JP2015505821A - ヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティの増強 - Google Patents

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Abstract

本発明は、一般に、栄養、健康及びウェルネスの分野に関する。例えば、本発明は、ヒドロキシケイ皮酸及びこれらの健康上の利益に関する。本発明は、ヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティ及び/又は生物有効性を増強することが可能になる組成物を開示する。本発明によれば、これは、少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体をヒドロキシケイ皮酸と同時投与することにより達成することができる。【選択図】 なし

Description

発明の詳細な説明
本発明は、一般に、栄養、健康及びウェルネスの分野に関する。例えば、本発明は、ヒドロキシケイ皮酸及びこれらの健康上の利益に関する。本発明は、ヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティ及び/又は生物有効性を増強することが可能になる組成物を開示する。本発明によれば、これは、少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体をヒドロキシケイ皮酸と同時投与することにより達成することができる。
ヒドロキシケイ皮酸は、私たちの食事において非常に豊富なフェノール化合物であり、ヒドロキシケイ皮酸は、果実、野菜及びコーヒーに遍在的に見出される。ヒドロキシケイ皮酸の1日摂取量の推定値は、特に、コーヒー愛飲者(coffee drinker)の間で非常に高くなり得る(500〜1000mg/d)。in vitro及びin vivo試験によれば、ヒドロキシケイ皮酸の摂取は、これらの抗酸化能力に結び付く有益な効果に関係することが示唆されている[Natella Fら、J Agric Food Chem 2002年;50巻:6211〜6頁;Natella Fら、Am J Clin Nutr 2007年;86巻:604〜9頁;Poquet Lら、Arch Biochem Biophys 2008年;476巻:196〜204頁。]。
しかしながら、ヒトにおいては、ヒドロキシケイ皮酸の初回通過代謝は、これらのバイオアベイラビリティを制限することにおいて主な役割を果たしている。第II相酵素は、特に、硫酸、グルクロニド又はアミノ酸の抱合体を形成することによる食事性ヒドロキシケイ皮酸の不活性化に直接関与している。[Poquet Lら、Biochem Pharmacol 2008年;75巻:1218〜29頁]。いくつかのヒト及びin vitroメカニズム試験では、吸収されたヒドロキシシンナマートが腸及び肝臓において広範に代謝されることが示され、また関与する主な代謝酵素としてスルホトランスフェラーゼ(SULT)が同定された。結果として、ヒドロキシケイ皮酸の硫酸抱合体は、ヒトの血漿及び尿中で検出される主な形態であり、遊離酸は低レベルで見出されることが判明している。ヒトにおいては、サイトゾルのSULTは、分子量の低い内因性化合物及び生体異物の硫酸化を触媒する11のメンバーからなる[Blanchard RLら、Pharmacogenetics 2004年;14巻:199〜211頁]。ヒドロキシケイ皮酸スルファートは、ヒトの肝臓及び腸のホモジネートにおいて形成される主な生成物であることから、両方の臓器がヒトにおけるヒドロキシケイ皮酸の硫酸化に寄与することが指摘されている。硫酸化はフェノール性ヒドロキシル基を標的としており、この基がヒドロキシケイ皮酸の強力な抗酸化能力の主な決定因子である[Giacomelli Cら、Redox Rep 2004年;9巻:263〜9頁]。そのようなことから、ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化は、ヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティに対して重大な影響を与え、これらの生物有効性を低下させる。
しかしながら、遊離ヒドロキシケイ皮酸は有益な抗酸化能力を示すので、ヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティを増強することを可能にする組成物を利用可能にすることが望ましい。
本発明者らは、この必要性に応えている。
したがって、本発明の目的は、現況技術を改善すること及びヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティを増強することを可能にし、その結果、抗酸化能力の向上を示す天然の組成物を提供することであった。
本発明者らは、独立請求項の主題によって本目的を達成し得るということがわかったことに驚いた。従属請求項は、本発明のアイデアをさらに発展させている。
本発明者らは、5種の主な食事性ヒドロキシケイ皮酸(コーヒー酸、ジヒドロコーヒー酸、ジヒドロフェルラ酸、フェルラ酸及びイソフェルラ酸)の硫酸化に対するフラボノイド及びこれらの抱合体の阻害効果を実証している。
ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化に対する11種の食事性フラボノイドアグリコンの阻害効果は、ヒトの腸及び肝臓ホモジネートにおいて示された。ヒトの血漿中の主なケルセチン抱合体であるケルセチン−3−グルクロニド、ケルセチン−7−グルクロニド及びケルセチン−3’−スルファートの、硫酸化に対する効果は、ヒトの肝臓ホモジネートにおいて示された。
ルテオリン、ケルセチン及びケルセチン抱合体のヒドロキシケイ皮酸の硫酸化に対する阻害効果はまた、ヒト肝臓のモデルとしてのヒト肝癌細胞株、HepG2において実証された。
これらの知見に基づいて、本発明者らは、SULTを阻害することが、未抱合のヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティを改善する戦略になり得、これにより次に生物有効性の強化が導かれると信じている。特に、消化管内のフラボノイドの局所濃度は血漿中のフラボノイドの局所濃度よりもはるかに高いため、ヒトの消化管(gut)SULTは食事由来の用量のフラボノイドによって阻害され得る[Manach Cら、Am J Clin Nutr 2005年;81巻:230S〜42S]。
ヒト肝臓は、ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化の別の重要な部位である。しかしながら、in vivoでは、フラボノイドは、広範に抱合体へと代謝される。
本発明者らは、フラボノイド抱合体がまた、腸吸収後のヒドロキシケイ皮酸の硫酸化の有効な阻害剤であることを現在見出している。
フラボノイドには、ヒトの腸及び肝臓におけるSULT 1Aの阻害によってヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティを調節する潜在能力を有しているので、ヒドロキシケイ皮酸をフラボノイドと同時摂取(co−consumption)すると、循環中に未抱合のヒドロキシケイ皮酸の濃度が高まり、結果として、ヒドロキシケイ皮酸の摂取後に、生物有効性が高まる。
したがって、本発明は一部で、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害の治療、軽減又は予防に使用するための少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸を含む組成物であって、少なくとも1種のフラボノイド及び/又はその抱合体が加えられている、組成物に関する。
本発明はさらに一部で、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害の治療、軽減又は予防に使用するための少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸を含む組成物であって、フラボノイドの少なくとも1種のグリコシド抱合体及びヒドロキシケイ皮酸を含む組成物に関する。少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体は、少なくとも1種のヒドロキシケイ皮酸を天然に含有する組成物に加えることができる。
したがって、本発明の組成物は、組成物の中のフラボノイドのグリコシド抱合体及び/又はヒドロキシケイ皮酸の天然含有量に比べて、少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体及び/又は少なくとも1種のヒドロキシケイ皮酸を豊富にすることができる。
例えば、少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体及び/又は少なくとも1種のヒドロキシケイ皮酸の含有量は、1.2、1.5、1.7、2、5、又は10倍豊富にすることができる。
本発明はまた、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害を治療する、軽減する又は予防する組成物を調製するための、少なくとも1種のフラボノイド及び/又はその抱合体と組み合わせた少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸の使用に関する。
本発明はまた、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害を治療する、軽減する又は予防する組成物を調製するための、少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそのグリコシド抱合体の使用に関する。その場合、少なくとも1種のフラボノイドは、1日の栄養と共に摂取されるヒドロキシケイ皮酸のバイオアベイラビリティ及び生物有効性を増強する。
そのようなことから、本発明はまた一部で、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害の治療、軽減又は予防に使用するための少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそのグリコシド抱合体を含む組成物に関する。本組成物は、ヒドロキシケイ皮酸を天然に含有する食品又は飲料の摂取前、摂取後又は摂取中に投与することができる。
本発明者らは、少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそれらの抱合体が、食事性ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化を少なくとも部分的に阻害することを見出している。
フラボノイドは、アピゲニン、ルテオリン、ケンフェロール、イソラムネチン、ケルセチン、ヘスペレチン、ゲニステイン、ダイゼイン、(+)−カテキン、(−)−エピカテキン、フロレチン、又はそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
本発明者らは、ゲニステイン、ダイゼイン、アピゲニン、フロレチン、ルテオリン及び/又はケルセチンが、試験された条件下で特に有効であることを見出した。
重要なことに、本発明者らは、フラボノイドだけでなくそれらのグリコシド抱合体も、本発明の目的のために用いることができるということを見出した。
抱合体として、グリコシド抱合体を用いてもよい。
グリコシドとして、ラムノース、グルコース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース又はこれらのグリコシドの組み合わせ、例えば、ルチノシド(rutinoside)を用いることができる。
フラボノイドのグリコシド抱合体の例は、ルチン(ケルセチン−3−O−ルチノシド)、及び/又はダイズイン(ダイゼイン−7−O−グルコシド)であり得る。
治療用途において、組成物は、疾患及びその合併症の症状を少なくとも部分的に治癒する又は停止するのに十分な量で投与される。これを達成するために適切な量は、「治療有効用量」と定義される。この目的のための有効な量は、疾患の重症度並びに患者の体重及び全身状態など、当業者に公知のいくつかの因子に依存する。
予防用途において、本発明による組成物は、ある特定の疾患に感受性である患者、さもなければある特定の疾患のリスクがある患者に、疾患を発症するリスクを少なくとも部分的に低減するのに十分な量で投与される。このような量は、「予防有効用量」であると定義される。また、正確な量は、患者の健康状態及び体重など、患者に特有のいくつかの因子に依存する。
本出願では、ヒドロキシケイ皮酸並びに/又はフラボノイド及び/若しくはそれらのグリコシド抱合体は、治療又は予防有効用量で投与される。かかる用量は、当業者によって正確に決定することができる。
例えば、本発明の組成物は、1回分当たりヒドロキシケイ皮酸を少なくとも1mg、ヒドロキシケイ皮酸を少なくとも10mg、又はヒドロキシケイ皮酸を少なくとも50mgを含むことができる。
例えば、本発明の組成物は、1回分当たりフラボノイド及び/又はそれらの抱合体を少なくとも10mg、少なくとも100mg、又は少なくとも1000mgを含むことができる。
例えば、フラボノイド及び/又はそれらの抱合体並びにヒドロキシケイ皮酸は、100:1〜約1:1、又は100:1〜約10:1の範囲のモル比で組成物中に存在し得る。より多くのフラボノイドが用量依存的に硫酸抱合体を形成することにより、ヒドロキシケイ皮酸は不活性化から防御されるが、前述の比がほとんどの用途に通常理想的であることが見出された。
少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそれらの抱合体は、任意の形態で、例えば、化学的に合成された化合物として又は天然の供給源から精製された化合物として提供され得る。
しかしながら、少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそれらの抱合体は、天然の食品又はその抽出物の形態で、組成物に加えられることが好ましい。
これは、この組成物の自然性(naturality)を明確に示している。
少なくとも1種のフラボノイド及び/又はそれらの抱合体の天然の供給源は、紅茶若しくは緑茶、ケイパー、ラビジ、リンゴ、タマネギ、特に赤タマネギ、赤ブドウ、柑橘類果実、トマト、ブロッコリー、ラズベリー、ボグ・ホワートルベリー(bog whortleberry)、コケモモ、クランベリー、チョコベリー、スィートローワン(sweet rowan)、ローワンベリー(rowanberry)、シーバックソーンベリー(sea buckthorn berry)、ガンコウラン(crowberry)、プリックリペアー カクタス果実(prickly pear cactus fruit)、又はそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
同様に、ヒドロキシケイ皮酸もまた、例えば、化学的に合成された化合物として、又は天然の供給源から精製された化合物として、任意の形態で提供され得る。ここでもまた、ヒドロキシケイ皮酸は天然の食品又はその抽出物として提供される場合好ましい。
例えば、ヒドロキシケイ皮酸は、コーヒー、ココア、野菜又は果実から得ることができる又はそれらとして提供され得る。
ヒドロキシケイ皮酸は、好ましくは食事性ヒドロキシケイ皮酸であり、コーヒー酸、ジヒドロコーヒー酸、ジヒドロフェルラ酸、フェルラ酸、イソフェルラ酸、又はそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
食事性ヒドロキシケイ皮酸の好ましい例は、コーヒー酸、フェルラ酸、又はそれらの組み合わせである。
本発明の組成物は、酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害の治療、予防又は軽減における使用のためであり得る。
これらの障害は、高血糖症、2型糖尿病、心血管障害、急性免疫性及び/又は炎症性応答、紫外(UV)放射線によって引き起こされる皮膚細胞損傷、細胞老化の加速、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
本発明の組成物は、例えば、摂取される美容組成物として、美容上の目的のために用いることもできる。
したがって、本発明はまた、酸化による損傷を治療する又は予防するための、少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸及び少なくとも1種のフラボノイド及び/又はその抱合体を含む組成物の美容のための使用であって、上記組成物が経口で投与される、使用に関する。
組成物は、ヒト又は動物の使用に適した任意の組成物であってよい。例えば、組成物は、食品、飲料、ペットフード製品、栄養補助食品、食品添加物又は美容製品からなる群から選択され得る。
したがって、組成物は、ヒト又は動物(例えば、ネコ又はイヌなどの愛がん動物)に投与することができる。
組成物は、1日のうちの任意の時間に摂取され得る。しかしながら、本発明の組成物を朝投与して、その日の課題のために身体を整えることが好ましいことがある。
終日にわたって、身体が良好に防御されることを保証するために、本発明の組成物を日中に、例えば、食事と共に摂取することがやはり好ましいこともある。したがって、本発明の組成物は、朝、昼食時及び夕方に投与することができる。
当業者であれば、開示されている本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載した本発明のすべての特徴を自由に組み合わせることができることを理解されよう。特に、本発明の使用のために記載される特徴は、本発明の組成物に適用することができ、逆の場合も同様であり得る。
本発明のさらなる利点及び特徴は、以下の実施例及び図から明らかである。
HepG2細胞におけるルテオリン、ケルセチン、及びケルセチン抱合体の、コーヒー酸(A)及びフェルラ酸(B)の硫酸化に対する阻害効果を示す図である。コーヒー酸及びフェルラ酸(10μM)を、ルテオリン、ケルセチン又はケルセチン抱合体の存在下で4時間インキュベートした。
1.1.ヒト肝臓及び腸S9におけるフラボノイドによるヒドロキシケイ皮酸の硫酸化の阻害
最終容積50μL中のインキュベーション混合物は、100μMビタミンC、100μM PAPS及び1mM DTTを含む100mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)からなるものであった。ヒト肝臓S9及び腸S9ホモジネートを、それぞれ1mg/mL及び0.4mg/mLで用いた。フラボノイドをDMSOに溶解した5mM原液から加え、最終DMSO濃度を等しく0.2%とした。ケルセチン−3−グルクロニド、ケルセチン−7−グルクロニド及びケルセチン−3’−スルファートを水に溶解した。15分間のプレ−インキュベーション期間後、DMSO中の50mM原液から10μMケイ皮酸及び25μMジヒドロケイ皮酸を加えることにより反応を開始した。ケルセチングルクロニドの加水分解を阻害するために、いくつかの分析において、5mMサッカロラクトンを加えた。37℃の水浴で30分間のインキュベーション後、500mM HClを含有する10μL氷冷アセトニトリルを加えることにより反応を停止した。対照は、同一の条件下で処理し、0.2%DMSO(最終濃度)を緩衝液に加えたサンプルからなるものであった。分析までサンプルを−70℃で貯蔵した。
1.2.HepG2細胞培養
HepG2細胞(ATCC)を、加湿したCO/O 5%雰囲気下、37℃で75cmの細胞培養フラスコで常法通り培養した。培地は、10%ウシ胎児血清(Sigma−Aldrich)及び100U/mlペニシリン−ストレプトマイシンを補充したイーグルの最少必須培地(EMEM)からなるものであった。実験はすべて、80〜95継代の間のHepG2細胞で行った。代謝試験のために、HepG2細胞を、12ウェルプレートに1ウェル当たり細胞密度2×10で播種した。実験に用いる前に、細胞単層を、放置して96時間増殖させた。ヒドロキシケイ皮酸代謝実験を、100μMビタミンC及び1.8mM CaClを含み、pH6.5に調整した無血清培地で行った。ケイ皮酸(10μM)及びジヒドロケイ皮酸(25μM)をDMSO中の50mM原液から加えた。ケルセチン及びルテオリン(5mM)もDMSOに溶解し、培地に加えて最終DMSO濃度0.25%にした。阻害剤を含む又は含まないヒドロキシケイ皮酸0.4mLを、HepG2細胞に加え、37℃で4時間インキュベートした。次いで、インキュベーション培地を収集し、1mMビタミンCで酸性にし、減圧下で乾燥した。残留物を、5分間の超音波処理及び1分間のボルテックスによって、最初に500μLアセトニトリルで、その後、500μLメタノールで抽出した。抽出物を合わせ、17,000gで10分間遠心分離した。上清を減圧下で蒸発させた。HPLC分析前、乾燥した残留物を初回移動相100μLに再溶解した。
1.3.ヒドロキシケイ皮酸についてのHPLC法
Agilent 1200シリーズ液体クロマトグラフィーシステムを用いてHPLC分析を行った。コーヒー酸、フェルラ酸、イソフェルラ酸、ジヒドロフェルラ酸及びそれらの抱合体の分析について、Zorbax XDB−C18カラム(4.6×150mm、5μm)で、クロマトグラフィーを行った。移動相は、20mMギ酸アンモニウム、pH2.8(A)及びメタノール(B)からなるものであった。コーヒー酸及び抱合体の分析について、1mL/分で、20分でB5%〜25%、次に2分でB80%、3分間でB5%まで戻してサンプルを溶出させた。フェルラ酸及びイソフェルラ酸及びそれらの抱合体の分析について、グラジエントは、1mL/分で、10分でB10%〜20%、15分でB60%、次いで、2分間B80%に設定し、3分間B10%まで戻した。ジヒドロフェルラ酸及び抱合体分析を、1mL/分で、15分でB10%〜20%、10分でB60%、2分間B80%まで、最後に、3分間B10%にして行った。ジヒドロコーヒー酸及び抱合体について、移動相として20mMギ酸アンモニウム、pH4.5(A)及びメタノール(B)を用いたZorbax XDB−C18カラム(4.6×50mm、1.8μm)で分析を行った。グラジエントは、3%(B)で開始し、15分間維持し、その後、5分でB40%まで増加させ、次いで、5分間B3%に戻した。サンプルを遠心分離し、上清25μLをカラムに注入した。光ダイオードアレイ検出器を用いて280nm及び310nmでUV−検出を行った。コーヒー酸、フェルラ酸及びイソフェルラ酸を310nmで定量化し、ジヒドロフェルラ酸及びジヒドロコーヒー酸を280nmで定量化した。
2.結果
フラボノイド及びそれらの抱合体の阻害効果(IC50)を、表1、表2及び表3に示す。
Figure 2015505821
Figure 2015505821
Figure 2015505821
フラボノイドは、ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化の強力な阻害剤であることが判明した。イソフラボンは、腸S9における最も強力な阻害剤であり、ケルセチン及びルテオリンは、肝臓S9における最も有効な阻害剤であった。血液中で見出された形態としてのケルセチン抱合体は、低マイクロモル範囲のIC50値でやはり有効であった。
HepG2細胞中のヒドロキシケイ皮酸の硫酸化に対するフラボノイド及び抱合体の効果を、図1A及び図1Bにまとめた。

Claims (13)

  1. 酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害の治療、軽減又は予防に使用するための少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸を含む組成物であって、少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体が加えられている、組成物。
  2. 少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体が、食事性ヒドロキシケイ皮酸の硫酸化を少なくとも部分的に阻害する、請求項1に記載の組成物。
  3. 1回分当たりヒドロキシケイ皮酸を少なくとも1mg含む、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 100:1〜10:1の範囲のモル比で、フラボノイドのグリコシド抱合体及びヒドロキシケイ皮酸を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体が、天然の食品又はその抽出物の形態で組成物に加えられている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 天然の食品が、紅茶若しくは緑茶、ケイパー、ラビジ、リンゴ、タマネギ、特に赤タマネギ、赤ブドウ、柑橘類果実、トマト、ブロッコリー、ラズベリー、ボグ・ホワートルベリー、コケモモ、クランベリー、チョコベリー、スィートローワン、ローワンベリー、シーバックソーンベリー、ガンコウラン、プリックリペアー カクタス果実、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項5に記載の組成物。
  7. 食事性ヒドロキシケイ皮酸が、コーヒー、ココア、野菜又は果実から得られる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 食事性ヒドロキシケイ皮酸が、コーヒー酸、ジヒドロコーヒー酸、ジヒドロフェルラ酸、フェルラ酸、イソフェルラ酸、又はそれらの組み合わせの群から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. フラボノイドのグリコシド抱合体が、ケルセチンのグリコシド抱合体からなる群から選択される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 酸化ストレス、炎症プロセス及び/又は免疫応答の低下と関連付けられる障害が、高血糖症、2型糖尿病、心血管障害、急性免疫性及び/又は炎症性応答、紫外(UV)放射線によって引き起こされる皮膚細胞損傷、細胞老化の加速、並びに、それらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 食品、飲料、ペットフード製品、栄養補助食品、食品添加物又は美容製品からなる群から選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 朝に投与される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 酸化による損傷を治療する又は予防するための、少なくとも1種の食事性ヒドロキシケイ皮酸及び少なくとも1種のフラボノイドのグリコシド抱合体を含む組成物の美容のための使用であって、前記組成物が経口で投与される、使用。
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