2016 Fiscal Year Research-status Report

MK-7低産生菌、短時間発酵と紫外線加工によるビタミンK低減化納豆開発と性能試験

Research Project

Project/Area Number	16K12736
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	平松祐司筑波大学, 医学医療系, 教授 (30302417)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長谷川雄一筑波大学, 医学医療系, 准教授 (00251059) 北村豊筑波大学, 生命環境系, 教授 (20246672)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	納豆 / ビタミンＫ / ワーファリン
Outline of Annual Research Achievements	ビタミンK（MK-7）ゼロの納豆を加工するためには、発酵過程でのMK-7の産出を抑制するか、発酵済み納豆中に生成されたMK-7を分解・除去する二方式が考えられた。しかしながら、納豆菌によるMK-7産出の多寡を制御することは困難で、固形食品である発酵納豆への紫外線照射の効用も十分ではなかった。また、納豆菌は芽胞を形成するため、その殺菌を120℃以上の高温加熱で試みたところ納豆の食味低下が著しかった。このように納豆のビタミンKゼロ化には克服し難い課題が多く、次善の策として、納豆から粘性物質のみ抽出してMK-7を紫外線分解し、これを粉末化した後に蒸煮した大豆と合わせて“納豆風味MK-7フリー大豆食品”を作成する方向に目標転換していた。最近、数年に渡って数百種類の納豆菌サンプルの中から行ってきたMK-7低産生菌探索と短時間発酵技術開発（発酵後半にMK-7産生が高まるため）の成果により、MK-7産生を通常の納豆の31%にまで抑える発酵生産技術が獲得できた。また、納豆菌は腸内では芽胞化してMK-7を産生しない可能性が示唆され、MK-7低含有納豆ならば緑黄色野菜と同列にワーファリン内服患者の日常食に組み入れることが可能と考えた。そこで本研究では、必ずしもビタミンK2のゼロ化にはこだわらず、①MK-7低減化技術を用いて納豆を作製し、②これをひき割り化した後に紫外線照射によるMK-7分解と③フリーズドライ加工を加え、さらなるMK-7低減化を図った。3パターンの試験食品について、製造直後と2週間冷蔵・冷凍保存後のMK-7含有量、食味や曳糸性（引張試験で定量化）などの性能評価を行い、目標とする質の食品開発に至った。引き続きワーファリン内服患者による臨床試験を実施する計画である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初年度の研究として納豆作製および加工プロセスに期待されていた技術特性は以下の4点である。1)MK-7低産生菌を用いた短時間発酵により納豆のMK-7含有量を最小限にできる。2)MK-7低減化納豆を“ひき割り化”することにより紫外線照射の適用性が向上する。3)フリーズドライ加工することにより保存中のMK-7産生を抑制できる。4)短時間発酵ながら、納豆の風味と曳糸性を高いレベルで再現できる。この４点について当初の計画通り特性発現が達成されており、おおむね順調と言える。
Strategy for Future Research Activity	①ビタミンK2（MK-7）低産生菌による短時間発酵納豆のMK-7含有量の確認、②ひき割り化した納豆のビタミンK2の紫外線分解特性の解明、③ひき割り化した納豆中の納豆菌の紫外線死滅特性の解明、④前年度作成の3タイプの納豆および加工品の保存期間中のビタミンK2含有量変化の確認を行った後、8週間に渡ってこれらを連日摂食した際のボランティアの血中MK-7濃度を測定する。一定のMK-7低減化が達成されれば、緑黄色野菜との同時食を避けるなど安全な摂食方法を検討した上で、倫理委員会の承認を受けてワーファリン内服患者による臨床試験を行う。
Causes of Carryover	食品中のビタミンＫ含有量測定の際の費用が若干少なく済んだが、予定通りの研究は実施している。残存した次年度使用額は少額であり、次年度の食品評価および臨床試験において使用される見込みである。
Expenditure Plan for Carryover Budget	ビタミンK2低産生菌による短時間発酵納豆のMK-7含有量の確認および、本加工品の保存期間中のビタミンK2含有量変化の確認において使われる見込みである。さらに残った場合は、ボランティアの血中MK-7濃度測定またはワーファリン内服患者による臨床試験において使用される。