JP2020125276A - 持久力向上剤 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献3には、植物抽出物が速筋を増強させることが記載されている。しかしながら、速筋のIIb型線維を特異的に肥大させる薬剤などは知られていない。
[1]食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする持久力向上剤。
[2]食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である[1]に記載の持久力向上剤。
[3]前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする[1]または[2]に記載の持久力向上剤。
[4]前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の持久力向上剤。
[5][1]〜[4]のいずれかに記載の持久力向上剤を含有する、持久力向上用の医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
[6]食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための組成物。
[7]食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である[6]に記載の組成物。
[8]前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする[6]または[7]に記載の組成物。
[9]前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする[6]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[10][6]〜[9]のいずれかに記載の組成物を含有する、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
[11]食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする敏捷性向上剤。
[12]食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である[11]に記載の組成物。
[13]前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする[11]または[12]に記載の組成物。
[14]前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする[11]〜[13]のいずれかに記載の組成物。
[15][11]〜[14]のいずれかに記載の組成物を含有する、敏捷性向上用の医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
[16]食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための組成物。
[17]食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である[16]に記載の組成物。
[18]前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする[16]または[17]に記載の組成物。
[19]前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする[16]〜[18]のいずれかに記載の組成物。
[20][16]〜[19]のいずれかに記載の組成物を含有する、筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
また、本発明によれば、筋肉におけるIIb型線維を肥大させることにより、敏捷性を向上させることが可能であり、かつ安全な組成物を提供することができる。
本発明の筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための組成物は、食肉をプロテアーゼ処理した処理物を有効成分として、所定の筋肉中の全筋線維におけるIIa型線維の数または断面積の割合を増加させるための組成物であれば特に限定されるものではない。また、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物、飼料組成物は、食肉をプロテアーゼ処理した処理物を有効成分として、所定の筋肉中の全筋線維におけるIIa型線維の数または断面積の割合を増加させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物、飼料組成物であれば特に限定されるものではない。
本発明の筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための組成物は、食肉をプロテアーゼ処理した処理物を有効成分として、所定の筋肉中のIIb型線維の断面積を増大させるための組成物であれば特に限定されるものではない。また、筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物、飼料組成物は、食肉をプロテアーゼ処理した処理物を有効成分として、所定の筋肉中のIIb型線維の断面積を増大させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物、飼料組成物であれば特に限定されるものではない。
また、プロテアーゼは、単独あるいは組み合わせて使用することができる。プロテアーゼを組み合わせて使用する場合は、同時あるいは順次作用させてもよい。
なお、酵素処理の条件は、持久力向上作用や敏捷性向上作用、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させる作用、筋肉におけるIIb型線維を肥大させる作用を有するタンパク質分解処理物が得られるものであれば、特に制限されず、食肉やプロテアーゼの種類や使用量、処理温度、処理pH、処理時間などは任意に最適化すればよい。例えば、反応時間は1〜5時間、好ましくは、2〜4時間程度である。また、反応温度は35〜60℃、好ましくは、45〜55℃である。
また、食肉は、骨や毛などの異物が混入するおそれがあるので、加熱処理物を濾過処理することが望ましい。
以上に述べた食肉のタンパク質分解処理物を含有する本発明の敏捷性向上剤は、筋肉の刺激に対する速やかな反応や、身体の位置変換を素早く正確に行う能力を高める作用を有する。また、本発明の筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための組成物は、骨格筋を構成する筋線維におけるIIb型線維の断面積を増大させる作用を有する。
また、本発明の医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物、飼料組成物は、ヒトまたは非ヒト動物用として使用する。非ヒト動物用とは、哺乳類、鳥類、爬虫類、両生類、魚類などの骨格筋を有する動物であり、好ましくは、ウシ、ブタ、イヌ、ネコなどが挙げられる。
本発明が持久力向上剤、敏捷性向上剤、医薬組成物である場合は、食肉のタンパク質分解処理物を有効成分として含有する。さらに、持久力向上剤、敏捷性向上剤、医薬組成物は、食肉のタンパク質分解処理物の持久力向上作用や筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させる作用が失われない限り、他の有効成分や添加剤など任意の成分を含有してもよい。例えば、薬学的に許容される基剤、担体、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、着色剤、pH調節剤、緩衝剤、安定化剤、保存剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの含有量については、使用する添加成分の種類や剤型などに応じて公知のものから適宜設定すればよい。
なお、有効量とは、対象において長時間にわたり全身運動や局所的な筋肉の運動を持続させることや、筋肉の刺激に対する速やかな反応や、身体の位置変換を素早く正確に行う能力を高めることが可能となる量である。また、対象において筋肉におけるIIa型線維の比率を増加できる量、対象において筋肉におけるIIb型線維を肥大させることができる量である。好ましくは、所定の筋肉中の全筋線維におけるIIa型線維の数または断面積の割合を投与前の101%以上、好ましくは、105%以上に統計学的な有意差をもって増加させることができる量である。また、所定の筋肉中のIIb型線維の断面積の割合を投与前の101%以上、好ましくは、105%以上に統計学的な有意差をもって増大させることができる量である。
統計学的に有意な増加とは、食肉のタンパク質分解処理物を投与していない群におけるIIa型線維やIIb型線維の数または断面積と比較して統計学的に有意に増加していることをいう。
また、本発明の敏捷性向上剤、医薬組成物は、筋肉におけるIIb型線維を肥大させることができる。これにより、対象の敏捷性を向上させることができる。
本発明が食品組成物、飲料組成物、飼料組成物である場合は、食肉のタンパク質分解処理物の持久力向上作用や敏捷性向上作用、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させる作用、筋肉におけるIIb型線維を肥大させる作用が失われない限り、他の成分を含有してもよい。例えば、持久力向上作用や敏捷性向上作用、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させる作用、筋肉におけるIIb型線維を肥大させる作用を有する他の活性成分や筋肉活動や維持に必要な活性成分、抗酸化成分、油性成分、栄養強化のための各種ビタミン類、ミネラル類、アミノ酸類、その他食品として利用され得る食品添加物や食品材料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらの含有量については、使用する成分の種類や食品などの形態などに応じて適宜設定すればよい。
また、飼料組成物とは、ウシ、ブタ、トリなどの非ヒト動物用の飲食物として使用するものをいう。
なお、有効量とは、対象において長時間にわたり全身運動や局所的な筋肉の運動を持続させたり、筋肉の刺激に対する速やかな反応や、身体の位置変換を素早く正確に行う能力を高めたりすることが可能となる量である。また、対象において筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させたり、筋肉におけるIIb型線維を肥大させたりすることができる量である。好ましくは、所定の筋肉中の全筋線維におけるIIa型線維の数または断面積の割合を投与前の101%以上、好ましくは、105%以上に統計学的な有意差をもって増加させることができる量である。また、所定の筋肉中のIIb型線維の断面積の割合を投与前の101%以上、好ましくは、105%以上に統計学的な有意差をもって増大させることができる量である。
統計学的に有意な増加とは、食肉のタンパク質分解処理物を投与していない群におけるIIa型線維やIIb型線維の数または断面積と比較して統計学的に有意に増加していることをいう。
なお、これらの表示は、公知の方法で容器包装手段に付すことができ、これによって本発明を含有する飲食物は持久力や敏捷性の向上のために用いられるものであることや、運動と併用して摂取するものであることが明示されるので、通常の剤又は飲食物との区別が明確となる。
また、本発明の食品組成物、飲料組成物、飼料組成物は、筋肉におけるIIb型線維を肥大させることができる。これにより、対象の敏捷性を向上させることができる。
食肉のタンパク質分解処理物は、鶏胸肉から調製した。すなわち、脂肪や結合組織をできるだけ取り除き、100℃で30分間加熱した後に、フードプロセッサーで破砕した500gの鶏胸肉に対して、プロテアーゼP「アマノ」3SD(登録商標)(天野エンザイム株式会社,Japan)、及びサモアーゼPC10F(登録商標)(天野エンザイム株式会社,Japan)をそれぞれ50ppmずつ加えた。酵素処理は、50℃で3時間行い、その後100℃で30分間加熱してプロテアーゼを失活させ、タンパク質分解処理物とした。
普通固形飼料(MF,Oriental Yeast,Japan)で飼育した61〜62週齢の高齢の雄性C57BL/6Jマウス(CHARLES RIVER LABORATORIES JAPAN,Japan)を用いた。普通固形飼料の栄養成分は水分7.9g、粗タンパク質23.1g、粗脂質5.1g、粗灰分5.8g、粗線維2.8g、糖質55.3g、カロリー359kcalで構成される。
対照群(n=10)、酵素未処理の鶏肉摂取群(n=6)、タンパク質分解処理物摂取群(n=5)に分け、各飼料、及び水を自由に摂取できる環境で63日間飼育した。
対照群の飼料は、L−シスチン0.3g、Vitamin mix1.0g、Mineral mix3.5g、セルロース5.0g、カゼイン20.0g、α−デンプン66.2g、サフラワー油4.0g、水36.65gで構成される。酵素未処理の鶏肉摂取群の飼料は、対照群の飼料に鶏肉凍結乾燥粉末0.5gを追添加したものを用いた。タンパク質分解処理物摂取群の飼料は、対照群の飼料に上述した鶏胸肉のタンパク質分解処理物0.5gを追添加したものを用いた。
試験開始から63日後のマウスより摘出した前脛骨筋は、垂直に固定し、液体窒素で予め冷却したイソペンタン中に2秒間静置した後、1分間激しく攪拌した。凍結した前脛骨筋は、攪拌後にドライアイス上で30分間静置し、速やかに−80℃で保管した。
凍結した前脛骨筋は、予め−25℃に冷却したクリオスタット(CM1860,Leica,Wetzlar,Germany)を用いて10μmの組織切片として、スライドグラスに貼りつけた。前脛骨筋の組織切片は、−80℃で保管した。
前脛骨筋の組織切片は、標準的な染色方法に従って、ヘマトキシリン/エオシン染色と免疫染色を行った。
ヘマトキシリン/エオシン染色では、マイヤーヘマトキシリン(131−09665,FUJIFILM Wako Pure Chemical,Japan)と1%エオシンY(051−06515,FUJIFILM Wako Pure Chemical,Japan)を用いて、核と細胞質を染色した。
また、染色した組織切片は、ソフトマウント(192−16301、FUJIFILM Wako Pure Chemical,Japan)を滴下し、カバーガラスをかけて封入した。
I型線維の染色においては、1次抗体として抗牛MYH7抗体(BA−F8,DSHB社製)、2次抗体として抗−マウスIgGb2抗体(A21140,Thermo Fisher Scientific社製)、IIa型線維の染色においては,1次抗体として抗牛MYH2抗体(SC−71,DSHB社製)、2次抗体として抗−マウスIgG1抗体(A21127,Thermo Fisher Scientific社製)、IIb型線維の染色においては、1次抗体として抗牛MYH4抗体(BF−F3,DSHB社製)、2次抗体として抗−マウスIgM抗体(A21042,Thermo Fisher Scientific社製)、ラミニンの染色においては,1次抗体として抗マウスラミニン抗体(L9393,Sigma−Aldrich社製)、2次抗体として抗−ウサギIgG抗体(A21244,Thermo Fisher Scientific社製)を使用した。
染色した組織切片は、蛍光倒立顕微鏡(DMi8,Leica,Wetzlar,Germany)と蛍光イメージングシステムLAS X(Leica,Wetzlar,Germany)を使用して画像化した。
画像化した免疫染色像を全て重ね合わせた画像を解析に用いた。解析は、皮膚に近い側である表層部と骨に近い側である深層部から、それぞれ400〜500本の筋線維を無作為に選別した。これらの筋線維について、目視で筋線維タイプを確認し、各筋線維タイプの本数を集計した。
染色した組織切片は、蛍光倒立顕微鏡(DMi8,Leica,Wetzlar,Germany)と蛍光イメージングシステムLAS X(Leica,Wetzlar,Germany)を使用して画像化した。
解析は、皮膚に近い側である表層部と骨に近い側である深層部から、それぞれ400〜500本の筋線維を無作為に選別した。これらの筋線維について、WinRoof2018(Mitani Corporation,Japan)で筋線維断面積を自動測定した。
統計解析は、統計処理ソフトJMP(JMP5.1.2;SAS,Cary,North Carolina,USA)を用いて、一元配置分散分析(ANOVA)を行った。ANOVAで有意差が認められた場合、2群間の比較をStudentのt検定、3群間以上の比較をTukey−KramerのHSD検定により行った。P<0.05を有意差ありと判定し、値はmean±SEで示した。
筋線維タイプに対する食肉のタンパク質分解処理物の作用を明らかにするために、各種飼料で63日間飼育したマウスにおける前脛骨筋の免疫染色した組織切片を用いて解析した。図1(A)は、対照群とタンパク質分解処理物摂取群の前脛骨筋深層部における組織切片の染色像である。なお、酵素未処理の鶏肉摂取群の染色像については示していない。また、図中のIIa型線維には、白丸を付した。図1(B)は、組織切片に含まれる筋線維の合計本数に対するIIa型線維の割合を示したグラフである。
酵素未処理の鶏肉摂取群は、対照群に比べてIIa型線維の比率が増加した。タンパク質分解処理物摂取群では、対照群に比べてIIa型線維の比率が、酵素未処理の鶏肉摂取群よりもさらに増加した。
また、タンパク質分解処理物の摂取は、高い持久性能を有するIIa型線維の比率を増加させることから、対象の持久力を向上させるという効果が認められた。
IIb型線維の断面積に対する食肉のタンパク質分解処理物の作用を明らかにするために、各種飼料で63日間飼育したマウスにおける前脛骨筋の免疫染色した組織切片を用いて解析した。図2(A)は、対照群とタンパク質分解処理物摂取群の前脛骨筋における組織切片のラミニン染色像である。なお、酵素未処理の鶏肉摂取群の染色像については示していない。図2(B)は、組織切片に含まれる前脛骨筋の表層部におけるIIb型線維の太さの分布を示したグラフである。
酵素処理の鶏肉摂取群は、対照群や酵素未処理の鶏肉摂取群に比べて、1500μm2未満の細いIIb型線維の割合が減少し、2000μm2〜2750μm2未満の比較的太いIIb型線維の割合が増加した。特に、500μm2未満のIIb型線維においては、酵素未処理の鶏肉摂取群、酵素処理の鶏肉摂取群が対照群に比して有意差をもって減少した。また、500μm2〜750μm2未満のIIb型線維においては、酵素処理の鶏肉摂取群が対照群に比して有意差をもって減少した。
なお、2750μm2以上のIIb型線維の割合については、各群における有意差は認められなかった。
また、タンパク質分解処理物の摂取は、高い敏捷性能を有するIIb型線維を肥大させることから、対象の敏捷性を向上させるという効果が認められた。
Claims (20)
- 食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする持久力向上剤。
- 食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である請求項1に記載の持久力向上剤。
- 前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする請求項1または2に記載の持久力向上剤。
- 前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の持久力向上剤。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の持久力向上剤を含有する、持久力向上用の医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
- 食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための組成物。
- 食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である請求項6に記載の組成物。
- 前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする請求項6または7に記載の組成物。
- 前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項6〜9のいずれか一項に記載の組成物を含有する、筋肉におけるIIa型線維の比率を増加させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
- 食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする敏捷性向上剤。
- 食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である請求項11に記載の組成物。
- 前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする請求項11または12に記載の組成物。
- 前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物を含有する、敏捷性向上用の医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
- 食肉由来のタンパク質分解処理物を含有することを特徴とする筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための組成物。
- 食肉が、鶏肉、牛肉、豚肉である請求項16に記載の組成物。
- 前記タンパク質分解処理物が、食肉を破砕及び/又は磨砕した後に、あるいは食肉を破砕及び/又は磨砕に際して、プロテアーゼを添加して酵素処理することにより得られることを特徴とする請求項16または17に記載の組成物。
- 前記酵素処理がエンド型プロテアーゼ及び/又はエキソ型プロテアーゼを作用させた後、加熱処理してプロテアーゼを失活させる処理であることを特徴とする請求項16〜18のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項16〜19のいずれか一項に記載の組成物を含有する、筋肉におけるIIb型線維を肥大させるための医薬品組成物、食品組成物、飲料組成物または飼料組成物。
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