JP2017078032A - 運動機能の向上剤 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な抗疲労剤、疲労回復促進剤、運動機能促進剤、筋肉増強剤を提供し、更に、医薬、食品として摂取することができる組成物を提供する。【解決手段】上記課題を解決するための本発明の技術的特徴は以下のとおりである。（１）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする運動機能の向上剤。（２）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする疲労回復促進剤。（３）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする筋肉増強剤。（４）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする抗疲労剤。【選択図】なし

Description

本発明は、新規な、抗疲労剤、疲労回復促進剤、運動機能の向上剤、筋肉増強剤に関するものである。本発明は、飲食品、医薬品、医薬部外品等に広く利用される。

「疲労」とは「過度の肉体的および精神的活動、または疾病によって生じた独特の不快感と休養の願望を伴う身体の活動能力の減退状態である」と2010年に日本疲労学会にて定義された。つまり、一例として運動後、我々の身体は疲労にさらされ、身体機能が低下するということである。

肉体的活動による疲労は以前まで乳酸によるアシドーシスが主要な原因だと考えられてきた（非特許文献１）。しかしながら、乳酸は疲労の直接的な原因ではなく、むしろ疲労を回復させる働きがあるとの報告もある（非特許文献２〜５）。最近の研究では、疲労はいくつかの要因が複合的に関与していると考えられている（非特許文献６〜１０）。
これまでの研究から疲労はATP-metabolismと関連がある。筋細胞におけるATPaseの活性低下は疲労を誘引することが報告されている（非特許文献１１）。それはATP:ADP比率を保つために細胞内のpHが変化すること（アシドーシス）に起因するものである（非特許文献１２）。細胞内アシドーシスはATPaseを含む多くの酵素の活性に影響を及ぼす。その結果、身体機能の低下や疲労が引き起こされる。

また、疲労は酸化ストレスとも関連がある。しかしながら、その関係は完全には明らかにはなっていない。様々なストレスにさらされることで我々の身体は活性酸素が産生される。筋肉において活性酸素種は筋炎症や筋肉損傷(muscle damages)を引き起こす（非特許文献１２〜１４）。これが疲労を引き起こすと考えられている。実際に疲労を客観的に評価する際にしばしば酸化ストレスのバイオマーカーが使用される（非特許文献１２）。

AMPKは細胞内のエネルギーセンサーで運動によって活性化し、糖や脂質代謝を促進することが良く知られている（非特許文献１５）。一方で、AMPKは運動機能や疲労とも関連がある。AMPKアゴニスト（AICAR）を４週間マウスに投与したところ、44%走行時間（running endurance）が向上したとの報告がある（非特許文献１６）。このことからAMPKの活性化は運動による疲労を低減することが示唆される。また、AMPKの活性化は慢性疲労症候群とも関連があると報告されている（非特許文献１７）。
これまでに我々は黒ショウガに含まれるポリメトキシフラボン類がAMPKを活性化させることで、糖や脂質の代謝を促進しエネルギー産生を向上させることを明らかにしている。

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このような背景の下、本発明者は、黒ショウガ及びその抽出物に、経口投与によってマウス運動機能の向上作用及び運動後の疲労回復作用、筋肉量の増加作用、抗疲労作用を有することを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、新規な、抗疲労剤、疲労回復促進剤、運動機能の向上剤、筋肉増強剤を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の技術的特徴は以下のとおりである。
（１）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする運動機能の向上剤。
（２）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする疲労回復促進剤。
（３）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする筋肉増強剤。
（４）黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする抗疲労剤。

黒ショウガ抽出物の運動機能の向上作用等の評価方法を示すフローチャートである。 水平棒試験の方法を示す写真である。 強制遊泳試験方法を示す写真である。 遊泳前の水平棒試験結果を示すグラフである。 遊泳後の水平棒試験結果を示すグラフである。 遊泳後の水平棒試験（疲労度）の結果を示すグラフである。 体重当たりのヒラメ筋重量を示すグラフである。

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とすることを特徴とする。
本発明に用いる「黒ショウガ」とは、ケンフェリア・パルビフローラ（Ｋａｅｍｐｆｅｒｉａ ｐａｒｖｉｆｌｏｒａ）という学名をもつ植物で、東南アジアに分布しておりショウガ科ケンフェリア属に属する。

タイやラオスなどの伝承医学において、精力増進、滋養強壮、血糖値の低下、体力回復、消化器系の改善、膣帯下、痔核、痔疾、むかつき、口内炎、関節痛、胃痛の改善などに利用されている。

本発明に使用される黒ショウガは根茎を用いる。黒ショウガの形態は、特に限定するものではなく、未熟根茎、完熟根茎、乾燥根茎等のいずれでもよい。なお、根茎を絞って得られる搾汁液の使用も同様に好ましい。搾汁液の形態は、特に限定するものではなく液状でも濃縮乾燥した粉末状のいずれでもよい。

しかしながら、生の根茎や搾汁液の場合は保管に注意が必要なため、根茎をスライスして乾燥させたものがもっとも好ましい。

スライスした乾燥根茎を使用する場合には、抽出効率を高めるために、あらかじめ根茎を粉砕機等で４０メッシュ程度に粉砕しておくことが好ましい。

抽出に使用する溶媒や温度条件等については、特に限定されるものではなく、任意に選択、設定することができる。抽出溶媒としては、水、酸、塩基等といった非有機溶媒や、親水性溶媒、アセトン等といった有機溶媒を選択することができる。親水性溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール及びブチルアルコールからなる低級アルコール群から選択される１種類以上が、操作性、抽出効率の点から好ましい。ただし、有機溶媒による抽出よりもむしろ非有機溶媒による抽出が好ましく、なかでも水、温水や熱水、及びわずかに酸を添加した水、エタノールのいずれかの選択がよい。

このとき使用する酸としては、特に限定するものではない。ただし、入手のしやすさ及び安全性、後処理の観点から、酢酸の使用が好ましい。

さらに、上記の抽出において、抽出残渣に対して再度抽出工程を１回またはそれ以上繰り返すことが好ましく、この方法によれば抽出効率を向上させることができる。この場合の抽出に用いる溶媒は、同じものであっても異なるものであってもよい。

上記の抽出物は、そのままでも使用できるが、濾過、遠心分離及び分留といった処理を行って、不溶性物質及び溶媒を取り除くことがより好ましい。このような処理を行うことで、より純度が高くなり、応用範囲も広くなる。
その後、常法に従って抽出液に希釈、濃縮、乾燥、精製等の処理を施し、運動機能の向上剤、疲労回復促進剤、筋肉増強剤、抗疲労剤（以下、単に「運動機能の向上剤等」という）とする。
なお、精製方法としては、例えば、活性炭処理、樹脂吸着処理、イオン交換樹脂、液−液向流分配等の方法が挙げられるが、食品等に添加する場合には大量に使用するものではないから、未精製のままで使用してもよい。

抽出物及びその画分はそのままで使用することも可能であるが、必要に応じて噴霧乾燥や凍結乾燥等の手段により乾燥粉末化させて使用することも可能である。

本発明の運動機能の向上剤等は、本発明の運動機能の向上剤等は、前述の効果を目的として、様々な用途に適用することができる。用途として、医薬品、試薬（研究用、テストキット用）、経口摂取用組成物（たとえば、健康食品、機能性表示食品、サプリメント、特定用途食品、及びペット用サプリメント等）が挙げられる。

本発明の運動機能の向上剤等を含む医薬組成物は、賦形剤、担体又は添加剤を含んでいてもよい。賦形剤、担体及び添加剤としては、通常使用され、かつ薬学的に許容されるものであれば特に限定されず、その種類及び組成は、適宜変更が可能である。

賦形剤としては、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム等が挙げられ、担体としては、滅菌水、生理食塩水、及び各種緩衝液等が挙げられる。添加剤としては、粘ちょう剤、緩衝材、保存剤、防腐剤等が挙げられる。

医薬用組成物の剤型としては特に制限されるものではなく、必要に応じて適宜選択すればよいが、例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等の経口剤；注射剤、坐剤、塗布剤等の非経口剤が挙げられる。

錠剤、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等の経口剤は、例えば、デンプン、乳糖、白糖、トレハロース、マンニット、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を用いて常法に従って製造される、これらの製剤中の本発明の化合物の配合量は特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。この種の製剤には、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤、着色剤、香料等を適宜使用することができる。

非経口剤の場合、患者の年齢、体重、疾患の程度等に応じて用量を調節し、例えば、静注、点滴静注、皮下注射、筋肉注射等によって投与する。この非経口剤は常法に従って製造され、希釈剤として一般に注射用蒸留水、生理食塩水等を用いることができる。さらに必要に応じて、殺菌剤、防腐剤、安定剤等を加えてもよい。また、この非経口剤は安定性の点から、バイアル等に充填後冷凍し、通常の凍結乾燥処理により水分を除き、使用直前に凍結乾燥物から液剤を再調製することもできる。さらに必要に応じて、等張化剤、安定剤、防腐剤、無痛化剤等を加えてもよい。その他の非経口剤の例として、外用液剤、軟膏等の塗布剤、直腸内投与のための坐剤等が挙げられ、これらも常法に従って製造される。

本発明を健康食品（機能性表示食品、特定保健用食品、健康飲料及びサプリメントを含む）に用いる場合、各種健康食品の原材料として本発明の化合物を健康食品に添加したり、必要に応じてデキストリン、乳糖、デンプン等の賦形剤や香料、色素等とともにペレット、錠剤、顆粒等に加工したり、またゼラチン等で被覆してカプセルに成形加工して健康食品を製造することができる。

健康食品に配合される運動機能の向上剤等の配合割合は、該運動機能の向上剤等の期待される効果が得られるのであれば特に制限されないが、通常、１回あたりの摂取量が０．０００１〜２０００ｍｇ程度である。

これらの健康食品には、その種類に応じて種々の成分を配合することができ、例えば、ブドウ糖、果糖、ショ糖、マルトース、ソルビトール、ステビオサイド、コーンシロップ、乳糖、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、Ｌ−アスコルビン酸、ｄｌ−α−トコフェロール、エリソルビン酸ナトリウム、グリセリン、プロピレングリコール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、アラビアガム、カラギーナン、カゼイン、ゼラチン、ペクチン、寒天、ビタミンＢ類、ニコチン酸アミド、パントテン酸カルシウム、アミノ酸類、カルシウム塩類、色素、香料、保存剤等の食品素材を使用することができる。さらに、健康維持機能をもった運動機能の向上剤等には、他の抗酸化物質や健康食品素材などの配剤、例えば、抗酸化物質（還元型アスコルビン酸（ビタミンC）、ビタミンE、還元型グルタチン、トコトリエノール、ビタミンＡ誘導体、リコピン、ルテイン、アスタキサンチン、ゼアキサンチン、フコキサンチン、尿酸、ユビキノン、コエンザイムＱ10、葉酸、ニンニクエキス、アリシン、セサミン、リグナン類、カテキン、イソフラボン、カルコン、タンニン類、フラボノイド類、クマリン、イソクマリン類、ブルーベリーエキス）、健康食品素材（V.（ビタミン）A、V.B1、V.B2、V.B6、V.B1２、V.C、V.D、V.E、V.P、コリン、ナイアシン、パントテン酸、葉酸カルシウム、EPA、オリゴ糖、食物繊維、スクアレン、大豆レシチン、タウリン、ドナリエラ、プロテイン、オクタコサノール、DHA、卵黄レシチン、リノール酸、ラクトフェリン、マグネシウム、亜鉛、クロム、セレン 、カリウム、ヘム鉄、カキ肉エキス、キトサン、キチンオリゴ糖、コラーゲン、コンドロイチン、ウコン、カンゾウ、クコシ、ケイヒ、サンザシ、生姜、霊芝、シジミエキス、スッポン、カミツレ、カモミール、セイヨウタンポポ、ハイビスカス、ハチミツ、ボーレン、ローヤルゼリー、ライム、ラベンダー、ローズヒップ 、ローズマリー、ビフィズス菌、フェーカリス菌、ラクリス、小麦胚芽油、ゴマ油、シソ油、大豆油、中鎖脂肪酸、アガリクス、イチョウ葉エキス、ウコン、コンドロイチン、玄米胚芽エキス、レイシ、タマネギ、DPA、 甜茶、冬虫夏草、ニンニク、蜂の子、パパイヤ、プーアル、プロポリス、メグスリの木、ヤブシタケ、ノコギリヤシ、ヒアルロン酸、コラーゲン、ギャバ、ハープシールオイル、サメ軟骨、グルコサミン、レシチン、ホスファチジルセリン、田七ニンジン、桑葉、大豆抽出物、エキナセア、エゾウコギ、大麦抽出物、オリーブ葉、オリーブ実、ギムネマ、バナバ、サラシア、ガルシニア、キトサン、セントジョーンズワート、ナツメ、ニンジン、パッションフラワー、ブロッコリー、プラセンタ、ハトムギ、ブドウ種子、ピーナッツ種皮、ビルベリー、ブラックコホシュ、マリアアザミ、月桂樹、セージ、ラフマ、黒酢、ゴーヤー、マカ、紅花、亜麻、ウーロン茶、花棘、カフェイン、カプサイシン、キシロオリゴ糖、グルコサミン、ソバ、シトラス、食物繊維、プロテイン、プルーン、スピルリナ、大麦若葉、核酸、酵母、椎茸、梅肉、アミノ酸、深海鮫抽出物、ノニ、カキ肉、シャンピニオン、オオバコ、アセロラ、パイナップル、バナナ、モモ、アンズ、メロン、イチゴ、ラズベリー、オレンジ、フコイダン、メシマコブ、クランベリー、コンドロイチン硫酸、亜鉛、鉄、セラミド、シルクペプチド、グリシン、ナイアシン、チェストツリー、L-システイン、赤ワイン葉、ミレット、ホーステール、ビオチン、センテラアジアティカ、ハスカップ、ピクノジェノール、フキ、ルバーブ、クローブ、カテキン、プーアル、クエン酸、ビール酵母、メリロート、ブラックジンガー、ショウガ、ガジュツ、ナットウキナーゼ、ベニコウジ、トコトリエノール、ラクトフェリン、シナモン、韃靼ソバ、ココア、ユズ種子エキス、シソの実エキス、ライチ種子エキス、月見草エキス、黒米エキス、α−リポ酸、生コーヒー豆エキス、温州みかんエキス、トリテルペノイド、キウイ種子エキス、赤ショウガエキス、アスタキサンチン、クルミエキス、レスベラトロール、赤米エキス、白キクラゲ多糖体、イチゴ種子エキス、イチゴ種子エキス、ニラ種子エキス、リンゴンベリーエキス、桜の花エキス、ササクレヒトヨダケエキス、マキベリーエキス、米ポリアミン、小麦ポリアミン）なども配合することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例：黒ショウガ抽出物の調製
黒ショウガをスライスして乾燥させ、乾燥物１００ｋｇを得た。この乾燥物１０ｋｇを破砕し、エタノール濃度７０wt％の含水エタノール８０℃で２時間抽出し、エタノール抽出液を乾固させて黒ショウガ抽出物３．２５ｋｇを得た。
なお、黒ショウガ抽出物の含有成分をＨＰＬＣ分析したところ、5,7-ジメトキシフラボン8ｗｔ％以上、総フラボノイド35ｗｔ％以上含有されていた。

試験例；運動機能の向上作用、疲労回復促進作用、筋肉増強作用、抗疲労作用の評価
試験方法
ddYマウス 19匹に対して体重を測定し被験品を摂取させ、その一時間後に水平棒試験及び強制遊泳試験を行った。疲労させたマウスを5分間休ませた後、再度水平棒試験を行い、疲労度の測定を行った（摂取前の試験）。ここで示した疲労度は遊泳前の水平棒試験の落下潜時を100%とした際の遊泳後の落下潜時を割合で示したものである。
得られた結果に対して疲労度を主要評価項目と設定し、プラセボ摂取群と黒ショウガ抽出物摂取群に割り付けを行った。この際、他の測定項目においても有意差が付かないように注意した。割り付け後、一日一回、カプシュール（黒ショウガ抽出物の賦形剤9匹）もしくは黒ショウガ抽出物150mg／kg（10匹）を投与し1週間飼育した。
1週間投与した後、摂取前の試験と同様の方法で測定を行った（摂取後の試験）。測定した後、マウスを解剖し右後脚のヒラメ筋を摘出し重量を測定した。その結果を下記表１、図４〜図７に示す。尚、水平棒試験及び強制遊泳試験は、以下の方法により行った。

（１）水平棒試験
図２に示すように、棒（芯の直径3mm、長さ90cm）を60cmの高さに設置し、マウスを棒に載せて手を放した。手を放してからマウスが落下するまでの時間（落下潜時）を3~5回測定した。3~5回測定し得られた測定値の平均値を測定結果として使用した。

（２）強制遊泳試験
図３に示すように、水槽（直径25cm、深さ30cm）に37~40℃のお湯を張り、そこに体重の約10%の錘を負荷したマウスを入れて遊泳させた。毛についた気泡を取り除くため、全身を水中に沈めてから測定を開始した。測定開始から7秒間水面に頭を出さなかった時点で測定を終了とし遊泳時間とした。

結果及び実施例の効果
１．遊泳前水平棒試験（運動機能向上作用の評価）
摂取前の段階で差がないように群を割り付け、それぞれのプラセボもしくは黒ショウガ抽出物を1週間摂取させた。その結果を図４に示す。図４に示すように、摂取後、プラセボ摂取群及び黒ショウガ抽出物摂取群、両群共に増加傾向がみられたが、有意差を持って増加したのは黒ショウガ抽出物摂取群のみであった。このことから、黒ショウガ抽出物には運動機能向上作用を有し、黒ショウガ抽出物は、運動機能向上剤として有用であることが確認された。

２．遊泳後水平棒試験（疲労回復促進作用の評価）
摂取前の段階で差がないように群を割り付け、それぞれのプラセボもしくは黒ショウガ抽出物を1週間摂取させた。その結果を図５に示す。図５に示すように摂取後、プラセボ摂取群は若干減少したのに対して黒ショウガ抽出物摂取群は有意に増加した。また、群間比較においても有意な差があることが示された。このことから、黒ショウガ抽出物には抗疲労作用もしくは疲労回復促進作用を有し、黒ショウガ抽出物は、疲労回復促進剤として有用であることが確認された。

３．疲労度（抗疲労作用評価）
摂取前の段階で差がないように群を割り付け、それぞれのプラセボもしくは黒ショウガ抽出物を1週間摂取させた。その結果を図６に示す。ここで示した疲労度は遊泳前の水平棒試験の落下潜時を100%とした際の遊泳後の落下潜時を割合で示したものである。摂取後、プラセボ摂取群は減少したのに対して黒ショウガ抽出物摂取群は増加した。これらにより、黒ショウガ抽出物には抗疲労作用もしくは疲労回復促進作用を有し、黒ショウガ抽出物は、抗疲労剤として有用であることが確認された。

４．ヒラメ筋重量（筋肉増強作用の評価）
試験終了後、マウスを解剖し右後脚のヒラメ筋を摘出しヒラメ筋重量を測定し、それぞれの体重で値を補正した。その結果を図７に示す。図７に示すように、黒ショウガ抽出物摂取群の方が体重当たりのヒラメ筋重量が高いことが分かった。これにより、黒ショウガ抽出物には筋肉増強作用を有し、黒ショウガ抽出物は、筋肉増強剤として有用であることが確認された。

以下に本発明の運動機能の向上剤等（黒ショウガ抽出物）の配合例を挙げるが、下記配合例は本発明を限定するものではない。
配合例１：チューインガム
砂糖 ５３．０ｗｔ％
ガムベース ２０．０
グルコース １０．０
水飴 １６．０
香料 ０．５
黒ショウガ抽出物 ０．５
１００．０ｗｔ％

配合例２：グミ
還元水飴 ４０．０ｗｔ％
グラニュー糖 ２０．０
ブドウ糖 ２０．０
ゼラチン ４．７
水 ９．６８
キウイ果汁 ４．０
キウイフレーバー ０．６
色素 ０．０２
黒ショウガ抽出物 １．０
１００．０ｗｔ％

配合例３：キャンディー
砂糖 ５０．０ｗｔ％
水飴 ３３．０
水 １４．４
有機酸 ２．０
香料 ０．２
黒ショウガ抽出物 ０．４
１００．０ｗｔ％

配合例４：ヨーグルト（ハード・ソフト）
牛乳 ４１．５ｗｔ％
脱脂粉乳 ５．８
砂糖 ８．０
寒天 ０．１５
ゼラチン ０．１
乳酸菌 ０．００５
黒ショウガ抽出物 ０．４
香料 微量
水 残余
１００．０ｗｔ％

配合例５：清涼飲料
果糖ブドウ糖液糖 ３０．０ｗｔ％
乳化剤 ０．５
黒ショウガ抽出物 ０．０５
香料 適量
精製水 残余
１００．０ｗｔ％

配合例６：ソフトカプセル
米胚芽油 ８７．０ｗｔ％
乳化剤 １２．０
黒ショウガ抽出物 １．０
１００．０ｗｔ％

配合例７：錠剤
乳糖 ５４．０ｗｔ％
結晶セルロース ３０．０
澱粉分解物 １０．０
グリセリン脂肪酸エステル ５．０
黒ショウガ抽出物 １．０
１００．０ｗｔ％

配合例８：顆粒内服剤（医薬品）
黒ショウガ抽出物 １．０ｗｔ％
乳糖 ３０．０
コーンスターチ ６０．０
結晶セルロース ８．０
ポリビニールピロリドン １．０
１００．０ｗｔ％

配合例９：錠菓
砂糖 ７６．４ｗｔ％
グルコース １９．０
ショ糖脂肪酸エステル ０．２
黒ショウガ抽出物 ０．５
精製水 ３．９
１００．０ｗｔ％

配合例１５：キャットフード
とうもろこし ３４．０ｗｔ％
小麦粉 ３５．０
ミートミール １５．０
牛脂 ８．９
食塩 １．０
かつおエキス ４．０
黒ショウガ抽出物 １．０
タウリン ０．１
ビタミン類 ０．５
ミネラル類 ０．５
１００．０ｗｔ％

配合例１６：ドッグフード
とうもろこし ３０．０ｗｔ％
肉類（チキン） １５．０
脱脂大豆 １０．０
小麦粉 ２５．０
糟糠類 ５．０
黒ショウガ抽出物 ５．０
動物性油脂 ８．９
オリゴ糖 ０．１
ビタミン ０．５
ミネラル ０．５
１００．０ｗｔ％

以上、説明したように、本発明は、黒ショウガ抽出物を用いることにより、安全であり、副作用が少ない運動機能の向上剤、疲労回復促進剤、筋肉増強剤、抗疲労剤を提供することができる。

Claims (4)

1. 黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする運動機能の向上剤。
2. 黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする疲労回復促進剤。
3. 黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする筋肉増強剤。
4. 黒ショウガ及び／又はその抽出物を有効成分とする抗疲労剤。