JP2022518567A - 運動のために対象を保護する方法 - Google Patents
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Abstract
運動に関連する有害な影響を防止し、対象の運動疲労を軽減し、それによって身体パフォーマンスを高め、対象の抗疲労及び抗炎症効果を促進する、運動のために対象を保護する方法が提供される。
Description
本開示は、運動のために対象を保護する方法、例えば、対象の運動に関連する有害な影響を防止し、運動疲労を軽減して、それによって対象の身体パフォーマンスを高め、抗疲労及び抗炎症効果を高める方法に関する。
乳酸菌（Ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ、以下、ＬＡＢともいう）は、宿主の腸内細菌叢を調節する能力があるため、腸の健康の予防又は治療の代替手段として認識されている。近年、ＬＡＢは、宿主の健康にいくつかの有益な効果をもたらし、適切な量を投与すると、精神的ストレスに対する宿主の精神的及び肉体的反応の変化、アレルギー反応の改善、便秘などの機能性胃腸障害の予防又は治療などを含む治療手段として機能することができることがわかっている。
運動中、筋肉の損傷が引き起こされることがよくある。損傷は、機械的ストレスや炎症性ストレスなどの運動関連のストレスの増加によって生じ、対象のパフォーマンスに影響を与える可能性がある。筋肉の損傷が最小限である状況であっても、筋肉の局所的に起こる代謝の急激な変化に起因する筋肉の疲労又は痛みが常にある。さらに、長時間の集中的な運動は、筋肉だけでなく、白血球の活性化、炎症、活性酸素種（ＲＯＳ）の生成、腎臓損傷などの全身的な他の好ましくない影響を引き起こす恐れがある。
したがって、運動に関連する筋肉の損傷又は疲労を軽減又は防止し、他の関連する悪影響から対象を保護し、それによって運動パフォーマンスを向上させることができる効率的な方法を提供することが望ましい。
本開示において、乳酸菌株は、運動のために対象を保護するのに有効であることが確認されており、それにより、抗疲労及び抗炎症効果を有し、対象の運動パフォーマンスを増強する。本開示で提供される乳酸菌は、対象を保護し、対象の身体パフォーマンスを増強することに有用なラクトバチルスプランタルム亜種プランタルムＰＳ１２８（以下、ＰＳ１２８ともいう）である。また、本開示は、対象に有効量のラクトバチルスプランタルム亜種プランタルムＰＳ１２８を含む組成物を投与することを含む方法を提供する。本開示の方法は、炎症及び腎臓損傷を軽減することに対する保護効果を提供するだけでなく、体力、能力又は持久力の増加を含む身体パフォーマンスを高め、運動疲労又は筋肉損傷を軽減する。
本開示の一実施形態において、対象を保護し、それを必要とする対象の身体パフォーマンスを増強する方法も提供される。本開示によれば、この方法は、有効量のＤＳＭＺアクセッション番号ＤＳＭ２８６３２で寄託されているラクトバチルスプランタルム亜種プランタルムＰＳ１２８及びその担体を含む組成物を投与することを含む。本開示の一実施形態においては、前記組成物は、それを必要とする対象に経口投与される。
一実施形態では、対象に投与されるＰＳ１２８の有効量は、少なくとも１×１０９ＣＦＵである。ほかの実施形態において、前記ＰＳ１２８の有効量は、少なくとも１×１０９ＣＦＵ、少なくとも１×１０１０ＣＦＵあるいは少なくとも１×１０１１ＣＦＵであり、１×１０９ＣＦＵ、２×１０９ＣＦＵ、３×１０９ＣＦＵ、４×１０９ＣＦＵ、５×１０９ＣＦＵ、６×１０９ＣＦＵ、７×１０９ＣＦＵ、８×１０９ＣＦＵ、９×１０９ＣＦＵ、１×１０１０ＣＦＵ、２×１０１０ＣＦＵ、３×１０１０ＣＦＵ、４×１０１０ＣＦＵ、５×１０１０ＣＦＵ、６×１０１０ＣＦＵ、７×１０１０ＣＦＵ、８×１０１０ＣＦＵ、９×１０１０ＣＦＵ、１×１０１１ＣＦＵ、２×１０１１ＣＦＵ、３×１０１１ＣＦＵ、４×１０１１ＣＦＵ、５×１０１１ＣＦＵ、６×１０１１ＣＦＵ、７×１０１１ＣＦＵ、８×１０１１ＣＦＵ及び９×１０１１ＣＦＵを含むが、これらに限らない。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形の「一（ａ）」、「一（ａｎ）、」及び「当該、前記（ｔｈｅ）」は、内容が明確に別段の指示がない限り、その複数形の参照を含む。
本明細書で使用される場合、「疲労」とは、骨格筋の疲労及び／又は衰弱を指す。筋肉の疲労は、疲労の症状があるか、あるいは筋線維及び／又は筋肉機能に影響を与える、激しい又は繰り返される身体活動又は運動に起因する可能性がある。筋肉の疲労は、運動パフォーマンスの失敗として定義される。これは、運動ストレステストで評価し、特定のタスク（ウォーキング、ジョギング又はトレッドミルでのランニング）で失敗するまでにかかる時間として定量化できる。タスク失敗とは、続行できないことによる運動の終了として定義される。これは筋肉の疲労として定義されている。
本明細書で使用される場合、「運動疲労の軽減」とは、血清中のアンモニア及び分枝鎖アミノ酸などの筋肉疲労に関連する生化学的指標の低下を指す。
本明細書で使用される場合、「筋肉損傷の予防」とは、運動後の血清ミオグロビン、乳酸デヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）又はクレアチンキナーゼ（ＣＫ）などの筋肉損傷指標の血中濃度の増加を抑制することを指す。ＣＰＫ（クレアチンホスホキナーゼ）などの指標は、筋肉細胞に含まれる酵素であり、筋肉の損傷が発生すると血中に放出され、その後、回復に伴って血中濃度が低下する。したがって、ＣＫなどのこれらの筋肉損傷指標の測定は、筋肉損傷の指標として使用できる。
以下の実施例は、本開示を説明するために使用される。当業者は、これらの実施例から、本開示の他の利点及び効果を容易に理解できる。開示の精神から逸脱しない限り、本開示は、様々な修正及び変更によって実施できる。以下に提供される実施例は、単なる本開示の例示であり、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことが理解される。
（実施例）
実施例１：血液及び尿のサンプル分析により、ＰＳ１２８の保護、抗疲労、及び損傷軽減効果を示す。
ＰＳ１２８は、培地に接種し、３７℃で１８時間培養し、遠心分離により回収することにより調製した。ＰＳ１２８を包埋し、保護剤と賦形剤を用いて凍結乾燥し、粉末１グラムあたり１×１０１１コロニー形成単位（ｃｏｌｏｎｙ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｕｎｉｔ、すなわち、ＣＦＵ）の最終濃度にした。凍結乾燥したＰＳ１２８粉末をカプセルとしてカプセル化した。各カプセルには、３×１０１０ＣＦＵに相当する３００ｍｇの凍結乾燥細菌粉末および１００ｍｇの微結晶性セルロースの賦形剤が含まれた。偽薬カプセルは、微結晶性セルロースの４００ｍｇの賦形剤で充填された。
この研究で採用された対象は、偽薬グループ（ｎ＝４）とＰＳ１２８グループ（ｎ＝４）に分けられ、ハーフマラソンをする前に、１日に２回（１回に一個）、合計３週間カプセルを服用するように要求された。募集された対象は、試験期間中の不必要な干渉を避けるために、他のプロバイオティクスを摂取することが禁じられた。以下の表１及び図１に示されるように、血液と尿のサンプルは、７つの異なる時点（Ｔ０～Ｔ６）で、募集された対象から取得された。Ｔ０：運動前２４時間（プレテスト、－２４時間）、Ｔ１：運動直後（０時間）、Ｔ２：運動後３時間（＋３時間）、Ｔ３：運動後２４時間（＋２４時間）、Ｔ４：運動後４８時間（＋４８時間）、Ｔ５：運動後７２時間（＋７２時間）、及びＴ６：運動後９６時間（＋９６時間）。得られた各血液及び尿サンプルについて、筋肉疲労、筋肉損傷、炎症、腎機能及び酸化ストレスを示す生化学的指標を分析した。
表１：異なる時点でのサンプルおよびデータ収集
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、筋肉疲労に関連するアンモニア（図２Ａ）及び分枝鎖アミノ酸（ＢＣＡＡ）（図２Ｂ）などの生化学的指標は、偽薬グループに比べて、ＰＳ１２８グループでは疲労が少ない（すなわち、より低いアンモニアのレベル及びより高いＢＣＡＡのレベル）ことが観察された。したがって、ロイシン、イソロイシン、バリンなどのＢＣＡＡがＰＳ１２８によって調節されることが証明された。さらに、スレオニン、グルタミン、ヒスチジンなどの他のアミノ酸もＰＳ１２８によって調節される。ＰＳ１２８グループの対象では、乳酸レベルの低下も観察された。
また、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、筋肉損傷の指標として機能するクレアチンキナーゼ（ＣＫ）、ミオグロビン及び乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）のすべては、ＰＳ１２８グループでは有意な減少を示し、ＰＳ１２８グループで観察された筋肉損傷が少ないことを示している。
さらに、偽薬グループに比べて、ＰＳ１２８グループでは、腫瘍壊死因子－α（ＴＮＦ－α）、ＩＦＮ－γ（インターフェロン－γ）、ＩＬ－６、及びＩＬ－８などの炎症マーカーのレベルが有意に低下していることが観察され、ＰＳ１２８は、ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象に抗炎症効果があることを示している。図４Ａ～図４Ｄに示されるように、Ｔ１時点での運動直後、偽薬グループと比べて、ＰＳ１２８グループでは、炎症誘発性サイトカインＴＮＦ－α（図４Ａ）、ＩＦＮ－γ（図４Ｂ）、ＩＬ－６（図４Ｃ）、及びＩＬ－８（図４Ｄ）のレベルが有意に減少した。
ＰＳ１２８サプリメントを使用したＰＳ１２８グループでは、尿中において、Ｃ５ａ（図５Ａ）のような腎臓損傷及び炎症関連マーカー、並びにミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）（図５Ｂ）のような炎症関連マーカーのレベルは、有意に低いレベルを示すことが観察されたとともに、血清抗炎症サイトカイン（ＩＬ－１０）が増加し（図５Ｃ）、より多くのチオレドキシン（ＴＲＸ）（図５Ｄ）が排泄され、尿中に見られた。
また、図６に示されるように、ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象のグループでは、酸化ストレスから保護され、カタラーゼ（ＣＡＴ）のレベルの分析によって良好な腎機能を有することが示され、同じ時点で、偽薬グループと比較した場合、ＰＳ１２８グループではＣＡＴのレベルが有意に上昇した。
上記から、ＰＳ１２８は、抗酸化能力を高めることによって、ＴＲＸとＭＰＯのレベルを大幅に調整した。一方、炎症誘発性メディエーターＣ５ａは、ＰＳ１２８を介したＩＬ－１０産生によっても、有意に調節されている可能性がある。したがって、ＰＳ１２８は、炎症性サイトカインを減少させるだけでなく、抗炎症性サイトカインの産生も向上させた。このため、ＰＳ１２８は、炎症又は酸化調節に影響を及ぼした。さらに、ＰＳ１２８は、血漿サンプル中のＢＣＡＡ含有量の有意な上昇も示した。
運動後の異なる時点で、ＰＳ１２８グループではＣＫは有意に低かったことにも注目した。運動後の延長された時点で、ＰＳ１２８は、炎症性サイトカインのレベルを下げることに対する有益な効果を維持した。すなわち、ＰＳ１２８は、炎症性サイトカインのレベルの低下に持続的な効果をもたらすことによって、筋肉を損傷から保護した。
実施例２：ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象の身体パフォーマンスと回復の向上
ＰＳ１２８グループと偽薬グループの両方の対象は、それぞれ、ウィンゲートプロトコルプロトコルとブルースプロトコルを使用して、無酸素及び有酸素能力について評価された。プロトコルの詳細は、当業者に周知されている。例えば、両方のグループの対象は、運動前２４時間、運動後２４時間及び運動後９６時間に、ブルースプロトコルで有酸素パワーのＶＯ２ｍａｘをテストし、ウィンゲートプロトコルで無酸素パワーをテストした。ウィンゲートプロトコルを使用した無酸素パワーの追加テストは、運動後３時間後、運動後４８時間、及び運動後７２時間に実行された。
ウィンゲートプロトコルの場合、対象は、ウォームアップ段階の終了後、タイムリーな励まされで３０秒間自転車で最善を尽くすように要求された。固定式自転車でのウィンゲート無酸素運動テストの３０秒間のテスト期間中に、自転車は、対象のラップ数、生成されたワット数、ピーク無酸素性パワー（ＰＡＰ）、平均パワー（ＭＥＰ）、及び疲労指数（ＦＡＩ）を記録して分析し、これらはすべて先行技術に記載されており、当業者に周知されている。
結果は、ＰＳ１２８グループは、ＰＡＰ（図７Ａ）及びＭＥＰ（図７Ｂ）を増加させ、ＦＡＩ（図７Ｃ）を減少させたので、偽薬グループに比べて、より良い身体パフォーマンス及び回復率を有することを示した。
ブルースプロトコルの場合、ＶＯ２ｍａｘの耐久性テストは、Ｃｏｒｔｅｘガスアナライザーと固定式自転車で実行された。対象には、テストを受ける前に、ウォームアップするための所定の期間と休息時間が与えられた。個々のＶＯ２ｍａｘによって調整された８５％ＶＯ２ ｍａｘ速度は、耐久性評価のために力尽きまで個々の対象に適用された。図７Ｄに示すように、ＰＳ１２８グループ力尽きた時間は、運動の前後の両方で、偽薬グループよりも有意に長く、ＰＳ１２８の投与が対象の身体的持久力を改善することを示した。したがって、ＰＳ１２８は、対象に、より良い身体パフォーマンスを提供した。
対象の大腿四頭筋とハムストリングの筋電図（ＥＭＧ）活動も、上記のように、Ｔ０～Ｔ６の７つの時点すべてで記録された。例えば、ハムストリングと大腿四頭筋の周波数の中央値（ＭＦ）と最大随意等尺性収縮（ＭＶＩＣ）を両方のグループで記録し、身体パフォーマンスを評価した。研究において、ＥＭＧにより得られたＭＦ値は、大腿四頭筋とハムストリングの動員特性を理解するために使用されている。そのために、ＥＭＧの正規化は、ＥＭＧの研究では、個人内及び個人間の変動を減らすことによって信頼性を向上させるためによく使わられており、また、最大随意等尺性収縮（ＭＶＩＣ）は、対象、日数、研究と筋肉との間の参照標準として使用される正規化の一般的な方法である。結論として、ＰＳ１２８は、ＭＶＩＣ及びＥＭＧのパフォーマンスに寄与し、筋力の回復を促進することを示した。
図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、ＰＳ１２８グループでは、ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象の身体パフォーマンスを増強することが示された。例えば、対象は、上記のように７つの時点のすべてで、体力と能力を評価するために、カウンタームーブメントジャンプを行うことも要求された。この場合も、偽薬のみが投与された対象に比べてて、ＰＳ１２８グループでは、ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象の筋力を増強し、より高いカウンタームーブメントジャンプ高さ（図８Ａ）及びより大きなカウンタームーブメントジャンプパワー（図８Ｂ）を有することが示された。
また、二重エネルギーＸ線吸収（ＤＥＸＡ）を使用して測定された対象の身体組成は、運動（ハーフマラソン）の前後に評価された。さまざまなエネルギーのＸ線が骨と軟組織を透過した後、さまざまな組織のＸ線吸収又は減衰は、吸収率計の組み込み式によって計算された。この場合も、ＰＳ１２８グループでは、ＰＳ１２８サプリメントが投与された対象の筋肉量を増強することが示された。
図９Ａ～図９Ｄに示されるように、身体パフォーマンスは、異なる時点でＰＳ１２８グループと偽薬グループの下肢の強度を測定することによって、さらに評価された。膝伸筋のピークトルク（図９Ａ）及び膝伸筋の平均トルク（図９Ｂ）は、ＰＳ１２８グループでは、偽薬グループよりも有意に高い値を示した。図９Ｃ及び図９Ｄは、運動後のいくつかの時点で、膝屈筋のピークトルク及び膝屈筋の平均トルクは、ＰＳ１２８グループでは、偽薬グループよりも有意に高いことを示した。
対象の無酸素及び有酸素運動能力は、運動による疲労によって消耗される可能性があり、そうではない場合、対象のパフォーマンスを維持できた可能性がある。したがって、ＰＳ１２８は、運動による疲労を軽減し、身体パフォーマンスを高めることにより、対象の健康を改善するための潜在的なエルゴジェニックエイドであり得る。
ＰＳ１２８グループの対象は、ＰＡＰ、ＭＥＰ、及びＦＡＩの値で示されるように、より優れた運動能力、持久力、及び回復力を持っていることは明らかになった。さらに、ＰＳ１２８は、運動前のデータに比べて、運動後もＭＥＰとＦＡＩが維持できることが注目された。これらの調査結果は、ＰＳ１２８が運動パフォーマンスの維持と回復に有益な効果を発揮する可能性があるという点で、スポーツ科学の分野に潜在的な利益をもたらす可能性がある。したがって、ＰＳ１２８は、能力だけでなく生理学的適応のための栄養補給の代替オプションと見なすことができる。
本開示の実施形態のいくつかは上記で詳細に説明されてきたが、当業者は、本開示の教示及び利点から実質的に逸脱することなく、示された実施形態に様々な修正及び変更ができる。それらの修正及び変更は、添付の特許請求の範囲に記載されるように、開示の精神及び範囲に含まれる。
Claims (15)
- 有効量のラクトバチルスプランタルム亜種プランタルムＰＳ１２８及びその担体を含む組成物を、それを必要とする対象へ投与することを含む、運動のために前記対象を保護する方法。
- 前記保護は、前記対象の筋肉損傷を防止することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記保護は、前記対象の運動疲労を軽減することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の炎症を軽減することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の腎臓損傷を軽減することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の体力（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を増加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の身体能力（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ）を増加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の持久力を増加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の筋肉疲労を軽減することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象における酸化ストレスを軽減することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の身体パフォーマンス（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を増強することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記対象の筋力回復を促進することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記ラクトバチルスプランタルム亜種プランタルムＰＳ１２８は、前記対象に１日あたり少なくとも１０９ＣＦＵの量で投与される、請求項１に記載の方法。
- 前記組成物は、栄養組成物又は医薬組成物である、請求項１に記載の方法。
- 前記組成物は、経口投与用に調製される、請求項１に記載の方法。
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