JP2023503867A - ストレス障害を低減するための新規組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート、及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための、かかる食用原材料を含む食品組成物に関する。【選択図】 なし

Description

本発明は、ストレス応答の減弱並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料、かかる食用原材料を含む食品組成物に関する。

腸内微生物叢を腸－脳コミュニケーションの中心とする、腸の健康を精神的健康と結びつける研究が増えつつある。腸内微生物叢は、気分、不安、及びストレス関連障害の発症に関与すると考えられる。微生物叢は、プロバイオティクス及びプレバイオティクス繊維を含む食事介入によって調節することができる。短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）は、腸内における食物繊維の細菌発酵の主生成物を構成する微生物代謝産物であり、多くの場合、微生物叢が脳に与える影響の重要なメディエーター候補とみなされる。最も豊富であり、最も研究されたＳＣＦＡは、アセテート、プロピオネート、及びブチレートである。しかしながら、ストレス関連障害に対する有益な効果に最適な用量及び比率、ましてや、どの食用原材料であればそのような比率を提供できるのかは、不明である。

したがって、種々の生活ストレス因子に対するストレス応答の調節に対する有益効果に関連する腸内のＳＣＦＡの比率を識別することが求められている。

そのような比率の短鎖脂肪酸を腸内に送達することができ、したがって、ストレス応答の減弱並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用される食用原材料、並びに当該食用原材料を含む食品組成物を識別することも必要とされている。更に、そのような比率の短鎖脂肪酸を腸内に送達することができ、したがって、コルチゾール産生の減少をもたらしてその後の慢性ストレスの影響を予防するＨＰＡ軸の応答の調節に使用される食用原材料、並びに当該食用原材料を含む食品組成物を識別することも必要とされている。

［発明の概要］
本発明は、特許請求の範囲に記載されているような上記の問題に対する解決策を提供する。

本発明者らは、結腸（ＳＣＦＡは、通常、結腸における微生物叢による繊維の発酵によって産生される）に直接送達されるカプセルでＳＣＦＡの混合物を使用することにより、健康な個体において、摂取１週間後に、プラセボカプセルと比較してストレス応答が低減すること（急性ストレスに対するコルチゾール応答の減少によって評価される）を実証した。使用されるＳＣＦＡの比率は、他の繊維の投与後に結腸で一般的に認められる比率とは驚くほど異なっていた（例えば、イヌリン、部分的加水分解グアーガム（ＰＨＧＧ）又はアカシアガムでは、典型的には、アセテート：プロピオネート：ブチレートの比は約７０：２０：１０である）。本発明者らは、アセテート：プロピオネート：ブチレートの比が７２：６：２２である同じＳＣＦＡ混合物の用量を２種類試験し、実施例１の実験項に記載のように、１０ｇ又は２０ｇのＡＸＯＳの発酵時に得られたＳＦＣＡ比を反映させた。

一態様では、本発明は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための食用原材料に関する。

別の態様では、本発明は、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が９５～１００％に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を含む食品組成物に関する。

更に別の態様では、本発明は、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防のための食品組成物の製造における、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であって、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料の使用に関する。

なお更なる態様では、本発明は、ストレス応答を減弱する、並びに／又は慢性ストレス及び慢性ストレスに関連する状態を予防する方法であって、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を対象に投与するステップを含む、方法に関する。

実施例２の結果のグラフ表示である。図は、高用量（ＨＤ）の試験繊維をプラセボ群と比較した場合、並びに低用量（ＬＤ）の試験繊維をプラセボ群（ＰＬ）と比較した場合に、コルチゾールレベルの減少がより大きいことを示している。

本発明に関連して、用語「治療すること」又は「治療」は、哺乳動物、特に動物又はヒトが罹患する状態及び／又は疾患の症状を低減又は緩和することを意味する。

用語「予防」又は「予防すること」は、哺乳動物、特に動物又はヒトが罹患する状態及び／又は疾患の症状の発症を止めること、又はかかる症状の重篤度を低減することを意味する。更に、用語「予防」又は「予防すること」は、症状の発症を遅延させることを意味する。

本発明に関連して、用語「ストレス応答を減弱させること」は、対象（健康、不安、及び／又はストレス下）の生活におけるストレス因子（心理社会的ストレス因子を含む）への対処及びストレスイベントへの対応を、そのような状況に対する対象のストレス応答を低減させることによって援助することを含む。この減弱は、これらのストレスが対象の慢性ストレス及び／又は関連する健康影響へと発展することを回避するのにも役立つ。

本発明に関連して、用語「慢性ストレス」は、長期的にＨＰＡ軸に対する負のフィードバックを生じ得るＨＰＡ（視床下部－下垂体－副腎皮質）軸の慢性的活性化の増大をもたらす、対象の生活におけるストレス因子（心理社会的ストレス因子を含む）への曝露の持続的状況を示す。

本発明に関連して、用語「慢性ストレスに関連する状態」という用語は、睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、及び多数の深刻な健康問題、例えば、抑うつ、不安、及び燃え尽きなどの精神疾患を含む。更に、慢性ストレスに関連する状態には、心疾患、高血圧、心拍リズムの異常、心臓発作、及び脳卒中などの心血管疾患が含まれる。

本発明に関連して、用語「食用原材料」は、ヒト又は動物によって安全に摂取され得る任意の種類の食用原材料又は原材料の混合物を意味する。

本発明に関連して、用語「食品組成物」は、ヒト又は動物によって安全に摂取され得る任意の種類の食用組成物を意味する。上記食品組成物は、固体形態、半固体形態、又は液体形態であってよく、１種以上の栄養素、食品、若しくは栄養補助食品からなっていてもよい、又はこれらを含んでいてもよい。例えば、食品組成物は、以下の栄養素及び微量栄養素を更に含み得る：タンパク質源、脂質源、炭水化物源、ビタミン及びミネラル。組成物はまた、抗酸化物質、安定剤（固体形態で提供される場合）又は乳化剤（液体形態で提供される場合）も含有し得る。食品組成物の非限定的な例は、乳製品、ペットフード製品、栄養組成物、母体用組成物、及びダイエタリーサプリメントからなるリストから選択される。

用語「乳製品」は、本明細書で使用するとき、雌牛、ヤギ、ヒツジ、ヤク、ウマ、ラクダ、及びその他の哺乳動物などの動物から製造された食品製品を指す。乳製品の例は、低脂肪乳（例えば、脂肪分０．１％、０．５％又は１．５％）、無脂肪乳、粉乳、全乳、全乳製品、バター、バターミルク、バターミルク製品、スキムミルク、スキムミルク製品、高乳脂肪製品、コンデンスミルク、クリームフレッシュ、チーズ、アイスクリーム、及び菓子製品、プロバイオティクス飲料又はプロバイオティクスヨーグルト型飲料である。

用語「ペットフード製品」は、本明細書で使用するとき、ペットによる摂取を意図した栄養製剤を指す。ペット、又はコンパニオンアニマルは、本明細書で言及するとき、犬、猫、鳥、魚、マウス、ラット、及びモルモットなどのげっ歯類、ウサギ等から選択される動物として理解されるべきである。

本明細書で使用するとき、用語「栄養組成物」は、完全栄養組成物、部分的又は不完全栄養組成物、栄養補助食品、及び疾患又は状態に特化した栄養組成物を含むがこれらに限定されない。

本明細書で使用するとき、用語「母体用組成物」は、哺乳動物、特に女性において、妊娠前、妊娠中及び／又は妊娠後に行われ得る母体投与のための組成物及び／又は栄養組成物を指す。

本明細書で使用するとき、用語「栄養補助食品」、又は「ダイエタリーサプリメント」は、個体が他の方法では十分な量を都合良く摂取できない可能性のある栄養素をその個体に提供する、栄養製剤を指す。

補助食品は、例えば、丸剤、錠剤、トローチ剤（ｌｏｚｅｎｇｅｒ）、咀嚼カプセル若しくは錠剤、錠剤又はカプセル、又は水に溶解させるか若しくは食品にふりかけることができる粉末補助食品の形態で提供することができる。最も好ましいのは、液体に溶解すること又は食品にふりかけることができ、最も好ましくは水に溶解することができる、粉末補助食品である。このような補助食品は、典型的には、対象の全栄養必要量の大部分に相当するものではないが、選択された栄養素を提供する。典型的には、それは対象の１日の必要エネルギーの０．１％、１％、５％、１０％、又は２０％を超えない。

本発明に関連して、「短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）」という表現は、プロピオン酸、ギ酸、酢酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸及び／又はイソ吉草酸、及びこれらの生理学的に許容可能な塩（例えば、プロピオネート、ホルメート、アセテート、ブチレート、バレレート、イソブチレート、及びイソバレレートのカルシウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、アンモニウム塩）、又はこれらの混合物を識別する。

ＳＣＦＡは、主に発酵によって合成される。ヒトでは、ＳＣＦＡは、腸内の胃腸管で産生され、主な産生部位は、微生物密度に起因して結腸である。ＳＣＦＡは、結腸中の発酵可能物質の代謝物であり、主に複合糖質又は発酵性繊維、例えば、ラクトース、プレバイオティクス及びオリゴ糖から誘導される。

本発明に関連して、用語「短鎖脂肪酸を腸内で提供する食用原材料」は、ヒト及び／又は動物へ投与すると、かかる動物及び／又はヒトの胃腸管での発酵で、特に結腸において、かかる動物及び／若しくはヒト代謝の結果として、並びに／又はその腸管内微生物叢の代謝の結果として、ＳＣＦＡを生成することができる、食用原材料（個別の原材料又は原材料の混合物のいずれか）を指す。

本発明に関連して、用語「発酵性繊維」は、哺乳動物／動物／微生物代謝によって、それらを想定する対象のヒト／動物の体内でＳＣＦＡを生じる食用原材料（個別の原材料又は原材料の混合物のいずれか）を識別するものであり、例えば、発酵性オリゴ糖及びデンプンなどである。発酵性繊維としては、限定するものではないが、ペクチン、粘漿剤、ガム、ガラクトオリゴ糖、オリゴフルクタン、イヌリン、ポリフルクトース、アラビノガラクタン、ヘミセルロース、オリゴ糖又はこれらの混合物が挙げられる。

本発明に関連して、用語「アラビノキシラン」は、木材及び穀物粒などの植物の一次細胞壁と二次細胞壁との両方に存在し、アラビノース及びキシロースの２種の五炭糖のコポリマーからなる、ヘミセルロースを指す。アラビノキシラン鎖は、多数の１，４結合キシロース単位を含有する。多数のキシロース単位が、２、３、又は２，３結合アラビノース残基で置換されている。

本発明に関連して、用語「アラビノキシランオリゴ糖」は、アラビノキシラン由来のオリゴ糖を含む原材料を指す。例えば、市販のアラビノキシランオリゴ糖原材料は、Ｐｕｒｅｆｉｂｅｒによって販売されているＡＸＯＳで、これはアラビノキシラン由来のオリゴ糖を含む原材料である。ＡＸＯＳの組成は、十分に文書化され、一定であり、Ｐｕｒｅｆｉｂｅｒによって１年間を通して保証されている。

本発明の一実施形態では、食用原材料は、ストレス応答の減弱に使用するためのものである。

本発明の別の実施形態では、食用原材料は、慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するためのものである。そのような実施形態では、食用原材料は、コルチゾール産生の減少をもたらしてその後の慢性ストレスの影響を予防するＨＰＡ軸反応性の調節に使用するためのものである。

一実施形態では、慢性ストレスに関連する状態は、睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、精神疾患、例えば、抑うつ、不安、又は燃え尽き、及び心血管疾患、例えば、心疾患、高血圧、心拍リズムの異常、心臓発作、及び脳卒中からなる群から選択される。

一実施形態では、本発明による食用原材料は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する。

別の実施形態では、本発明による食用原材料は、アセテートが７０～７５の範囲の比であり、プロピオネートが４～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２４の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する。

なお更に別の実施形態では、本発明による食用原材料は、アセテート：プロピオネート：ブチレートが７２：６：２２の短鎖脂肪酸比を腸内で提供する。

一実施形態では、食用原材料は、ＡＸＯＳ（アラビノキシロオリゴ糖）繊維、可溶性アラビノキシラン、全粒小麦例えば全粒小麦フレーク、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンとの混合物、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと部分加水分解グアーガムとの混合物、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと小麦ふすまとの混合物、及びオリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと部分加水分解グアーガムと小麦ふすま例えば押出加工した小麦ふすまとの混合物からなるリストから選択される。

別の実施形態では、本発明による食用原材料は、アラビノキシロオリゴ糖（例えば、ＡＸＯＳ）繊維である。

本発明の一実施形態では、食品は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を、少なくとも５ｇ含む。

本発明の別の実施形態では、食品組成物は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を、少なくとも８ｇ、例えば少なくとも１０ｇ含む。

当業者には明らかであるように、腸内での繊維の発酵は、バレレート、イソブチレート、及びイソバレレートなどの追加の短鎖脂肪酸又はその塩もいくらか生成し得る。そのような追加の短鎖脂肪酸又はその塩は、総ＳＣＦＡ（したがって、アセテート、プロピオネート、及びブチレートも含む）の最大１０％、例えば５％のモル濃度で存在し得る。

本発明の一実施形態では、本発明は、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための食用原材料が提供され、当該食用原材料は、バレレート、イソブチレート、及びイソバレレートからなる群から選択される追加の腸内短鎖脂肪酸も、最大で総短鎖脂肪酸の１０％、例えば５％（重量／重量）の量で生成する。

実験項
実施例１
ＡＸＯＳ繊維の発酵時の腸内のＳＦＣＡ比の識別
健康な対象における１３Ｃ－ＡＸＯＳ及び１３Ｃ－ＤＦ－Ｂ摂取後の１３Ｃ－ＳＣＦＡの血漿中濃度
被験者
健康な被験者を、Ｇｒｏｕｐ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ＫＵ Ｌｅｕｖｅｎの学生集団及びＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｌｅｕｖｅｎの職員から募集した。被験者は全員１８歳～６５歳で、ＢＭＩは１８．５～２７ｋｇ／ｍ^２であった。更に、参加者は、少なくとも週５日間、１日３回の食事からなる規則的な食事パターンを取っていた。除外基準は、過去に腹部手術を受けている（虫垂切除術を除く）、炎症性腸疾患、過敏性腸管症候群、及びセリアック病などの慢性胃腸状態の既往歴がある、又は低カロリー食若しくは菜食を摂っていることとした。被験者は、過去３ヶ月間に献血した、低血中ヘモグロビン濃度を罹患している、又は過去１年間に電離放射線を含む実験に参加した場合に、除外された。妊娠中又は授乳中の女性被験者は除外された。全ての対象は、腸管通過又は腸内微生物叢に影響を与える薬物を１４日間、抗生物質を１ヶ月間摂取しなかった。試験期間中のプレバイオティクス及びプロバイオティクスの摂取は禁止された。

試験手順は、Ｌｅｕｖｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｈｏｓｐｉｔａｌ（Ｂｅｌｇｉｕｍ）の倫理委員会によって承認された。書面によるインフォームドコンセントを全ての被験者から得た。試験はヘルシンキ宣言に適格であった。試験は、Ｃｌｉｎｉｃａｌｔｒａｉｌｓ．ｇｏｖ（ＮＣＴ０２３７８３７６）に登録した。

試験デザイン
試験は、最低１週間の間隔を空けた２つの試験日からなり、試験日には１３Ｃ－ＡＸＯＳ（Ｃ標識したアラビノキシランオリゴ糖）又は１３Ｃ－ＤＦ－Ｂ（Ｃ標識した食物繊維富化ふすま）のいずれかの発酵を評価した。試験日の順序は、インターネットベースのソフトウェア（ｗｗｗ．ｒａｎｄｏｍｉｚｅｒ．ｃｏｍ）を使用して無作為化した。被験者は、一晩絶食して試験当日の朝に研究所を訪れ、^１３ＣＯ_２、^１４ＣＯ_２及びＨ_２の分析用のベースライン呼気及び尿試料を採取した。その後、前腕肘正中静脈にカテーテルを導入した。１つのカテーテルを使用して、試験日の間に基本及び食後の血液試料を採取し、反対側の腕には重水素化ＳＣＦＡを連続プライムド注入（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｒｉｍｅｄ ｉｎｆｕｓｉｏｎ）した。この注入を行ったことで、ＳＣＦＡの血漿クリアランスの計算が可能になった。

被験者は、１３Ｃ標識したＡＸＯＳを１５．７ｇ又は１３Ｃ標識したＤＦ－Ｂを２２．２ｇのいずれかを添加した低脂肪ヨーグルト２５０ｇを朝食として取った。更に、口盲腸通過時間（ＯＣＴＴ）のマーカーを朝食に加えられた。試験当日の朝食後の呼気及び血液試料を１４時間後まで収集した。１４時間後、被験者は夜間の帰宅を許されたが、繊維摂取の２４時間後の更なる血液採取のため、翌朝に研究所に戻った。

分析手順
血漿中ＳＣＦＡの分析
血漿中の総（標識＋未標識）ＳＣＦＡ濃度を、ＧＣを使用して測定した。

血漿及び尿中のＳＣＦＡの^１３Ｃ－及び^２Ｈ－濃縮度。
ＳＣＦＡの^１３Ｃ／^１２Ｃ比は、ＧＣ燃焼同位体比質量分析を使用して測定した。測定された^１３ＣＯ_２濃縮度からＳＣＦＡの濃縮度を計算するため、１分子当たりの標識炭素原子の数及び投与された基質（^１３Ｃ－ＡＸＯＳ及び^１３Ｃ－ＤＦ－Ｂ）の濃縮度を考慮に入れた。各時点で、結腸由来の^１３Ｃ ＳＣＦＡの血漿中濃度（ｎ_{ｃｏｌｏｎ}）を次式により計算した。
ｎ＿_{ｃｏｌｏｎ}＝ｎ＿（ｔ）×（［ＡＰ］＿ｔ－［ＡＰ］＿（ｔ＿０））／（［ＡＰ］＿ｃｏｌｏｎ－［ＡＰ］＿（ｔ＿０）） （式１）

式中、ｎｔ：時点ｔにおける血漿中のＳＣＦＡの総濃度（標識＋未標識）、ＡＰｔ：時点ｔにおける血漿中で測定されたＳＣＦＡの^１３Ｃ濃縮度、ＡＰｔ０：時点０における血漿中で測定されたＳＣＦＡの^１３Ｃ濃縮度、ＡＰｃｏｌｏｎ：投与された基質の^１３Ｃ濃縮度である。本発明者らは、結腸で細菌発酵によって産生された^１３Ｃ－ＳＣＦＡは、基質^１３Ｃ－ＡＸＯＳ及び^１３Ｃ－ＤＦ－Ｂと同じ濃縮度を有すると仮定した。

ＳＣＦＡの^２Ｈ濃縮度は、ＧＣ質量分析を使用して測定した。各時点における^２Ｈ－ＳＣＦＡの血漿中濃度は、血漿中の総ＳＣＦＡ濃度にＳＣＦＡの^２Ｈ－濃縮度を乗じることで計算した。

ＳＣＦＡクリアランスは、各対象において、適用された^２Ｈ－ＳＣＦＡの持続注入及び測定された^２Ｈ－ＳＣＦＡの血漿中濃度から、次式により決定した。
［Ｃｌ］＿ＳＣＦＡ＝Ｉ／Ｃｓｓ （式２）

式中：Ｉは^２Ｈ－ＳＣＦＡの注入速度（μｍｏｌ×ｈ－１）であり、Ｃｓｓは血漿中の^２Ｈ－ＳＣＦＡの定常状態濃度（μｍｏｌ×Ｌ－１）である。

^１３Ｃ ＳＣＦＡの血漿中濃度対時間のグラフを作成し、血漿中の各^１３Ｃ ＳＣＦＡの累積量（ＡＵＣ）を計算した。１２時間の間に体循環に現れたＳＣＦＡの総量を、各対象のＳＣＦＡ濃度－時間曲線のＡＵＣ及びＳＣＦＡクリアランスを使用して、次式より計算した。
１２時間後の血漿中のＳＣＦＡ＝［ＡＵＣ］＿ＳＣＦＡ×［Ｃｌ］＿ＳＣＦＡ（式３）

式中：ＡＵＣは、ＳＣＦＡ濃度－時間曲線の曲線下面積（μｍｏｌ×ｈ×Ｌ－１）であり、Ｃｌは血漿からのＳＣＦＡのクリアランス（Ｌ×ｈ－１）である。

続いて、アセテート、プロピオネート、及びブチレートについて、それぞれ３６％、９％、及び２％の全身アベイラビリティ値を使用して、各ＳＣＦＡのＡＵＣを結腸内でのそれぞれの産生量に変換した。

以下の表１は、この実験の結果として、各対象の結腸中のＳＣＦＡの量（ｍｍｏｌ）及び対応するＳＦＣＡ比率及びその平均を示す。

実施例２
腸内でＳＦＣＡをアセテート：プロピオネート：ブチレート＝７２：６：２２の比で放出するカプセル投与時の急性ストレスへの応答に関する臨床試験
材料及び方法
ａ）対象
検出力計算は、ストレス誘発プロトコル（ＭＡＳＴ；Ｓｍｅｅｔｓら，２０１２）から入手可能なデータに基づいて実施した。検出力は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ Ｍｏｄｅｌ Ｐｏｗｅｒ ＆ Ｓａｍｐｌｅ Ｓｉｚｅソフトウェア（ＧＬＩＭＭＰＳＥ ｈｔｔｐ：／／ｇｌｉｍｍｐｓｅ．ｓａｍｐｌｅｓｉｚｅｓｈｏｐ．ｏｒｇ／＃／）を用いて計算した。低用量ＳＣＦＡ群及び高用量ＳＣＦＡ群について、それぞれ、ストレス応答の１０％及び２０％低減を仮定して（効果を推定するために利用可能な過去のデータはない）、参加者６６名の総サンプルサイズ（１処置群当たりｎ＝２２）で十分な検定力（８４％）を得た。

平均年齢２３．６歳（ＳＤ＝２．４）で、正常なＢＭＩ（Ｍ＝２２．５、ＳＤ＝１．９）を有するオランダ語話者の男性参加者６７名を、臨床試験に募集した。除外基準には、過去又は現在の神経疾患、精神疾患、胃腸疾患、若しくは内分泌疾患、物質／アルコール依存性若しくは乱用（１日当たり＞２単位／１週当たり＞１４単位）、現在又は最近の定期的な薬剤使用、精神疾患簡易構造化面接法に基づく１つ以上の診断、ＧＩ疾患に関するＲＯＭＥ ＩＶに基づく１つ以上の診断、夜間シフト労働、完全菜食主義又は菜食主義、喫煙、試験前１ヶ月以内のプレバイオティクス若しくはプロバイオティクス使用、試験前３ヶ月以内の抗生物質使用、又は試験に用いられる心理的タスクのうちの１つを過去に経験していること、が含まれた。非遵守により、１名の参加者をデータ分析から除外した。この臨床試験は、ＵＺ Ｌｅｕｖｅｎ／ＫＵ Ｌｅｕｖｅｎの医療倫理委員会によって承認を受け（Ｓ６０５０１）、ヘルシンキ宣言に従って実施した。ＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＮＣＴ０３６８８８５４。

ｂ）実験プロトコル
１つ目の群が１０グラムのＡＸＯＳに相当する低ＳＣＦＡ用量を受け、２つ目の群が２０グラムのＡＸＯＳに相当する高ＳＣＦＡ用量を受け、３つ目の群がプラセボ（セルロース）を受ける、１週間の無作為化三重盲検プラセボ対照試験を、並行群間比較デザインに従って実施した。

臨床試験は、２回の試験機関訪問を含んだ。訪問１は、介入開始前のベースライン訪問であり、訪問２は、１週間後の、ＳＣＦＡ又はプラセボ介入後に予定された。参加者は、訪問１の３日前から開始して、臨床試験の終了まで、低繊維食を遵守した（すなわち１１日間。指示書はＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍａｔｅｒｉａｌに見ることができる）。低繊維食の目的は、３つの群の繊維摂取を標準化することである。

参加者は、ｗｗｗ．ｆａｔｓｅｃｒｅｔ．ｃｏｍを介して、各試験機関訪問前の連続３日間の食事記録をつけた。各試験機関訪問日は、初めに、ＣＡＲを定量するために、起きてから１時間後に唾液試料を採取した。これに続いて、試験機関訪問日１においては家庭で無繊維食を朝食に摂取し、試験機関訪問日２では、同じ朝食を３２カプセルと共に摂取した。参加者は、３時間後に実験室に到着し、標準化された無繊維食を昼食に適宜摂取した。次いで、参加者は、Ｍａａｓｔｒｉｃｈｔ急性ストレステスト（ＭＡＳＴ）を実施し、ストレス因子の終了後６５分間唾液試料を採取した。

ｃ）ＳＣＦＡ及びプラセボの結腸送達カプセル
繊維発酵プロセスを模倣するために、ＳＣＦＡを、ｐＨ依存性結腸送達カプセル（ＣＤＣ）を使用して結腸に直接送達した。Ｄａｕｄら^３０に従って、セルロースをプラセボとして使用した。高用量ＳＣＦＡ群の参加者は、３２個のＳＣＦＡ混合物（１７４．２ｍｍｏｌのアセテート、１３．３ｍｍｏｌのプロピオネート、及び５２．４ｍｍｏｌのブチレート）のカプセルを毎日摂取した。低用量ＳＣＦＡ群の参加者は、１６個のＳＣＦＡ混合物（８７．１ｍｍｏｌのアセテート、６．６ｍｍｏｌのプロピオネート、及び２６．２ｍｍｏｌブチレート）のカプセルと、１６個のプラセボカプセルを毎日摂取した。プラセボ群は、３２個のプラセボカプセル（セルロース）を毎日摂取した。コンプライアンスを高めるために、参加者は、１日を通してカプセルを摂取することを許され、摂取しなかったカプセルを返却することが求められた。

ｄ）心理的読取り
ストレス感度
Ｓｍｅｅｔｓら（２０１２）が考案したＭａａｓｔｒｉｃｈｔ急性ストレステスト（ＭＡＳＴ）をこの臨床試験に採用し、急性心理社会的ストレスに対する参加者の応答をＨＰＡ軸活性（唾液中コルチゾール）のレベル及び主観的ストレス（ランク付け）において評価した。ＭＡＳＴは、身体的、認知的、及び社会的レベルでのストレスを誘発する。タスクは、５分間の準備段階と１０分間の急性ストレス段階とからなる。５分の準備段階に、参加者はコンピュータ画面の前に座り、その後のタスクに関する指示を受ける。タスクでは、参加者は冷水に手を入れることと暗算とを交互に実施する必要があり、その間中、後で顔の表情を分析するためにビデオ録画されるとともに実験者によって監視される。タスクは、参加者が、９０秒を超えない期間にわたって氷冷（２℃）水に手を浸す必要がある複数の試験からなっていた。手の浸漬試験の間に、参加者は、できるだけ速く正確に２０４３から１７又は１３（群及び試験訪問の間で釣り合わせる）ずつ数を引いていくという暗算テストに取り組んだ。参加者は、間違えるとマイナスのフィードバックを与えられ、プラスのフィードバックは全く与えられなかった。参加者は、コンピュータが次の手浸漬試験の開始を合図するまで、暗算を継続することが要求され、それには少なくとも４５秒を要した。実際には、様々な持続時間での手浸漬試験及び暗算を全ての参加者について固定した。このタスクはバリデーション済みであり、強い主観的及び生理学的ストレス応答を誘発するのに役立つ。更に、繰り返し実施後に、ＭＡＳＴに対する有意な馴化又は感作は見られず、これは本研究にとって極めて重要である。

唾液中コルチゾール
唾液試料は、合成Ｓａｌｉｖｅｔｔｅを用いて、ストレス誘発の５分前（すなわち、ｔ_{ストレス前（－２０分）}）及びストレス誘発後８回（すなわち、ストレス因子の終了を基準にしてｔ_＋００、ｔ_＋０５、ｔ_＋１５、ｔ_＋２５、ｔ_＋３５、ｔ_＋４５、ｔ_＋５５及びｔ_＋６５分）に採取した。試料は、評価まで－２０℃で保存した。

ビジュアルアナログスケール
ＭＡＳＴの前、最中、及び終了時に、参加者は、ストレス誘発処置が参加者にとってどの程度のストレスか、どの程度苦痛か、及びどの程度不快かを、ビジュアルアナログスケール（ＶＡＳ；アンカー：０＝「全くなし」；１０＝「極めて大きい」）でランク付けすることを求められた。これを使用して、主観的なストレス応答を評価した。

コルチゾール分析
唾液試料は、ＭＡＳＴに対するＣＡＲ及びＨＰＡ軸応答の分析のために採取し、分析まで－２０℃で保存した。試料を、Ｓａｌｉｖａｒｙ Ｃｏｒｔｉｓｏｌ ＥＬＩＳＡ ＳＬＶ－２９３０（ＤＲＧ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＧｍｂＨ，Ｍａｒｇｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して、製造業者の指示に従って分析した。アッセイの範囲は、０．０９～３０ｎｇ／ｍＬである。

結果
ＳＣＦＡの結腸送達は、急性心理社会的ストレスに対するコルチゾール応答を減弱させる。

急性の身体的、認知的、及び社会的ストレス因子の組み合わせに対する参加者のストレス応答の変化を評価するため、ＳＣＦＡの結腸送達の１週間前及び１週間後にＭａａｓｔｒｉｃｈｔ急性ストレスタスク（ＭＡＳＴ）を実施した。ＳＣＦＡ投与前にＭＡＳＴに応答した（ベースライン－ピークのコルチゾール応答の１５．５％の増加によって示される）参加者のみを分析に含めた。これにより、各処置群において１７名の参加者の試料を得た。線形混合モデルにより、介入が急性ストレスに対するコルチゾール応答に異なる効果を与えたことが明らかになった（有意な群×訪問相互作用（Ｆ（２，４８）＝４．７６、ｐ＝０．０１であるが、三元群×訪問×試料数で相互作用はなし（Ｆ（１６，２７９）＝０．７４、ｐ＝０．７６））。追跡による計画された対比（ｐｌａｎｎｅｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ）は、高用量（ＨＤ）では、プラセボ群（ＰＬ）と比較して、コルチゾールレベルの減少がより大きく（ｔ（４８）＝２．６３、ｐ＝０．０３５）、低用量（ＬＤ）でプラセボ群（ＰＬ）と比較した場合も同様である（ｔ（４８）＝－２．５８、ｐ＝０．０３５）ことが明らかとなった（図１参照）。高用量群と低用量群との間に有意差がないことで示されるように、用量効果に相関はなかった（ｔ（４８）＝０．３６、ｐ＝０．７２）。

実施例３
特許請求される短鎖脂肪酸比を腸内で提供する代替原材料の識別及びバッチ発酵のためのプロトコル。

当業者は、インビトロ発酵中の高アセテート産生及び高ブチレート産生、並びに低プロピオネート産生で知られる繊維を選択することによって、特許請求される短鎖脂肪酸比を達成するための適切な繊維の選択を決定することができる。

次いで、当業者は、下記のようにバッチ発酵のプロトコルにおいて原材料を試験することによって、繊維の選択を確認することができる。

発酵中の高アセテート産生及び高ブチレート産生に好適な繊維としては、オリゴフルクトース、フラクトオリゴ糖、全粒小麦、イヌリン、チコリ根繊維、又は一部のペクチンが挙げられる。発酵中の高いブチレート産生に好適な繊維としては、例えば、難消化性デンプン、高アミロース小麦が挙げられる。

バッチ発酵は、結腸細菌の成長を支持するように調整した細菌用液体栄養培地を含む容器内で実施され得る。全ての試験原材料（繊維）は、新たに調製されたヒト糞便接種物と、結腸に存在する基礎栄養素（例えば、ムチンなどの宿主由来グリカン）とを含み糖は枯渇している栄養培地へと添加され得る。糞便接種物は、健康な成人ドナーから得る。

インキュベーションは、３７℃で、振盪（９０ｒｐｍ）及び嫌気性条件下で４８時間行われる。細菌群のバックグラウンド活性を評価するために、糖を枯渇した栄養培地のみを含む（繊維なし）ブランクも含まれる。この手順は、結腸微生物叢の代謝及び細菌群組成プロファイルに対する試験原材料の特異的効果を評価することを可能にする。

微生物叢プロファイルは、採取した試料に対してイルミナシーケンサーにより１６Ｓを標的とした配列決定を行うことによって得られる。ＳＣＦＡは、固相マイクロ抽出技術（ＳＰＭＥ）をガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ／ＭＳ）法と組み合わせて使用して測定した。ＧＣ／ＭＳは、標識した内部標準を使用した、外部線形較正曲線（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｌｉｎｅａｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ）を介して様々なＳＣＦＡの定量を可能にする。各ＳＣＦＡの量は、４８時間の発酵中に産生されたｍｍｏｌ単位で表される。こうして、繊維の発酵中に産生される各々の比率を計算できる。

実施例４
アセテート：プロピオネート：ブチレートの＝７２：６：２２の比を腸内に送達する代替原材料の説明
更なる例として、単一の繊維又は繊維の混合物に基づく以下の原材料を、ストレス関連障害の治療及び／又は予防のために、本発明に従って代替的に使用することができる。表２は、アセトン：プロピオネート：ブチレート＝７２：６：２２の比を提供する代替原材料の例を報告する。

本明細書で述べる現在の好ましい実施形態に対する様々な変更及び変形が、当業者には明らかとなる点を理解されたい。そのような変更及び変形は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、かつその付随する利点を減じることなく、実施することができる。それゆえ、そのような変更及び変形は、添付の特許請求の範囲に包含されることが意図されている。

Claims (10)

1. アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する、ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防及び慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための食用原材料。
2. ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防、並びに睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、精神疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される慢性ストレスに関連する状態の予防における、請求項１に記載の使用のための食用原材料。
3. 生活及び／又はストレスイベントにおけるストレス因子に対するストレス応答を低減する際の、請求項１又は２に記載の使用のための食用原材料。
4. アセテート：プロピオネート：ブチレートが７２：６：２２である短鎖脂肪酸比を腸内で提供する、請求項１～３のいずれか一項に記載の使用のための食用原材料。
5. アラビノキシラン繊維（例えば、ＡＸＯＳ）、全粒小麦例えば全粒小麦フレーク、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンとの混合物、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと部分加水分解グアーガムとの混合物、オリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと小麦ふすまとの混合物、及びオリゴフルクトースと高アミローストウモロコシデンプンと部分加水分解グアーガムと小麦ふすま例えば押出加工した小麦ふすまとの混合物からなるリストから選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載の使用のための食用原材料。
6. １５．７ｇの全粒小麦フレーク、３１．５ｇの全粒小麦フレーク、６２．９ｇの全粒小麦フレーク、４．９ｇのオリゴフルクトースと４．３ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）、９．８ｇのオリゴフルクトースと８．５ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）、１９．５ｇのオリゴフルクトースと１７．１ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）、４．９ｇのオリゴフルクトースと３．９ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と０．７ｇの部分加水分解グアーガム、９．４ｇのオリゴフルクトースと６．５ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と４ｇの小麦ふすま、１８．９ｇのオリゴフルクトースと１３ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と７．９の小麦ふすま、４．８ｇのオリゴフルクトースと３．９ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と０．５ｇの部分加水分解グアーガムと０．５ｇの押出加工小麦ふすま、９．７ｇのオリゴフルクトースと７．８ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と１．２の部分加水分解グアーガムと０．５ｇの押出加工小麦ふすま、及び１９．５ｇのオリゴフルクトースと１５．７ｇの高アミローストウモロコシデンプン（ＲＳ）と２．５ｇの部分加水分解グアーガムと０．５の押出加工小麦ふすまからなるリストから選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載の使用のための食用原材料。
7. アラビノキシランオリゴ糖繊維（例えば、ＡＸＯＳ）である、請求項１～５のいずれか一項に記載の使用のための食用原材料。
8. ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防並びに例えば睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、精神疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される慢性ストレスに関連する状態の予防に使用するための、請求項１～７のいずれか一項に記載のような、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を含む、食品組成物。
9. ストレス応答の減弱、並びに／又は慢性ストレスの予防並びに例えば睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、精神疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される慢性ストレスに関連する状態の予防のための食品組成物の製造における、請求項１～７のいずれか一項に記載のような、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料の、使用。
10. ストレス応答を減弱する、並びに／又は慢性ストレス及び慢性ストレスに関連する状態を予防する方法であって、
    請求項１～７のいずれか一項に記載のような、アセテートが７０～８０の範囲の比であり、プロピオネートが２～８の範囲の比であり、ブチレートが２０～２５の範囲の比であり、アセテート、プロピオネート及びブチレートの個々の比の合計が１００に等しい短鎖脂肪酸比を腸内で提供する食用原材料を対象に投与するステップを含み、例えば慢性ストレスに関連する前記状態は、例えば睡眠障害、集中及び記憶障害、慢性疲労、精神疾患、及び心血管疾患からなる群から選択される、方法。
    
    

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