JP2019062785A - Sweetener and use method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、がん細胞のエネルギー代謝に関与しない甘味料およびその利用方法に関する。 The present invention relates to sweeteners that do not participate in energy metabolism of cancer cells and methods of using the same.
生物細胞は、グルコースや脂肪酸をＡＴＰに変換することで活動や増殖を可能としている。中でも、がん細胞は、正常細胞と比較して数倍から数十倍のＡＴＰ生産と物質合成を行うことが可能であり急速に増殖する。 Biological cells are capable of activity and growth by converting glucose and fatty acids to ATP. Among them, cancer cells are capable of producing several to several tens of times of ATP production and substance synthesis as compared to normal cells, and proliferate rapidly.
正常細胞とがん細胞とは、ＡＴＰ生産のプロセスが大きく異なる。正常細胞は酸素を使いミトコンドリアでＡＴＰ生産を行っているのに対して、がん細胞は酸素がある状況下においても酸素を使ったミトコンドリアでのＡＴＰ生産が抑制され、主に細胞質における解糖系によってＡＴＰ生産が行われている。この性質により、がん細胞は血管密度が乏しく酸素の少ない環境においても効率よく増殖することができる。 Normal cells and cancer cells have greatly different processes of ATP production. While normal cells use ATP to produce ATP in mitochondria, cancer cells suppress ATP production in mitochondria using oxygen even in the presence of oxygen, and glycolysis is mainly in the cytoplasm. ATP production is performed by This property allows cancer cells to proliferate efficiently even in environments with low blood vessel density and low oxygen content.
近年、糖の一種である希少糖について生物細胞に対する様々な性質が見出されている。希少糖とは、国際希少糖学会において「自然界に微量しか存在しない単糖と誘導体」と定義される５０種類程度の希少物質のことであり、生物細胞に対する性質に応じて、機能性食品、医薬品または農薬等への応用が期待されている。 In recent years, various properties for biological cells have been found for rare sugars, which are a type of sugar. Rare sugars are about 50 types of rare substances that are defined as “monosaccharides and derivatives that exist only in trace amounts in nature” in the International Society of Rare Sugars, and depending on their properties on biological cells, functional foods and pharmaceuticals Or application to pesticides etc. is expected.
特許文献１には、希少糖の１つであるＤ−アロースの抗酸化作用を利用した医薬組成物について記載されている。 Patent Document 1 describes a pharmaceutical composition utilizing the antioxidative action of D-allose which is one of rare sugars.
近年、希少糖の特異的な性質を利用した人々の生活の質を向上させるための製品の開発が進められている。 In recent years, development of a product for improving the quality of life of people utilizing specific properties of rare sugars has been promoted.
本発明においては、これらの希少糖を主成分とする甘味料およびその利用方法を提供することを目的とする。 In the present invention, it is an object of the present invention to provide a sweetener based on these rare sugars and a method of using the same.
本発明者等は、鋭意研究を行い、希少糖のうちＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースについて、がん細胞および正常細胞に対する特異なＡＴＰ生産傾向があることを見出し本発明を完成させた。本発明について以下に説明する。 The inventors of the present invention have conducted intensive studies, and have identified rare sugars such as L-arabinose, D-xylose, D-lyxose, D-arabinose, D-erythrose and D-treose, which are specific to cancer cells and normal cells. It found out that there is a production tendency and completed the present invention. The present invention is described below.
上記の目的を達成するために、第１の態様の本発明の甘味料は、希少糖を主成分とする甘味料であって、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the sweetener of the present invention of the first aspect is a sweetener based on rare sugars, which has sweetness and is not involved in energy metabolism of cancer cells. It features.
このような、第１の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞に対してエネルギーを与えることがないことでがん細胞の増殖を抑制することを可能とする。 In the sweetener of the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the growth of cancer cells by not giving energy to the cancer cells.
第２の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｌ−アラビノースまたはＤ−キシロースであり、さらに糖の吸収抑制機能を有することを特徴とする。 The sweetener according to the second aspect of the present invention is characterized in that the rare sugar is L-arabinose or D-xylose, and further has a sugar absorption suppressing function.
このような、第２の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞に対してエネルギーを与えることがないことでがん細胞の増殖を抑制するとともに、血糖値の上昇を抑制することをも可能とする。 In the sweetener according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the growth of cancer cells and to suppress an increase in blood glucose level by not giving energy to the cancer cells. Also possible.
第３の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースであり、さらに正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする。 The sweetener according to the third aspect of the present invention is characterized in that the rare sugar is D-lyxose or D-arabinose, and is not involved in energy metabolism of normal cells.
このような、第３の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、正常細胞に対してもエネルギーを与えることがないので正常細胞の増殖をも抑制して、いわゆる、ゼロカロリーの甘味料として提供することを可能とする。 In the sweetener according to the third aspect of the present invention, not only the proliferation of cancer cells is inhibited but also the proliferation of normal cells is inhibited because energy is not given to normal cells. It can be provided as a so-called zero-calorie sweetener.
第４の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｄ−エリトロースまたはＤ−トレオースであり、さらにがん細胞に対する細胞毒性を有することを特徴とする。 The sweetener according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that the rare sugar is D-erythrose or D-treose, and further has cytotoxicity to cancer cells.
このような、第４の態様の本発明の甘味料は、がん細胞の減少を図ることができる。 The sweetener according to the fourth aspect of the present invention can reduce cancer cells.
第１の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第２の態様乃至第４の態様のいずれか１つの甘味料をがん治療時のグルコース代替物質とすることにより低グルコース療法を行うものである。 The method of using a sweetener according to the present invention of the first aspect comprises performing low glucose therapy by using the sweetener according to any one of the second to fourth aspects as a glucose substitute during cancer treatment. It is.
このような、第１の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、がん細胞の増殖の抑制を図りながら、容易に低グルコース療法を実現することができる。 According to the method of using the sweetener of the first aspect of the present invention, low glucose therapy can be easily realized while suppressing the growth of cancer cells.
第２の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第３の態様の甘味料を生活習慣病治療時や糖尿病治療時の食事のグルコース代替物質とすることにより糖質制限療法を行うものである。 The utilization method of the sweetener according to the second aspect of the present invention is a method for performing carbohydrate restriction therapy by using the sweetener according to the third aspect as a glucose substitute in the diet at the time of treatment of lifestyle-related diseases or diabetes. is there.
このような、第２の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、十分な甘味度を得ながら容易に体重の増加を抑制することができるとともに、がん細胞の増殖の抑制をも図ることができる。 According to the method of using the sweetener of the second aspect of the present invention, it is possible to easily suppress an increase in weight while obtaining a sufficient degree of sweetness, and also to suppress the growth of cancer cells. Can be
第３の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第４の態様の甘味料を抗がん剤治療の補助剤とするものである。 The utilization method of the sweetener of this invention of 3rd aspect makes a sweetener of 4th aspect a supplement of anticancer agent treatment.
このような、第３の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、抗がん剤治療時の輸液や補液などにグルコース代替物質として当該甘味料を適用することで抗がん剤治療の効果を高めることを可能とする。 According to the method of using the sweetener of the third aspect of the present invention, the anticancer agent treatment is carried out by applying the sweetener as a glucose substitute substance to a fluid or fluid replacement at the time of anticancer agent treatment. Make it possible to enhance the effects of
本発明の甘味料によれば、容易にがん細胞の増殖を抑制することができる。 According to the sweetener of the present invention, the growth of cancer cells can be easily suppressed.
また、本発明の甘味料の利用方法によれば、グルコース代替物質として用いることにより、がん治療、抗がん剤治療、生活習慣病治療または糖尿病治療などを効果的にサポートする事ができる。 Moreover, according to the method of using the sweetener of the present invention, by using it as a glucose substitute, cancer treatment, anticancer drug treatment, lifestyle disease treatment, diabetes treatment and the like can be effectively supported.
以下に、本発明の甘味料およびその利用方法の具体的な実施形態について説明する。 Below, the concrete embodiment of the sweetener of this invention and its utilization method is described.
本発明の甘味料は、希少糖を主成分とし、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないものである。 The sweetener according to the present invention is one that contains a rare sugar as a main component, has sweetness, and is not involved in the energy metabolism of cancer cells.
希少糖としては、化学式１に示す化学構造を有するＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースのうち１種を適用することが重要である。各希少糖について、簡単に以下に説明する。 As the rare sugar, it is important to apply one of L-arabinose, D-xylose, D-lyxose, D-arabinose, D-erythrose and D-treose having the chemical structure shown in Chemical Formula 1. Each rare sugar is briefly described below.
Ｌ−アラビノースは、自然界においてはトウモロコシや甜菜などの細胞壁中に存在しており、砂糖（グルコース）の約半分程度の甘味度がある。また、Ｌ−アラビノースは、糖分摂取に伴う血糖値の上昇を抑制する働き、言い換えると、糖の吸収抑制機能を有していることから、特定保健用食品における血糖値関連の関与成分として用いられている。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｌ−アラビノースが多くのがん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。 L-arabinose is naturally present in cell walls of corn and sugar beet, and has a sweetness of about half that of sugar (glucose). In addition, L-arabinose functions to suppress an increase in blood sugar level accompanying sugar intake, in other words, since it has a function of suppressing absorption of sugar, it is used as a blood sugar level related component in food for specified health use. ing. As a result of earnest studies, the present inventors clarified that L-arabinose does not participate in energy metabolism of many cancer cells (see Example 1 described later).
Ｄ−キシロースは、自然界においてはトウモロコシ、リンゴ、桃などに遊離キシロースの形で存在している。また、Ｄ−キシロースは、Ｌ−アラビノースと同様に、糖の吸収抑制機能を有している。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−キシロースが多くのがん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。 D-xylose is present in nature in the form of free xylose in corn, apple, peach and the like. Also, D-xylose, like L-arabinose, has a sugar absorption suppressing function. As a result of earnest studies, the present inventors clarified that D-xylose is not involved in energy metabolism of many cancer cells (see Example 1 described later).
Ｄ−リキソースは、自然界には存在していないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−リキソースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。 D-lyxose is obtained by chemical synthesis because it does not exist in nature. The inventors of the present invention, as a result of earnest studies, revealed that D-lyxose is not involved in energy metabolism of many cancer cells and normal cells (see Example 1 described later).
Ｄ−アラビノースは、自然界においてはアロエの配糖体として存在している。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−アラビノースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参 D-arabinose exists in nature as an aloe glycoside. As a result of earnest studies, the present inventors have clarified that D-arabinose is not involved in energy metabolism of many cancer cells and normal cells (see Example 1 below).
Ｄ−エリトロースは、自然界には存在しないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−エリトロースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与せず、さらに、細胞毒性を示すことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。 D-erythrose is obtained by chemical synthesis because it does not exist in nature. As a result of earnest studies, the present inventors have clarified that D-erythrose is not involved in the energy metabolism of many cancer cells and normal cells, and further exhibits cytotoxicity (see Example 1 described later). ).
Ｄ−トレオースは、自然界には存在しないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−トレオースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与せず、さらに、細胞毒性を示すことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。 D-Treose is obtained by chemical synthesis because it does not exist in nature. As a result of earnest studies, the present inventors clarified that D-Treose is not involved in the energy metabolism of many cancer cells and normal cells, and further exhibits cytotoxicity (see Example 1 described later). ).
本発明の甘味料によれば、上述の希少糖から選択されるがん細胞のエネルギー代謝に関与しない希少糖を主成分とすることによって、がん細胞の増殖を抑制可能なグルコースの代替物質を提供することができる。 According to the sweetener of the present invention, a glucose substitute capable of suppressing the growth of cancer cells by using the rare sugars not involved in the energy metabolism of the cancer cells selected from the above-mentioned rare sugars as a main component Can be provided.
より具体的には、希少糖としてＬ−アラビノースまたはＤ−キシロースを適用した甘味料は、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、糖の吸収を抑えて血糖値の上昇をも抑制するという効果が得られる。また、希少糖のとしてＤ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料は、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、正常細胞の増殖をも抑制して、いわゆる、ゼロカロリーの甘味料を提供する事ができる。そして、希少糖としてＤ−エリトロースまたはＤ−トレオースを適用した甘味料は、がん細胞の減少を図ることができる。 More specifically, a sweetener to which L-arabinose or D-xylose is applied as a rare sugar not only suppresses the growth of cancer cells, but also suppresses the absorption of sugar and suppresses an increase in blood glucose level. An effect is obtained. In addition, sweeteners to which D-lyxose or D-arabinose is applied as a rare sugar not only suppress the growth of cancer cells but also suppress the growth of normal cells, so-called zero calorie sweeteners It can be provided. And the sweetener which applied D-erythrose or D- threose as a rare sugar can aim at reduction of a cancer cell.
本発明の甘味料には、主成分としての希少糖のほかに自然界に豊富に存在する単糖、糖酸または糖アルコールなどの副成分が含まれてもよい。 The sweetener of the present invention may contain, in addition to the rare sugar as a main component, auxiliary ingredients such as monosaccharides, sugar acids or sugar alcohols which are abundant in nature.
上記の副成分を含むことにより、甘味度や物理化学的性質（溶解度、ｐＨなど）を調整し、汎用性の高い甘味料を提供することができる。 By including the above-mentioned subcomponents, it is possible to adjust the degree of sweetness and physicochemical properties (solubility, pH, etc.) to provide a highly versatile sweetener.
また、本発明の甘味料においては、上述の希少糖から２つ以上を組み合わせて用いることにより、各希少糖の性質を複合的に合わせ持つ甘味料を提供することができる。具体的には、Ｄ−アラビノースとＤ−エリトロースを混合して用いることにより、がん細胞の増殖を抑えながら、がん細胞の減少を図ることが可能な甘味料を提供することができる。 Moreover, in the sweetener of this invention, the sweetener which combines the property of each rare sugar compoundly can be provided by combining and using two or more from the above-mentioned rare sugars. Specifically, a mixture of D-arabinose and D-erythrose can be used to provide a sweetener capable of reducing cancer cells while suppressing the growth of cancer cells.
上述のような本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料をがん治療時のグルコース代替物質として用いるものである。このような本発明の甘味料の利用方法によれば、グルコースを用いずに当該希少糖が有する甘味度によって十分な甘みを保持した食事を実現しながら、当該希少糖を主成分とする本発明の甘味料ががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことにより、効果的な低グルコース療法を効果的にサポートすることができる。 The method of using the sweetener according to the present invention as described above uses a sweetener to which L-arabinose, D-xylose, D-lyxose or D-arabinose is applied as a rare sugar as a glucose substitute in cancer treatment. is there. According to such a method of using the sweetener of the present invention, the present invention comprising the rare sugar as a main component while realizing a diet maintaining a sufficient sweet taste according to the sweetness of the rare sugar without using glucose. Sweeteners do not contribute to the energy metabolism of cancer cells, so that effective low glucose therapy can be effectively supported.
また、本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＤ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料を生活習慣病治療時や糖尿病治療時の食事のグルコース代替物質とするものである。Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースを主成分とする本発明の甘味料は、正常細胞のエネルギー代謝に寄与しない。このため、本発明の甘味料の利用方法においては、当該希少糖が有する甘味度によって十分な甘みを保持していながら体重の増加の抑制と糖質制限が可能な食事をサポートすることができる。さらに、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことから、当該希少糖を主成分とする本発明の甘味料を前述のように食事のグルコース代替物質とすることは、がん細胞の増殖抑制につながる。 Moreover, the utilization method of the sweetener of this invention makes the sweetener which applied D-lyxose or D-arabinose as rare saccharides the glucose substitute of the diet at the time of lifestyle-related disease treatment or diabetes treatment. The sweetener of the present invention based on D-lyxose or D-arabinose does not contribute to the energy metabolism of normal cells. Therefore, in the method of using the sweetener of the present invention, it is possible to support a diet capable of suppressing an increase in body weight and limiting carbohydrates while maintaining sufficient sweetness by the sweetness of the rare sugar. Furthermore, since D-lyxose and D-arabinose do not contribute to the energy metabolism of cancer cells, it is possible to use the sweetener according to the present invention, which is mainly composed of rare sugars, as a glucose substitute in the diet as described above. It leads to the growth suppression of cancer cells.
この他にも、本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＤ−エリトロースまたはＤ−トレオースを適用した甘味料を抗がん剤治療の補助剤とするものである。これにより、抗がん剤治療の効果向上を図ることができる。 In addition to the above, the method of using the sweetener of the present invention is to use a sweetener to which D-erythrose or D-treose as a rare sugar is applied as an adjuvant for anticancer drug treatment. Thereby, the effect improvement of anticancer drug treatment can be aimed at.
本発明の甘味料によれば、主成分である希少糖ががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことで、がん細胞増殖の抑制を図ることができる。さらに、本発明の甘味料の利用方法によれば、がん治療、抗がん剤治療、生活習慣病治療または糖尿病治療などをサポートするためのグルコース代替物質として用いることができる。 According to the sweetener of the present invention, it is possible to suppress the growth of cancer cells because the rare sugar which is the main component does not contribute to the energy metabolism of the cancer cells. Furthermore, according to the method of using the sweetener of the present invention, it can be used as a glucose substitute for supporting cancer treatment, anticancer drug treatment, lifestyle-related disease treatment, diabetes treatment and the like.
＜実施例１＞
以下に、本発明の甘味料の実施例１について説明する。実施例１においては、がん細胞および正常細胞の培養プレートに本発明の甘味料を添加し、各細胞のエネルギー代謝の有無を検討した。がん細胞および正常細胞は、がん細胞について１９種類の細胞株（以下の１〜１９）、正常細胞について２種類の細胞株（以下の２０および２１）を用いた。本発明の甘味料は、それぞれＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースまたはＤ−トレオースを主成分とした６種類を用いた。さらに、比較例として、培地のみのコントロールおよびＤ−グルコースについても同様にエネルギー代謝の有無を検討した。
Example 1
Below, Example 1 of the sweetener of this invention is demonstrated. In Example 1, the sweetener of the present invention was added to a culture plate for cancer cells and normal cells, and the presence or absence of energy metabolism of each cell was examined. As cancer cells and normal cells, 19 cell lines (1 to 19 below) for cancer cells and 2 cell lines (20 and 21 below) for normal cells were used. As the sweetener of the present invention, six types of L-arabinose, D-xylose, D-lyxose, D-arabinose, D-erythrose or D-treose as main components were used. Furthermore, as a comparative example, the presence or absence of energy metabolism was similarly examined also about the control only of a culture medium, and D-glucose.
検討に用いたがん細胞および正常細胞は以下の通りである。
（がん細胞）
１．食道がん細胞株（ＫＥ４）
２．胃がん細胞株（ＭＫＮ−２８）
３．胃がん細胞株（ＭＫＮ−４５）
４．大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）
５．大腸がん細胞株（ＨＣＴ−１１６）
６．大腸がん細胞株（ＳＷ４８０）
７．肝臓がん細胞株（Ｈｕｈ７）
８．肺がん細胞株（Ａ５４９）
９．肺がん細胞株（ＬＵ６５）
１０．乳がん細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）
１１．乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）
１２．乳がん細胞株（ＭＣＦ−７）
１３．膵臓がん細胞株（Ｐａｎｃ−１）
１４．膵臓がん細胞株（ＭＩＡ Ｐａｃａ−２）
１５．腎臓がん細胞株（Ｃａｋｉ１）
１６．鍼灸頸管がん細胞株（Ｈｅｌａ）
１７．前立腺がん細胞株（ＰＣ３）
１８．前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）
１９．脳腫瘍細胞株（Ｕ３７３ＭＧ）
（正常細胞）
２０．マウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）
２１．ヒト初代正常肝細胞
The cancer cells and normal cells used in the study are as follows.
(cancer cell)
1. Esophageal cancer cell line (KE4)
2. Gastric cancer cell line (MKN-28)
3. Gastric cancer cell line (MKN-45)
4. Colorectal cancer cell line (WiDr)
5. Colorectal cancer cell line (HCT-116)
6. Colorectal cancer cell line (SW 480)
7. Liver cancer cell line (Huh7)
8. Lung cancer cell line (A549)
9. Lung cancer cell line (LU65)
10. Breast cancer cell line (MDA-MB-231)
11. Breast cancer cell line (SK-BR-3)
12. Breast cancer cell line (MCF-7)
13. Pancreatic cancer cell line (Panc-1)
14. Pancreatic cancer cell line (MIA Paca-2)
15. Kidney cancer cell line (Caki1)
16. Cervical cancer cell line (Hela)
17. Prostate cancer cell line (PC3)
18. Prostate cancer cell line (DU145)
19. Brain tumor cell line (U373MG)
(Normal cells)
20. Mouse normal fibroblast cell line (NIH3T3)
21. Human primary normal hepatocytes
以下に本実施例１の検討手順について説明する。まずは、全てのがん細胞および正常細胞をＤＭＥＭ培地（Ｄｕｌｅｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ Ｍｅｄｉｕｍ）（Ｃｌａｓｓｉｃａｌ Ｇｉｂａｃｏ（登録商標））に１０％牛胎児血清（ＦＢＳ）を用いて、３７℃、５％二酸化炭素および９５％Ａｉｒの条件下で維持培養する。維持培養後、９６ｗｅｌｌ培養プレートの各ｗｅｌｌに対して、１０％ＦＢＳ０．１ｍＬを添加したグルコースフリーの培地（Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｆｒｅｅ Ｍｅｄｉｕｍ；ｎａｋａｌａｉ ｔａｓｑｕｅ社製 ）に１×１０４細胞を希釈したものを播種する。この播種を各がん細胞および正常細胞についてそれぞれ行い、細胞株１種について１枚の培養プレートを作製する。得られた各がん細胞および正常細胞の培養プレートに対して、主成分としての希少糖が２５ｍＭの濃度で含まれた６種類の甘味料および２５ｍＭ濃度のＤ−グルコースをそれぞれ添加して４８時間培養する。４８時間培養後、各培養プレートの各ｗｅｌｌに対して５０μｇのＭＴＴ（［３−（４，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｈｉａｚｏｌ−２−ｙｌ）−２，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌｔｈｔｒａｓｏｌｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ］）を添加してさらに３時間培養する。その後、各培養プレートの各ｗｅｌｌに対して、塩酸４％（ｖ／ｖ）を含有した２−プロパノールを添加し、マイクロプレートリーダーで吸光度の測定を行う。得られた吸光度の結果から、ＤＭＥＭ培地に１０％牛胎児血清（ＦＢＳ）にて同様の工程を経て培養した各がん細胞および正常細胞を生存率１００％として本発明の甘味料またはＤ−グルコースを添加した場合の生存率を算出した。なお、コントロールは、１０％ＦＢＳグルコース無添加培地を用いて培養したものである。得られた生存率の数値を表１にし、コントロールまたはＤ−グルコースおよび各種希少糖ごとに生存率をグラフ化したものを図１乃至図４に示す。 The examination procedure of the first embodiment will be described below. First, all cancer cells and normal cells are treated with DMEM medium (Dulebecco's Modified Eagle Medium) (Classical Gibaco (registered trademark)) using 10% fetal bovine serum (FBS) at 37 ° C, 5% carbon dioxide and Maintain culture under conditions of 95% Air. After maintenance culture, 1 × 10 4 cells diluted in glucose-free medium (Glucose Free Medium; nakalai tasque) supplemented with 0.1 mL of 10% FBS are seeded to each well of the 96-well culture plate. This seeding is performed for each cancer cell and normal cell, and one culture plate is prepared for one cell line. To each of the obtained cancer cell and normal cell culture plates, six kinds of sweeteners containing 25 mg of rare sugar as a main component and D-glucose at 25 mM were added for 48 hours. Incubate. After 48 hours of culture, add 50 μg of MTT ([3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenylthtrasolium bromide]) to each well of each culture plate and culture for an additional 3 hours . Thereafter, 2-propanol containing 4% (v / v) of hydrochloric acid is added to each well of each culture plate, and the absorbance is measured with a microplate reader. From the result of the obtained absorbance, the sweetener or D-glucose of the present invention is defined as each cancer cell and normal cell cultured in DMEM medium through 10% fetal bovine serum (FBS) through the same steps as 100% survival rate. The survival rate was calculated when. The control was cultured using a 10% FBS glucose-free medium. The numerical values of the obtained survival rates are shown in Table 1, and graphs of survival rates for each of the control or D-glucose and various rare sugars are shown in FIGS. 1 to 4.
まず、コントロールについては、表１および図１に示すように、正常細胞の一つである初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）の生存率が最も高く、生存率約８０％であった。この結果から初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は、培地に含まれるＦＢＳ（牛胎仔結成）中のタンパク質からピルビン酸の合成によってエネルギー生産を行っていたと考えられる。がん細胞においては、食道がん細胞株（ＫＥ４）（Ｎｏ．１）および膵臓がん細胞株（Ｐａｎｃ−１）（Ｎｏ．１３）の生存率が比較的高く、生存率約５０％であった。これ以外のがん細胞株は、生存率数％〜４０％程度であった。 First, regarding the control, as shown in Table 1 and FIG. 1, the survival rate of primary normal hepatocytes (No. 21), which is one of normal cells, was the highest, and the survival rate was about 80%. From this result, it is considered that the primary normal hepatocytes (No. 21) were performing energy production by the synthesis of pyruvate from the protein in FBS (formation of bovine fetus) contained in the medium. In cancer cells, the survival rate of esophageal cancer cell line (KE4) (No. 1) and pancreatic cancer cell line (Panc-1) (No. 13) is relatively high, and the survival rate is about 50%. The The other cancer cell lines had a survival rate of several percent to about 40%.
次に、Ｄ−グルコースを添加したサンプルについては、表１および図１に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率１００％を越えており、ＦＢＳおよびＤ−グルコースからエネルギー生産を行って細胞増殖が生じていることが分かる。がん細胞においては、食道がん細胞株（ＭＫＮ−４５）（Ｎｏ．３）および大腸がん細胞株（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）の生存率がやや低い傾向にあるものの、大半が生存率７０％以上であり、Ｄ−グルコースからエネルギー生産を行っていることが分かる。最も生存率が高かったのは、胃がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）の生存率１６０％であった。 Next, with respect to the sample to which D-glucose was added, as shown in Table 1 and FIG. 1, the two normal cell types (No. 20, 21) both exceeded the viability of 100%, and FBS and D- It can be seen that energy production is performed from glucose to cause cell proliferation. In cancer cells, the survival rates of esophageal cancer cell line (MKN-45) (No. 3) and colon cancer cell line (Huh 7) (No. 7) tend to be slightly lower, but most are survival rate It is 70% or more, and it can be seen that energy production is performed from D-glucose. The highest survival rate was 160% for the gastric cancer cell line (WiDr) (No. 4).
Ｌ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図２に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率８０％を維持しており、ＦＢＳおよびＬ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることがわかる。がん細胞においては、殆どのがん細胞が生存率５０％未満であり、Ｌ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 2, with respect to the sample to which the sweetener containing L-arabinose as the main component was added, the two normal cell types (No. 20 and 21) both maintained the 80% survival rate. It can be seen that energy production is possible from FBS and L-arabinose. In cancer cells, it is understood that most cancer cells have a survival rate of less than 50%, and energy production from L-arabinose is difficult.
Ｄ−キシロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図２に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率８０％を維持しており、ＦＢＳおよびＤ−キシロースからエネルギー生産が可能であることがわかる。がん細胞においては、大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）が生存率８６％でありＤ−キシロースからエネルギー生産可能であることが分かる。その他のがん細胞株においては、生存率が低く、Ｄ−キシロースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 2, with respect to the sample to which the sweetener containing D-xylose as the main component was added, the two normal cell types (No. 20 and 21) both maintained the 80% survival rate. It can be seen that energy production is possible from FBS and D-xylose. In cancer cells, it is found that colon cancer cell line (WiDr) (No. 4) has a survival rate of 86% and can produce energy from D-xylose. In other cancer cell lines, it is understood that the survival rate is low and energy production from D-xylose is difficult.
Ｄ−リキソースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図３に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率７５％であり、ＦＢＳおよびＤ−リキソースからエネルギー生産が可能であることがわかる。一方、正常細胞のうちマウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は生存率３８％であり、ＦＢＳおよびＤ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることがわかる。がん細胞においては、多くのがん細胞株の生存率が低く、Ｄ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 3, with respect to the sample to which the sweetener containing D-lyxose as a main component was added, primary normal hepatocytes (No. 21) among normal cells have a survival rate of 75%, and FBS and It can be seen that energy production is possible from D-rich sources. On the other hand, among normal cells, mouse normal fibroblast cell line (NIH3T3) (No. 20) has a survival rate of 38%, and it is understood that energy production from FBS and D-lyxose is difficult. In cancer cells, the survival rates of many cancer cell lines are low, and energy production from D-lyxose is found to be difficult.
Ｄ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図３に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率８２％であり、ＦＢＳおよびＤ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることがわかる。一方、正常細胞のうちマウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は生存率３０％であり、ＦＢＳおよびＤ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることがわかる。がん細胞においては、乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）（Ｎｏ．１１）が生存率５６％であったが、その他のがん細胞株においては生存率が低く、Ｄ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 3, for samples to which a sweetener based on D-arabinose was added, primary normal hepatocytes (No. 21) among normal cells had 82% survival rate, and FBS and It can be seen that energy production is possible from D-arabinose. On the other hand, among normal cells, mouse normal fibroblast cell line (NIH3T3) (No. 20) has a survival rate of 30%, and it is understood that energy production from FBS and D-arabinose is difficult. In cancer cells, the breast cancer cell line (SK-BR-3) (No. 11) had a 56% survival rate, but in other cancer cell lines, the survival rate is low, and energy from D-arabinose is low. It turns out that production is difficult.
Ｄ−エリトロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図４に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率２４％であった。がん細胞においては、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率３９％が最も多く、その他のがん細胞株においてはさらに低い生存率であった。この結果から、正常細胞およびがん細胞はＤ−エリトロースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 Of the normal cells, the primary normal hepatocytes (No. 21) had a survival rate of 24% for the sample to which the sweetener containing D-erythrose as a main component was added, as shown in Table 1 and FIG. In cancer cells, the survival rate of prostate cancer cell line (DU145) (No. 18) was the highest at 39%, and in other cancer cell lines, the survival rate was even lower. From this result, it is understood that normal cells and cancer cells have difficulty in energy production from D-erythrose.
Ｄ−トレオースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図４に示すように、正常細胞においては、マウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は４３％、初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は２４％、であった。がん細胞においては、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率２７％が最も多く、その他のがん細胞株においてはさらに低い生存率であった。この結果から、正常細胞およびがん細胞はＤ−トレオースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 For samples to which a sweetener based on D-Treose was added, as shown in Table 1 and FIG. 4, in normal cells, mouse normal fibroblast cell line (NIH3T3) (No. 20) is 43%, Primary normal hepatocytes (No. 21) were 24%. In cancer cells, the survival rate of prostate cancer cell line (DU145) (No. 18) was the highest at 27%, and in other cancer cell lines, the survival rate was lower. From this result, it can be understood that normal cells and cancer cells have difficulty in energy production from D-Treose.
また、コントロールにおける各細胞株の生存率と各糖を添加した場合の各細胞株の生存率とを比較する。Ｄ−グルコースを添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、いずれの細胞株についても生存率が高いことから、Ｄ−グルコースから効率よくエネルギー生産を行って増殖していることが分かる。 In addition, the survival rate of each cell line in the control is compared with the survival rate of each cell line when each sugar is added. The sample to which D-glucose was added was proliferating efficiently from D-glucose because the survival rate was higher for all cell lines compared to the survival rate of each cell line in the control. I understand.
Ｌ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、正常細胞の一種であるマウス繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）の生存率が著しく増加しており、効率よくＬ−アラビノースからエネルギー生産を行って増殖したことが分かる。各がん細胞株については、コントロールと比較して生存率の増加が僅かであり、Ｌ−アラビノースからのエネルギー生産は可能であるが効率は低いと考えられる。 The sample to which the sweetener containing L-arabinose as the main component was added was compared with the survival rate of each cell line in the control, and the survival rate of the mouse fibroblast cell line (NIH3T3) (No. 20), which is one type of normal cells. It can be seen that the L-arabinose was efficiently produced by energy production and proliferated. For each cancer cell line, the increase in survival rate is small compared to the control, and energy production from L-arabinose is considered possible but the efficiency is low.
Ｄ−キシロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、マウス繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）、大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）および脳腫瘍細胞株（Ｕ３７３ＭＧ）（Ｎｏ．１９）の生存率が著しく増加しており、Ｄ−キシロースからエネルギー生産を行って増殖していることが分かる。その他の細胞株については、コントロールと比較して生存率の増加が僅かであり、Ｄ−キシロースからのエネルギー生産は可能であるが効率は低いと考えられる。 The sample to which the sweetener containing D-xylose as the main component was added was compared to the survival rate of each cell line in the control, mouse fibroblast cell line (NIH3T3) (No. 20), colon cancer cell line (WiDr) The survival rates of (No. 4) and brain tumor cell line (U373MG) (No. 19) are significantly increased, and it can be seen that energy production is performed from D-xylose to proliferate. For other cell lines, the increase in viability is small compared to the control, and energy production from D-xylose is considered possible but the efficiency is low.
Ｄ−リキソースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、正常細胞およびがん細胞のいずれの細胞株についても生存率の上昇は殆ど認められなかった。この結果から、正常細胞およびがん細胞は、Ｄ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 The samples to which the sweetener containing D-lyxose as the main component added had almost no increase in the survival rate of either normal cells or cancer cells as compared to the survival rate of each cell line in the control. The From this result, it can be understood that normal cells and cancer cells have difficulty in energy production from D-lyxose.
Ｄ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）（Ｎｏ．１１）の生存率が僅かに増加しており、当該細胞株においてはＤ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることが分かる。その他の正常細胞およびがん細胞の細胞株については、コントロールと比較して生存率の上昇は殆ど認められず、Ｄ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。 The sample added with the sweetener based on D-arabinose slightly increases the survival rate of breast cancer cell line (SK-BR-3) (No. 11) compared to the survival rate of each cell line in the control It can be seen that energy production is possible from D-arabinose in the cell line. With respect to other normal cells and cancer cell lines, almost no increase in the survival rate is observed as compared with the control, and it is understood that energy production from D-arabinose is difficult.
Ｄ−エリトロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率が２倍程度まで増加しており、当該がん細胞株においてはＤ−エリトロースからのエネルギー生産が可能であることが分かる。この他の正常細胞およびがん細胞の細胞株については、コントロールと比較して生存率が低下している若しくは変化がなかった。この結果から、Ｄ−エリトロースは、多くの正常細胞およびがん細胞に対して、細胞毒性を有していることが分かる。 The sample to which the sweetener containing D-erythrose as a main component had the survival rate of the prostate cancer cell line (DU 145) (No. 18) increased by about twice as compared with the survival rate of each cell line in the control. It can be seen that energy production from D-erythrose is possible in the cancer cell line. For these other normal cells and cancer cell lines, the survival rate was reduced or changed as compared to the control. From this result, it is understood that D-erythrose has cytotoxicity to many normal cells and cancer cells.
Ｄ−トレオースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、全ての正常細胞およびがん細胞の細胞株について、コントロールと比較して、生存率が低下している若しくは有意な変化がなかった。この結果から、Ｄ−トレオースは、多くの正常細胞およびがん細胞に対して、細胞毒性を有していることが分かる。 The sample to which D-Treose-based sweetener was added had reduced viability or no significant change in all normal cells and cancer cell lines as compared to the control. From this result, it is understood that D-Treose has cytotoxicity to many normal cells and cancer cells.
以上の本実施例１の結果から、本発明の甘味料は、多くのがん細胞においてエネルギー代謝が小さく、グルコースの代替物質として用いることにより、がん細胞の増殖を抑えることが可能であることが明らかとなった。 From the results of Example 1 above, the sweetener of the present invention has a small energy metabolism in many cancer cells, and can be used to substitute for glucose to suppress the growth of cancer cells. It became clear.
このような、本発明の甘味料によれば、グルコースの代替物質として用いることにより、がん治療時において、甘味を控えることなく容易に低グルコース療法をサポートすることができる。 According to such a sweetener of the present invention, by using it as an alternative substance to glucose, it is possible to easily support low glucose therapy without inhibiting sweetness at the time of cancer treatment.
また、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースを主成分とする本発明の甘味料においては、がん細胞だけでなく正常細胞についてもエネルギー代謝が小さいため、グルコースの代替物質として用いることにより、所謂、ゼロカロリーの甘味料として用いることができる。また、正常細胞のエネルギー代謝への寄与が少ないことを活かして、生活習慣病治療時や糖尿病治療時の糖質制限療法用甘味料として利用することができる。 Moreover, in the sweetener of the present invention containing D-lyxose and D-arabinose as main components, energy metabolism is small not only for cancer cells but also for normal cells, so that it can be used as a substitute for glucose, so-called zero It can be used as a calorie sweetener. In addition, it can be used as a sweetener for carbohydrate restriction therapy at the time of treatment of lifestyle-related diseases and at the treatment of diabetes, taking advantage of the fact that the contribution to the energy metabolism of normal cells is small.
またさらに、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースを主成分とする本発明の甘味料においては、正常細胞および多くのがん細胞に対して細胞毒性を有していることから、抗がん剤治療の補助剤として適用することができる。 Furthermore, in the sweetener of the present invention containing D-erythrose and D-treose as the main components, since they have cytotoxicity to normal cells and many cancer cells, they can be used for the treatment of anticancer agents. It can be applied as an adjuvant.
このような、がん細胞または正常細胞における甘味料からのエネルギー代謝は、実施例１において得られた各がん細胞および正常細胞の代謝物についてメタボローム解析を行うことによってより詳しい分解プロセスなどを知ることができると考えられる。 Such energy metabolism from sweeteners in cancer cells or normal cells can be known in more detail by performing metabolome analysis on metabolites of each cancer cell and normal cell obtained in Example 1 and the like. It is thought that can be done.
ここで、メタボローム解析とは、オミックス解析と呼ばれる生物中にある分子全体の変動を調べて生命現象を包括的に解析する手法の一種であり、特に、生体に含まれる代謝物全体（メタボローム）を対象として解析を行うものである。より具体的には、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）、液体クロマトグラフ質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）およびキャピラリー電気泳動質量分析計（ＣＥ−ＭＳ）を用いて分子の質量を測定し、どのような代謝物がどの程度存在しているかを算出して、代謝物を網羅的に解析しタンパク質の活性を観察するものである。 Here, metabolomic analysis is a type of method called Omics analysis that comprehensively analyzes biological phenomena by examining the variation of whole molecules in the organism, and in particular, it is possible to use the entire metabolite (metabolome) contained in the living body. It is intended to analyze. More specifically, the mass of molecules is measured using a gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS), a liquid chromatograph mass spectrometer (LC-MS) and a capillary electrophoresis mass spectrometer (CE-MS), By calculating what kind of metabolite is present and to what extent, the metabolite is comprehensively analyzed to observe the activity of the protein.
＜メタボローム解析＞
本発明の甘味料について行ったメタボローム解析結果について説明する。本メタボローム解析においては、生命にとって主要なエネルギー代謝経路である解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路について検討を行った。本発明の甘味料は、Ｌ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースを主成分とした４種類を用いた。さらに、比較例として、培地のみのコントロールおよびＤ−グルコースについても同様に解析を行った。
<Metabolome analysis>
The results of metabolomic analysis performed on the sweetener of the present invention will be described. In this metabolomic analysis, we examined glycolysis, pentose phosphate pathway and citric acid cycle, which are the main energy metabolism pathways for life. As the sweetener according to the present invention, four types of L-arabinose, D-xylose, D-lyxose and D-arabinose as main components were used. Furthermore, as a comparative example, analysis was similarly performed on a control of medium only and D-glucose.
解析に用いたがん細胞および正常細胞は以下の通りである。
（がん細胞）
７．肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）
（正常細胞）
２１．ヒト初代正常肝細胞
The cancer cells and normal cells used for analysis are as follows.
(cancer cell)
7. Liver cancer cells (Huh7)
(Normal cells)
21. Human primary normal hepatocytes
以下に本メタボローム解析の手順について説明する。本メタボローム解析においては、実施例１において作製したサンプルを用いた。解析は、実施例１において作製したサンプルのうち前記のがん細胞および正常細胞に関する１２検体について、ＣＥ−ＴＯＦＭＳおよびＣＥ−ＱｑＱｍｓのカチオンモード、アニオンモードによる測定を実施した。測定対象は、解糖系、ペントースリン酸経路、クエン酸回路、尿素回路、ポリアミン・クレアチン代謝経路、プリン代謝経路、グルタチオン代謝経路、ニコチンアミド代謝経路、コリン代謝経路および各種アミノ酸代謝経路にて主要な割合を占める１１６（カチオン５２，アニオン６４）種の代謝物質について行った。さらに、これらの代謝物質の絶対定量値を算出し、それぞれの物質を代謝経路に描画した。以降の検討は、解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路について行う。得られた解析結果を図５乃至図１１に示す。 The procedure of this metabolome analysis is described below. In the present metabolome analysis, the sample produced in Example 1 was used. The analysis was carried out on CE-TOFMS and CE-QqQms in the cation mode and the anion mode for 12 samples of the cancer cells and normal cells among the samples prepared in Example 1. The measurement targets are major in glycolysis, pentose phosphate pathway, citric acid cycle, urea cycle, polyamine / creatine metabolic pathway, purine metabolic pathway, glutathione metabolic pathway, nicotinamide metabolic pathway, choline metabolic pathway, and various amino acid metabolic pathways The analysis was carried out on metabolites of 116 (cation 52, anion 64) species that occupy a proportion. Furthermore, absolute quantitative values of these metabolites were calculated, and each substance was drawn in the metabolic pathway. Subsequent studies will be conducted on the glycolytic system, pentose phosphate pathway and citric acid cycle. The obtained analysis results are shown in FIG. 5 to FIG.
Ｄ−グルコースを添加したサンプルにおいては、図５乃至図１０に示すように、解糖系（図５および図６参照）、ペントースリン酸経路（図７および図８参照）およびクエン酸回路（図９および図１０参照）において、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）ともに、各代謝経路の主要な成分が顕著に蓄積していた。 In the sample to which D-glucose was added, as shown in FIGS. 5 to 10, glycolytic system (see FIGS. 5 and 6), pentose phosphate pathway (see FIGS. 7 and 8) and citric acid cycle (FIG. 9). And in FIG. 10), the main components of each metabolic pathway were significantly accumulated in both liver cancer cells (Huh 7) (No. 7) and human primary normal hepatocytes (No. 21).
その一方で、培地のみのコントロール（各図においてｎｏ−Ｇｌｕｃｏｓｅとして示す）を含む各希少糖を添加したサンプルにおいては、図５乃至図１０に示すように、前記３つの代謝経路の主要な成分のうち、多くの成分が検出されない、あるいは存在量が極めて少ないという結果が得られた。この結果は、前記３つの代謝経路が正常に機能していない、あるいは全く機能していないことを示している。 On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 10, in the samples to which each of the rare sugars was added including the medium only control (shown as no-Glucose in each figure), the main components of the three metabolic pathways were Among them, many components were not detected, or the results were very low. This result indicates that the three metabolic pathways are not functioning normally or not at all.
つまり、Ｌ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースは、がん細胞および正常細胞においてエネルギー源とならないことが明らかとなった。 That is, it became clear that L-arabinose, D-xylose, D-lyxose and D-arabinose do not become an energy source in cancer cells and normal cells.
また、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）の総アミノ酸量は、図１１に示すように、添加した糖の種類に関係なく、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）と比較して顕著に多かった。 Also, as shown in FIG. 11, the total amino acid content of human primary normal hepatocytes (No. 21) was compared with liver cancer cells (Huh 7) (No. 7) regardless of the type of added sugar. It was remarkably many.
この結果は、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）が、主要なエネルギー代謝経路である解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路が機能していない場合においても、細胞培養時の培地中の牛胎児血清の主要成分であるタンパク質から効率的にアミノ酸を代謝してエネルギーと細胞増殖に必要な細胞内構成成分を得ていることを示す。さらに、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）が、主として解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路に依存したエネルギーや、そこで合成される細胞内構成成分を利用して細胞増殖しており、アミノ酸代謝機能が低いことを示している。 This result indicates that human primary normal hepatocytes (No. 21) are in the medium at the time of cell culture, even when glycolysis, the pentose phosphate pathway and the citric acid cycle, which are major energy metabolic pathways, are not functioning. It is shown that amino acids are efficiently metabolized from proteins, which are major components of fetal bovine serum, to obtain intracellular components necessary for energy and cell growth. In addition, liver cancer cells (Huh7) (No. 7) proliferate by utilizing energy dependent on glycolysis, pentose phosphate pathway and citric acid cycle, and intracellular components synthesized there mainly. It shows that the amino acid metabolic function is low.
つまり、解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路からのエネルギー代謝に依存しているがん細胞は、前記３つの代謝経路を機能させない希少糖を摂取した場合、実施例１にて明らかとした顕著な細胞増殖抑制が引き起こされることが明らかとなった。 That is, cancer cells dependent on energy metabolism from glycolysis, pentose phosphate pathway and citric acid cycle were clarified in Example 1 when they ingest rare sugars that do not function the three metabolic pathways. It became clear that significant cell growth suppression was caused.
本発明の甘味料および甘味料の利用方法は、上述の実施形態および実施例に限定するものではなく、発明の特徴を損なわない範囲において種々の変更が可能である。 The sweetener and the method of using the sweetener of the present invention are not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the features of the invention.
Claims (7)
さらに糖の吸収抑制機能を有することを特徴とする請求項１に記載の甘味料。 The rare sugar is L-arabinose or D-xylose,
The sweetener according to claim 1, further having a sugar absorption suppressing function.
さらに正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする請求項１に記載の甘味料。 The rare sugar is D-lyxose or D-arabinose,
The sweetener according to claim 1, which is further not involved in energy metabolism of normal cells.
さらにがん細胞に対する細胞毒性を有することを特徴とする請求項１に記載の甘味料。 The rare sugar is D-erythrose or D-treose,
The sweetener according to claim 1, which further has cytotoxicity to cancer cells.
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