JP2012131750A - 歯牙エナメル質の再石灰化促進剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 口腔用組成物や飲食物に使用しても安全において問題なく、安価で且つ、脱灰した歯牙エナメル質の再石灰化を促進するなどにより、齲蝕の予防又は初症を抑制することができる再石灰化促進剤及びそれらを含有した口腔用組成物並びに飲食物を提供する。
【解決手段】 重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端側のアルデヒド基が酸化されたものである、マルトビオン酸などの糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩を有効成分とする歯牙エナメル質の再石灰化促進剤、更にはそれら再石灰化促進剤を添加し製造した口腔用組成物及び飲食物。
【選択図】 図１

Description

本発明は、重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端側のアルデヒド基が酸化されたものである、マルトビオン酸などの糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩を有効成分とする歯牙エナメル質の再石灰化促進剤、更にはそれら再石灰化促進剤を添加し製造した口腔用組成物及び飲食物に関する。

歯は象牙質の部分とエナメル質の部分とからなっており、象牙質をエナメル質が覆っている。エナメル質の約９７％は、ハイドロキシアパタイト［Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂］で、主にリン酸とカルシウムから構成された結晶構造物である。

一般に、齲蝕は、ストレプトコッカス・ミュータンスやストレプトコッカス・ソブリナス等の口腔内レンサ球菌（虫歯菌）が歯牙表面に付着し、これらの細菌が持っている酵素（グルコシルトランスフェラーゼ）の働きでグルカンを産生し、歯垢を形成することから始まる。その歯垢中で、前記細菌が食物残渣中の砂糖やデンプン等を代謝することにより生成される酸が、歯牙エナメル質を脱灰し、いわゆる初期の齲蝕状態となる。

唾液にはカルシウムとリン酸塩が存在し、これらが、前記脱灰部分を修復すなわち再石灰化することによって、歯を元の状態に戻す作用をしている。つまり、歯牙表面では、脱灰と再石灰化と相反する現象が常に生起し、通常は所要のバランスを保っている。しかし、そのバランスは歯垢が増大すると脱灰の方に傾き、齲蝕が進行する。

これまで齲蝕予防のために、虫歯菌に対する歯牙付着阻害剤、抗菌剤、あるいはまた、虫歯菌のグルカン形成を抑制するグルコシルトランスフェラーゼ酵素阻害剤（特許第２８５９６１２号公報、特開２００６−４５１５４号公報、特開２００７−１５３７８８号公報）等が開発されている。しかし、例えば抗菌剤は虫歯菌のみに抗菌作用を示す特異的な素材でないため安全性に問題があり、グルコシルトランスフェラーゼ酵素阻害剤は唾液による影響を受けやすいという問題がある。

また、再石灰化を促進する物質としてリン酸化オリゴ糖を用いることで、齲蝕の予防・発症を抑える手法が報告されている（特開２００２−３２５５５６号公報、特許第４４０２１４０号公報）。リン酸化オリゴ糖は、馬鈴薯澱粉を原料にα−アミラーゼなどによる酵素分解物から得られるが、精製が煩雑であり収率は１％程度と非常に高価な素材となる。また、澱粉分解物とリン酸塩を混合焙煎して得たリン酸でん粉をα−アミラーゼなどによる酵素分解物からも得ることが出来るが、このような製法では食品素材としての利用が困難である。

また、既に食品素材用途として利用されている水溶性カルシウムでは塩化カルシウムやグルコン酸カルシウムがある。これら物質は、後述の発明を実施するための形態において比較例として例示しているが、リン酸イオン存在化ではイオン状態を保てず、すぐに析出してしまうため再石灰化促進効果が期待されない。

従って、本発明の目的は、口腔用組成物や飲食物に使用しても安全において問題なく、安価で且つ、脱灰した歯牙エナメル質の再石灰化を促進するなどにより、齲蝕の予防又は初症を抑制することができる再石灰化促進剤及びそれらを含有した口腔用組成物並びに飲食物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、澱粉及び／又は澱粉分解物を糖転移酵素及び／又は澱粉分解酵素により転移反応及び／又は加水分解反応により製造される、重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端のアルデヒド基が酸化されたものである、糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩が良好な再石灰化促進作用を有することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。

第一に、本発明は、重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端のアルデヒド基が酸化された糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩を有効成分とすることを特徴とする歯牙エナメル質の再石灰化促進剤である。
第二に、本発明は、前記糖カルボン酸が、マルトビオン酸、イソマルトビオン酸、マルトトリオン酸、イソマルトトリオン酸、マルトテトラオン酸、マルトヘキサオン酸、パノース酸化物、マルトオリゴ糖酸化物、分岐オリゴ糖酸化物、水飴酸化物、粉飴酸化物、デキストリン酸化物からなる群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする、上記第一に記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤である。
第三に、本発明は、さらに、少なくとも一種のフッ化物を含むことを特徴とする、上記第一又は第二に記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤である。
第四に、本発明は、さらに、少なくとも一種の糖アルコールを含むことを特徴とする、上記第一から第三の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤である。
第五に、本発明は、上記第一から第四の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤を含有することを特徴とする口腔用組成物である。
第六に、本発明は、上記第一から第四の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤を含有することを特徴とする飲食物である。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明において糖カルボン酸とは、澱粉及び／又は澱粉分解物を糖転移酵素及び／又は澱粉分解酵素により転移反応及び／又は加水分解反応により製造される、重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端側のアルデヒド基が酸化されたものをいい、さらにこれらの塩の形態も含む。

具体例としては、マルトビオン酸、イソマルトビオン酸、マルトトリオン酸、イソマルトトリオン酸、マルトテトラオン酸、マルトヘキサオン酸、パノース酸化物、マルトオリゴ糖酸化物、分岐オリゴ糖酸化物、水飴酸化物、粉飴酸化物、デキストリン酸化物等が挙げられる。

本発明で用いられる糖カルボン酸はその形態は問わず、液体、粉末でもよく、遊離の酸のみならず、塩又はラクトンの形態であってもよく、これらを組み合わせても良い。塩の形態においては、カルシウム塩、マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩などが挙げられるが、これらのうちカルシウム塩の形態が最も好ましい。

糖カルボン酸は、澱粉分解物又は転移反応物を化学的な酸化反応により酸化する方法や、澱粉分解物又は転移反応物にオリゴ糖酸化能を有する微生物或いは酸化酵素を作用させる反応により製造することができる。

化学的な酸化反応としては、パラジウムや白金、ビスマスを活性炭に担持させた酸化触媒の存在下、澱粉分解物又は転移反応物と酸素をアルカリ雰囲気下で接触酸化させることにより得る方法が知られている。

また、オリゴ糖酸化能を有する微生物を用いた方法としては、アシネトバクター属やブルクホルデリア属、アセトバクター属、グルコノバクター属などの微生物変換・発酵法により得る方法が知られている。

酵素反応による製造方法としては、前記酸化能を有する微生物から酸化酵素を抽出する方法で製造することが可能である。

化学的な酸化反応による製造方法の一例を挙げれば、まず、５０℃に保持した３０％マルトース溶液１００ｍＬに白金−活性炭触媒３ｇを加え、１００ｍＬ／ｍｉｎで酸素を吹き込みながら６００ｒｐｍで攪拌する。反応ｐＨは１０Ｎ水酸化ナトリウム溶液を滴下することでｐＨ９．０を維持させる。そして、反応５時間後、遠心分離とメンブレンフィルターろ過により触媒を取り除き、マルトビオン酸ナトリウム溶液を得ることができる。

上記のように得たマルトビオン酸ナトリウム溶液をカチオン交換樹脂または電気透析により脱塩することで、マルトビオン酸溶液を得ることができる。

上記方法で得られたマルトビオン酸溶液に炭酸カルシウムなどのカルシウム源を２対１のモル比となるように添加し溶解させることで、マルトビオン酸カルシウムの調製が可能である。また、本発明に用いるカルシウム源としては可食性のカルシウムであれば良く、例えば、卵殻粉末、サンゴ粉末、骨粉末、貝殻粉末等の天然素材や炭酸カルシウム、塩化カルシウム等の化学合成品などがある。

本発明に係る糖カルボン酸が再石灰化促進剤として有効に働くためには、カルシウム及びリン酸源が必要となる。

一般に歯牙エナメル質中のカルシウムとリンの構成比率はカルシウム／リン＝１．０〜１．６７程度であるため、口腔内へは、このような比率となるようにカルシウムとリン酸を供給するのが好ましい。

本発明の特定の実施形態では、前記糖カルボン酸のカルシウム塩も含めカルシウム素材を配合することが可能である。使用可能なカルシウム素材としては、炭酸カルシウムや塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、クエン酸・リンゴ酸カルシウム、酢酸カルシウム、フッ化カルシウム、第一リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、ギ酸カルシウム、安息香酸カルシウム、イソ酪酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、フッ化カルシウム、ステアロイル乳酸カルシウム、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、ピロリン酸カルシウム、乳清カルシウム、卵殻カルシウム、海藻カルシウム、貝殻カルシウム、魚骨粉、卵殻粉末、サンゴ粉末、貝殻粉末などが挙げられる。

本発明において使用可能なリン酸源化合物は、水に溶けることによってリン酸イオンを放出する化合物であれば良く、好ましくは水溶性のリン酸塩または無機リン酸である。このようなリン酸源化合物の例としては、メタリン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウムなどが挙げられる。

本発明においては、再石灰化促進成分としてフッ化物を併用することも可能である。フッ化物は再石灰化促進、結晶性の向上、耐酸性の向上、抗菌・抗酵素作用を示すことが知られており、歯磨剤等へ利用されている。

しかしながら、フッ化物を応用する際の問題として、カルシウムにとても反応しやすいため、フッ化物がカルシウムと作用して有効性がなくなるのを避けるため、通常歯磨剤にはカルシウムを含有する素材は使用されない。これに対して、本発明では糖カルボン酸又はそのカルシウム塩は、カルシウム存在下でもフッ化物がイオン状態を保持させることが可能であることを見出した。

本発明において使用可能なフッ化物は好ましくは、食品、医薬品または医薬部外品への配合が認められているフッ化物であり、このようなフッ化物の例としては、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロ酢酸ナトリウム、氷晶石などが挙げられる。本発明のフッ化物として、食品として使用可能なお茶、井戸水、海水、魚介類、海草等由来のフッ素を用いることもできる。例えば、フッ素の濃度が極めて高く、かつ茶ポリフェノールの濃度が極めて低い茶抽出物を使用しても良い。

また、本発明においては、再石灰化促進成分として糖アルコールを併用することも可能である。本発明においては、糖カルボン酸又はそのカルシウム塩に糖アルコールを併用添加することで、カルシウムイオンの安定化が高まることにより再石灰化に利用できるカルシウムイオン量が増加することを見出した。

本発明において用いられ得る糖アルコールは好ましくは、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、還元水飴、還元澱粉糖化物、パラチニット、ラクチトール、エリスリトール、マンニトール、ガラクチトール、アラビトールなどが挙げられる。

前記再石灰化促進剤、すなわち糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩或いは更にフッ化物や糖アルコールを含有する口腔用組成物としては、練り歯磨、粉歯磨又は液状歯磨当の歯磨類、洗口剤、歯肉マッサージクリーム、うがい用剤又はトローチなどが挙げられる。

また、本発明に係る再石灰化促進剤を含む飲食物としては、ガム、キャンディー、グミ、錠菓、チョコレートなどの菓子類、クッキー、ビスケット等の焼き菓子類、アイスクリーム、氷菓、シャーベット等の冷菓類、緑茶、ウーロン茶、紅茶、コーヒー、ジュース、スポーツドリンク、加工乳などの飲料類、饅頭、ういろう、もち、おはぎ等の和菓子類、ゼリー、プリン、ケーキなどの洋菓子類、チーズ、ヨーグルトなどの乳製品、パン、ホットケーキ等のベーカリー製品、ハム、ソーセージ等の畜肉製品類、かまぼこ、ちくわ等の魚肉製品、惣菜類などが挙げられる。

口腔用組成物或いは飲食物への糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩の添加量としては、利用する口腔用組成物或いは飲食物の種類や形態等により一概に決めることは困難であるが、口腔用組成物或いは飲食物に対して、０．０１％〜１００％、好ましくは０．０５％〜６０％、さらに好ましくは０．１％〜４０％で配合されるのが好ましい。

一つの実施形態として、一般にガムなど２０分間の咀嚼で唾液は２０ｍＬ程度分泌されることが知られており、口腔内の唾液中のカルシウム量として１ｍＭ〜１０ｍＭの濃度となるように口腔用組成物或いは飲食物への配合設計をした場合、カルシウム含有量が５．３％であるマルトビオン酸カルシウムでは、４０（カルシウム分子量）×（１．０ｍＭ〜１０ｍＭ）×０．０２Ｌ（唾液）×〔１００％（マルトビオン酸カルシウム）／５．３％（カルシウム）〕＝１５ｍｇ〜１５０ｍｇ程度配合すれば良いことなる。これをガム２ｇへ配合した場合、マルトビオン酸カルシウムのガムへの配合量は、（１５ｍｇ〜１５０ｍｇ）／２ｇ×１００＝０．７５％〜７．５％となる。また、カルシウム量１．３％のデキストリン酸化カルシウムを配合する場合には、６０ｍｇ〜６００ｍｇ程度の配合量となるため、ガム２ｇへは３％〜３０％配合することになる。

また、糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩とフッ化物とを併用添加する場合のフッ化物の添加量は、口腔用組成物或いは飲食物の種類や形態等により一概に決めることは困難であるが、これら口腔用組成物或いは飲食物に対して、０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは０．５ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは５ｐｐｍ〜５０ｐｐｍで配合されるのが好ましい。

更に、糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩と糖アルコールとを併用添加する場合の糖アルコールの添加量は、口腔用組成物或いは飲食物の種類や形態等により一概に決めることは困難であるが、これら口腔用組成物或いは飲食物に対して、０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍで配合されるのが好ましい。

本発明によれば、重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端のアルデヒド基が酸化された糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩を含有する再石灰化促進剤や、これを含有する口腔用組成物又は飲食物を摂取することで、安全かつ安価に、歯牙エナメル質の再石灰化を促進することができ、十分な再石灰化促進作用により、齲蝕の予防又は初症を抑制することができる。

本発明に係る、マルトビオン酸カルシウム（カルシウム含有量５．３％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 本発明に係る、マルトトリオース含量５６％、マルトース含量２２％、グルコース含量５％の水飴の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量３．８％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 本発明に係る、ＤＥ２５の粉飴の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量２．２％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 本発明に係る、ＤＥ１９のデキストリンの酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量１．６％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 可溶性カルシウム素材である塩化カルシウム（カルシウム含有量３６％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 本発明に係る、マルトビオン酸と、カルシウム源として塩化カルシウム（カルシウム含有量３６％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 可溶性カルシウム素材であるグルコン酸カルシウム一水和物（カルシウム含有量８．９％）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。 本発明に係る、ＤＥ４４の分岐オリゴ糖の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量３．５％、グルコン酸カルシウム２０％含有）を用い再石灰化促進作用について評価した結果を示す図。

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。

［調製例］
（糖カルボン酸およびそのカルシウム塩の調製）

３０％マルトース溶液（和光純薬製）１０００ｍＬに、５％パラジウム炭素触媒（川研ファインケミカル製）を９ｇ添加した。この溶液を４０℃に保持した後、空気１．０Ｌ／ｍｉｎ、回転数６００ｒｐｍで反応を開始させた。反応ｐＨは９．０に維持するように２０％水酸化ナトリウム溶液を連続的に添加した。反応６時間後、触媒を含む反応液を遠心分離と０．２μｍのメンブレンフィルターでろ過し、マルトビオン酸ナトリウム溶液を得た。この溶液を強酸性カチオン交換樹脂（ダウケミカル社製、商品名「ＤＯＷＥＸ−８８」）２Ｌをつめたカラムへ通液することで脱塩処理を行った。次に、弱塩基性アニオン交換樹脂（三菱化学社製、商品名「ＷＡ３０」）２００ｍＬと強酸性カチオン交換樹脂（ダウケミカル社製、商品名「ＤＯＷＥＸ−８８」）２００ｍＬの混合樹脂をつめたカラム、次いで粒状活性炭（武田薬品工業製、粒状白鷺）２００ｍＬをつめたカラムに順次通液し脱色を行った後、減圧濃縮によりマルトビオン酸濃度４０％まで濃縮した。これに炭酸カルシウムを添加しつつ、撹拌溶解させることでマルトビオン酸カルシウム塩を調製した。溶液のｐＨが７．０に達したところで反応を終了とし、この溶液を０．２μｍフィルターで濾過し、凍結乾燥することで、マルトビオン酸カルシウム粉末サンプルを得た。

また、マルトースの代わりに、マルトトリオース含量５６％、マルトース含量２２％、グルコース含量５％の水飴（商品名ピュアトースＰ，サンエイ糖化社製）、ＤＥ２５の粉飴（商品名ニポデックス２５，サンエイ糖化社製）、ＤＥ１９のデキストリン（商品名ＮＳＤ７００，サンエイ糖化社製）、ＤＥ４４の分岐オリゴ糖（商品名ＩＳＯ，サンエイ糖化社製）を原料として前記と同じ方法でそれぞれ糖カルボン酸カルシウムを調製した。

なお、ＤＥ（ｄｅｘｔｒｏｓｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）とは、〔直接還元糖量（グルコースとして測定）／全固形分の質量〕×１００の式で表せる値であり、このＤＥ値は、澱粉の加水分解の程度（分解度）を示す指標である。

（マルトビオン酸カルシウムによる再石灰化促進作用評価）
調製例で得たマルトビオン酸カルシウム（カルシウム含有量５．３％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを加えた２００ｍＬ用のビーカーへ１００ｍＭマルトビオン酸カルシウム溶液６ｍＬ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図１に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも変動しなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。この現象から、マルトビオン酸カルシウムは、再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

（水飴酸化物カルシウム塩による再石灰化促進作用評価）
調製例で得たマルトトリオース含量５６％、マルトース含量２２％、グルコース含量５％の水飴（サンエイ糖化製、商品名ピュアトースＰ）の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量３．８％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを入れた２００ｍＬ用のビーカーへ水飴酸化物カルシウム塩０．７１ｇ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）を添加し撹拌溶解後、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図２に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも大きな変動は見られなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。この現象から、水飴酸化物カルシウム塩は、再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

（粉飴酸化物カルシウム塩による再石灰化促進作用評価）
調製例で得たＤＥ２５の粉飴（サンエイ糖化製、商品名ニポデックス２５）の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量２．２％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを入れた２００ｍＬ用のビーカーへ粉飴酸化物カルシウム塩１．２６ｇ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）を添加し撹拌溶解後、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図３に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも大きな変動は見られなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。この現象から、粉飴酸化物カルシウム塩は、再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

（デキストリン酸化物カルシウム塩による再石灰化促進作用評価）
調製例で得たＤＥ１９のデキストリン（サンエイ糖化製、商品名ＮＳＤ７００）の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量１．６％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを入れた２００ｍＬ用のビーカーへデキストリン酸化物カルシウム塩１．８５ｇ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）を添加し撹拌溶解後、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図４に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも大きな変動は見られなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。この現象から、デキストリン酸化物カルシウム塩は、再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

［比較例１］
（塩化カルシウムによる再石灰化促進作用評価）
可溶性カルシウム素材である塩化カルシウム（和光純薬製、カルシウム含有量３６％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを加えた２００ｍＬ用のビーカーへ１００ｍＭ塩化カルシウム溶液６ｍＬ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図５に示した。

反応開始直後よりカルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。また反応容器の底には沈殿物の形成も確認した。また、反応６０分後にハイドロキシアパタイトを添加しても、カルシウムの可溶化量やｐＨに大きな変動は観察されなかった。この結果から、塩化カルシウムは、リン酸存在下では、カルシウムのイオン状態を維持することが出来ず、リン酸カルシウムを生成し沈殿したと考えられる。この結果から塩化カルシウムには、再石灰化を促進する効果は期待されないことが示された。

（マルトビオン酸による再石灰化促進作用評価）
調製例で得たマルトビオン酸と、カルシウム源として塩化カルシウム（和光純薬製、カルシウム含有量３６％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水４４ｍＬを加えた２００ｍＬ用のビーカーへ１００ｍＭ塩化カルシウム溶液６ｍＬ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）、１００ｍＭマルトビオン酸６ｍＬ（終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図６に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも変動しなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。また、比較例１では塩化カルシウムには再石灰化促進効果は観察されなかったことから、マルトビオン酸が再石灰化促進物質として有用に働いたものと考えられる。このことから、マルトビオン酸は再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

［比較例２］
（グルコン酸カルシウムによる再石灰化促進作用評価）
可溶性カルシウム素材であるグルコン酸カルシウム一水和物（関東化学製、カルシウム含有量８．９％）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを加えた２００ｍＬ用のビーカーへ１００ｍＭグルコン酸カルシウム溶液６ｍＬ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図７に示した。

反応開始直後よりカルシウムの可溶化率が低下すると共に、ｐＨも同様に低下した。また反応容器の底には沈殿物の形成も確認した。また、反応６０分後にハイドロキシアパタイトを添加しても、カルシウムの可溶化量に大きな変動は観察されなかった。この結果から、グルコン酸カルシウムは、リン酸存在下では、カルシウムイオン状態を維持することが出来ず、リン酸カルシウムになり沈殿したと考えられる。この結果からグルコン酸カルシウムには、再石灰化を促進する効果は期待されないことが示された。

調製例で得たＤＥ４４の分岐オリゴ糖（サンエイ糖化製、商品名ＩＳＯ）の酸化物カルシウム塩（カルシウム含有量３．５％、グルコン酸カルシウム２０％含有）を用い再石灰化促進作用について評価した。

蒸留水５０ｍＬを加えた２００ｍＬ用のビーカーへ分岐オリゴ糖酸化物カルシウム塩１．８５ｇ（Ｃａ量として０．０２４ｇ、終濃度６ｍＭ）を添加し撹拌溶解後、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１０ｍＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５ｍＬ（終濃度１００ｍＭ）、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３．６ｍＬ（終濃度３．６ｍＭ）を順次加え撹拌した後、１Ｍ ＫＯＨ溶液を滴下しｐＨ６．８となるように調整し、全量１００ｍＬとなるように蒸留水を加えた。３７℃温浴中でマグネティックスタラー撹拌により反応を開始し、反応６０分後にハイドロキシアパタイト（和光純薬製）１００ｍｇを添加し、１２０分まで反応を行った。反応の経時変化は、ｐＨおよび可溶性カルシウム含量を１０分毎に測定することで評価した。カルシウム濃度の測定はカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）を使用した。

評価の結果を図８に示した。

反応開始から６０分までは、リン酸存在下でもカルシウムは可溶化した状態を保っており、ｐＨも大きな変動は見られなかった。そこへハイドロキシアパタイトが添加されると、カルシウムの可溶化率が急激に低下すると共に、ｐＨも同様に急激に低下した。これはハイドロキシアパタイトが結晶核となり、そこへカルシウムが沈着し再石灰化した結果と考えられる。この現象から、分岐オリゴ糖酸化物カルシウム塩は、再石灰化を促進する物質として有用であることが示された。

（フッ化物併用添加による再石灰化促進作用評価）

２ｍＬ用のマイクロチューブへ１００ｍＭマルトビオン酸カルシウム溶液６０μＬ（終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１００μＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５０μＬ（終濃度１００ｍＭ）、フッ化ナトリウム（１ｍｇ／ｍＬ）０μＬ〜５０μＬ、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３６μＬ（終濃度３．６ｍＭ）、）を加え混合した後、全量８００μＬとなるように蒸留水を加えた。前記溶液に５ｍｇ／ｍＬハイドロキシアパタイト（和光純薬製）溶液２００μＬを加えたものと、ハイドロキシアパタイト非添加（蒸留水２００μＬ添加）の２種類の試験溶液を調製し、３７℃温浴中で２時間、１６０ｒｐｍで振盪した。反応終了後、遠心分離した上清液のカルシウム含量をカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）で測定し、下記式からカルシウムの可溶化率並びにカルシウム沈着率（再石灰化に利用されたカルシウム量）を算出した。

カルシウム可溶化率（％）＝〔反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）／反応液へ添加したカルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）〕×１００

カルシウム沈着率（％）＝〔[ヒドロキシアパタイト非添加反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）−ヒドロキシアパタイト添加反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）]／反応液へ添加したカルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）〕×１００

評価の結果を表１に示した。

ヒドロキシアパタイト非添加条件でのカルシウム可溶化率は９５％前後を維持していることから、カルシウムはフッ素やリンと結合することなく、イオンの状態を保っていることが確認された。また、ヒドロキシアパタイト添加によりカルシウムの可溶化率は１２．９％〜５２．１％へ低下していることから、結晶核（ヒドロキシアパタイト）にカルシウムが沈着したものと考えられる。また、フッ化ナトリウム濃度依存的に、カルシウムの沈着率が上昇していることから、フッ素添加による再石灰化促進の相乗効果を確認した。

［比較例３］
実施例７の比較試験として、マルトビオン酸カルシウムの代わりに塩化カルシウムを用い、フッ化物添加併用添加による再石灰化促進作用について評価した。

評価の結果を表２に示した。

ヒドロキシアパタイト非添加条件でのカルシウム可溶化率は５０％以下であり、また、添加したフッ化ナトリウム濃度依存的にカルシウム可溶化率が低くなっていることから、塩化カルシウムは、フッ素やリン酸存在下では、カルシウムイオン状態を維持することが出来ず、リン酸カルシウムやフッ化カルシウムを生成し沈殿したと考えられる。この結果から塩化カルシウムには、フッ化物併用添加による再石灰化促進効果は期待されないことが示された。

（糖アルコール併用添加による再石灰化促進作用評価）

２ｍＬ用のマイクロチューブへ１００ｍＭ マルトビオン酸カルシウム溶液６０μＬ（終濃度６ｍＭ）、２００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．０）１００μＬ（終濃度２０ｍＭ）、２Ｍ ＫＣｌ溶液５０μＬ（終濃度１００ｍＭ）、糖アルコール（キシリトール、ソルビトール、マルチトール、パラチニットのいずれか一つ）（５００ｍｇ／ｍＬ）０μＬ〜２００μＬ、１００ｍＭ Ｋ₂ＨＰＯ₄溶液３６μＬ（終濃度３．６ｍＭ）を加え混合した後、全量８００μＬとなるように蒸留水を加えた。前記溶液に５ｍｇ／ｍＬハイドロキシアパタイト（和光純薬製）溶液２００μＬを加えたものと、ハイドロキシアパタイト非添加（蒸留水２００μＬ添加）の２種類の試験溶液を調製し、３７℃温浴中で２４時間、１６０ｒｐｍで振盪した。反応終了後、遠心分離した上清液のカルシウム含量をカルシウムＥテストワコー（和光純薬製）で測定し、下記式からカルシウムの可溶化率並びにカルシウム沈着率（再石灰化に利用されたカルシウム量）を算出した。

カルシウム可溶化率（％）＝〔反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）／反応液へ添加したカルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）〕×１００

カルシウム沈着率（％）＝〔[ヒドロキシアパタイト非添加反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）−ヒドロキシアパタイト添加反応終了液の可溶性カルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）]／反応液へ添加したカルシウム量（ｍｇ／ｍＬ）〕×１００

評価の結果を表３〜表６に示した。

キシリトール、ソルビトール、マルチトール、パラチニットのいずれの糖アルコールを用いても、糖アルコール濃度依存的にカルシウムの沈着率が上昇していることから、マルトビオン酸カルシウム塩に糖アルコールを併用添加することで、カルシウムイオンの安定性がより高まることにより、再石灰化に利用できるカルシウムイオン量が増加したと考えられる。これらの結果から、糖アルコール併用添加による再石灰化促進の相乗効果を確認した。

特許第２８５９６１２号公報 特開２００６−４５１５４号公報 特開２００７−１５３７８８号公報 特開２００２−３２５５５６号公報 特許第４４０３１４０号公報

Claims (6)

1. 重合度２以上の澱粉分解物又は転移反応物の還元末端のアルデヒド基が酸化された糖カルボン酸及び／又はそのカルシウム塩を有効成分とすることを特徴とする歯牙エナメル質の再石灰化促進剤。
2. 前記糖カルボン酸が、マルトビオン酸、イソマルトビオン酸、マルトトリオン酸、イソマルトトリオン酸、マルトテトラオン酸、マルトヘキサオン酸、パノース酸化物、マルトオリゴ糖酸化物、分岐オリゴ糖酸化物、水飴酸化物、粉飴酸化物、デキストリン酸化物からなる群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする、請求項１に記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤。
3. さらに、少なくとも一種のフッ化物を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤。
4. さらに、少なくとも一種の糖アルコールを含むことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤。
5. 請求項１〜４の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤を含有することを特徴とする口腔用組成物。
6. 請求項１〜４の何れか一つに記載の歯牙エナメル質の再石灰化促進剤を含有することを特徴とする飲食物。

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