JP2015224193A - 記憶学習機能を向上する医薬、食品、組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物、医薬、食品の提供。【解決手段】ホップに含まれる、フムロン類、或いは異性化ホップエキスに含まれるイソフムロン類。更にＤＨＡと併用することにより単独投与による記憶学習機能がさらに増強する。有効成分が式（Ｉ）で表わされる化合物等を含む。［Ｒ１及びＲ２はＣ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基；Ｒ３及びＲ４は水酸基、Ｃ１−６アルキル基、又はＣ２−６アルケニル基；Ｒ３とＲ４が同時に水酸基を表すことはない］【選択図】図１

Description

本発明は、学習能力向上及び記憶力増強等の脳機能を維持、向上、改善させる作用を有する組成物、及び該組成物を有効成分として含む医薬、機能性飲食品に関する。

近年、脳機能の解明が進むにつれ、学習能力や記憶力等の脳機能の改善に作用する物質を探索する試みが盛んに行われている。

中学生や高校生のような学生にとっては、試験勉強や受験等に際し、記憶力、学習能力の向上等を脳機能の面からサポートすることが望まれている。また、脳の発育期である若年層や、覚える事の多い現代社会で生活を送る社会人など、幅広い世代において、学習能力や記憶力の増強のニーズが高まってきている。

これらの観点から、日常的に手軽に摂取し得る食品としての天然物に学習能力や記憶力を維持、向上、改善可能な物質が含まれていないか、その探索が盛んに行われている。今までにニシンやイワシの魚油に多く含まれるドコサヘキサエン酸や、乳酸菌発酵乳等に含まれる成分に脳の発育および脳機能を改善する効果があることが開示されている（特許文献１、２）。

本発明者は、ビールに苦み、香りを加える原料であるホップ抽出物に学習能力や記憶力等の脳機能を増強する成分が含まれていることを見出した。ホップ（学名：Humulus luplus）は、アサ科のつる性の多年草であり、欧米では古くからハーブとして使用されており、健胃、鎮静効果、入眠・安眠効果、食欲増進、脂質代謝改善等、生薬、民間薬として用いられてきた。

脳神経系に与える効果に限っても、例えば、ホップ抽出物に含まれるキサントフモールは脳内の神経成長因子（ＮＧＦ）の産生を促す事が報告されている。（特許文献３）。また、イソフムロン類には、転写因子Ｎｒｆ２の活性化、自律神経の調節等様々な効果を有することが知られている（特許文献４、５）。

しかしながら、これまでにホップ抽出物に含まれるイソフムロン類に記憶学習機能への効果、及び海馬でのドーパミン産生への効果は全く知られていなかった。本発明者らはホップ抽出物に含まれるフムロン類、及びこれを異性化したイソフムロン類に、ドーパミン産生を介した脳機能、特に記憶学習機能の維持、向上、改善効果を見出し、本発明を完成した。

特開平７−１７８５５号公報 特開平９−２３８４８号公報 国際公開２００３／００６０３７号 国際公開２００６／０４３６７１号 特開２０１３−１２４２３７号公報 特開２０１０−０１８６３１号公報

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本発明は、記憶学習機能を向上させる組成物、及びこれを含む医薬、飲食品を提供することを課題とする。特に、日常的に摂取し得る食品として、天然物に含まれる成分を有効成分とすることにより、副作用等の危険性が少ない医薬、手軽に摂取可能な飲食品を提供することを課題とする。

本発明は、記憶学習機能を維持、向上、及び改善させるための組成物であって、有効成分が式（Ｉ）：

［上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^３及びＲ^４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^３とＲ^４が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（II）：
［上記式中、Ｒ^５、Ｒ^６、及びＲ^７は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^８及びＲ^９は水素原子、水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１０、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１０を表し、Ｒ^１０はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^８とＲ^９が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（III）：
［上記式中、Ｒ^１１及びＲ^１２は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^１３及びＲ^１４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１５、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１５を表し、Ｒ^１５はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^１３とＲ^１４が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（IV）：
[上記式中、Ｒ^１６、Ｒ^１７、及びＲ^１８は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]、又は

式（Ｖ）：

[上記式中、Ｒ^１９はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]
のうち少なくともいずれか一つの化合物又はこれらの薬学上許容される塩もしくは溶媒和物であることを特徴とする。

本発明で、記憶学習機能の維持とは、例えばシニア層等において、加齢による記憶力の低下を防止し、記憶力や学習能力を維持することを意味する。また、記憶学習機能の向上とは、特に若年層において脳の発育や神経細胞の増殖を促し、ひいては記憶学習能力を現状より高めることを意味する。さらに、記憶学習機能の改善とは、いったん低下した機能や低下の兆しがある機能についても神経細胞の増殖やシナプス間の情報伝達の向上を促すことによって回復を目指すことをいう。

本発明者らは、マウスを用いた実験によって、上記化合物を摂取させることにより海馬でのドーパミン、ＢＤＮＦ（Brain-derived neurotrophic factor）及びＩＧＦ−１（insulin-like growth factor）の産生が増加することを見出した。海馬におけるドーパミン産生は記憶学習機能を増強することが知られている（非特許文献１）。さらに、マウスでのＹ字迷路を用いた実験結果からも記憶学習機能の増強を示す結果が得られた。

また、ドーパミン、ＢＤＮＦ、ＩＧＦ−１は、神経細胞の増殖を促し、脳の発育、発達に寄与し、記憶学習機能を増強することが示されている（非特許文献２〜７）。

上記化学式で表される化合物は、ホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキス中に含まれる化合物、及びその誘導体である（特許文献６）。したがって、これら化合物を抽出、あるいは合成することによって、記憶学習機能を向上させるための組成物を得ることができる。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物は、前記有効成分が、ホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキスに含まれることを特徴とする。

上述のように、本発明者らは、ホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキス中に記憶学習機能を向上、増強する成分が含まれることを見出した。本発明の組成物はホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキス中の成分であり、本来ビール等に含まれているものであることから、副作用を心配することなく摂取することができる。

さらに、本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物は、前記有効成分がフムロン類、イソフムロン類、又はその薬理学的に許容される塩もしくは溶媒和物の少なくともいずれか１つ以上であることを特徴とする。

上記化合物のうち、異性化ホップエキスに含まれる有効成分はイソフムロン類と総称される。ホップの毬花に含まれるフムロン酸は、ビールの醸造過程においてビールの苦み成分であるイソフムロンへと変換される。

イソフムロン類は、脂質代謝改善、ミクログリア貪食活性の亢進等、今までにも様々な生理機能を有することが報告されている。しかしながら、記憶学習機能の維持、向上、及び改善に関する報告はこれまでなされていない。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物は、前記記憶学習機能の向上が、ドーパミン産生の上昇によることを特徴とする。

本発明者は、イソフムロン類が、ドーパミン産生を上昇させることにより、記憶学習機能を維持、向上、及び改善することを見出した。ドーパミンの海馬での産生上昇は記憶力を増強することが報告されているが、イソフムロン類は海馬でのドーパミン産生を上昇させることを明らかにした。したがって、ドーパミン産生の上昇による記憶学習機能の維持、向上、及び改善に特に効果があるものと認められる。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物は、さらに、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）を含むことを特徴とする。

本発明の有効成分とＤＨＡとを併用することにより、異性化ホップエキスの効果が増強されることが明らかとなったからである。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品は、有効成分が式（Ｉ）：
［上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^３及びＲ^４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^３とＲ^４が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（II）：
［上記式中、Ｒ^５、Ｒ^６、及びＲ^７は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^８及びＲ^９は水素原子、水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１０、又はＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１０を表し、Ｒ^１０はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^８とＲ^９が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（III）：
［上記式中、Ｒ^１１及びＲ^１２は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^１３及びＲ^１４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１５、又はＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１５を表し、Ｒ^１５はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^１３とＲ^１４が同時に水酸基を表すことはない。］、

式（IV）：
[上記式中、Ｒ^１６、Ｒ^１７、及びＲ^１８は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]、又は

式（Ｖ）：
[上記式中、Ｒ^１９はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]
のうち少なくともいずれか一つの化合物又はこれらの薬学上許容される塩もしくは溶媒和物であることを特徴とする。

医薬、又は食品として提供することにより、様々な世代のニーズに合わせて、記憶学習機能を維持、向上、及び改善させる製品とすることができる。特に、食品として提供することにより、日常的に摂取できるようになり、若年層では脳の発育や記憶学習機能の向上、シニア層では記憶学習機能の維持、改善と、幅広い世代の記憶力や集中力といった脳機能を向上させたいというニーズに応えるものである。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品は、前記有効成分が、ホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキスに含まれることを特徴とする。

記憶学習機能を維持、向上、及び改善するため有効成分が、ホップ抽出物、あるいは異性化ホップエキス、すなわちビール等の食品に含まれる成分であることは、本発明の組成物が安全な医薬、又は食品を提供し得ることを示している。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品は、前記有効成分がフムロン類、イソフムロン類、又はその薬理学的に許容される塩もしくは溶媒和物の少なくともいずれか１つ以上であることを特徴とする。

上記化学式で示す化合物の中でも、ビールの苦み成分として知られているイソフムロン類は、記憶学習機能を向上、増強させる効果が高いことが明らかとなったことから、イソフムロン類を添加した食品を、いわゆる機能性飲食品として提供し得ることを示している。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品は、前記記憶学習機能の向上が、ドーパミン産生の上昇によることを特徴とする。

本発明者により、上記化合物が海馬におけるドーパミン産生を増加することが確認された。したがって、ドーパミン産生上昇により、維持、向上、改善する記憶学習機能の増強に特に効果があるものと考えられる。

本発明の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品は、さらに、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）を含むことを特徴とする。

ＤＨＡは単独でも記憶学習機能を増強することが知られているが、本発明の組成物と一緒に摂取することにより、併用効果を有することが明らかとなった。ＤＨＡ単独では効果が期待できない用量でも、本発明の組成物と併用することにより、ＤＨＡの効果を増強、発揮させる事が可能である。

Ｙ字迷路試験による異性化ホップエキスの効果を示す図。 新奇物体認識試験による異性化ホップエキスの効果を示す図。 Ｙ字迷路試験によるイソフムロンの効果を示す図。 新奇物体認識試験によるイソフムロンの効果を示す図。 Ｙ字迷路試験によるフムロンの効果を示す図。 Ｙ字迷路試験による異性化ホップエキスとドコサヘキサエン酸の相加作用を示す図。 新奇物体認識試験による異性化ホップエキスとドコサヘキサエン酸の相加作用を示す図。 Ｙ字迷路試験によるアルコール誘導健忘モデルにおける異性化ホップエキスの効果を示す図。 異性化ホップエキスによる神経伝達物質産生誘導を示す図。 異性化ホップエキスによる神経伝達物質産生、及び代謝への影響を示す図。 異性化ホップエキスによるＢＤＮＦ，及びＩＧＦ−１産生誘導を示す図。

本発明者は、ホップに由来する苦味成分であるイソフムロン類等がドーパミン、ＢＤＮＦ、ＩＧＦ−１の産生を上昇させる作用を有することを見出した。イソフムロン類は、これまでに高血圧に伴う腎障害、及び転写因子Ｎｒｆ２の活性化により治療し得る疾患の治療、症状の改善、また、脂質代謝、自律神経調節に有用であることが示されている（特許文献４〜６）。しかしながら、ドーパミン、ＢＤＮＦ、ＩＧＦ−１の産生を上昇させることについては、本発明者らが初めて見出し、これにより、記憶学習機能を向上、改善する組成物、医薬、食品を提供することができる。

本発明において、「組成物」とは、式（I）〜（V）で表される化合物又はこれらの薬学上許容される塩もしくは溶媒和物のうち少なくともいずれか一つを有効成分として含むものである。本組成物は、ドーパミン産生を増加させることによって記憶学習機能を維持、向上、及び改善する作用がある。

本発明において、前記式（I）〜（V）の中には、幾何異性体、光学異性体等の立体異性体、互変異性体等が存在し得るものもあるが、本発明は、これらを含め、全ての可能な異性体及びそれらの混合物を包含する。

また、本発明において、前記式（I）〜（V）で表される化合物の薬学上許容される塩としては、例えば薬学上許容される酸付加塩、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン付加塩、アミノ酸付加塩等が挙げられる。

前記式（I）〜（V）で表される化合物の薬学上許容される酸付加塩としては、例えば塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、クエン酸塩、メタンスルホン酸塩等の有機酸塩が挙げられ、薬学上許容される金属塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、亜鉛塩等が挙げられ、薬学上許容されるアンモニウム塩としては、例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム等の塩が挙げられ、薬学上許容される有機アミン付加塩としては、例えば、モルホリン、ピペリジン等の付加塩が挙げられ、薬学上許容されるアミノ酸付加塩としては、例えば、リジン、グリシン、フェニルアラニン等の付加塩が挙げられる。

本発明において、「医薬」とは、式（I）〜（V）で表される化合物のうち少なくともいずれか一つを有効成分として含み、担体、賦形剤、結合剤、希釈剤等を混合することにより製造できる。経口、非経口的に投与することが可能であり、経口投与する場合には、顆粒剤、散剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、シロップ剤等、どのような形態であってもかまわない。また、非経口用の投与形態としては、注射剤、点滴剤、経鼻投与製剤等の外用剤等が挙げられるが、これらに限られるものではない。

また、製剤化にあたっては、本発明による有効成分以外に１種以上の有効成分をさらに添加してもよい。特に、ＤＨＡは、異性化ホップエキスとともに投与することにより、短期記憶、長期記憶ともに増強効果を示したことから、異性化ホップエキスの成分は、ＤＨＡとは異なる作用機作をもつものと考えられた。したがって、本発明の有効成分とＤＨＡを併用できるように製剤化あるいは摂取すると、それぞれを単独に摂取する場合よりも効果の増強が期待できる。

また、本発明の化合物を医薬として投与する場合には、下記実施例を考慮すれば、式（I）〜（V）で表す化合物又はそれらの薬学的に許容される塩もしくはそれらの溶媒和物の投与量及び投与回数は、投与形態、患者の年齢、体重、治療すべき症状の性質もしくは重篤度等により異なるが、通常、経口の場合、成人1人当たり０．０１ｍｇ〜１ｇ、好ましくは０．０５〜１００ｍｇを１日１回ないし数回投与する。静脈内投与等の非経口投与の場合、成人１人当たり０．００１〜１００ｍｇ、好ましくは０．０１〜１０ｍｇを１日１回ないし数回投与する。しかしながら、これら投与量及び投与回数に関しては、前述の種々の条件により変動する。

本発明において、「食品」とは、医薬以外のものであって、摂取可能なものであれば、その形態に特に制限はなく、液状、半液体状、固体状のいずれであってもよく、飲料のような形態も包含する。

また、「食品」には、健康食品、機能性食品、特定保険用食品、栄養補助食品、疾病リスク低減表示を付した食品、病者用食品、又、いわゆるサプリメントのようなものも包含される。

本発明において、異性化ホップエキスに主成分として含まれているイソフムロン類には、イソフムロン、イソアドフムロン、イソコフムロン、イソポストフムロン、イソプレフムロン、テトラハイドロイソフムロン、アロイソフムロン、パライソフムロン、フムニリック酸、ヘキサハイドロイソフムロン、アンチイソフムロン、フルポン等が包含されるが、公知のものであれば特に制限なく用いることができる。

本発明を以下の例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例１〕
≪異性化ホップエキス投与による短期記憶の増強≫
６週齢雄のＣＤ−1マウスにイソフムロンの用量として０，０．０２，０．２，２．０ｍｇ/ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキス（ＩＨＥ、Hopsteiner社製）を胃内へ強制経口投与し、４０分後に健忘を誘発するために０．７５ｍｇ/ｋｇのスコポラミン塩酸塩（ＳＣＰ）を腹腔内投与した。スコポラミンの投与２０分後に自発的交替行動を評価するＹ字迷路試験を実施した（図１（Ｃ））。

マウスは本来、直前に選択したルートとは異なるルートを選択する性質がある。そのため、幅、長さ等が等価の３本のアームを持つＹ字迷路にマウスを入れた場合、通常は直前に進入したアームとは異なるアームに進入する。Ｙ字迷路試験は、マウスのその性質を利用し、短期記憶の評価に利用する試験である。

Y字迷路試験では、一本のアームの長さが２５ｃｍ、壁の高さが２０ｃｍ、床の幅が５ｃｍの３本のアームが各々１２０度の角度で接続されたＹ字迷路を実験装置として使用した。

マウスをＹ字迷路のいずれかのアームの先端へ入れて自由に８分間探索させた際に移動したアームの順を記録した。３回連続で異なるアームを選択し、進入した場合を自発的交替行動と呼ぶ。時間内のアームへの総進入数及び、自発的交替行動数をカウントし、下記式（１）で自発的交替行動変動率（％）を算出した。
自発的交替行動変動率（％）＝自発的交替行動数／（総進入数−２）×１００
・・・・・式（１）
自発的交替行動変動率が高いほど、短期記憶が保持されている事を示す。

結果を図１に示す。一群１０匹で試験を行い、測定値は平均値±標準誤差で示している。図１（Ａ）は自発的交替行動変動率（spontaneous alteration）、（Ｂ）は総進入数（number of entries）を示す。スコポラミン（ＳＣＰ）投与では、総進入数に有意な変動は生じず、異性化ホップエキス投与によっても、行動量に大きな変化がないことを示す。

一方、図１（Ａ）に示すように、スコポラミンを投与した群（ＳＣＰ＋）では、コントロール群（ＳＣＰ−）に比べて、自発的交替行動変動率が減少している。しかしながら、スコポラミン投与した群であっても、異性化ホップエキスを投与することによって、投与量依存的に自発的交替行動変動率が回復しており、異性化ホップエキスに短期記憶を改善する作用が見られた。異性化ホップエキスは、０．０２ｍｇ/ｋｇのイソフムロン投与で有意に改善効果が見られたことから、ごく少量の異性化ホップエキスであっても短期記憶の改善に作用することが明らかとなった。

〔実施例２〕
≪異性化ホップエキス投与による長期記憶の増強≫
次に、新奇物体認識試験を行い、長期記憶に対する異性化ホップエキスの効果を解析した。

マウスは本来新奇物体と認識すると接近し、形状の確認、匂いを嗅ぐなどの探索行動を行う。このとき、記憶している物体に対しては探索行動をとらないか、新奇物体に比べて短い時間しか探索しない。この性質を利用するのが新奇物体認識試験である。

図２（Ｃ）に実験の概要を示す。容器（床が３８．５ｃｍｘ３８．５ｃｍ、高さが４０ｃｍ）の隣り合った角から４ｃｍずつ中央へ離れた場所に２つの同じ形をしたゴルフボール程度の大きさの積み木Ｘ及びＹを設置する。６週齢雄のＣＤ−1マウスに、イソフムロンの用量として０，０．０２，０．２，２．０ｍｇ/ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキス（ＩＨＥ、Hopsteiner社製）を胃内へ強制経口投与した。投与６０分後にマウスをこの容器に入れて、１０分間自由探索を実施し、終了後は飼育ケージへ戻した。これを獲得試行とする。

２４時間後に各個体に同用量の異性化ホップエキスを経口投与し、２４時間前に呈示した積み木ＹをゴルフボールＺに置換した容器の中へ再度入れ、５分間自由探索を行わせて２つの物体への接触時間を各々測定した。これをテスト試行とする。両物体ＸとＺへの探索行動の時間の長さの違いから、記憶の保持を評価する。

マウスは獲得試行とテスト試行の間隔が短い場合、新奇性のある物体（本試験におけるゴルフボールＺ）により長い時間探索行動を示し、その嗜好性は獲得試行とテスト試行の間隔の拡大に伴って減弱する。そのため、新奇性に対する行動変化は「獲得試行時の物体の形状の記憶」を反映していると一般的に考えられている。

各群１０匹のマウスを用い、獲得試行時の物質の探索時間及び、テスト試行時の新奇物質の探索時間を計測し、Discrimination indexを式（２）により算出した。結果を図２（Ａ）に示す。

Discrimination index＝（新奇物質の探索時間（秒）−獲得試行時の物質の探索時間（秒））／総探索時間（秒） ・・・式（２）
Discrimination indexが高いほど、獲得試行時の物体の形状を記憶していることを示す。

図２（Ａ）に示すように、異性化ホップエキスを投与することにより投与量依存的に、Discrimination indexが増加した。異性化ホップエキス投与によって、獲得試行時の物体の形状の記憶が保持され、すなわち、長期記憶が増強していることが示された。

テスト試行時の新奇物体（novel）、非新奇物体（familiar）に対する探索時間を計測し、下記式（３）、（４）により探索時間割合（exploration time (%)）を算出し、グラフにしたのが図２（Ｂ）である。

探索時間割合（familiar）＝物体Ｘ探索時間／総探索時間×１００
・・・式（３）
探索時間割合（novel）＝物体Ｚ探索時間／総探索時間×１００
・・・式（４）
異性化ホップエキスの投与によって、新奇物体（novel）に対する探索時間割合が投与量に依存して増加していることが明らかである。

〔実施例３〕
≪イソフムロンの短期記憶に対する効果≫
異性化ホップエキス中にはα酸（フムロン類）、β酸（ルプロン類）等、様々な物質が含まれている。そこで、記憶に対する効果が異性化ホップエキス中のどの成分に由来するのかを解析するために、シス‐イソＮフムロン（ｃＩＨ）、トランス‐イソＮフムロン（ｔＩＨ）の短期記憶に対する効果を調べた。シス‐イソＮフムロン、トランス‐イソＮフムロンは、非特許文献８の方法により精製して用いた。

６週齢雄のＣＤ−１マウスへイソフムロンの用量として０．２ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキス（ＩＨＥ）、若しくは０．２ｍｇ／ｋｇシス‐イソＮフムロン（ｃＩＨ）、０．２ｍｇ／ｋｇトランス‐イソＮフムロン（ｔＩＨ）を胃内へ強制経口投与した他は実施例１と同様にしてＹ字迷路試験を行った。結果を図３に示す。

シス−イソＮフムロン、トランス−イソＮフムロンには、異性化ホップエキス同様、スコポラミンが誘発する健忘を回復させる効果が見られた。また、その効果は異性化ホップエキスと同等であることも示された。したがって、異性化ホップエキス中のイソフムロンに記憶学習機能を改善する作用があるものと考えられた。

〔実施例４〕
≪イソフムロンの長期記憶に対する効果≫
次に、長期記憶に対するイソフムロンの効果を調べた。６週齢雄のＣＤ−１マウスへイソフムロンとして０．２ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキス（ＩＨＥ）、若しくは０．２ｍｇ／ｋｇシス‐イソＮフムロン、０．２ｍｇ／ｋｇトランス‐イソＮフムロンを胃内へ強制経口投与して獲得試行を行った他は実施例２と同様にして新奇物体認識試験を行った。結果を図４に示す。

シス−イソＮフムロン（ｃＩＨ）、トランス−イソＮフムロン（ｔＩＨ）は、異性化ホップエキス（ＩＨＥ）同様、長期記憶を増強させる効果が見られた。これらの結果を鑑みると、異性化ホップエキスに見られる記憶学習機能を維持、向上、改善させる成分はイソフムロンであり、シス体とトランス体はほぼ同等の効果であると考えられた。

〔実施例５〕
≪フムロンの効果≫
ホップエキスを異性化処理する前のフムロンが記憶学習機能に対して、同様の効果を有するか解析した。フムロンは非特許文献９の方法により精製して用いた。

６週齢雄のＣＤ−１マウスへイソフムロンとして０．５ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキス（ＩＨＥ）、若しくは０．５ｍｇ／ｋｇ、５．０ｍｇ／ｋｇのフムロン（Humulone）を胃内へ強制経口投与した他は実施例１と同様にしてＹ字迷路試験を行った。結果を図５に示す。

フムロンは、異性化ホップエキスと比較すると効果は弱いものの５．０ｍｇ／ｋｇ投与により、記憶学習機能を改善させる効果が認められた。

〔実施例６〕
≪異性化ホップエキスとドコサヘキサエン酸投与による短期記憶の増強≫
ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）には、脳機能を改善し、学習能力、記憶力を増強する効果があることが開示されている（特許文献１）。そこで、ＤＨＡと異性化ホップエキスとを併用した場合の短期記憶に対する効果を解析した。

０．５ ｗ／ｖ％メチルセルロース（ＭＣ）溶液に懸濁させたＤＨＡ５．０ｍｇ／ｋｇ、イソフムロンとして０．５ｍｇ/ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを夫々単独あるいは併用して投与した他は実施例１と同様にしてＹ字迷路試験を行った。なお、溶媒であるメチルセルロース溶液のみを投与したものをコントロールとした。結果を図６に示す。

ＤＨＡ、異性化ホップエキスどちらも単独で短期記憶を改善する効果が認められたが、併用投与により、その効果が増強することを確認した。したがって、ＤＨＡと異性化ホップエキスの作用機序は異なることが示唆された。また、本実験で投与したＤＨＡの量は、通常記憶に対して効果があるとされている量であるが、異性化ホップエキスの方が、自発的交替行動変動率の顕著な改善が認められた。短期記憶に対して異性化ホップエキスが優れた効果を有することが示された。

〔実施例７〕
≪異性化ホップエキスとドコサヘキサエン酸投与による長期記憶の増強≫
次に、ＤＨＡと異性化ホップエキスを併用投与した際の長期記憶の増強に対する効果について検討した。メチルセルロース（ＭＣ）溶液に懸濁させたＤＨＡ５．０ｍｇ／ｋｇ、イソフムロンとして０．５ｍｇ/ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを夫々単独あるいは併用して投与した他は実施例２と同様にして新奇物体認識試験を行った。なお、溶媒であるメチルセルロース溶液のみを投与したものをコントロールとした。結果を図７に示す。

ＤＨＡ、異性化ホップエキスどちらも単独で長期記憶を増強する効果が認められたが、併用投与により、その効果は増強した。したがって、長期記憶に対する効果についても、ＤＨＡと異性化ホップエキスの作用機序は異なることが示唆された。また、ＤＨＡと比較して、異性化ホップエキスの方がより顕著な効果を示した。

〔実施例８〕
≪アルコール酩酊モデルを用いた実験≫
ＳＣＰとは異なる作用機作の健忘モデルとして知られるエタノール誘導健忘症モデルを用いて、異性化ホップエキスの効果を検討した。エタノール自体はＧＡＢＡ_Ａ受容体にアゴニストとして作用し、健忘状態を誘発することが知られている。

６週齢雄のＣＤ−１マウスへ健忘を誘導するために０．７５ｇ／ｋｇのエタノールを経口投与し、その４０分後にイソフムロンとして０，０．２５，０．５ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを胃内へ強制経口投与し、実施例１と同様にＹ字迷路試験を行い、短期記憶を評価した。結果を図８に示す。

図８に示すように、異性化ホップエキスにより投与量依存的にエタノールにより誘導される健忘の改善が見られた。ＳＣＰ投与による健忘モデルとは異なるモデルで短期記憶の改善効果が認められたことから、異性化ホップエキスは種々の記憶学習効果を向上させたいニーズに応用が可能であることが示唆された。

〔実施例９〕
≪異性化ホップエキスによる神経伝達物質の産生誘導≫
異性化ホップエキスの記憶学習機能への作用機序を解析するために、海馬における神経伝達物質の産生を解析した。

ソムノペンチル麻酔処置した８週齢雄のＳＤラットを用いて、試験３日前にマイクロダイアリシスプローブ（Ａ−Ｉ−８−０３、エイコム社）を海馬へ挿入した。プローブの位置は海馬ブレグマから後位−５．８ｍｍ、側位−４．８ｍｍ、腹位４ｍｍとした。２本のステンレス製ネジをアンカーとして頭蓋骨に埋め込み、これをプローブと共にデンタルセメントで頭蓋骨に固定した。

３日間の安静期間後、専用ケージ内で自由行動のもとリンゲル液を２μｌ／ｍｉｎの流速で３時間灌流してその後、２０分ごとに還流液を回収した。そしてイソフムロンとして０、０．５、１．５ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを経口投与し、投与の前５０分間、投与後１００分間の灌流液を回収した。回収した脳灌流液は、ＨＰＬＣ−ＥＣＤシステム（７００ ｓｅｒｉｅｓ，エイコム社）でドーパミン及びアセチルコリンの計測を実施した。結果を図９に示す。

一群４匹のラットを用い、実験を行った。溶媒のみ（０ｍｇ/ｋｇ）投与した場合の２０分ごとに回収したサンプルの総数値を１００としたときに、１．５ｍｇ/ｋｇのイソフムロンを投与した場合の相対値が、１８９．８４±５０．３１であったことから、イソフムロン投与が海馬でのドーパミン産生に効果があることが示された。一方、アセチルコリンに対しては効果が認められなかった。

海馬でのドーパミン産生の増強は記憶学習機能に対して効果があることが示されていることから（非特許文献１）、異性化ホップエキスで認められる記憶学習機能の増強効果はドーパミン産生上昇によるものであることが示唆された。

そこで、異性化ホップエキスを１０日間連続投与、あるいは単回投与し、ドーパミン、及びドーパミンの代謝産物産生への影響を解析した。

イソフムロンとして０、０．２、０．６、１．８ｍｇ／ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを１群７匹で６週齢のＣＤ−１マウスへ1日1回、１０日間連続投与、もしくは、同じく０、０．２、０．６ｍｇ／ｋｇ単回投与を行い、最終投与1時間後に海馬を摘出した。摘出した海馬の除タンパク質処理を行い、前処理した後にＨＰＬＣ−ＥＣＤシステム（７００ ｓｅｒｉｅｓ，エイコム社）でドーパミン（ＤＡ）、及びその代謝物であるジヒドロキシフェニル酢酸（ＤＯＰＡＣ）、３−メトキシチラミン（３−ＭＴ）、ホモバリニン酸（ＨＶＡ）を定量した。結果を図１０に示す。

海馬中のドーパミン（ＤＡ）、及びその代謝物であるジヒドロキシフェニル酢酸（ＤＯＰＡＣ）、３−メトキシチラミン（３−ＭＴ）、ホモバリニン酸（ＨＶＡ）はいずれも異性化ホップエキスを連続、あるいは単回投与することによって、投与量依存的に増加した。

ドーパミンだけではなくその代謝産物の増加が認められたことから、ドーパミンの産生とともにその代謝も増強しており、産生されたドーパミンは機能的に作用していることが明らかとなった。

近年ドーパミンは、神経伝達物質としてだけではなく、成体における神経細胞の増殖や脳の発達に関与することが示唆されている（非特許文献２、３）。上記実験結果によって、海馬でのドーパミンの産生の増強が示されたことにより、本組成物はドーパミンの産生誘導を介して脳機能の維持、向上、及び改善に有効であると考えられた。

したがって、フムロン類、イソフムロン類を成分として含む医薬、食品を摂取することによって、記憶学習能の維持、向上及び改善を期待することができる。連続投与によっても、単回投与によってもドーパミン、及びその代謝産物の増加が見られたことから、日常的に摂取した場合でも、単回で摂取した場合でも効果は期待される。

〔実施例１０〕
≪異性化ホップエキスのＢＤＮＦ，ＩＧＦ−１産生に及ぼす効果≫
ドーパミンは、さらに脳の発育を促すＢＤＮＦ（Brain-derived neurotrophic factor）、ＩＧＦ−１（insulin-like growth factor）といった液性因子の産生を促すことによって、神経細胞の生存や成長、新生を促す作用があるといわれている（非特許文献４〜７）。

そこで、異性化ホップエキスによるこれらの成長因子の産生に対する効果の解析を行った。

一群７匹、６週齢雄のＣＤ−1マウスに、イソフムロンとして０．６ｍｇ/ｋｇとなるように調製した異性化ホップエキスを１日１回、１０日間経口投与を実施した。最終投与の３時間後に海馬を摘出し、海馬に含まれるＢＤＮＦ（Promega社製），ＩＧＦ−１(R&D Systems社製)をＥＬＩＳＡ キットによって定量した。結果を図１１に示す。

ＢＤＮＦ、ＩＧＦ−１ともにコントロールに比べ産生が上昇していることが示された。異性化ホップエキスに含まれるイソフムロンにより、ドーパミン産生が誘導され、さらに、ＢＤＮＦ，ＩＧＦ−１の産生を誘導するものと考えられた。

上記結果から、イソフムロンによるドーパミンの産生及び、ドーパミンによって誘導されるＢＤＮＦ，ＩＧＦ−１の産生によって、記憶学習機能の維持、向上及び改善が期待される。

したがって、本組成物を日常的に摂取することによって、若年層からシニア層にいたるまで、記憶学習機能の維持、向上、及び改善に対するニーズを満たすことが期待される。

Claims (10)

1. 記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物であって、
   有効成分が式（Ｉ）：
   
   ［上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^３及びＲ^４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^３とＲ^４が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（II）：
   ［上記式中、Ｒ^５、Ｒ^６、及びＲ^７は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^８及びＲ^９は水素原子、水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１０、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１０を表し、Ｒ^１０はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^８とＲ^９が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（III）：
   ［上記式中、Ｒ^１１及びＲ^１２は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^１３及びＲ^１４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１５、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１５を表し、Ｒ^１５はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^１３とＲ^１４が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（IV）：
   [上記式中、Ｒ^１６、Ｒ^１７、及びＲ^１８は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]、又は
   式（Ｖ）：
   [上記式中、Ｒ^１９はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]
   のうち少なくともいずれか一つの化合物又はこれらの薬学上許容される塩もしくは溶媒和物であることを特徴とする組成物。
2. 請求項１に記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物において、
   前記有効成分が、異性化ホップエキスに含まれることを特徴とする組成物。
3. 請求項１又は２のいずれか１項に記載の記憶学習機能を維持、向上及び改善するための組成物において、
   前記有効成分がフムロン類、イソフムロン類、又はその薬理学的に許容される塩もしくは溶媒和物の少なくともいずれか１つ以上であることを特徴とする組成物。
4. 請求項１〜３いずれか１項記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物において、
   前記記憶学習機能の維持、向上、及び改善が、ドーパミン産生の上昇によることを特徴とする組成物。
5. 請求項１〜４いずれか１項記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための組成物において、
   さらに、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）又はこれらの薬学上許容される塩と併用投与するためのものであることを特徴とする組成物。
6. 記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品であって、
   有効成分が式（Ｉ）：
   ［上記式中、Ｒ^１及びＲ^２はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^３及びＲ^４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^３とＲ^４が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（II）：
   ［上記式中、Ｒ^５、Ｒ^６、及びＲ^７は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^８及びＲ^９は水素原子、水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１０、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１０を表し、Ｒ^１０はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^８とＲ^９が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（III）：
   ［上記式中、Ｒ^１１及びＲ^１２は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表し、Ｒ^１３及びＲ^１４は水酸基、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_２−６アルケニル基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ^１５、又は−ＣＨ（−ＯＨ）Ｒ^１５を表し、Ｒ^１５はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表すが、Ｒ^１３とＲ^１４が同時に水酸基を表すことはない。］、
   式（IV）：
   [上記式中、Ｒ^１６、Ｒ^１７、及びＲ^１８は水素原子、Ｃ_１−６アルキル基、又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]、又は
   式（Ｖ）：
   [上記式中、Ｒ^１９はＣ_１−６アルキル基又はＣ_２−６アルケニル基を表す。]
   のうち少なくともいずれか一つの化合物又はこれらの薬学上許容される塩もしくは溶媒和物であることを特徴とする医薬、又は食品。
7. 請求項６記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品において、
   前記有効成分が、異性化ホップエキスに含まれることを特徴とする医薬、又は食品。
8. 請求項６又は７いずれか１項記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品において、
   前記有効成分がフムロン類、イソフムロン類、又はその薬理学的に許容される塩もしくは溶媒和物の少なくともいずれか１つ以上であることを特徴とする医薬、又は食品。
9. 請求項６〜８いずれか１項記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品において、
   前記記憶学習機能の維持、向上、及び改善が、ドーパミン産生の上昇によることを特徴とする医薬、又は食品。
10. 請求項６〜９いずれか１項記載の記憶学習機能を維持、向上、及び改善するための医薬、又は食品において、
    さらに、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）又はこれらの薬学上許容される塩と併用投与するためのものであることを特徴とする医薬、又は食品。