ES2555134T3 - Agente que prolonga la esperanza de vida - Google Patents

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Masashi Sato
Kazuhiro Okuma
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Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Kagawa University NUC
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Abstract

Un agente que comprende como ingrediente activo un azúcar raro utilizable como edulcorante para uso en la prolongación de la esperanza de vida al potenciar la producción o actividad de superóxido dismutasa (SOD) y catalasa.

Description

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DESCRIPCION
Agente que prolonga la esperanza de vida Antecedentes de la invencion Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a agentes que prolongan la esperanza de vida de una composicion de azucar utilizable como edulcorante. Mas espedficamente, la invencion se refiere a un agente que prolonga la esperanza de vida de una composicion de azucar que contiene D-psicosa y/o D-alosa utilizable como edulcorante.
Descripcion de la tecnica relacionada
El envejecimiento se ha convertido en un grave problema social en Japon y otros pafses desarrollados. Entre los diversos factores asociados al control de la esperanza de vida y el envejecimiento, la restriccion calorica es el mas prometedor para prolongar de la esperanza de vida, y se ha confirmado el efecto de la restriccion calorica en un amplio intervalo de especies biologicas desde nematodos a mairnferos (vease, por ejemplo, Youichi Nabeshima, “The Biology of Aging”, Medical Science International (2000) pag. 287). Sin embargo, restriccion calorica significa reducir la toma de alimento diaria y no es un enfoque realista.
A pesar de numerosos estudios, el prolongar la esperanza de vida no se ha entendido totalmente. Se ha sugerido que el efecto retardante del fenomeno de envejecimiento no es sinonimo del efecto prolongador de la esperanza de vida. Por ejemplo, se ha mostrado mediante experimentos animales que la vitamina E tiene el efecto de retardar los fenomenos de envejecimiento. Sin embargo, los estudios dirigidos a encontrar el efecto prolongador de la esperanza de vida esperado de la vitamina E en ratones y ratas no han encontrado un claro efecto prolongador de la esperanza de vida con vitamina E (documento JP-A-8-176006).
Hay informes referentes a la prolongacion de la esperanza de vida. Por ejemplo, el documento JP-A-2007-197374 resena que el polifenol derivado de fruta (manzana) previene la insuficiencia cardiaca o la insuficiencia cardiaca congestiva, y prolonga la esperanza de vida de un raton modelo con insuficiencia cardiaca congestiva. El documento JP-A-2005-210978 resena que composiciones oleosas y grasas de propiedades espedficas que contienen acido a- linolenico y acido linoleico pueden prolongar la esperanza de vida de ratas propensas a apoplejfa. Estos efectos prolongadoresde la esperanza de vida se encuentran en ratones modelo con enfermedades espedficas y en ratones con dieta rica en calonas, y se cree que prolongan la esperanza de vida al prevenir o tratar enfermedades o condiciones patologicas espedficas.
Se resenan composiciones que contienen un quitosano espedfico (documento JP-A-2005-289839), peroxidasa (documento JP-A-5-124980) o carbon activado (documento JP-A-2010-208969) como ingredientes activos como composiciones capaces de prolongar la esperanza de vida de individuos normales. El carbon activado no es un compuesto absorbible por un organismo. Los efectos prolongadores de la esperanza de vida de quitosano y peroxidasa no son destacados (documento JP-A-2010-208969).
El documento EP 2.111.865 A1 esta dirigido al uso de la funcion de azucares raros, p.ej. una composicion que comprende psicosa y tagatosa, en el tratamiento de trastornos asociados a la actividad glucocinasa.
El documento WO 2008/056452 A1 describe un agente que contiene D-alosa como ingrediente activo para retardar el inicio o la progresion de la discapacidad de movilidad respecto a esclerosis lateral amiotrofica.
Sumario de la invencion
Por consiguiente, existe la necesidad de un agente que prolonga la esperanza de vida que pueda prolongar segura y eficazmente la esperanza de vida incluso cuando se usa continuamente en una forma similar a alimento. En la presente invencion, se realiza la prolongacion de la esperanza de vida procurando azucares raros, tales como D- psicosa y D-alosa, usados como edulcorantes, a animales.
Es bien conocido que las dietas por restriccion de la toma de calonas prolongan la esperanza de vida de animales tales como nematodos, moscas, ratones y monos. Es tambien conocido que las dietas por restriccion de la toma de calonas retardan el inicio de enfermedades relacionadas con la edad, incluyendo por ejemplo diabetes sacarina, cancer y enfermedad de Alzheimer, y prolongan la esperanza de vida en seres humanos. En realidad, sin embargo, las dietas por restriccion de la toma de calonas son diffciles de mantener durante periodos extensos de tiempo, y existe la necesidad de algun medio para imitar las dietas por restriccion de la toma de calonas y obtener los mismos efectos. La presente invencion se ha elaborado para proporcionar una tecnica util que resuelva el problema anterior basandose en el mismo mecanismo de prolongacion de la esperanza de vida encontrado en la tecnica relacionada.
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Los presentes inventores han completado la presente invencion basandose en el descubrimiento de que una composicion que contiene un azucar raro utilizable como edulcorante contribuye a la prolongacion de la esperanza de vida como ingrediente activo.
Espedficamente, el quid de la presente invencion incluye los siguientes agentes que prolongan la esperanza de vida
(1) a (6) para uso como se define en la reivindicacion 1.
(1) Un agente que comprende un azucar raro utilizable como edulcorante como ingrediente activo para uso en la prolongacion de la esperanza de vida mediante la potenciacion de la produccion o actividad de superoxido dismutasa (SOD) y catalasa.
(2) El agente segun (1), en el que el azucar raro es D-psicosa y/o D-alosa.
(3) El agente segun (1), en el que el azucar raro es una composicion de azucar que contiene D-psicosa y/o D- alosa.
(4) El agente segun (3), en el que el azucar raro es una composicion de azucar que contiene de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y de 0,2 a 10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar.
(5) El agente segun (4), en el que el azucar raro es un azucar mixto producido mediante la conversion de la materia prima azucares D-glucosa y/o D-fructosa para incluir de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y de 0,2 a 10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar total.
(6) El agente segun (4) a (5), en el que el azucar raro es un azucar isomerizado que contiene azucar raro utilizable como edulcorante.
(7) El agente que prolonga la esperanza de vida segun uno cualquiera de (1) a (6), en el que la esperanza de vida se prolonga basandose en el mismo mecanismo de prolongacion de la esperanza de vida que funciona en un estado de restriccion de la toma de calonas.
La presente invencion puede proporcionar un agente que prolonga la esperanza de vida que contiene un azucar raro utilizable como edulcorante, preferiblemente D-psicosa y/o D-alosa, como ingrediente activo, y que puede prolongar segura y eficazmente la esperanza de vida incluso cuando se usa continuamente en una forma similar a alimento.
Mas espedficamente, puede proporcionarse un agente que prolonga la esperanza de vida que tiene una composicion de azucar utilizable como edulcorante. La composicion de azucar es un azucar mixto producido mediante la conversion de la materia prima azucares D-glucosa y/o D-fructosa en una composicion que incluye de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y de 0,2 a 10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar total. La D-psicosa y/o la D-alosa estan contenidas como ingredientes activos.
El agente que prolonga la esperanza de vida prolonga la esperanza de vida al potenciar la produccion o actividad de superoxido dismutasa (SOD) y catalasa.
Ademas, el agente que prolonga la esperanza de vida puede prolongar la esperanza de vida basandose en el mismo mecanismo que funciona en las dietas de restriccion de la toma de calonas.
Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo N2 tratado con una composicion que contiene un 0,25 % de D-psicosa.
La FIG. 2 es una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo N2 tratado con una composicion que contiene un 0,5 % de D-alosa.
La FIG. 3 es una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo N2 tratado con una composicion que contiene un 0,5 % (p/v) de D-psicosa.
La FIG. 4 es una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo mev-1 tratado con una composicion que contiene un 0,25 % (p/v) de D-psicosa.
La FIG. 5 es una grafica que representa el efecto de la D-psicosa sobre la expresion del gen de SOD en los nematodos N2 y mev-1.
La FIG. 6 es una grafica que representa el efecto de la D-psicosa sobre la actividad de SOD en los nematodos N2 y mev-1.
La FIG. 7 es una grafica que representa el efecto de la D-psicosa sobre la expresion del gen de catalasa en los nematodos N2 y mev-1.
La FIG. 8 es una grafica que representa el efecto de la D-psicosa sobre la actividad de catalasa en el nematodo N2. La FIG. 9 es un diagrama que representa un mecanismo prolongador de la esperanza de vida inducido por D- psicosa.
Descripcion de la realizacion preferida
La presente invencion se refiere a un agente que prolonga la esperanza de vida en que esta contenido como ingrediente activo un azucar raro utilizable como edulcorante. El azucar raro puede ser, por ejemplo, D-psicosa y/o D-alosa.
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El agente que prolonga la esperanza de vida de una realizacion de la presente invencion prolonga la esperanza de vida de los animales al potenciar la produccion, por ejemplo, de superoxido dismutasa (SOD) y catalasa. Las SOD son enzimas redox que dismutan un anion superoxido ( O2-) en ox^geno y peroxido de hidrogeno. Las SOD tienen iones metalicos divalentes o trivalentes tales como iones de cobre (II) y cinc (ll) (Cu, ZnSOD), e iones de manganeso (Ill) (MnSOD) y hierro (Ill) (FeSOD) en el centro activo, y se localizan en grandes cantidades en el citoplasma (Cu, ZnSOD) y mitocondrias (MnSOD). Los papeles de las sOd incluyen reducir el estres oxidativo. Las SOD existen en tres formas, SOD1, SOD y SOD3, en seres humanos (y en todos los mairnferos y en la mayona de los vertebrados). SOD1 reside en el citoplasma, SOD2 en las mitocondrias y SOD3 en el espacio extracelular. Los iones metalicos en el centro activo son cobre y cinc en SOD1 y SOD3, mientras que SOD2 tiene manganeso en el centro activo. Existen 5 formas de SOD en nematodos. SOD-1 y 5 estan presentes en el citoplasma, SOD-2 y 3 en las mitocondrias y SOD-4 en el espacio extracelular.
Las catalasas son enzimas redox que dismutan peroxido de hidrogeno a oxfgeno y agua y tienen iones de hierro (Ill) en el centro activo. Las catalasas estan distribuidas en un amplio intervalo de organismos aerobicos, incluyendo microorganismos, animales y plantas. En animales, la catalasa existe en grandes cantidades en un organulo celular denominado peroxisoma en el hngado y las celulas renales y en eritrocitos. En nematodos, la catalasa existe en dos formas, CTL-1 y CTL-2, que residen en el citoplasma y el peroxisoma, respectivamente.
Considerando que las SOD y las catalasas se encuentran comunmente en animales, se cree que la presente invencion es ventajosa como agente que prolonga la esperanza de vida en un amplio intervalo de animales.
Los ensayos realizados en la presente invencion para la medida de la esperanza de vida usando C. elegans N2 de tipo silvestre y mev-1 mutante sensible a oxfgeno, revelaron que un 0,5 % (p/v) de D-psicosa prolongaba la esperanza de vida un 17 % en N2. En mev-1, el nivel de expresion del gen de Mn-SOD (sod-3), localizado en mitocondrias, tema un aumento de 1,7 veces medido mediante PCR-TI cuantitativa instantanea. La actividad enzimatica de SOD tema un aumento de 1,5 veces y 1,3 veces en N2 y mev-1, respectivamente. Ademas, N2 con un 0,5 % (p/v) de D-psicosa tema un aumento de 1,5 veces en los niveles de expresion genica de catalasa localizada en el citoplasma y catalasas de peroxisoma (ctl-1, ctl-2).
Como se demostro anteriormente, la D-psicosa exhibe el efecto prolongador de la esperanza de vida al potenciar la resistencia al estres oxidativo. Existe un informe de que la prolongacion de la esperanza de vida en nematodos en estado de restriccion de toma de calonas esta inducido por protemas antioxidantes (tales como SOD y catalasas) reguladas por la ruta de senalizacion de insulina/IGF (Braeckman, B.P. y Vanfletren J.R., Exp. Gerontol. 42, 90-98 (2007)). Los comportamientos de SOD y catalasa en respuesta al azucar raro comparten el mismo proceso que las dietas con restriccion de la toma de calonas, y los resultados son los mismos. Se cree que la prolongacion de la esperanza de vida por la ingestion de D-psicosa tiene el mecanismo representado en la FIG. 9.
Muchos compuestos actuan de forma similar a los agentes de restriccion de la toma de calonas. Por ejemplo, la 2- desoxi-D-glucosa inhibe el sistema de glicolisis. El resveratrol, un polifenol del vino, activa la sirtuina. El inmunosupresor rapamicina suprime TOR. El agente antidiabetico metformina activa AMPK. Estos compuestos no se han puesto en aplicacion practica por razones que incluyen alta toxicidad y efectos insuficientes.
Por otro lado, los azucares raros usados en la realizacion de la presente invencion estan ya en uso como edulcorantes comestibles, y por tanto no tienen efectos adversos sobre el cuerpo humano. Los azucares raros, con sus propiedades deseables de exhibir altos efectos, pueden usarse por lo tanto facilmente en aplicaciones practicas.
Se describe con detalle el agente que prolonga la esperanza de vida que usa los azucares raros segun una realizacion de la presente invencion.
Azucares raros
Entre los diversos monosacaridos como bloques de construccion de azucar, los monosacaridos encontrados solo en cantidades residuales en la naturaleza se definen como “azucares raros”, mientras que los “monosacaridos naturales”, como los representados por D-glucosa (glucosa) hacen referencia a monosacaridos que se encuentran en grandes cantidades en la naturaleza. Son conocidos en la naturaleza un total de 59 monosacaridos, de los cuales 7 se clasifican como “monosacaridos naturales”, y 52 como “azucares raros”. Los azucares raros existen solo en cantidades limitadas. Por ejemplo, la D-alosa esta presente en cantidades mucho menores que la D-glucosa (glucosa) en la naturaleza.
Actualmente, la D-psicosa y la D-alosa son los unicos azucares raros producidos masivamente. La D-psicosa es una hexosa (C6H12O6) presente como la forma D de la psicosa clasificada como una cetohexosa en las categonas de azucares raros. La D-psicosa puede obtenerse mediante diferentes procesos, incluyendo extraccion de la naturaleza, smtesis qmmicas y smtesis biologicas. La D-alosa (D-alohexosa) es una hexosa (C6H12O6) con un punto de fusion de 178 °C presente como la forma D de alosa clasificada como aldosa (aldohexosa). Recientemente, se
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describe en el documento JP-A-2002-17392 un procedimiento de produccion de D-alosa a partir de D-psicosa, que es hacer actuar en una solucion que contiene D-psicosa D-xilosa isomerasa, produciendo D-alosa. Como se describe anteriormente, la D-psicosa y la D-alosa son monosacaridos presentes en la naturaleza solo en cantidades pequenas. Y no hay informes que apunten a la toxicidad de estos azucares raros en seres humanos, lo que sugiere que la toxicidad contra animales es baja.
La D-psicosa tiene un buen sabor y dulce refrescante similar al dulzor de la fructosa, ausentes la molestia asociada al amargor y la aspereza de la sacarina. El grado de dulzor es de aproximadamente un 70 % de la sacarosa. Ademas, la naturaleza no calorica de D-psicosa y D-alosa ha hecho a estos azucares raros preferibles como edulcorantes sanos.
Composicion de azucar 1 utilizable como edulcorante que contiene un agente que prolonga la esperanza de vida azucar raro como ingrediente activo
En una forma espedfica, es una composicion de azucar utilizable como edulcorante que contiene un agente que prolonga la esperanza de vida azucar raro como ingrediente activo un edulcorante que contiene de aproximadamente 20 a 80 partes en peso de fructosa y de aproximadamente 80 a 20 partes en peso de glucosa y psicosa combinada, y contiene tambien psicosa en una proporcion de 5 partes en peso o mas, preferiblemente l0 partes en peso o mas con respecto a las 100 partes en peso totales de glucosa y psicosa en la mezcla. El edulcorante previene enfermedades relacionadas con el estilo de vida tales como obesidad, y tiene un grado de dulzor y sabor similares a los de un azucar de mesa (documento WO2008/142860).
El edulcorante es una mezcla de componentes de fructosa, glucosa y psicosa, y se obtiene mezclando estos componentes. La fructosa y la glucosa son monosacaridos comunes de origen natural, y pueden aislarse de la naturaleza. La fructosa puede separarse tambien, por ejemplo, de un azucar lfquido de fructosa/glucosa obtenido mediante tratamiento de glucosa con glucosa isomerasa. La glucosa se produce a partir de almidon por hidrolisis. La psicosa, un tipo de azucar raro presente solo en cantidades limitadas en la naturaleza, puede obtenerse tratando fructosa con cetohexosa 3-epimerasa. Aparte de producirse como una mezcla de cada componente constituyente, el edulcorante puede producirse tambien anadiendo D-psicosa a un azucar lfquido de fructosa/glucosa producido a partir de la materia prima glucosa por la accion de glucosa isomerasa, o convirtiendo una parte de la fructosa en D- psicosa en el azucar lfquido de fructosa/glucosa por la accion de D-cetosa 3-epimerasa. Ademas, el edulcorante novedoso que contiene glucosa, fructosa y D-psicosa en el intervalo espedfico anterior puede producirse en una etapa a partir de una solucion de glucosa por la accion simultanea de glucosa isomerasa y D-cetosa 3-epimerasa. En terminos de costes, es mas ventajoso usar un procedimiento en que se efectuan directamente en serie el tratamiento con glucosa isomerasa (isomerizacion) y el tratamiento con D-cetosa 3-epimerasa de la glucosa, o un procedimiento en que se obtiene la composicion de azucar diana de una vez a partir de glucosa en un sistema enzimatico mixto de glucosa isomerasa y D-cetosa 3-epimerasa.
Se mezcla la D-psicosa en una proporcion tal que la relacion de fructosa a total de glucosa y psicosa oscile preferiblemente de 80 a 20 partes en peso: 20 a 80 partes en peso. Con un contenido de fructosa de 80 partes o mas, el dulzor aumenta pero se reduce el “cuerpo”. Con un contenido de fructosa de 20 partes o menos, el dulzor tiende a no ser satisfactorio. El edulcorante exhibe un grado de dulzor y un sabor comparables a los de un azucar de mesa cuando la psicosa esta contenida a una proporcion de 5 partes en peso o mas con respecto a las 100 partes en peso totales de glucosa y psicosa. El edulcorante exhibe el efecto preventivo de la obesidad con un contenido de psicosa de 10 partes en peso o mas.
Son posibles diversos procedimientos de produccion con el azucar lfquido de fructosa/glucosa, glucosa o almidon usados como materia prima de partida.
Por ejemplo, (1) se prepara un azucar lfquido de fructosa/glucosa a partir de almidon o glucosa, y se prepara la psicosa mediante la accion de cetosa 3-epimerasa. (2) Se obtiene un azucar lfquido de glucosa descompuesto descomponiendo almidon por la accion de glucosa isomerasa y cetosa 3-epimerasa en un estado enzimatico mixto.
(I) Procedimiento que usa una planta continua (azucar lfquido de fructosa/glucosa descompuesto ^ cetosa 3- epimerasa)
(1) Produccion de solucion de azucar lfquido de fructosa/glucosa descompuesto
Se produce un azucar lfquido de fructosa/glucosa descompuesto usando un procedimiento ordinario que usa, por ejemplo, un almidon de mafz, patata o patata dulce como materia prima con enzimas tales como a-amilasa, glucoamilasa y glucosa isomerasa en un sistema inmovilizado o por lotes. El almidon de materia prima y el tipo de enzima usada no estan limitados a estos. Segun sea necesario, puede efectuarse la produccion de solucion de glucosa por lisis acida o isomerizacion usando una base.
(2) Produccion de D-psicosa a partir de solucion de azucar lfquido de fructosa/glucosa
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Se somete la solucion de azucar isomerizado descompuesto producida continuamente a la accion de epimerasa, produciendo una solucion mixta de glucosa, fructosa y psicosa.
(II) Procedimiento que usa una enzima mixta (azucar lfquido de glucosa descompuesto ^ glucosa isomerasa + cetosa 3-epimerasa)
Se cargan enzimas inmovilizadas, incluyendo isomerasa y epimerasa, en una columna apropiada. Se hace circular continuamente entonces un azucar lfquido de glucosa descompuesto y se retira el lfquido de reaccion. La sustancia de partida glucosa puede cambiarse aqu por almidon, y puede usarse un sistema enzimatico mixto que incluye adicionalmente a-amilasa y glucoamilasa.
Para la produccion de la composicion de azucar de la realizacion de la presente invencion, puede usarse una enzima purificada para la glucosa isomerasa que actua sobre la glucosa para conversion parcial en fructosa, o puede usarse un microorganismo productor de la enzima. La cetohexosa 3-epimerasa es una enzima que isomeriza el OH en C-3 de una cetohexosa tal como fructosa. Los ejemplos conocidos de cetohexosa 3-epimerasa incluyen D- tagatosa 3-epimerasa y D-psicosa 3-epimerasa (patente japonesa numero 3333969: “D-ketohexose-3-epimerase obtainable from Pseudomonas bacteria”; y “The 3rd Symposium of International Society of Rare Sugars”). La cetohexosa 3-epimerasa puede ser una enzima purificada, una enzima inmovilizada inmovilizando un microorganismo productor de la enzima o un microorganismo inmovilizado.
Un azucar isomerizado comun tal como HFCS que contiene los azucares constituyentes fructosa (42 partes en peso) y glucosa (58 partes en peso) produce glucosa (58 partes en peso), fructosa (34 partes en peso) y psicosa (8 partes en peso) por la accion de tagatosa 3-epimerasa usada como cetohexosa 3-epimerasa. Sin embargo, bastante inesperadamente, la glucosa bajo la accion de una enzima mixta que contema glucosa isomerasa y tagatosa 3- epimerasa procuraba una mezcla de glucosa (41 partes en peso), fructosa (48 partes en peso) y psicosa (11 partes en peso). Ambas mezclas teman un grado de dulzor y un sabor mas parecido al azucar de mesa que al azucar lfquido de fructosa/glucosa de la tecnica relacionada. El grado de dulzor y el sabor dulce pueden ajustarse anadiendo fructosa y glucosa a estas mezclas.
Composicion de azucar 2 utilizable como edulcorante que contiene un agente que prolonga la esperanza de vida azucar raro como ingrediente activo
Un azucar isomerizado que contiene un azucar raro es un ejemplo de composicion de azucar que contiene D- psicosa y D-alosa.
Entre las mezclas de azucares actualmente en uso real, los azucares lfquidos o “azucares isomerizados” o “jarabe de mafz rico en fructosa (HFCS)”, como se denominan a menudo, que contienen D-glucosa y D-fructosa, tienen el mayor uso para la produccion de alimentos y bebidas. Los azucares isomerizados incluyen, por ejemplo, azucar lfquido de glucosa/fructosa, azucar lfquido de fructosa/glucosa y azucar lfquido rico en fructosa. Estos azucares se denominan colectivamente azucares isomerizados porque, actualmente, las aplicaciones industriales son solo posibles mediante la reaccion de isomerizacion que convierte la D-glucosa (glucosa) en D-fructosa (fructosa) con glucosa isomerasa. Cualquier azucar mixto producido con fines de obtener una composicion de azucar que contiene una hexosa espedfica, aprovechando la actividad fisiologica de la hexosa espedfica, representa una composicion de azucar novedosa.
Por ejemplo, se considera un azucar isomerizado que contiene D-psicosa y D-alosa, producido por conversion de un “azucar isomerizado” contemplado ampliamente, como un azucar mixto cuya composicion principal incluye D- glucosa y D-fructosa, y la D-psicosa y D-alosa diana como hexosas que tienen excelentes efectos fisiologicos. En este caso, el azucar mixto que contiene las hexosas diana en cantidades predeterminadas, y que tiene una composicion de azucar diferente de la composicion del azucar materia prima, representa una composicion de azucar novedosa.
Puede producirse un azucar mixto de una composicion deseada tratando materiales en condiciones optimas para satisfacer el contenido de hexosa diana fijado por adelantado con respecto al contenido de azucar segun factores tales como el tipo y extension de las funciones pretendidas, el uso y la dosis. Espedficamente, se trata un azucar isomerizado como un azucar mixto cuya composicion principal incluye la materia prima azucares D-glucosa y D- fructosa, o una materia prima solucion de azucar de D-glucosa y/o D-fructosa, en un sistema que incluye al menos uno seleccionado del grupo consistente en una resina de intercambio ionico basica, una base y una sal de calcio. La reaccion de isomerizacion resultante (reaccion de equilibrio) convierte la materia prima azucares D-glucosa y D- fructosa en la D-psicosa y la D-alosa diana, produciendo una composicion de azucar que contiene D-psicosa y D- alosa de una composicion de azucar diferente de la composicion de la materia prima azucar isomerizado, y que contiene de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y de 0,2 a 10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar (vease el documento WO2010/113785). Por ejemplo, la composicion de hexosa contiene tanto D-psicosa como D-alosa, preferiblemente de 1,0 a 15,0 % de D-psicosa y de 0,4 a 8,0 % de D-alosa, lo mas preferiblemente de aproximadamente 2,5 a 8,0 % de D-psicosa y de 1,5 a 5,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar total.
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La composicion de hexosa que contiene tanto D-psicosa como D-alosa tiene efectos notables, exhibidos inesperadamente por la sinergia de las dos y no posibles con la D-psicosa o D-alosa solas. Por ejemplo, la composicion exhibe excelentes efectos fisiologicos. Espedficamente, dichos efectos sinergicos se observan en el mdice de reduccion del peso corporal, el mdice de reduccion de la grasa corporal y el mdice de reduccion de la dieta. Mediante la ingestion de la composicion de azucar que contiene D-psicosa y D-alosa, pueden observarse disminuciones del nivel de glucosa y del nivel de insulina. Una disminucion del nivel de insulina por la composicion de azucar es un efecto no encontrado en los ensayos anteriores que usan D-psicosa o D-alosa solas.
Para que la composicion de azucar exhiba los excelentes efectos anteriores, las proporciones de D-psicosa y D- alosa con respecto al contenido de azucar total son preferiblemente de 0,5 a 15,0 %, mas preferiblemente de 1,0 a
15.0 %, lo mas preferiblemente de 2,5 a 8 % para D-psicosa, y preferiblemente de 0,2 a 10,0 %, mas preferiblemente de 0,4 a 8,0 %, lo mas preferiblemente de 1,5 a 5,0 % para D-alosa.
La cantidad total de D-psicosa y D-alosa oscila preferiblemente de 0,7 a 25,0 %, mas preferiblemente de 1,4 a
23.0 %, lo mas preferiblemente ademas de 4,0 a 13,0 %.
La composicion de azucar puede usarse con edulcorantes tales como sacarosa, alcohol de azucar, aspartamo y estevia, como se desee. Ademas, para integridad u otras propiedades deseadas, la composicion de azucar puede usarse mezclando con fibras dieteticas hidrosolubles de bajo dulzor (tales como polidextrosa, inulina y dextrina resistente) u otros componentes fisiologicamente activos segun el uso o preferencias pretendidos.
Uso y aplicacion del agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion
El agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede usarse para farmacos o parafarmacos, composiciones orales, cosmeticos, alimentos, alimentos con propiedades saludables, alimentos para pacientes, materiales alimentarios, materiales alimentarios con propiedades saludables, materiales alimentarios para pacientes, aditivos alimentarios, aditivos alimentarios con propiedades saludables, aditivos alimentarios para pacientes, bebidas, bebidas con propiedades saludables, bebidas para pacientes, agua potable, agua potable con propiedades saludables, agua potable para pacientes, agentes medicinales, materias primas de preparacion, piensos y piensos para animales domesticos y/o silvestres bajo tratamiento.
Para uso como alimento, el agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede usarse como tal o en forma de una solucion diluida en agua o similar, una suspension oleosa o una emulsion. Ademas, el agente que prolonga la esperanza de vida puede prepararse anadiendo un portador usado comunmente en la industria alimentaria. Las bebidas pueden ser bebidas no alcoholicas o bebidas alcoholicas. Los ejemplos de bebidas no alcoholicas incluyen bebidas carbonatadas, bebidas no carbonatadas (tales como zumo y nectar de fruta), refrescos, bebidas deportivas, te, cafe y chocolate caliente. Las bebidas alcoholicas pueden estar en forma, por ejemplo, de cerveza, cerveza baja en malta, cerveza de tercera categona, sake, umeshu, vino, champan, licor, chuhai o licor medicinal.
Para uso como material alimentario o aditivo alimentario, el agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede estar en forma, por ejemplo, de un comprimido, formulacion de capsula, agente solido (tal como un polvo y un granulo) disuelto en bebidas, semisolido tal como jalea, lfquido (tal como agua potable) y solucion de alta concentracion diluida antes del uso. Pueden mezclarse apropiadamente componentes opcionales tales como vitaminas, carbohidratos, tintes y agentes aromatizantes anadidos comunmente al alimento. El alimento puede procurarse en cualquier forma, incluyendo un lfquido y un solido. El agente que prolonga la esperanza de vida puede procurarse como una formulacion de capsula blanda al encapsularse en gelatina o similar. La capsula usa un recubrimiento de gelatina preparado, por ejemplo, disolviendo la materia prima gelatina en agua y anadiendo un plastificante (tal como glicerina y D-sorbitol) a la solucion de gelatina.
Los ejemplos de suplementos dieteticos y alimentos funcionales incluyen alimentos lfquidos, alimentos nutritivos semidigeridos, alimentos dieteticos elementales, preparaciones bebibles, formulaciones de capsula y suplementos nutritivos entericos procesados para contener, por ejemplo, azucares, grasa, oligoelementos, vitaminas y agentes aromatizantes. Para un equilibrio nutritivo y sabor mejorados, el alimento (por ejemplo bebidas tales como bebidas deportivas y bebidas nutritivas) puede mezclarse con aditivos nutritivos o composiciones tales como aminoacidos, vitaminas y minerales, o con especias, agentes aromatizantes o tintes.
El agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion es aplicable a piensos para animales domesticos, pollos domesticos y mascotas. Por ejemplo, el agente que prolonga la esperanza de vida puede mezclarse con alimento para perros seco, alimento para gatos seco, alimento para perros humedo, alimento para gatos humedo, alimento para perros semihumedo y piensos para aves de corral, o con piensos para animales domesticos tales como vacas y cerdos. El pienso mismo puede prepararse usando un procedimiento ordinario.
El agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede usarse tambien para animales no humanos incluyendo, por ejemplo, mairnferos domesticos tales como vacas, caballos, cerdos y ovejas;
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aves tales como polios, codornices y avestruces; reptiles, aves y mairnferos pequenos usados como mascotas y peces de criadero.
El agente medicinal que explota el efecto prolongador de la esperanza de vida del agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede usarse solo, o puede administrarse por via oral, transnasal, percutanea o intravenosa como una preparacion en una forma de dosificacion adecuada tal como un lfquido, granulo, microgranulo, polvo, comprimido, formulacion de capsula, bola, pomada, parche cutaneo adhesivo, agente atomizador, pulverizador e inyeccion despues de mezclar con un aditivo ordinario adecuado tal como un excipiente, estabilizante, conservante, aglutinante y disgregante.
Pueden usarse solidos organicos o inorganicos, portadores semisolidos o Kquidos, solubilizantes o diluyentes para uso medico adecuados para administracion oral, administracion nasal, administracion percutanea o administracion intravenosa para preparar la composicion de la realizacion de la presente invencion como agente medicinal. Son utilizables como portador para un agente medicinal que contiene la composicion de la realizacion de la presente invencion agua, gelatina, lactosa, almidon, estearato de magnesio, talco, aceite animal/vegetal, alcohol bendlico, goma, polialquilenglicol, resina de petroleo, aceite de coco, lanolina y todos los demas portadores que tienen uso medicinal. Ademas, pueden usarse apropiadamente tambien como agente medicinal auxiliar estabilizantes, agentes humectantes, emulsionantes y sales para cambiar la presion osmotica o mantener un pH adecuado para un agente de combinacion.
El agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion puede usarse tambien para cosmetica. El uso de una pelmula soluble para la preparacion de cosmeticos y otros productos se ha vuelto comun durante los ultimos anos. Por ejemplo, se han usado pelmulas solubles comestibles como pelmulas aromaticas que contienen ingredientes tales como un agente aromatizante con fines refrescantes o para prevenir el mal aliento. Otras aplicaciones basadas en ideas previas incluyen una mascarilla que usa una pelmula cosmetica que contiene un hidratante o similar y una emulsion producida disolviendo el agente que prolonga la esperanza de vida en agua.
Tambien es posible usar una pelmula soluble propuesta que tiene una excelente solubilidad y caractensticas de pelmula y que se prefiere para uso como material de envasado para alimentos y farmacos, o como portador que contiene los ingredientes activos de alimentos y farmacos (documento JP-A-2007-91696).
El agente que prolonga la esperanza de vida de la realizacion de la presente invencion tiene por tanto un amplio intervalo de aplicaciones, incluyendo alimentos y bebidas, aditivos alimentarios, farmacos, parafarmacos, composiciones orales, cosmeticos y piensos.
La presente invencion se describe a continuacion con mas detalle basandose en ejemplos. Sin embargo, debena observarse que la presente invencion no esta limitada en modo alguno a los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1
Experimento: Efecto prolongador de la esperanza de vida de D-psicosa y D-alosa en nematodos (I) Procedimiento de ensayo
(1) Animal de ensayo
Se uso la cepa N2 de tipo silvestre del nematodo Caenorhabditis elegans.
(2) Medio
Se uso medio lfquido S completo (Sulston, J.E. y Brenner, S. (1974) Genetics 77, 95-104) para el cultivo del nematodo. Se anadieron D-psicosa o D-alosa al medio al 0,25 % (14 mM) y 0,5 % (28 mM). Se anadio la cepa OP50 de Escherichia coli (E. coli) a 30 mg (peso humedo/ml) para alimentar los gusanos. Para excluir los efectos de las celulas germinales sobre la esperanza de vida, se anadio el inhibidor de la division celular 2'-desoxi-5-fluorouridina (40 |jM).
(3) Medidas del mdice de supervivencia de nematodos y esperanza de vida media
Se usaron gusanos jovenes, de 4 dfas de edad, para las medidas del mdice de supervivencia y la esperanza de vida media. Se dispenso el medio lfquido preparado en 10 placas Petri de plastico con un diametro de 3,5 cm (2 ml cada una). Se transfirieron 10 nematodos a cada placa Petri (un total de 100 individuos) y se cultivaron a 20 °C. Se inocularon las muestras en un medio nuevo cada dfa hasta el dfa 3, y cada 2 a 3 dfas despues de ello. Se hicieron observaciones en el momento de la inoculacion y se registro el numero de individuos supervivientes.
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(II) Resultados de ensayo
(1) fndice de supervivencia de nematodos con el tiempo
Las FIG. 1 y 2 representan los cambios en el mdice de supervivencia de nematodos con el tiempo con la adicion de 0,25 % y 0,5 % de D-alosa. Las Fig. 1 y 2 muestran tambien los cambios en el mdice de supervivencia de nematodos de un grupo de control.
(2) Efecto prolongador de la esperanza de vida
Los resultados de la comparacion de la esperanza de vida media calculada a partir de los dfas y el mdice de supervivencia de los nematodos fueron los siguientes.
1) La esperanza de vida media despues del tratamiento con 0,25 % de D-psicosa era de 18,9 dfas (15,8 dfas para el control), lo que representa un 20 % de aumento.
2) La esperanza de vida media despues del tratamiento con 0,5 % de D-alosa era de 15,8 dfas (12,5 dfas para el control), lo que representa un 26 % de aumento.
(III) Resultados
Los resultados anteriores confirmaron un maximo de un 26 % de aumento de la esperanza de vida media despues del tratamiento con la composicion que contema el azucar raro como ingrediente activo.
Ejemplo 2
Se cultivo la cepa N2 de tipo silvestre del nematodo Caenorhabditis elegans y se midio la esperanza de vida media de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto porque se uso D-psicosa al 0,5 % (p/v). La FIG. 3 muestra una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo N2 despues de tratamiento con una composicion que contiene D-psicosa. La esperanza de vida media con 0,5 % de D-picosa era de 27 dfas, mayor que la esperanza de vida de 23 dfas del control exento de D-psicosa
Ejemplo 3
Se cultivo el mutante sensible al oxfgeno mev-1 del nematodo Caenorhabditis elegans y se midio la esperanza de vida de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto porque se uso D-psicosa al 0,25 %. La FIG. 4 muestra una grafica que representa el mdice de supervivencia del nematodo mev-1 despues del tratamiento con una composicion que contiene D-psicosa. La esperanza de vida media con 0,25 % de D-psicosa era de 16 dfas, mayor que la esperanza de vida de 12 dfas del control exento de D-psicosa.
Ejemplo 4
Se cultivaron el N2 de tipo silvestre y el mutante sensible a oxfgeno mev-1 del nematodo Caenorhabditis elegans en medio lfquido (10 ml) que contema un 0,5 % (p/v) de D-psicosa. Se dispenso el medio a placas Petri de plastico con un diametro de 10 cm, y se dispusieron aproximadamente 1.000 nematodos en cada placa Petri. Se cultivaron los nematodos de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto por estas diferencias, y se recogieron las muestras el dfa 6 desde el inicio del cultivo. La FIG. 5 representa los resultados de la comparacion de los niveles de expresion de ARNm del gen de SOD. Para comparacion, se midieron los niveles de ARNm del gen de Mn-SOD mitocondrial y Cu/ZnSOD de citosol. Puede observarse que ambas cepas de nematodo tienen una expresion aumentada del gen de SOD.
Ejemplo 5
Se hicieron crecer el N2 de tipo silvestre y el mutante sensible a oxfgeno mev-1 del nematodo Caenorhabditis elegans de la misma manera que en el ejemplo 4. Se recogieron las muestras el dfa 7 desde el inicio del cultivo y se midio la actividad de SOD en el lisado. Se presentan los resultados en la FIG. 6. Como resulta evidente por la grafica, ambas cepas de nematodo con D-psicosa teman una actividad de SOD aumentada.
Ejemplo 6
Se cultivaron el N2 de tipo silvestre y el mutante sensible a oxfgeno del nematodo Caenorhabditis elegans de la misma manera que en el ejemplo 4. Se recogieron las muestras el dfa 6 desde el inicio del cultivo y se compararon los niveles de expresion de ARNm del gen de catalasa. Se presentan los resultados en la FIG. 7. Para comparacion, se midieron los niveles de ARN del gen de ctl-1 de citosol y CTL-2 de peroxisoma. Puede observarse que ambas cepas de nematodo tienen una expresion del gen de SOD aumentada.
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Ejemplo 7
Se hizo crecer el N2 de tipo silvestre del nematodo Caenorhabditis elegans de la misma manera que en el ejemplo 4. Se recogieron las muestras el dfa 7 desde el inicio del cultivo, y se midio la actividad de catalasa en el lisado. Se presentan los resultados en la FIG. 8. Como resulta evidente por la grafica, ambas cepas de nematodo con D- psicosa teman una actividad de catalasa aumentada.
Ejemplo 8
Se procuro D-psicosa a ratas y se evaluaron las condiciones de crecimiento.
Procedimientos experimentales
Se dividieron 24 ratas Wistar macho de 3 semanas de edad en 4 grupos (6 ratas en cada grupo) y se hicieron crecer durante 10 meses con acceso libre a agua y los siguientes piensos
(1) CE-2 (CLEA Japan) con 2,5 % de fructosa (CE-2-F)
(2) CE-2 con 2,5 % de D-psicosa (CE-2-P)
(3) Pienso que contiene un azucar isomerizado (HFCS) (azucar de azucar isomerizado 28,5 % + almidon 28,5 % (p/p): HFCS)
(4) Pienso que contiene un jarabe que contiene un azucar raro (RareSweet Co., Ltd.; azucar de jarabe que contiene un azucar raro 28,5 % + almidon 28,5 %: RSS)
Despues del crecimiento, se midio el peso corporal de cada rata y se realizo una autopsia para la medida del peso del cerebro y otros organos. Se dieron los valores medidos como valores medios ± desviacion estandar y se aplico una prueba de t.
Resultados
Los pesos corporales de rata (g) despues del crecimiento eran de 452 ± 11 para el grupo de CE-2-F, de 436 ± 12 para el grupo de CE-2-P, de 417 ± 12 para el grupo de HFSC y de 391 ± 17 para el grupo de RSS. Se confirmo una reduccion significativa del peso corporal entre el grupo de CE-2-F y el grupo de CE-2-P, y entre el grupo de HFSC y el grupo de RSS. Las comparaciones de los pesos de organos entre el grupo de CE-2-F y el grupo de CE-2-P y entre el grupo de HFSC y el grupo de RSS no encontraron ninguna diferencia significativa en cerebro y musculo.
Como se demostro anteriormente por el experimento de crecimiento a largo plazo de 10 meses, el jarabe que contiene azucar raro que contienen azucares raros tales como D-psicosa y D-alosa solos o en combinacion suprime la obesidad, sin estar acompanado de las reducciones de peso del cerebro o la masa muscular observadas a menudo en la edad anciana. El resultado sugiere por tanto la posibilidad de que el jarabe que contiene los azucares raros suprima la atrofia cerebral relacionada con la edad y la reduccion de la masa muscular relacionada con el envejecimiento.
La presente invencion encontro caractensticas novedosas en monosacaridos (azucares raros) encontrados en cantidades residuales en la naturaleza, y desarrollo un uso novedoso de los azucares raros.
La presente invencion puede proporcionar un agente que prolonga la esperanza de vida que contiene azucares raros, preferiblemente D-psicosa y/o D-alosa, utilizables como edulcorantes, y que es seguro y puede ingerirse facilmente en una forma similar a alimento.
La presente invencion tiene un alto potencial en aplicaciones industriales debido a que la invencion proporciona un uso novedoso de azucares raros producidos por el procedimiento recientemente desarrollado de produccion de azucares raros a partir de monosacaridos abundantes en la naturaleza.
Un agente que prolonga la esperanza de vida que es seguro para animales y puede ingerirse facilmente en una forma similar a alimentos. Se da a conocer tambien un procedimiento prolongador de la esperanza de vida. En el agente que prolonga la esperanza de vida, esta contenido como ingrediente activo un azucar raro utilizable como edulcorante.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un agente que comprende como ingrediente activo un azucar raro utilizable como edulcorante para uso en la prolongacion de la esperanza de vida al potenciar la produccion o actividad de superoxido dismutasa (SOD) y catalasa.
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  2. 2. El agente para uso segun la reivindicacion 1, en el que el azucar raro es D-psicosa y/o D-alosa.
  3. 3. El agente para uso segun la reivindicacion 1, en el que el azucar raro es una composicion de azucar que contiene D-psicosa y/o D-alosa.
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  4. 4. El agente para uso segun la reivindicacion 3, en el que el azucar raro es una composicion de azucar que contiene de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y de 0,2 a 10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar total.
  5. 5. El agente para uso segun la reivindicacion 4, en el que el azucar raro es un azucar mixto producido mediante la 15 conversion de la materia prima azucares D-glucosa y/o D-fructosa para incluir de 0,5 a 17,0 % de D-psicosa y 0,2 a
    10,0 % de D-alosa con respecto al contenido de azucar total.
  6. 6. El agente para uso segun la reivindicacion 4 o 5, en el que el azucar raro es un azucar isomerizado que contiene azucar raro utilizable como edulcorante.
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ES12173112.9T 2011-06-24 2012-06-22 Agente que prolonga la esperanza de vida Active ES2555134T3 (es)

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