JP2014193821A - 筋萎縮防止剤 - Google Patents
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Abstract
筋肉量の低下を防止する、あるいは、筋肉量を増加させることにより、生体内の筋肉の萎縮を抑制し、サルコペニアや廃用性筋萎縮等の種々の筋疾患の予防や治療に有用である筋萎縮防止剤及び、該筋萎縮防止剤を配合した筋萎縮防止用飲食品、筋萎縮防止用栄養組成物、筋萎縮防止用飼料を提供することを課題とする。
【解決手段】
乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物を有効成分として含有することを特徴とする筋萎縮防止剤。本発明の筋萎縮防止剤は、筋肉量の低下を防止する効果や筋肉量を増加させる効果が顕著であるため、サルコペニアや廃用性筋萎縮等の種々の筋疾患の予防や治療に有用である。
【選択図】なし
Description
サルコペニアの発病と進行には、骨格筋タンパク質の代謝が関連している。骨格筋の量は、筋タンパク質合成と筋タンパク質分解のバランスにより調整されているが、そのバランスが崩れて合成量が分解量を下回る、あるいは、分解量が合成量を上回ると、筋肉の萎縮が生じて筋肉量が低下する。高齢者においては、タンパク質の合成促進作用および分解抑制作用を有する成長ホルモンの分泌量が低下することや、タンパク質合成抑制作用を有する副腎皮質ホルモン(グルココルチコイド)の血中濃度が上昇することなどによって、合成量が分解量を下回り、これが筋萎縮の原因となる。一方、二次性サルコペニアでは、骨格筋への運動刺激がないことで、タンパク質合成が低下した結果、分解量が合成量を上回り、筋萎縮が生じる。
サルコペニアなどの筋疾患の予防や改善には、運動面における高強度のレジスタンストレーニングが有効であることが確認されている。しかし、高齢者や病後の療養生活において、高強度の運動を積極的に実施することは身体的な負担が大きく、また実施の際にも、専門家による適切な指導が必要となる。このため、サルコペニアの予防や改善には、基礎体力や運動機能が低下した人でも手軽に実施できる栄養面からのアプローチが望まれている。
サルコペニアなどの筋疾患の予防や改善に有効な、筋肉機能を改善させる効果を有する食品成分としては、例えば、果実ポリフェノールによる筋萎縮抑制(特許文献1)、リコピンによるタンパク質分解抑制(特許文献2)、カテキン類による筋肉老化抑制(特許文献3)等が開示されている。また、タンパク質やアミノ酸の摂取による骨格筋萎縮の予防と早期回復に関する検討についても行なわれている。特に、牛乳中に含まれる乳清タンパク質は、大豆タンパク質と比較して筋肉の合成に関わる分岐鎖アミノ酸(branched-chain amino acids;BCAA)含量が高い上、NPU(Net Protein Utilization;正味タンパク質利用率)も高いことが知られており、運動時における筋肉の増強および回復のためのサプリメントとして利用が進んでいる。しかしながら、これら成分は有効摂取量が多いため、日常的な摂取が負担となるほか、飲食品へ応用する場合には、それらの成分特有の風味あるいは呈色が飲食品の官能へ悪影響を及ぼす可能性があるといった問題がある。
(1)乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物を有効成分とする筋萎縮防止剤。
(2)前記乳由来塩基性タンパク質画分分解物が、乳由来塩基性タンパク質画分をタンパク質分解酵素で処理して得られるものであることを特徴とする(1)に記載の筋萎縮防止剤。
(3)前記タンパク質分解酵素が、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、パンクレアチン、パパインなる群から選択される少なくとも1種以上であることを特徴とする(2)に記載の筋萎縮防止剤。
(4)前記乳由来塩基性タンパク質画分が、そのアミノ酸組成中に塩基性アミノ酸を15重量%以上含有していることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載の筋萎縮防止剤。
(5)前記乳由来塩基性タンパク質画分が、乳または乳由来の原料を陽イオン交換樹脂に接触させて塩基性タンパク質を吸着させ、この樹脂に吸着した画分を塩濃度0.1M〜1.0Mの溶出液で溶出して得られる画分である(1)から(3)のいずれかに記載の筋萎縮防止剤。
(6)(1)から(4)のいずれかに記載の筋萎縮防止剤を含むことを特徴とする筋萎縮防止用飲食品、筋萎縮防止用栄養組成物又は筋萎縮防止用飼料。
(7)乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物を1日あたり5mg以上摂取することによる筋萎縮の防止方法。
1)ソジウムドデシルサルフェート−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)によると分子量3,000〜80,000の範囲の数種のタンパク質よりなる。
2)95重量%以上がタンパク質であって、その他少量の脂肪、灰分を含む。
3)タンパク質は主としてラクトフェリン及びラクトパーオキシダーゼよりなる。
4)タンパク質のアミノ酸組成は、リジン、ヒスチジン、アルギニン等の塩基性アミノ酸を15重量%以上含有する。
また、本発明の乳由来塩基性タンパク質画分を得る方法としては、乳または乳由来の原料を陽イオン交換体に接触させて塩基性タンパク質を吸着させた後、この陽イオン交換体に吸着した塩基性タンパク質画分を、pH5を越え、イオン強度0.5を越える溶出液で溶出して得る方法(特開平5−202098号公報)、アルギン酸ゲルを用いて得る方法(特開昭61−246198号公報)、無機の多孔性粒子を用いて乳清から得る方法(特開平1−86839号公報)、硫酸化エステル化合物を用いて乳から得る方法(特開昭63−255300号公報)などが知られており、本発明では、このような方法で得られた乳由来塩基性タンパク質画分を用いることができる。
さらに、乳由来塩基性タンパク質画分分解物は、乳由来塩基性タンパク質画分と同様のアミノ酸組成を有しており、上記の方法で得られた乳由来塩基性タンパク質画分をタンパク質分解酵素で処理して平均分子量4,000以下の乳由来塩基性タンパク質画分分解物として得ることができる。なお、タンパク質分解酵素としては、市販されているプロテアーゼA「アマノ」SD(商品名)、サモアーゼPC10F(商品名)、プロチンSD−AY10(商品名)等の食品・工業用プロテアーゼが使用できるほか、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、パンクレアチン、パパイン等の酵素を挙げることができる。また、これらのタンパク質分解酵素を適宜組み合わせて使用してもよい。
撹拌混合の条件としては、乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物が均一に混合されればよく、ウルトラディスパーサーやTKホモミクサー等を使用して撹拌混合することも可能である。また、その溶液は、製剤化、あるいは飲食品や飼料に使用しやすいように、必要に応じて、RO膜等での濃縮や、凍結乾燥して使用することができる。本発明では、医薬品、飲食品や飼料の製造に通常使用される殺菌処理が可能であり、粉末状であっては乾熱殺菌も可能である。
以上により、本発明の筋肉防止剤は、液状、ゲル状、粉末状、顆粒状等様々な形態とすることが可能であり、また、製剤化した後に栄養剤やヨーグルト、乳飲料、ウエハース等の飲食品や栄養組成物に配合することも可能である。
また、本発明の筋萎縮防止剤では、安定剤や糖類、脂質、フレーバー、ビタミン、ミネラル、フラボノイド、ポリフェノール等を併用することも可能であり、飲食品や飼料を調製する際に、適宜これらを配合して使用することができる。また、他の筋肉機能を改善させる効果を示す成分、例えば、果実プリフェノールやリコピン、カテキン類、分岐鎖アミノ酸(branched-chain amino acids;BCAA)、大豆タンパク質等とともに使用することも可能である。
(筋肉量低下防止試験)
実施例品1の乳由来塩基性タンパク質画分と実施例品3の乳由来塩基性タンパク質画分分解物を使用して、筋肉量低下防止効果を評価した。
実験動物として、20週齢のSAM−P系雌マウスを使用した。マウスを体重が等しくなるように6群に分け(各群n=7、29.8±1.9g)、生理食塩水を投与する群(コントロール群)、実施例品1、実施例品3をマウス体重1kgあたり、それぞれ5mg〜10mg投与する群(実施例品1(5mg/kg)群、実施例品1(10mg/kg)群、実施例品3(5mg/kg)群)、マウス体重1kgあたり120mgの乳清タンパク質単離物(Whey Protein Isolate;WPI、Fonterra社製)を投与する群(WPI(120mg/kg)群)、マウス体重1kgあたり120mgの緑茶由来のカテキン混合物(長良サイエンス株式会社製)を投与する群(カテキン混合物(120mg/kg)群)を設けた。それぞれの試料を毎日1回ゾンデで経口投与して、45週齢まで飼育した。なお、実施例品1、3、WPIおよびカテキン混合物はそれぞれ生理食塩水に懸濁して、経口投与した。試験終了時に、ペントバルビタールナトリウム(50mg/kg)麻酔下で、マウスの右後足から長指伸筋(EDL)、前脛骨筋(TA)、ヒラメ筋(SOL)、腓腹筋(GAS)を摘出し、それぞれの筋肉の重量を測定し、体重あたりの相対重量(mg/100g体重)として算出した。その結果を表4に示す。
試験に用いたSAM−P系マウスは老化促進マウスであることから、コントロール群では老化に伴って筋肉が萎縮して筋肉量が低下したが、実施例品1、3およびカテキン混合物を投与した群では、老化による筋肉の萎縮を抑制し、筋肉量の低下が抑制されたものの、WPIを投与した群では効果が認められなかった。
また、実施例品1、3をマウス体重1kgあたり5mg投与した場合の長指伸筋と前脛骨筋、ヒラメ筋の重量は、カテキン混合物をマウス体重1kgあたり120mg投与した場合と同等であったが、実施例品1、3をマウス体重1kgあたり5mg投与した場合の腓腹筋の重量は、カテキン混合物をマウス体重1kgあたり120mg投与した場合に比べ有意に高かった。また、実施例品1をマウス体重1kgあたり10mg投与した場合の体重あたりの相対筋重量は、長指伸筋、前脛骨筋、ヒラメ筋および腓腹筋すべてにおいて、カテキン混合物をマウス体重1kgあたり120mg投与した場合に比べ有意に高かった。
したがって、本発明の乳由来塩基性タンパク質画分と乳由来塩基性タンパク質画分分解物には、WPIやカテキン混合物よりも優れた筋肉量低下防止効果があり、その効果は、マウス体重1kgあたり5mg以上投与した場合に認められることが明らかとなった。
(筋肉量増加試験)
実施例品2の乳由来塩基性タンパク質画分と実施例品4の乳由来塩基性タンパク質画分分解物を使用して、筋肉量増加効果を評価した。
実験動物として、6週齢のWistar系雌ラットを使用した。ラットを各群の体重が等しくなるように7群に分け(各群n=7、145.4±6.5g)、尾部懸垂を行わず通常通りに飼育する群(通常飼育群)、尾部懸垂後の回復期間に生理食塩水を投与する群(生理食塩水群)、尾部懸垂後の回復期間に実施例品2、4をラット体重1kgあたり、5〜10mg投与する群(実施例品2(5mg/kg)群、実施例品2(10mg/kg)群、実施例品4(5mg/kg)群)、尾部懸垂後の回復期間にマウス体重1kgあたり120mgの乳清タンパク質単離物(WPI、Fonterra社製)を投与する群(WPI(120mg/kg)群)、尾部懸垂後の回復期間にラット1kgあたり120mgの緑茶由来のカテキン混合物(長良サイエンス株式会社製)を投与する群(カテキン混合物(120mg/kg)群)を設けた。群分け後、通常飼育群は通常飼育用ケージ内での飼育を継続し、残りの6群は尾部懸垂により後肢が非荷重状態になるようにして1週間飼育した。尾部懸垂終了後、全ての群を通常飼育用のケージに移して回復期間を設け、それぞれの群に前述の試料を、毎日1回、ゾンデにより経口投与して1週間飼育した。なお、通常飼育群には、尾部懸垂した群の回復期間に相当する間(1週間)、毎日1回、ゾンデにより生理食塩水を経口投与した。また、実施例品2、4、WPIおよびカテキン混合物は、それぞれ生理食塩水に懸濁して、経口投与した。試験終了後、ペントバルビタールナトリウム(50mg/kg)麻酔下で、下腿骨格筋(ヒラメ筋:SOL)を摘出し、筋重量を測定し、体重あたりの相対筋重量(mg/100g体重)を算出した。その結果を表5に示す。
表6に示す配合で原材料を混合後、常法により1gに成型、打錠して筋萎縮防止用錠剤を製造した。
実施例品3の乳由来塩基性タンパク質画分分解物25gを4,975gの脱イオン水に溶解し、50℃まで加熱後、TKホモミクサー(TK ROBO MICS;特殊機化工業社製)にて、6,000rpmで30分間撹拌混合して、実施例品3の乳由来塩基性タンパク質画分分解物を25g/5kgを含有する溶液を得た。この溶液5.0kgに、カゼイン5.0kg、大豆タンパク質5.0kg、魚油1.0kg、シソ油3.0kg、デキストリン17.0kg、ミネラル混合物6.0kg、ビタミン混合物1.95kg、乳化剤2.0kg、安定剤4.0kg、香料0.05kgを配合し、200mlのレトルトパウチに充填し、レトルト殺菌機(第1種圧力容器、TYPE:RCS−4CRTGN、日阪製作所製)で121℃、20分間殺菌して、本発明の筋萎縮防止用液状栄養組成物50kgを製造した。なお、この筋萎縮防止用液状栄養組成物には、100gあたり、実施例品3の乳由来塩基性タンパク質画分分解物が50mg含まれていた。
脱脂粉乳300gを409.5gの脱イオン水に溶解した後、実施例品2の乳由来塩基性タンパク質画分0.5gを溶解し、50℃まで加熱後、ウルトラディスパーサー(ULTRA−TURRAX T−25;IKAジャパン社製)にて、9,500rpmで30分間撹拌混合した。マルチトール100g、酸味料2g、還元水飴20g、香料2g、脱イオン水166gを添加した後、100mlのガラス瓶に充填し、95℃、15秒間殺菌後、密栓し、本発明の筋萎縮防止用飲料10本(100ml入り)を調製した。なお、この筋萎縮防止用飲料には、100mlあたり実施例品2の乳由来塩基性タンパク質画分が50mg含まれていた。
実施例品4の乳由来塩基性タンパク質画分分解物1kgを99kgの脱イオン水に溶解し、50℃まで加熱後、TKホモミクサー(MARK II 160型;特殊機化工業社製)にて、3,600rpmで40分間撹拌混合して、実施例品4の乳由来塩基性タンパク質画分分解物を1g/100g含有する溶液を得た。この乳由来塩基性タンパク質画分分解物溶液10kgに大豆粕12kg、脱脂粉乳14kg、大豆油4kg、コーン油2kg、パーム油23.2kg、トウモロコシ澱粉14kg、小麦粉9kg、ふすま2kg、ビタミン混合物5kg、セルロース2.8kg、ミネラル混合物2kgを配合し、120℃、4分間殺菌して、本発明のイヌ用筋萎縮防止用飼料100kgを製造した。なお、このイヌ用筋萎縮防止用飼料には、100gあたり、実施例品4の乳由来塩基性タンパク質画分分解物が100mg含まれていた。
Claims (7)
- 乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物を有効成分とする筋萎縮防止剤。
- 前記乳由来塩基性タンパク質画分分解物が、乳由来塩基性タンパク質画分をタンパク質分解酵素で処理して得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の筋萎縮防止剤。
- 前記タンパク質分解酵素が、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、パンクレアチン、パパインなる群から選択される少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項2に記載の筋萎縮防止剤。
- 前記乳由来塩基性タンパク質画分が、そのアミノ酸組成中に塩基性アミノ酸を15重量%以上含有していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の筋萎縮防止剤。
- 前記乳由来塩基性タンパク質画分が、乳または乳由来の原料を陽イオン交換樹脂に接触させて塩基性タンパク質を吸着させ、この樹脂に吸着した画分を塩濃度0.1M〜1.0Mの溶出液で溶出して得られる画分である請求項1から請求項3のいずれかに記載の筋萎縮防止剤。
- 請求項1から請求項4のいずれかに記載の筋萎縮防止剤を含むことを特徴とする筋萎縮防止用飲食品、筋萎縮防止用栄養組成物又は筋萎縮防止用飼料。
- 乳由来塩基性タンパク質画分及び/又は乳由来塩基性タンパク質画分分解物を1日あたり5mg以上摂取することによる筋萎縮の防止方法。
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