶液を混合後 ( B溶液) 、 A溶液に B溶液を 加え、 鉄を結合した L f 複合体を作成した。 こ の溶液を分子量 5000カ ッ ト の限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮した。 さ らに、 こ の溶 液を模倣緩衝液で 3.6ミ リ モルノリ ッ トルの鉄濃度となるまで 希釈し、 90 、 10分間加熱し、 L f の沈澱生成を観察した。 そ の結果を表 8 に示す。 なお、 表の最小重炭酸ィ オ ン L f 比とは、 Aと B混合後の重炭酸イ オ ンモル濃度を、 B溶液の L f モル濃 度で割った値をいう。 表一 8 重炭酸ィオン濃度 最小重炭酸ィ 最小重炭酸ィォ ( ミ リ モルノリ ッ ト ル) 沈澱の オ ン L f 比 ン鉄イ オ ン比 门 ( モ ノレ濃]^/ ( セ ル濃度/
A溶液 A B混合後 ノしレ避 J又、ノ ^ ί》又 )
200 100 Mし 200 67
100 50 わずかに有り 100 33
50 25 やや有り 50 17
30 15 有り 30 10
10 5 有り 10 3.3 以上より、 溶液中の L f 1分子の周囲には少な く とも 50分子、 好ま し く は 100分子、 より好ま し く は 200分子以上の炭酸 (ィ オ ン) および Zまたは重炭酸 (イ オ ン) 分子が常在している必 要があることが明らかとなった。
本発明による L ί複合体は前記した Anderson等のいういわゆ る鉄を 2分子結合した通常鉄飽和型 L f に く らベて鉄の結合量、 炭酸およびノまたは重炭酸の結合量がはるかに多い。
また、 特開平 4- 141067号公報においては、 前記したように鉄 を多量に添加することによって L f に耐熱性が付与されること は何ら示されておらず、 また炭酸ィオ ンまたは重炭酸イ オ ンの 必要性や炭酸 · 炭酸塩 · 重炭酸塩を用いるという ことも何ら示 されていない。 全ての実施例においても炭酸 · 炭酸塩 · 重炭酸 塩が使用されていない。 したがって本発明による炭酸および/ または重炭酸一鉄一 L f 複合体とは全く異なる。
本発明の炭酸および/または重炭酸一鉄一 L f 複合体は、 炭 酸および/または重炭酸、 および鉄が L f の高次構造 ( 3次、 4次) 変化を起こ したり、 炭酸およびノまたは重炭酸、 および 鉄が L f の周囲を取り囲んでいたりするものと考えられる。 実 際、 通常鉄飽和 L f を認識する抗 L ί抗体による本発明の炭酸 およびノまたは重炭酸一鉄一 L f 複合体の認識の程度は炭酸お よび または重炭酸と鉄が L f に結合するに従って、 低く なつ てい く 。 その様子を次に示す。
試験例 8
L f は、 L f 溶液を 0 . 1 %エチレンジァ ミ ン 4酢酸を含むクェ ン酸緩衝液に対して透折し、 脱鉄した後、 水に対して透析して 谏結乾燥したものを用いた。 1 モルノリ ッ ト ルの重炭酸ナ ト リ ゥムを舍む P H 8 . 3の溶液 1 リ ッ トル ( A溶液) 、 塩化第二鉄を 鉄イ オ ンと して 0から 480ミ リ モルを舍む溶液 0 . 2リ ッ ト ル
( B 1 溶液) 、 L f 1 ミ リ モルを舍む溶液 0. 8リ ッ ト ル ( B 2 溶液) を調製した。 B 1 溶液と B 2溶液を混合後、 1 〜 100倍 に脱イ オ ン水で希釈した ( B溶液) 。 A溶液に B 1 溶液リ ッ ト ルを加え、 鉄を結合した L f を調製した。 この溶液を模擬緩衝 液で倍々に希釈した。
一方、 EL I SA用プレー 卜に抗ゥ シ L f 抗体をコー ト した後に、 ブロ ッ クエース (大日本製薬 (株) 販売) でブロ ッキ ングした。 先に調製した L f 溶液を添加し、 室温にて 1 時間反応させた後、 バーオキ シダ一ゼを標識した抗ゥ シ L f 抗体を反応させた。 よ く 洗浄した後に A BTS基質を加え、 405 n mの吸光度を測定した。 このように、 鉄が L f に対して 2分子結合している ときは、 鉄 がない場合と同様に認識されるのに対して、 鉄量が増えるにし たがって、 抗体で認識されな く なった。 その結果を表 9 に示す。 なお、 表の認識率とは、 鉄し f 溶液に舍有される L f 量に対す る、 本測定法で定量される L f 量の比率をいう。 表一 9
(モルノモル L f ) 抗体での認識率 )
0 0 0
2 0 0
5 9 0
0 8 6
0 8 2
9 0 6
2 0 3
5 0 1
4 0 1
8 0 1 さ らに本発明のこのような L f 複合体 (以下、 第 2発明の Lf 複合体という ) は、 本発明の最初に述べた L f 結合体 (以下、 第 1発明の L f 結合体という) とは PH安定性の面で異なつてい る。 さ らに特開平 4- 141067号の L f とも相違する。 このことを 次の試験例で示す。
試験例 9
第 2発明の L f 複合体の作製は試験例 8 と同様に行った。 第 1 発明の L f 結合体は、 L f 33.75マイ ク ロモル/ ^リ ッ トルの 水溶液に塩化第 2鉄を鉄として 0.5〜 16.2ミ リ モルノリ ッ ト ル となるよう添加し、 重炭酸ナ ト リ ウムで pHを 6.2に調整して作 製した。 さ らに、 特開平 4- 141067号の L f 溶液は、 硫酸第 1鉄 7水和物を鉄として 187〜6000マイ ク ロモルノデシリ ッ トル溶 かした水溶液に 12.5マイ ク ロモル/デシリ ッ トルとなるよう L f を溶解して作製した。 こ の際、 炭酸イオンおよび Zまたは重 炭酸イ オ ンを発生する炭酸 · 炭酸塩 · 重炭酸塩などは使用して いない。 このように 3つの方法で作成した各種鉄ノ L f 混合溶 液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮し、 模擬緩 衝液 (PH 6.4あるいは 7.2) にて、 L f として 12.5マイ ク ロモ ルノリ ッ トルとなるよう希釈した。 PHを 6.5と 7.3にそれぞれ 調整し、 ネジ口付き試験管に密封した後、 90て、 10分間加熱し 室温まで自然冷却した後に、 3,000rpm、 10分間遠心分離し、 上 清中の L f 含量を測定した。 なお、 この測定には Bio-Rad 社製 Protein Assay Kit を使用した。 上清に残存している L f の割 合を表 1 0 に示す。
表一 1 0 特開平 4-141067 第 1発明 第 2発明
Fe/Lf L f 結合体 L f 結合体 L f 複合体 モル比
PH6.5 PH7.3 PH6.5 PH7.3 PH6.5 PH7.3
15 5¾ 6¾ 90¾ 43¾ 100% 100%
30 7 6 84 40 100 100
60 4 3 97 54 100 100
120 6 1 98 38 100 100
150 5 4 81 27 100 100
240 9 2 79 21 100 100
480 2 6 80 13 98 89 このように、 第 2発明の L f 複合体では PH 6.5あるいは 7.3 のいずれにおいても耐熱性を示したが、 第 1発明の L f 結合体 では PH 6.5では耐熱性を示したものの、 PH 7.3では耐熱性を示 さなかった。 また、 特開平 4- 141607号では PH 6.5および 7.3の いずれにおいても耐熱性を示さなかった。
さらに、 第 2発明の L f 複合体の耐熱性の PH範囲の広さを次 に示す。
試験例 1 0
試験例 8 と同様にして L f 複合体は調製した。 ただし、 B 1 液の鉄舍量は 1000ミ リモルまでとした。
この鉄ノ L f 混合溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜で脱 塩 · 濃縮した後、 模擬緩衝液で L f 舍量として 62.5マイ ク ロモ ル /リ ッ トルとなるよう希釈した。 この場合の模擬緩衝液は、
pH 2.0〜3.5 はグリ シ ン—塩酸、 PH 3.5〜 6, 0は酢酸、 pH 6.0 〜 7.8はィ ミダゾール—塩酸、 PH 7.8〜9.3 はホウ酸—塩化力 リ ウムー水酸化ナ ト リ ウムを緩衝剤と した。 また、 伝導度の調 整は塩化ナ ト リ ウムを用いた。 これをネジ口付き試験管に密封 した後、 90て、 10分間加熱し、 室温まで自然冷却した後に、
3, 000rpm、 1 0分間遠心分離、 上清中の L f 舍量を測定した。
なお、 この測定には Bio- Bad 社製、 Protein Assay Ki t を使用 した。 上清に残存している L f の割合を表 1 1 及び 1 2 に示す。
表— 1 1
電気伝導度が 5ミ リ ジーメ ンス / セ ンチメ ー ト ルの場合
Fe/Lf P H
モ ノレ
比 2.0 2.1 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.8 9.0 9.2
10 59 58 57 52 50 46 33 38 31 32 34%
15 50 73 74 72 71 75 76 80 77 72 45
30 46 82 91 95 96 97 99 100 100 100 36
60 51 95 93 97 98 100 100 100 100 100 • 43
120 54 97 100 100 100 100 100 100 100 100 39
240 32 99 100 100 100 100 100 99 99 97 40
480 21 92 93 96 100 100 100 98 96 93 47
1000 20 76 77 78 79 78 95 94 92 92 39
1200 19 32 28 31 33 27 29 30 24 33 32
表— 1 2
電気伝導度が 150ミ リ ジーメ ンス/ セ ンチメ ー ト ルの場合
Fe/Lf P H
ノレ
比 2.0 2.1 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.8 9.0 9.2
10· 51 50 52 53 49 46 37 34 31 32 31%
15 44 70 71 72 70 73 72 73 72 64 40
30 41 73 82 85 85 85 87 88 89 87 34
60 45 84 82 84 85 87 89 88 90 89 36
120 47 87 89 90 90 90 90 92 91 88 34
240 28 88 89 90 90 90 90 89 90 87 35
480 20 79 82 83 81 83 86 85 82 80 41
1000 18 66 68 68 70 69 84 83 80 79 34
1200 19 26 26 28 30 27 26 27 25 29 26 こ のよ う に L f 1分子に対して、 鉄が 15分子以上 1000分子以 下でないと耐熱性が得られず、 この範囲内であれば、 PH 2.1〜
9.0 の範囲で耐熱性が確認された。 さらに言えば、 L f 1分子 に対し、 鉄が 15分子より も 30分子の方が耐熱性が高く、 30分子 より も 60分子、 60分子より も 120 分子の方がさ らに耐熱性が高 い。 また、 L f 1 分子に対して、 鉄が 1000分子より も 480 分子、
480 分子より も 240 分子の方が耐熱性が高い。 L f 1分子に対 して、 鉄が 1000分子結合している場合は、 PH 5以下より pH 5を 超える場合の方が耐熱性が高い。
第 1 の発明の方法にて製造された L f は鉄が 720 分子以上 Lf に結合することができず沈澱するが、 本発明では 1000分子の鉄 を結合することができるので、 この点からも本発明の複合体と 第 1 の発明の方法にて製造された複合体は異なつているといえ る。
また、 特開平 4- 8269では L f の配合された飲料を殺菌する場 合、 製品の最終 P Hと電気伝導度 Ωの関係が、 log Ω (ミ リ ジ一メ ンス/ セ ンチメ ー ト ル) >
(2.96pH) + 0.64 (PH<5)
1ο8Ω > (29.37ρΗ) -4.62 (5 ≤ΡΗ≤7.9)
1ο8 Ω > — 0.917 (ΡΗ > 7.9)
であるような場合でないと沈澱を生じたり、 L f が鉄を結合で きな く なるような変性を受けると している。 本発明によつて得 られた L f を配合した製品を製造する場合、 150 ミ リ ジーメ ン ス セ ンチメ ー トルであって、 PHが 2.1〜9.0 の範囲であって も耐熱性を有する極めて安定な鉄 L f 複合体であるため、 と pHの関係が上に記した関係以外の場合であつても製造上、 全く 問題を生じない。 さ らにいえば、 特開平 4- 8289は L ί の殺菌方 法を示したものであって、 鉄と L f の複合体を形成させること を意図した発明ではない。 特開平 4-8269記載の実施例において、 L f と重炭酸ナ ト リ ウム と塩化第 2鉄をただ単に溶解する例が 示されているのに対して、 本発明では、 i) 炭酸、 または ii ) 重炭酸、 または iii ) 炭酸および重炭酸を舍む溶液 ( A溶液) に、 iv ) 鉄及び V ) ラク ト フ リ ン類を舍有する溶液 ( B溶液) を 混合するか、 i) 炭酸、 または ii ) 重炭酸、 または iii ) 炭酸及 び重炭酸、 かつ iv ) ラク ト フエ リ ン類を舍む溶液 ( A溶液) に、 V ) 鉄を舍有する溶液 ( B溶液) を混合するかの方法が採られ ている。 さらに添加する B溶液の鉄イ オ ンモル濃度も規定して いる。 これらの条件を満たして初めて、 鉄と L f は強固な複合 体を形成し、 広い PH範囲で長期間安定で、 耐熱性も有し、 鉄独 特の収斂味を消す L f の特徴が賦与される。 このようなことか ら、 特開平 4-8269の実施例では、 鉄と L f が複合体を生じてい ないか、 生じていた としても本発明とは異なる複合体を生じた ものと推定される。 実際、 特開平 4-8269記載の方法で鉄を含有 する飲料を作成した場合、 鉄舍量が 12ミ リ グラム/ 100ミ リ リ ッ ト ルを超えると鉄特有の苦みが発現すると記載されている力く、 本発明では鉄舍量が 29ミ リ グラム / 100 ミ リ リ ッ ト ルとしても 全く鉄特有の苦みを発現しない (後述) 。 また、 仮に、 特開平 4-8269の実施例において、 鉄と L f が複合体を生じていたとし ても、 L f 1分子に対する鉄舍量が最大でも 5であるので、 本 発明の請求の範囲外の鉄一 L f 複合体という ことになる。
第 1発明の L f 結合体では L f 1分子に対して鉄が 720分子 しか付かないのでこの点でも第 2発明の L f 複合体と第 1発明 のし f 結合体との性質が異なっている。
次に、 第 1発明の L f 結合体と第 2発明の L f 複合体との保 存安定性の違いを示す。
試験例 1 1
試験例 9および試験例 1 0 と同様に鉄一 L f 複合体を作成し, 遠心処理した L f 舍有溶液を密封して 90'C 10分間加熱した後、 室温 (37'C ) で一力月保存した。 その後の沈澱量を目視にて判 定した。 沈澱の認められないものを 0、 沈澱がやや認められる ものを 1、 沈澱が多いものを 2 と した。
試験例 9の鉄一 L f 複合体の結果を表 1 3に、 試験例 1 0 の 鉄一 L f 複合体の結果を表 1 4 に、 それぞれ示す。
表一 1 3 特開平 4-141067 1発明 2発明
Fe/Lf L f 結合体 L f 結合体 し f 複合体 モル比
PH6.5 pH7.3 pH6.5 pH7.3 pH6.5 pH7.3
30 2 2 0 1 0 0 60 2 2 0 2 0 0 120 2 2 0 2 0 0 150 2 2 2 2 0 0 240 2 2 2 2 0 0 480 2 2 2 2 0 0 表一 1 4
Fe/Lf P H
モル
比 2.0 2.1 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.8 9.0 9.2
10 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 15 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 30 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 60 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 120 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 240 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 480 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1000 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 2 1200 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 こ のよ う に、 第 2発明の鉄— L f 複合体は pH 2.1から 9.0の 範囲において、 90て、 10分の熱ス ト レスを与えた後であっても. 常温で高い保存安定性を有していたが、 第 1発明の鉄一 L f 結 合体は pH 6.5において、 L f 1分子に対し鉄が 150分子以上結 合させたものに限ってではあるが、 保存安定性を欠いていた。
また、 特開平 4- 141067号の鉄一 L f 鉄篮合体は PH 6.5および
7.3において、 すでに耐熱性がないため、 当然のことながら保 存安定性を欠いていた。
本発明によって得られた L ί を配合した製品を製造する場合. 特に制限はない。
殺菌は、 通常実施されている工程に従い処理し、 加熱殺菌あ るいは滅菌する。 加熱処理は 65'C、 30分間の低温殺菌、 120て
2〜 3秒間、 140〜 150て、 3〜 5秒間、 あるいはレ ト ル ト処 理も可能である。
また、 乾燥すれば L ί舍有粉末製品を得ることが出来る。 凍 結乾燥でもよいが、 大量に処理する場合には乾燥コ ス ト の安い 噴霧乾燥が適している。 再溶解させることを目的とした場合に は、 脱脂乳、 乳清、 カゼイ ン、 ゼラチ ン、 シ ョ糖、 澱粉などに 混合させる方が溶解性が向上する。
このよう にして得られた L f 舍有製品は鉄が含まれているの で、 貧血予防あるいは治療を目的と した食品、 飼料、 医薬品に 特に適している。 特に、 鉄の収斂味を完全に抑えるので、 鉄強 化食品や経口投与の医薬品への鉄材と して優れている。 さ らに 鉄の過酸化物生成促進作用を防止する性質もあるため、 脂肪な ど酸化され易い食品などへの鉄材と して利用価値が高い。
つぎに呈味性の成績を示す。
試験例 1 2
試験例 9 と同様に、 3 つの方法で作成した各種鉄 Z L f 混合 溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮し、 模擬 緩衝液 (P H 6. 8 ) にて鉄イ オ ンとして 13mg/ 100m lおよび 26mg/ 100m l となるよう蒸留水で希釈した。 このよう にして得られた 試料について、 以下のような官能評価試験を行った。
男 5女 5名のパネラーに模擬緩衝液を対照と して各試料の収 斂味を感じるかどうかを判定させた。 パネラーには目隠しをし、 外見による判断要因を与えないよう配慮した。 一試料のための 試験は、 対照、 試料の順に試飲させ、 一試料評価後、 最低一日 の間隔をあけて、 次の試料を評価するための試験を実施した。 また、 試料評価の日間偏差をな く すため、 各パネラー毎に試料 評価の順番をラ ンダム化した。 その結果、 パネラー 10人のう ち で収斂味を感じた人数を表 1 5 に示す。 表一 1 5 特開平 4- 141067 第 2発明
L f 結合体 L f 複合体
Fe/Lf
モ ノレ (¾ is?. ( ミ リ グラム /100ミ Ί リ 'ン 卜 ノレ J
13 26 13 26 13 26
15 10人 10人 0人 0人 0人 0人
30 10 10 0 0 0 0
60 10 10 0 0 0 0
150 10 10 0 3 0 0
240 10 10 1 4 0 0
480 10 10 1 6 0 0 以上のように、 特に第 2発明における L f 複合体は鉄の収斂 味を全く感じさせない優れたマスキング効果を有することが明 らかとなつた。 また、 第 1発明における L f 結合体では鉄濃度 力く 26ミ リ ダラム /100ミ リ リ ッ トルであって Fe/Lfモル比が 150 を超える場合に収斂味を感じるパネラーが認められ、 特開平 4- 141067では全ての場合においてパネラー 10人全員が収斂昧を認 めた。
試験例 1 3
試験例 1 0 と同様に鉄ノ L f 混合溶液を分子量 5000力 ッ トの 限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮し、 模擬緩衝液にて、 鉄として 26mg /100mlとなるよう希釈し、 90て 10分間の殺菌を施した。 このよ うにして得た試料を試験例 1 2 と同様の方法にて官能評価試験 した。 表一 1 6
Fe/Lf P H
モル
比 2.0 2.1 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.8 9.0 9.2
10 10 9 8 8 7 8 8 5 6 8 10 15 10 3 2 2 1 0 0 0 0 1 10 30 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 60 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 120 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 240 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 480 10 2 1 1 1 1 0 0 0 0 10 1000 10 3 2 2 2 1 0 0 0 0 2 以上のように、 本第 2発明の鉄一 L f 複合体は、 L f 1分子 に対して鉄が 15分子以上 1000分子以下結合したものであれば、 それを取り巻く環境が PH 2.1〜PH9.0 の範囲であれば、 鉄の収 斂味を抑制する効果を持っていた。 この時、 L f l分子に対し て鉄が 480 分子以上結合し、 PH 2.:!〜 PH5.0 の範囲で若干の収 斂味を感じるものが数名観察されたが、 鉄舍量を 13ミ リ グラム /100ミ リ リ ッ トルとすると 10名のバネラーの内、 収斂味を感じ るものは観察されな く なった。 発明を実施するための最良の形態
次に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例 1
L f 100 g と硝酸鉄 ( 9水和物) 72.4 g とを水 8 1 に溶解し- 攪拌機で激し く欖拌しながら重炭酸ナ ト リ ウム 5 gを添加して
11を6.4 に調整した。 そして、 全体の容積が 1 0 1 となるま で加水し、 L f 1 O gノ 1 、 鉄イ オ ン 100 m g / g L f 及び重 炭酸イ オ ン 107 m g / g L f を舍む耐熱性鉄一 L f 結合体溶液 を調製した。
本溶液の半量 5 1 を凍結乾燥した結果、 5.3 gの粉末を得た。 次に Sephadex G— 2 5 (フ アルマシア社製) を水で平衡化した もの 100 m l を内径 2 c m、 高さ 5 0 c mのカ ラムに充塡し、 得られた溶液のう ち 1 m 1 を負荷した。 水で溶出し、 ボイ ドボ リ ューム画分を集め、 Bio-Rad 社の Protein Assay kitで L f を定量し、 さ らに I C Pによって鉄舍量を測定した。 その結果、 L f 9.7m g、 鉄イ オ ン 1.03m gであった。 すなわち L f 1 g 当り 106m gの鉄が結合している こ とが確かめられた。 尚、 当 然のこ とながら他の画分には L f も鉄も溶出されていなかった。
実施例 2
L f 0.5 g と塩化第 2鉄 ( 6水和物) 0.4 g とを水 100 m l に溶解し、 スターラーでよ く 攪拌しながら 1 モル重炭酸ナ ト リ ゥム溶液を添加して、 ^1を3.5 に調整し、 さ らに、 1 N水酸 化ナ ト リ ウムを添加して P Hを 6.2 に調整して耐熱性鉄一 L f 結合体溶液を得た。
次に、 脱脂粉乳 2 k gを水 2 0 1 に還元し、 乳酸をご く 少量 加えて P Hを 6.5 に調整した。 このよう にして調製した還元脱 脂乳と先に調製した耐熱性鉄一 L f 結合体溶液 100 m 1 とを混 合した後、 均質化を行った。 そして、 プレー ト型殺菌機で 120 て、 2秒間殺菌した後、 直ちに 5 ΐに冷却した。 このよう に し て得られた耐熱性鉄一 L f 結合体を舍む製品は、 電気伝導度が 6.5 m s / c m、 p Hが6.5 で、 耐熱性鉄— L f 結合体舍量 25 m g / 1 . 鉄舍量 164 m g / g . L f であった。 この耐熱性鉄 一 L f 結合体を含む製品を 2週間冷蔵庫に保存した後、 その一 部を 1,200 X g、 1 0分間遠心分離したが、 沈澱は認められず、 鉄臭も殆ど感じられなかったので、 耐熱性鉄— L f 結合体が安 定して存在している と判断された。 実施例 3
実施例 1 で調製した耐熱性 L f 一鉄結合体溶液 1.3 1 を脱脂 乳 100 1 に溶解し、 均質化した後、 150 'Cで 4秒間滅菌を行つ た。 滅菌後、 直ちに 4 'Cまで冷却して、 250 m 1 ずつ紙容器に 無菌充塡した。 この耐熱性鉄一 L f 結合体を舍む製品を 3 7 ΐ で 3 ヶ月保存した後、 1,200 X g 1 0分間遠心分離して沈澱 物の有無を調べたが、 沈殺は全く認められなかった。 また、 製 品中の大腸菌数及び一般細菌数は、 共に 0であった。 さらに、 製品中に鉄が存在しているので、 保存中に褐変が進行する恐れ があったが、 極わずかに茶褐色を帯びているだけで、 実用的に は殆ど問題にはならない程度の変化であった。 重炭酸ナ ト リ ウム 1.2 モルと L f (DMV社製) 10マイ ク ロモル を舍む溶液 1 リ ッ トル ( A溶液) 。 硫酸第二鉄を鉄イ オ ンと し て 1.5 ミ リモルを舍む溶液 1 リ ッ トル ( B溶液) を作成した。 A溶液に B溶液を加え、 鉄を結合した L f を作成した。 鉄ノ L f 混合溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮し、 模擬緩衝液 (PH 8.9) にて、 鉄濃度が 26ミ リ グラム/ 100ミ リ リ ッ トルとなるよう希釈した。 これをネジ口付き試験管に密封し た後、 90'C 10分間加熱し、 室温まで自然冷却した後、 室温にて 1 か月保存した。 沈殺を肉眼にて判定したところ、 全く認めら れなかった。 さ らに試験例 11と同様の方法にて官能評価試験を 実施したところ、 バネラー 10名のうちで収斂味を感じたものは 一名も認められなかった。
実施例 5
炭酸カルシウム 0.05モル、 重炭酸ア ンモニゥム 1.2モルを舍 む溶液 1 リ ッ トルを塩酸にて PH 7.8に調製した ( A溶液) 。 硫 酸第二鉄を鉄イ オ ンと して 1.5ミ リ モルを舍む溶液 0.2リ ッ ト ル ( B 1 溶液) 、 ト ラ ンスフ リ ン (アポ型、 高純度、 牛血漿 製、 和光純薬工業) 10マイ ク ロモルを舍む溶液 0.8リ ッ ト ル
( B 2溶液) を作成した。 B 1溶液と B 2溶液を混合後、 A溶 液に B 1 / B 2混合液を加え、 鉄を結合した ト ラ ンスフェ リ ン を作成した。 鉄/ ト ラ ンスフ ユ リ ン混合溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮し、 模擬緩衝液 (PH 6.8) にて、 鉄濃度が 26ミ リ グラム /200ミ リ リ ッ トルとなるよう希釈した。 これをネジ口付き試験管に密封した後、 90' (:、 10分間加熱し、 室温まで自然冷却した後、 37てにて 1 か月保存した。 沈殿を肉 眼にて判定したところ、 全く認められなかった。 さ らに試験例
1 2 と同様の方法にて官能評価試験を実施したところ、 パネラ —10名 0う ちで収斂味を感じたものは 1名も認められなかった。
実施例 6
炭酸ナ ト リ ウ ム 0.5モル、 重炭酸カ リ ウム 0.7モルを舍む溶 液 1 リ ツ トルを酢酸にて PH 8.3に調製した ( A溶液) 。 硝酸鉄 ( I ) を鉄イ オ ン と して 1.5ミ リモルを舍む溶液 0.2リ ッ トル ( B 1溶液) 、 オボ ト ラ ンスフ ェ リ ン (タ イ プ I V、 粗、 卵白 製、 無鉄、 シグマ社) 10マイ ク ロモルを舍む溶液 0.8リ ッ トル ( B 2溶液) を作成した。 B 1 溶液と B 2溶液を混合後、 A溶 液に B 1 B 2混合液を加え、 鉄を結合したオボ ト ラ ンスフ リ ンを作成した。 鉄ノオボ ト ラ ンスフユ リ ン混合溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて脱塩 · 濃縮した。 これを模擬緩衝 液 (pH 6.2) にて、 鉄濃度が 26ミ リ グラム/ 200ミ リ リ ッ トルと なるよう希釈した。 これをネジ口付き試験管に密封した後、 90 て、 10分間加熱し、 室温まで自然冷却した後、 37'Cにて 1か月 保存した。 沈殿を肉眼にて判定したところ、 全く認められなか つた。 さ らに試験例 1 2 と同様の方法にて官能評価試験を実施 したところ、 パネラー 10名のう ちで収斂味を感じたものは 1名 も認められなかった。
実施例 Ί
重炭酸ナ ト リ ゥム 24モル舍む溶液 8 リ ッ ト ル (溶けき らない 塩が沈殿している) を調製した ( A溶液) 。 塩化第二鉄を鉄ィ オ ンと して 20ミ リ モルを舍む溶液 2 リ ッ トル ( B 1溶液) 、 ラ ク トフヱ リ ン (タツアバイ ロジ ックス社製) 1 00マイ ク ロモル を舍む溶液 8 リ ッ ト ル ( B 2溶液) を作成した。 B 1溶液と B 2 溶液を混合後、 A溶液を良く 撹拌しながら、 A溶液に B 1 Z B2 混合液を加え、 鉄を結合したラク ト フエ リ ンを作成した。 鉄/ ラク トフユ リ ン混合溶液を分子量 5000力 ッ トの限外濾過膜にて 加水脱塩後、 同様の膜で 1 リ ッ トルにまで濃縮した。 これを 20 リ ッ トルの還元脱脂乳 (脱脂粉乳 100グラムを水 1 リ ッ トルの 比率で還元) に、 鉄濃度が 26ミ リ グラム/ 200ミ リ リ ッ トルとな るよう添加した。 これを撹拌混合後、 プレー ト型殺菌機を用い て 120 °Cにて 2秒間殺菌し直ちに 5 'Cに冷却した後、 低温 (10 'C ) にて 2週間保存した。 一部を 3 , 000r pm、 10分間遠心分離し 沈殿を肉眼にて判定したところ、 全く認められなかった。 さ ら に試験例 1 2 と同様の方法にて官能評価試験を実施した。 ただ し、 対照は還元脱脂乳を同様の条件にて殺菌 · 保存したものを 用いた。 パネラー 10名のう ちで収斂味や味 ♦ 香りなどに異常を 感じたものは 1名も認められなかった。
実施例 8
実施例 7で作成 · 濃縮した鉄 ラク ト フユ リ ン混合溶液を 20 リ ッ ト ルの生乳に、 鉄濃度が 26ミ リ グラム /200ミ リ リ ッ トルと なるよう添加した。 これを均質化した後に 150 'C 4秒間滅菌し 直ちに 4 てに冷却し 250m lづっ紙容器に無菌的に充塡した。 37 てにて 3 ヶ月保存後、 遠心分離し沈澱物の有無を調べたが、 沈 澱は全く認められなかった。 また、 大腸菌数および一般細菌数 共に 0であった。 また、 鉄が存在しているために保存中に褐変 が進行する恐れがあつたが、 全く褐変は認められなかった。 さ らに試験例 1 2 と同様の方法にて官能評価試験を実施した。 た だし、 対照は生乳を同様の条件にて殺菌 · 保存したものを用い た。 パネラー 1 0名のう ちで収敛味や味 ♦ 香りなどに異常を感じ たものは 1名も認められなかった。
実施例 9
実施例 7で作成 · 濃縮した鉄ノラク トフユ リ ン混合溶液 (試 験群) または硫酸第 1鉄溶液 (対照群 1 ) を、 鉄濃度が 20ミ リ グラム/ 1 00ミ リ リ ッ トルとなるよう、 ァスコルビン酸およびァ スコ ルビン酸ナ ト リ ウ ムをビタ ミ ン C と して 6 . 2ミ リ グラム/ 1 00 グラム舍む生理的リ ン酸緩衝液 (P H 7 . 2 ) に溶解し、 90 、 1 0分間の殺菌をしたものを試験試料とした。 対照群 2 として、 ビタ ミ ン Cを添加した生理的リ ン酸緩衝液を殺菌したものも作 成した。
離乳直後、 2 1日齢のウィスター系雌ラ ッ ト (日本チヤ一ルス リバ一) の中、 体重が 45から 50グラムのものを選び、 除鉄食 (オリ エンタル酵母, 鉄含量 0 . 25ミ リ グラム / 1 00グラ ム飼料) を 2週間与え、 血中ヘモグロ ビン値が 7 グラム/ 1 00ミ リ リ ッ ト ル以下の貧血ラ ッ トを作成した。 ラ ッ トは 1群 4匹として、 そ の後も除鉄食を与え続けながら、 試験試料を 1 ミ リ リ ッ トル 日、 6週間、 強制経口 (ゾンデ) 投与した。 試験試料投与後 6 週間目に、 尾静脈より採血し、 自動血球計測装置 (東亜医用電 子) でヘモグロ ビ ン値を測定した。 その結果を表 1 7 に示す。 表一 1 7 へモグロビン値 (平均値土標準偏差) 試験群 15.2±1.1 (グラム八 00ミ リ リ ッ トル) 対照群 1 12.9±0.9
対照群 2 4.8±0.3 以上のように、 本発明の鉄一 L f 複合体は貧血治療効果を示 し、 さ らに、 その効果は無機鉄である硫酸第一鉄より も優れて いたこ とが明らかとなつた。
実施例 1 0
実施例 7 で作成 · 濃縮した鉄 Zラク ト フユ リ ン混合溶液を、 ァスコルビン酸およびァスコルビン酸ナ ト リ ゥムをビタ ミ ン C として 30ミ リ グラム/ 200ミ リ リ ッ トル添加した生乳に、 鉄濃度 力く 15ミ リ グラム /200ミ リ リ ツ トルとなるよう添加し、 約 200ミ リ リ ッ トル容量の耐熱ガラス瓶にへッ ドスペース 10ミ リ リ ッ ト ル以下となるよう充塡した (試験群) 。 対照と して、 鉄ノラク トフユ リ ンの替わり にクェン酸鉄ナ ト リ ウムを添加したビタ ミ ン C強化乳を用いた (対照群) 。 これを F値 4 でレ トル ト滅菌 し、 37てで 2週間保存し、 残存するビタ ミ ン C舍量をビタ ミ ン C測定器 ( T O A電子社製) にて定量した。 ビタ ミ ン C残存率 は測定値を初期値で割った百分率とした。 その結果を表 1 8 に 示す。
表一 1 8 残存率 試験群 89%
対照群 62 以上のように、 鉄—ラク トフヱ リ ン複合体は無機鉄に比べて ビタ ミ ン cの破壊の程度が低く、 酸化および過酸化物生成能の 低い鉄材としても有効であることが明らかとなった。
さらに、 試験群について試験例 1 2 と同様の方法にて官能評 価試験を実施した。 ただし、 対照は鉄を添加していないビタ ミ ン C強化乳を同様の条件にてレ トル ト したものを用いた。 パネ ラー 10名のう ちで収斂味などに異常を感じたものは 1名も認め られな力、つた。
荬施例 1 1
1 グラムの L f ( D M V社製) を 0.2モル_ リ ッ ト ルの酢酸 緩衝液 (PH 4 ) に溶解し、 ペプシン (シグマ社) 26000ュニッ ト添加し、 37 、 2時間反応後、 水酸化ナ ト リ ウムで P H 7.5 と した。 これに ト リプシン (シグマ社) 200000ユニッ トを添加 して、 37て、 2時間反応させた。 このようにして得た分解 L f は電気泳動により、 主に分子量 50kDa、 40kDa、 30kDaの分解 物となっていることを確認した。
重炭酸ナ ト リ ウム 1.3モル舍む溶液 1 リ ッ ト ル (溶けきらな い塩が沈殿している) を調製した ( A溶液) 。 塩化第二鉄を鉄 イ オ ンと して 1.2ミ リ モルを舍む溶液 0.2リ ッ トル ( B 1溶液) ラク トフヱ リ ン分解物を分解前のラク トフヱリ ンとして 10マイ ク ロモルを舍む溶液 0, 8リ ッ トル ( B 2溶液) を作成した。 B 1溶液と B 2溶液を混合後、 A溶液を良く撹拌しながら、 A溶 液に B 1 /B 2混合液を加え、 鉄を結合したラク トフユ リ ン分 解物を作成した。 これをネジ口付き試験管に密封した後、 90て、 10分間加熱し、 室温まで自然冷却した後、 37てにて 1 か月保存 した。 沈殿を肉眼にて判定したところ、 全く認められなかった。 さ らに試験例 1 2 と同様の方法にて官能評価試験を実施したと ころ、 パネラー 10名のう ち、 収斂味を感じたものは 1名も認め られなかった。 産業上の利用可能性
本発明の鉄ラク ト フユ リ ン結合体 (複合体) は鉄含量が高く 熱安定性があるので加熱加工される飲食品等にもラク ト フユ リ ン及び鉄の生理活性作用を付与する こ とができる。
さ らに、 鉄独特の収斂味を消し、 鉄のもつ過酸化物生成促 進作用を防止する こ とができるので、 貧血の予防あるいは治療、 鉄強化または病原菌付着防止等を目的と した食品、 医薬品、 飼 料、 化粧品等の原料と して有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ラ ク ト フ ヱ リ ン類に炭酸および/または重炭酸を介して鉄 がラク ト フユ リ ン 1 分子に対して 15分子以上結合した耐熱性 炭酸および/または重炭酸—鉄ーラク ト フユ リ ン結合体。
2. ラク ト フヱ リ ン類 1 分子あたり、 鉄が 15分子以上 1000分子 以下、 かつ炭酸およびノまたは重炭酸が 15分子以上結合した 耐熱性炭酸およびノまたは重炭酸一鉄ーラク ト フュ リ ン結合 体。
3. 次の性質を示す炭酸および/または重炭酸一鉄一ラク ト フユ リ ン複合体。
1 ) ラク ト フユ リ ン類 1 分子当り、 鉄を 15乃至 1000分子およ び炭酸およびノまたは重炭酸 15分子以上を舍有するこ と、
2 ) PH 2.1以上 9.0以下で常温で少な く とも 1 ヶ月間沈澱を 生じないこ と、
3 ) 加熱しても沈澱を生じないこ と、
4 ) 鉄独特の収斂味がないこ と。
4. 炭酸およびノまたは重炭酸を結合鉄あたり 1 分子以上舍有 するものである請求の範囲 3記載の耐熱性炭酸および/また は重炭酸—鉄—ラク ト フ リ ン複合体。
5 . i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii) 炭酸および重炭酸 を含む溶液 ( A溶液) に、 iv ) 鉄および V ) ラ ク ト フユ リ ン 類を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とによって得られ、 次の 1)から 4)の性質を示す炭酸および/または重炭酸—鉄一 ラ ク ト フヱ リ ン複合体。 ただし、 このとき B溶液の vi ) 鉄ィ オ ンモル濃度は、 vii) A溶液と、 B溶液の一部または全部が 混合した溶液 (反応溶液) に溶解している viii) 炭酸イ オ ンお よび重炭酸イ オ ンのモル濃度の高く とも 1 / 3倍以下であつ て、 B溶液の ix ) ラク ト フユ リ ン類のモル濃度は、 B溶液の x) 鉄イ オ ンモル濃度の 1/15〜: L/1000であって、 かつ反応溶 液の xi) 炭酸イオ ンおよび重炭酸イ オ ンモル濃度の高く とも 1/50倍以下である。
1 ) ラク ト フ リ ン類 1 分子当り、 鉄を 15乃至 1000分子、 か つ炭酸および/または重炭酸 15分子以上舍有する こ と、
2 ) pH 2.1以上 9.0以下で常温で少な く とも 1 ヶ月間沈澱を 生じないこ と、
3 ) 加熱しても沈殺を生じないこ と、
4 ) 鉄独特の収敛味がないこ と。
6. i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii ) 炭酸および重炭酸、 かつ iv) ラク ト フユ リ ン類を舍む溶液 ( A溶液) に、 V ) 鉄 を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とによって得られ、 次の 1)から 4)の性質を示す炭酸およびノまたは重炭酸一鉄一 ラク トフヱ リ ン複合体。 ただし、 このとき B溶液の vi)鉄ィ オ ンモル濃度は vii) A溶液と、 B溶液の一部または全部が混 合した溶液 (反応溶液) に溶解している vi) 炭酸イ オ ンおよ び重炭酸イ オ ンのモル濃度の高く とも 1/3倍以下であって、 ix ) A溶液のラク ト フユ リ ン類のモル濃度は、 B溶液の X)鉄 イ オ ンモル濃度の 1/15〜1/1000であって、 かつ反応溶液の X i)炭酸ィ ォ ンおよび重炭酸ィォンモル濃度の高く とも 1/50倍 以下である。
1 ) ラク ト フ リ ン類 1 分子当り、 鉄 15乃至 1000分子、 かつ 炭酸および Zまたは重炭酸 15分子以上を含有する こ と、
2 ) PH 2.1以上 9.0以下で常温で少な く とも 1 ヶ月間沈澱が 生じないこ と、
3 ) 加熱しても沈澱を生じないこ と、
4 ) 鉄独特の収斂味がないこ と。
7. i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii) 炭酸および重炭酸 を舍む溶液 ( A溶液) に、 iv ) 鉄および V ) ラク ト フユ リ ン 類を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とによって得られ、 次の 1)から 4)の性質を示す炭酸および/または重炭酸一鉄一 ラク ト フヱ リ ン複合体の製造法。 ただし、 このとき B溶液の vi ) 鉄イ オ ンモル濃度は、 vS) A溶液と、 B溶液の一部また は全部が混合した溶液 (反応溶液) に溶解している viii) 炭酸 イ オ ンおよび重炭酸イ オ ンのモル濃度の高く とも 1 ノ 3倍以 下であって、 B溶液の ix ) ラク ト フヱ リ ン類のモル濃度は、 B溶液の X) 鉄イ オンモル濃度の 1/15〜: 1/1000であって、 力、 つ反応溶液の xi) 炭酸イ オ ンおよび重炭酸イ オ ンモル濃度の 高く とも 1/50倍以下である。
1 ) ラク トフユ リ ン類 1 分子当り、 鉄 15乃至 1000分子、 かつ 炭酸および/または重炭酸 15分子以上を舍有する こ と、
2 ) PH 2.1以上 9.0以下で常温で少な く とも 1 ヶ月間沈殺が 生じないこ と、
3 ) 加熱しても沈澱を生じないこ と、
4 ) 鉄独特の収斂味がないこ と。
. i)炭酸、 または ii) 重炭酸、 または iii) 炭酸および重炭酸、 かつ iv)ラ ク トフエ リ ン類を舍む溶液 ( A溶液) に、 V ) 鉄 を舍有する溶液 ( B溶液) を混合する こ とによって得られ、 次の 1)から 4)の性質を示す炭酸および重炭酸一鉄—ラク ト フ ヱ リ ン複合体の製造法。 ただし、 このとき B溶液の vi) 鉄ィ オ ンモル濃度は、 vii) A溶液と、 B溶液の一部または全部が 混合した溶液 (反応溶液) に溶解している viii) 炭酸イ オンお よび重炭酸ィ ォ ンのモル濃度の高く とも 1 ノ 3倍以下であつ て、 A溶液の ix ) ラク トフヱ リ ン類のモル濃度は、 B溶液の X)鉄ィォ ンモル濃度の 1/15〜 1/1000であって、 かつ反応溶液 の xi) 炭酸イ オ ンおよび重炭酸イ オ ンモル濃度の高 く とも 1/ 50倍以下である。
1 ) ラク ト フ リ ン類 1 分子当り、 鉄 15乃至 1000分子、 かつ 炭酸および/または重炭酸 15分子以上を含有する こ と、
2 ) PH 2.1以上 9.0以下で常温で少な く とも 1 ヶ月間沈澱が 生じないこ と、
3 ) 加熱しても沈澱を生じないこ と、
4 ) 鉄独特の収斂味がないこ と。
9 . 鉄と して水に溶解したときの P Hが 4以下を示す鉄塩を用 いる請求の範囲 5 または 6記載の耐熱性炭酸およびノまたは 重炭酸一鉄一ラク ト フユ リ ン複合体。
10. 鉄と して、 水に溶解したときの P Hが 4以下を示す鉄塩を 用いる請求の範囲 7 または 8記載の製造法。
11. ラク トフヱ リ ン類 1 g 当り、 炭酸、 炭酸イ オ ン、 重炭酸お よび Zまたは重炭酸ィオ ン 2 2 〜562 m g、 鉄が 2 0 〜500 m g結合した請求の範囲 1 記載の耐熱性炭酸および または 重炭酸一鉄ーラク トフユ リ ン結合体。
12. 水に溶解したときの P Hが 4以下である鉄塩をラク トフユ リ ン類当り 2 0〜500 m gの割合でラク トフヱ リ ン類溶液に 添加し、 炭酸イ オ ンまたは重炭酸イ オ ンを舍むアルカ リ塩を ラク ト フヱ リ ン 1 g 当り炭酸イ オ ンまたは重炭酸ィ オ ン濃度 にして 0.12〜 5 g加えて P H 7以下に調整する ことを特徴と する耐熱性炭酸およびノまたは重炭酸一鉄—ラク ト フユ リ ン 結合体の製造法。
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