JP2014501536A - カロチノイドに関連する組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書において使用するとき、「the」、「a」及び「an」を含む冠詞は、特許請求の範囲又は明細書において使用される場合、特許請求されるか又は記載されるものの1つ以上を意味するものとして理解される。
いくつかの実施形態では、本発明は、食餌性カロチノイドの生物学的利用能を上昇させる組成物及び方法に関する。
カロチノイド栄養補助食品−インビボ
避妊手術/去勢手術がなされた18頭のロットワイラー犬(5〜6歳)を無作為に3群に分けた。1つの群を対照群とし、β−カロチン、ルテイン、又はアスタキサンチンを含まない対照ビスケットを与え、他の2群には、以下のような酸化防止剤混合物を含有するビスケットを与えた:1群にはβ−カロチン及びルテイン含有ビスケット(BL)を与え、もう1つの群にはβ−カロチン、ルテイン、及びアスタキサンチン含有ビスケット(BLA)を与えた。全てのイヌは、Iams(登録商標)Large Breed Diet(ビタミンE GAレベル=140IU)を与えた。カロチノイドの1日用量を送達するためにビスケットを使用した。所望のレベルのカロチノイドを供給するために、1日に4個のビスケットを各イヌに与えた。ビスケットの大きさは、約10〜12グラムであった。
カロチノイド−インビトロ吸収
カロチノイドのインビボ吸収を模倣するために、腸管培養モデルを用いたインビトロ消化を展開させた。インビトロ消化によって測定される吸収は、カロチノイド豊富化野菜を供給されたヒト被験者の小腸管腔内容物から試料を採取することで得られるデータ、及び刊行されているヒトの研究から得られる生物学的利用能データと非常に関連があることに注意することが重要である。
カロチノイド−インビトロ吸収
Caco−2細胞モデルを使用して、β−カロチン(B)、ルテイン(L)、及びアスタキサンチン(A)間の相互作用を調べた。表3に結果を示す。
カロチノイド−インビトロ吸収
実施例2に記載されるような擬似消化及びCaco−2細胞モデルを使用してβ−カロチン(B)、ルテイン(L)及びアスタキサンチン(A)間の相互作用を試験した。試験媒体におけるカロチノイドの最終濃度は、200nmoLのβ−カロチン若しくは200nmoLのルテイン、並びに100nmoLのβ−カロチン、50nmoLのルテイン及び50nmoL若しくは8nmoLの遊離(非エステル化)アスタキサンチンを含有する混合物、のいずれかであった。Caco−2細胞の単分子層(12dpc)を試験化合物に暴露し、4時間インキュベートした。HPLCで細胞取り込みの分析を行うために、細胞を採取し、抽出した。細胞中のカロチノイド(pmol)を2mLの試験培地におけるカロチノイド(pmol)で割ることで、細胞取り込みパーセントを算出した。
本明細書で開示されるカロチノイド含有組成物は、コンパニオンアニマルに健康上の利益を提供し得る。利益としては、学習能力、最適な脳機能、脳の発達、記憶、神経の発達、敏捷性、注意力、認知能力、認知機能障害、神経変性障害、神経伝達障害、脳虚血損傷の減少、加齢に関連した衰えである精神力/認知力/記憶力の低下の防止又は減少、身体持久力及び筋力回復力、持久力及び回復時間の減少、ランニング/ウォーキング/ハンティング時間、階段上昇数、筋肉細胞にエネルギーをもたらす脂肪燃焼、視界がはっきりするといった感覚的な利益、眼の混濁の減少、加齢に関連した網膜変性の減少、疲れ目の減少、聴覚及び嗅覚の改善、UV保護における皮膚の改善、皮膚の天然の酸化防止剤ネットワーク及びDNAの保護、皮膚、皮膚及び毛並みの抗炎症(皮膚のかゆみ及び耳感染の減少)、酸化応力(核酸損傷など)、免疫反応/生体防御/耐病性、ワクチン反応、移動性、関節/骨の健康、活動活性レベル、生活の質、虚弱指標の実行、炎症の減少、胃腸(GI)における利益、腸内微生物叢の改善、GI、下痢における不調の減少、酸化応力の向上(実施例1に開示されるように)、AOXの組み合わせによるAOXの状態、老齢のペット又は下痢状態におけるAOXの保持、腎臓の健康、腎疾患、健康体重の維持、歯及び歯肉の健康、ガンの予防、心臓保護及び心臓の健康、及び心臓血管疾患の予防が挙げられる。
HPLC分析
Lin WC,Chien JT,Chen BH.Determination of carotenoids in spear shrimp shells(Parapenaeopsis hardwickii)by liquid chromatography.J Agric Food Chem.2005 Jun 29;53(13):5144〜9に記載されるようにHPLC分析を実行した。50マイクロリットルの試料をHPLCシステムに注入した。全ての手順は、薄明かりのもと氷上で実行した。
血清カロチノイドの濃度を以下のようにして測定した。各被験者から5mL非空腹時の静脈血を血清分離チューブ(BD,San Jose,CA)中に採取した。血液試料を4℃で5分間5,000rpm遠心分離し、次に、血清を取り除き、ただちに−70℃で分析まで保管した。上述で報告したKhachik Fらの方法によって、100μLの血清からカロチノイド(脂溶性)を抽出した(Khachik F,Spangler CJ,Smith JC Jr,Canfield LM,Steck A,Pfander H.Identification,quantification,and relative concentrations of carotenoids and their metabolites in human milk and serum.Anal Chem.1997 May 15;69(10):1873〜81)。簡単にいうと、100μLの血清をエタノール中で0.1%のブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)200μLに加えてタンパク質を沈殿させ、次に、500μLの酢酸エチルを抽出物に加えてカロチノイドを抽出した。試料を4℃で5分間2,000×gで遠心分離し、上清相を収集した。次に、試料を500μLの酢酸エチルで2回以上抽出し、500μLのヘキサンで1回抽出した。収集した上清を混合し、真空下で乾燥させた。乾燥した試料を1mLの50%メタノールで溶解し、500μLのヘキサンで3回抽出した。次に、収集した上清を乾燥させ、HPLC分析の前に100μLの展開溶媒で再溶解した。
1.Straub Grinding Millを使用して、約250g〜300gの試料を粉砕する。
2.1.0gの試料粉末を50mLのガラス製遠心管に精密に測り入れる。質量を±0.0001gまで記録する。
3.7.5mLの抽出溶媒1を試料に加えて、1分間攪拌する。
4.4mLの40%メタノールKOH溶液を試料に加え、1分間攪拌する。
5.試料にフタをして、振盪恒温水槽に60分間載置する。
6.試料を取り外し、室温まで冷却する。
7.7.5mLの抽出溶媒2を加え、1分間攪拌する。
8.10mLの10%硫酸ナトリウム溶液を加え、1分間攪拌する。
9.1750rpmで8分間遠心分離する。
10.約2mLの有機層を取り外し、0.45μmのナイロンフィルターに通す。
11.1.00mLの濾液をアンバーオートサンプラーバイアルに正確にピペットで移し、窒素下で乾燥する。
12.1.00mLの移動相をアンバーオートサンプラーバイアルに正確にピペットで移し、1分間攪拌した。
1.1年に1回又はシステムが変更した際にはいつでも、トランス−β−カロチン標準の較正を行う。
a.移動相中に全ての標準を調製する。
b.測定された質量を、分析証明書の調整濃度に補正する。
c.最小二乗法を使用して、0.1〜1.0μg/mLにわたる3点標準曲線をもとに較生し、直線回帰はゼロ点に当てはめられる。
d.全てのカロチン異性体に同様の反応曲線を当てはめる。
2.較正中、100ppmのエトキシキンを含有する1μg/mLのトランス−β−カロチン品質管理基準を調製し、−20℃で保管する。各試料品質管理基準を各試料に注入し、システムの適合性を確認する。
1.Straub Model 4E Grinding Millを使用して、約250g〜300gの試料を粉砕する。
2.1.0gの試料粉末を50mLのガラス製遠心管に精密に測り入れる。質量を±0.0001gまで記録する。
3.7.5mLの抽出溶媒1を試料に加えて、1分間攪拌する。
4.4mLの40%メタノールKOH溶液を試料に加え、1分間攪拌する。
5.試料にフタをして、振盪恒温水槽に60分間載置する。
6.試料を取り外し、室温まで冷却する。
7.7.5mLの抽出溶媒2を加え、1分間攪拌する。
8.10mLの10%硫酸ナトリウム溶液を加え、1分間攪拌する。
9.1750rpmで8分間遠心分離する。
10.約2mLの有機層を取り外し、0.45mのナイロンフィルターに通す。
1.1年に1回又はシステムが変更した際にはいつでも、トランスルテイン標準の較正を行う。
a.移動相中に全ての標準を調製する。
b.測定された質量を、分析証明書の調整濃度に補正する。
c.最小二乗法を使用して、0.1〜1.0μg/mLにわたる3点標準曲線をもとに較生し、直線回帰はゼロ点に当てはめられる。
d.全てのルテイン異性体に同様の反応曲線を当てはめる。
2.較正中、100ppmのエトキシキンを含有する1μg/mLのトランスルテイン品質管理基準を調製し、−20℃で保管する。各試料品質管理基準を各試料に注入し、システムの適合性を確認する。
0.05M Tris−HClバッファ(pH7.0)
コレステロールエステラーゼ:Wako Pure Chem.,cat# 037−11221又はSigma,cat#:C9281
トランス−β−アポ−8’−カロテナール、Fluka cat#:10829[HPLC分析における内部標準]
アスタキサンチン:Wako Pure Chem.,cat# 019−18663又はSigma,cat# A9335[分析標準]
1%(v/v)リン酸溶液
アセトン、分光光度等級
ヘキサン、HPLC等級
石油エーテル
メタノール、分析等級
MTBE:t−ブチル−メチル−エーテル、分光光度等級
硫酸ナトリウム十水和物
無水硫酸ナトリウム
10mL遠心管
20mLメスフラスコ
50mLメスフラスコ
100mLメスフラスコ
200mLメスフラスコ
1.0mLメスピペット
2.0mLメスピペット
5.0mLメスピペット
10.0mLメスピペット
0.45μmシリンジフィルタ
水浴
化学てんびん
遠心分離機
超音波処理器
分光光度計
UV/VIS検出器を備えたHPLC
HPLCカラム:YMC−Carotenoid(商標)S5μm、長さ250mm×直径4.6mm。
アスタキサンチンエステルの加水分解に用いるコレステロールエステラーゼ溶液:
正確に秤量したコレステロールエステラーゼ(Wako Pure Chem.,Cat #:037−11221 or Sigma,cat#:C9281)を、1mL当たり4単位の既知の濃度を有する50mM Tris−HCl(ph 7.0)中で溶解する。
約7.5mgのトランス−β−アポ−8’−カロテナール(Fluka,Cat #:10829,>20%(UV−VIS)Apocarotenal)を正確に秤量し、200mLのメスフラスコに移す。
アセトンで溶解し、アセトンで容量まで希釈し、混合する。
約5mgのアスタキサンチン試薬(Wako Pure Chem.,cat# 019−18663又はSigma、Cat#:A9335)を200mLのメスフラスコに移し、約100mLのアセトンで溶解し、湯中で1分間超音波処理を行い、15分間、周囲温度まで均衡化した。
規定容量までアセトンで希釈し、混合する(標準原液)。
2.0mLの標準原液を20mLメスフラスコにピペットで移し、規定容量までアセトンで希釈し、混合する(標準原液A)
2.0mLの標準原液及び10.0mLの内標準溶液を20mLのメスフラスコにピペットで移し、アセトンで希釈し、混合する(標準原液B)。
予め温めた水浴中で、50〜60℃で30分間AstaREAL(登録商標)L10を温める。10分間隔でよく攪拌する。
約30mgのAstaREAL(登録商標)L10を10mLのガラス管に移し、*約5mLのアセトンを加えてAstaREAL(登録商標)L10を溶解する。*正確な重量を記録する。
そのガラス管からAstaREAL(登録商標)L10溶液を100mLのメスフラスコにピペットで移す。多量のアセトンでそのガラス管を濯ぎ、残っている全てのオレンジ色を回復させる。濯ぎを増やすごとに、5mLのアセトンをガラス管に加え、穏やかに回転させ、内容物をフラスコにピペットで移す。アセトンを加えて最終容量を100mLとし、このストックを試料ストックとする。
2.0mLの試料ストックを20mLのメスフラスコにピペットで移し、規定容量までアセトンで希釈し、混合する(アッセイ溶液A)。
2.0mLのアッセイ溶液を10mLのガラス製の遠心管に移し、1.0mLのI.S.溶液を加えて混合する。
蓄熱ヒーターを37℃に設定し、3.0mLのコレステロールエステラーゼ溶液を試験管に加え、穏やかに反転させることで混合する。
37℃で45分間にわたって反応させる。反応中、10分おきに少なくとも2回、穏やかに/ゆっくりと反転させる。
1gの硫酸ナトリウム十水和物及び2mLの石油エーテルを加え、30秒間攪拌し、3,000rpmで3分間遠心分離する。
石油エーテル層を1gの硫酸ナトリウム無水和物を含んだ10mLのガラス製遠心管に加える。
石油エーテル層を減圧下又は不活性ガスのストリーム中、室温で蒸発させ、3mLのアセトンを加え、超音波処理を行い、濾過する(アッセイ溶液B)。
ブランクとしてアセトンを使用して、474nmで、標準溶液Aの吸光度を測定する。 試料分析の前に、移動相をHPLC表1で指定されるHPLC条件に通過させる。
以下の条件のもと、HPLCによって標準溶液B及びアッセイ溶液Bのアリコートを分析する。
HPLC表:
検出器:UV/VIS検出器、474nm
カラム:YMC−Carotenoid(商標)S5μ、4.6×250mm
カラム温度:25℃
流速:1.0mL/分
注入容量:20μL
移動相:メタノール、t−ブチルメチルエーテル、1%リン酸水溶液
移動相の処方(%)は以下の通りである:
式中、ASaは、標準溶液の吸光度であり、210は、474nmで1cmキュベット中、1(mg/mL)のアスタキサンチンのアセトン溶液の吸光度である。標準溶液Aの予想吸光度は0.525であり、これは、2000mLの希釈体積中5mgのアスタキサンチン標準試薬と等価である。
式中、P13−シス、Pトランス、P9−シス、及びPISは、13−シス−、トランス−、9−シス−アスタキサンチン異性体のピーク応答及びISのピーク応答であり、1.3及び1.1は、13−シス−アスタキサンチン及び9−シス−アスタキサンチンとトランスアスタキサンチンとの比較応答係数である。
CSA(RAB/RSB)×1000/W×100
式中、CSAは、標準溶液Aにおける、mg/mLで表すアスタキサンチンの濃度であり、1000はアッセイ調製における希釈体積であり、Wは、mgで表される、アッセイ調製に供されるAstaREAL(登録商標)L10試料の重量であり、RAB及びRSBは、全アスタキサンチンのピーク反応とアッセイ溶液B及び標準溶液Bからから得られたI.S.のピーク反応との比率である。
Shen Sら(Shen S,Cooley DM,Glickman LT,Glickman N,Waters DJ.Reduction in DNA damage in brain and peripheral blood lymphocytes of elderly dogs after treatment with dehydroepiandrosterone(DHEA).Mutat Res.2001 Sep 1;480〜481:153〜62)の方法をもとにして、細胞ゲル電気泳動(コメットアッセイ)でDNA損傷を検出した。基礎的なDNA損傷の範囲を検出するのに、37℃でPBS中の低融点アガロース中にPBLを懸濁させ、標準融点アガロースで予め被覆されたガラス製の顕微鏡スライド上にピペットで移した。最終層は、80μLの低融点アガロースのみで構成した。アガロースの凝固後、スライドを冷溶解液(2.5M NaCl、100mM Na2−EDTA、10mM Tris及び300mM NaOHをpHを10になるように調整し、10% DMSO及び1% Triton X−100を新たに加えた)中に浸し、4℃でオーバーナイトで暗所に保管した。次に、スライドを溶解液から取り除き、新たに調製したアルカリ性緩衝剤バッファ((300mM NaOH及び1mM Na2−EDTA、pH>13)を含む水平ゲル電気泳動タンク(Fisher,Fair Lawn,NJ)中に載置した。25V及び300mAで30分間の電気泳動にかける前に、20分間、スライドをバッファ中に浸漬したままにしておいた。次に、スライドをpH 7.5で0.4MのTirsで3回洗浄(各5分)した。最後の洗浄後、スライドの水を切って、冷100%エタノールにさらして乾燥させた。細胞溶解から中和の終了までの全工程を、暗所か黄色灯のもとで実行した。分析前に、150μLのSYBRグリーン1(pH 7.5でTEバッファ中1:10,000希釈)で染色した。酸化防止剤でイヌを処置することによって、酸化応力に対するイヌのPBLの感受性に影響を与えるかどうかを判定するために、アガロース中に懸濁して電気泳動にかける前に、各イヌから新に分離したPBLを25μMのH2O2に4℃で5分間暴露した。各セルを以下のように0〜4スケールで視覚的にスコア化した:
・損傷なし(タイプ0);
・軽度から中程度の損傷(タイプ1 & 2)、
・重篤なDNA損傷(タイプ3 & 4)
Claims (15)
- 少なくとも3種のカロチノイドを含むペットフード組成物であって、前記少なくとも3種のカロチノイドが、ケト−カロチノイド、第1の非−ケト−カロチノイド、及び第2の非−ケト−カロチノイドを含む、ペットフード組成物。
- 前記ケト−カロチノイドが、アスタキサンチンを含む、請求項1に記載のペットフード組成物。
- 前記ケト−カロチノイドが、アスタキサンチンエステルを含む、請求項1に記載のペットフード組成物。
- 前記第1の非−ケト−カロチノイドがβ−カロチンを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- 前記第2の非−ケト−カロチノイドがルテインを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- 前記ケト−カロチノイドが、カロチノイドの約0.1重量%〜約25重量%で存在し、前記第1の非−ケトーカロチノイドが、カロチノイドの最大で約99.9重量%で存在し、前記第2の非−ケト−カロチノイドが、カロチノイドの最大で約99.9重量%で存在する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- 前記ペットフード組成物が、栄養的にバランスの取れたキブル、栄養補助食品、ペットスナック、ビスケット、湿潤組成物、並びにこれらの組み合わせ及び混合物からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- β−カロチン、ルテイン、及びアスタキサンチンを含み、前記β−カロチン対ルテイン対アスタキサンチンの比率が、約1:1:0.6〜約10:1:3.5である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- β−カロチン、ルテイン、及びアスタキサンチンを含み、前記β−カロチン対ルテイン対アスタキサンチンの比率が、約1:1:0.6〜約1:10:3.5である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- β−カロチン、ルテイン、及びアスタキサンチンを含み、前記β−カロチン対ルテイン対アスタキサンチンの比率が、約1:1:0.002〜約10:1:0.01である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- β−カロチン、ルテイン、及びアスタキサンチンを含み、前記β−カロチン対ルテイン対アスタキサンチンの比率が、約1:1:0.002〜約1:10:0.01である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
- 少なくとも2種のカロチノイドを含むペットフード組成物であって、前記2種のカロチノイドは、アスタキサンチン、アスタキサンチンエステル、又はこれらの組み合わせのいずれか、及び非−ケト−カロチノイドを含む、ペットフード組成物。
- 前記非−ケト−カロチノイドがβ−カロチンを含む、請求項12に記載のペットフード。
- 前記非−ケト−カロチノイドがルテインを含む、請求項12又は13に記載のペットフード。
- 前記非−ケト−カロチノイドとアスタキサンチンとの比率が、約25:75〜約90:10である、請求項12〜14のいずれか一項に記載のペットフード組成物。
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