JP2023552860A - プロバイオティクスの株によるタンパク質の消化及びアミノ酸の生物学的利用能の改善 - Google Patents
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Abstract
本発明は、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株の使用であって、前記細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種のもの又はそれらの混合物である、使用に関する。
Description
本発明は、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株又はそれらの混合物の使用に関する。本発明は、食品、食品成分、機能性食品、健康補助食品、及び薬学的に許容される製剤を含む組成物の形態で投与される、本発明に記載の細菌株の使用にさらに関する。
タンパク質は、その栄養価及び食品構造における役割のため、私達の日々の食生活に必須である。タンパク質は、身体において複数の役割を果たす極めて活性な分子である。酵素として作用するタンパク質もあり、それは、身体の化学反応を生じさせることによって生化学的触媒として作用することを意味する。ホルモンであるタンパク質もあれば、ホルモン受容体である(細胞にホルモンを認識させる)タンパク質もあり、さらには、輸送体である(ある特定の物質の、細胞の外側から内側への、又はその逆の輸送を担う)タンパク質もある。
アミノ酸は、タンパク質の主な構成要素であり、身体が産生することができるアミノ酸もあるが、産生できないアミノ酸(いわゆる必須アミノ酸)もあり、したがって、私達の食事が、代謝に必要なタンパク質を合成するために私達が必要とする全てのアミノ酸を確実に供給することが必要である。
食事性タンパク質の栄養品質は、そのアミノ酸組成及びアミノ酸の生物学的利用能に依存する。胃腸管内のタンパク質の消化率及び消化速度は、タンパク質源からのタンパク質の生物学的利用能及びアミノ酸吸収に影響を及ぼす(van der Wielen et al.2017)。食事性アミノ酸の利用能は、食後の筋肉タンパク質代謝の重要な制御因子であることが示されている(Koopman et al.2009)。
持続可能な植物系の食品の選択には成長市場がある。しかしながら、植物性タンパク質の消化率は、一般に、動物性タンパク質及び乳タンパク質(即ち、乳清タンパク質)と比較して低い(FAO 2012)。これは、植物マトリックス中に見出されるタンパク質溶解度がより低いこと及び抗栄養因子に起因する(Gilani et al.2012)。植物性タンパク質の消化率がより低いことにより、アミノ酸の生物学的利用能がより低くなり、個体の栄養状態、免疫機能、筋肉量及び筋力に影響を及ぼす場合がある(Wu 2016)。
タンパク質の必要性は、小児期、女性の妊娠及び授乳期、並びに高齢期において増加する(Wu 2016)。小児では、タンパク質の栄養価は、成長の支援において役割を果たし(Ghosh 2016)、高齢者では、タンパク質の栄養価は、サルコペニアの予防における必須因子である(Baum et al.2016)。運動後にタンパク質用量を摂取した後の血液中アミノ酸の急速な増加(アミノ酸血)は、レジスタンストレーニングに対する適応を改善することを示す研究もあり(Koopman et al.2009;Jager et al.2017)、したがって、アスリートに利益をもたらす。したがって、植物性タンパク質の消化率及び消化速度を改善することは、個体の栄養状態及び健康状態に重要な利益を有する。
本発明の目的は、タンパク質由来の、特に植物性タンパク質由来の、より特定するとマメ科植物タンパク質由来の、タンパク質の消化率及びアミノ酸の生物学的利用能を改善することである。
特に、本発明の目的は、(1)植物性タンパク質の栄養価を改善すること、(2)植物性タンパク質の消化を増加させること、(3)プロバイオティクスの株を使用して、植物性タンパク質の生体到達度を改善すること(4)植物性タンパク質由来のアミノ酸及びペプチドの利用能を改善すること、及び/又は(5)ヒト及び動物による植物性タンパク質の利用を改善することである。
本発明は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の株又はそれらの混合物が、対象においてタンパク質の消化を改善し、アミノ酸の生物学的利用能を増加させることができることを驚くべきことに立証する、本明細書に記載されている研究に基づいている。
したがって、一態様において、本発明は、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株の使用であって、前記細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種のもの又はそれらの混合物である、使用を提供する。
本発明による別の態様において、タンパク質は、植物性タンパク質である。
本発明の別の態様において、植物性タンパク質は、マメ科植物タンパク質である。
植物性タンパク質は、ダイズタンパク質、エンドウマメタンパク質、ソラマメタンパク質、ヒヨコマメタンパク質及び/又はレンズマメタンパク質とすることができる。
さらなる態様において、細菌株は、B420株、Bl-04株、Lpc-37株、Ll-23株、NCFM株、Lp-115株及び/若しくはHN001株又はそれらの混合物である。
さらに別の態様において、本発明による細菌株は、食品、食品成分、機能性食品、健康補助食品、及び薬学的に許容される製剤などの組成物の形態で投与される。
本発明に記載されている結果は、細菌株が、タンパク質、即ち、マメ科植物起源の植物性タンパク質由来の、タンパク質消化率及びアミノ酸の生物学的利用能を改善することを示す。植物性タンパク質の消化に対する細菌株の効果を、in vitroで、ヒト上部胃腸(GI)管における消化を模擬する条件で調査した。
本発明の詳細な態様を以下に説明する。一部、詳細な態様の幾つかを別々の項で考察する。これは参照を容易にするためであり、決して限定するものではない。文脈上、特に他の意味が示されていない限り、以下に述べる実施形態は全て、本発明の全ての態様に等しく適用される。
細菌
本発明の態様に使用される細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株又はそれらの混合物である。特定の一態様において、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)は、B420株又はBl-04株であり、別の態様において、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)は、Lpc-37株であり、別の態様において、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)は、Ll-23株であり、別の態様において、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)は、NCFM株であり、別の態様において、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)は、Lp-115株であり、別の態様において、ラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)は、HN001株である。これらの株は、DuPont Nutrition Biosciences ApSから市販されている。
本発明の態様に使用される細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株又はそれらの混合物である。特定の一態様において、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)は、B420株又はBl-04株であり、別の態様において、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)は、Lpc-37株であり、別の態様において、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)は、Ll-23株であり、別の態様において、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)は、NCFM株であり、別の態様において、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)は、Lp-115株であり、別の態様において、ラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)は、HN001株である。これらの株は、DuPont Nutrition Biosciences ApSから市販されている。
細菌株はまた、Langebrogade 1、DK-1411 Copenhagen K、デンマークのDuPont Nutrition Biosciences ApSにより、ブダペスト条約(Budapest Treaty)に従い、Inhoffenstrasse 7B、38124 Braunschweig、独国のLeibniz-Institut Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSMZ)に寄託もされ、以下の登録番号で登録されている。
1.Lp-115(DGCC4715)株;2009年2月9日に登録番号DSM22266で寄託。
2.Lpc-37株(DGCC4981);2017年10月5日に登録番号DSM32661で寄託。
3.B420株(DGCC420);2015年6月30日に登録番号DSM32073で寄託。
4.Ll-23株(DGCC8656);2021年2月23日に登録番号DSM33830で寄託。
5.Bl-04株(DGCC2908);2020年5月19日に登録番号DSM33525で寄託。
6.NCFM株(DGCC8698);2021年3月15日に登録番号DSM33840で寄託。
7.HN001株(DGCC1460);2021年5月7日に登録番号DSM22876で寄託。
1.Lp-115(DGCC4715)株;2009年2月9日に登録番号DSM22266で寄託。
2.Lpc-37株(DGCC4981);2017年10月5日に登録番号DSM32661で寄託。
3.B420株(DGCC420);2015年6月30日に登録番号DSM32073で寄託。
4.Ll-23株(DGCC8656);2021年2月23日に登録番号DSM33830で寄託。
5.Bl-04株(DGCC2908);2020年5月19日に登録番号DSM33525で寄託。
6.NCFM株(DGCC8698);2021年3月15日に登録番号DSM33840で寄託。
7.HN001株(DGCC1460);2021年5月7日に登録番号DSM22876で寄託。
好ましくは、本発明において使用される細菌株は、一般に安全と認められる(GRAS)細菌株であり、好ましくは、GRAS認証を取得している。GRASは、食品に添加される化学薬品又は物質が専門家によって安全であると認められ、したがって通常の連邦食品・医薬品・化粧品法(Federal Food,Drug,and Cosmetic Act:FFDCA)の食品添加物認可要件から除外されるという、米国食品医薬品局(American Food and Drug Administration:FDA)による指定である。
したがって、第1の態様において、本発明は、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加に使用するための、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株又はそれらの混合物を提供する。
細菌株は、プロバイオティクスを用いない消化と比較して、ダイズタンパク質の消化速度を10~38%改善し、エンドウマメタンパク質では15%まで改善した。消化率は、タンパク質溶解度を増加させること、及び/又は胃腸管からより容易に吸収されるタンパク質の最終消化産物の濃度を増加させることによって改善された。
別の態様において、本発明は、対象における植物性タンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加に使用するための、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株又はそれらの混合物を提供する。
本発明の別の態様において、植物性タンパク質は、マメ科植物タンパク質である。
別の態様において、本発明による植物性タンパク質は、ダイズタンパク質、エンドウマメタンパク質、ソラマメタンパク質、ヒヨコマメタンパク質及び/又はレンズマメタンパク質である。
本発明の別の態様において、タンパク質は、粉末形態である。
細菌株は、本発明の態様において使用される場合、ヒト及び/又は動物の消費に適している。当業者は、食品産業及び/又は農産業に使用され、ヒト及び/又は動物の消費に適していると一般に考えられる特定の株に容易に気づくであろう。
任意選択により、細菌株は、本発明の態様において使用される場合、プロバイオティクスの細菌である。「プロバイオティクスの細菌」という用語は、生きたまま適切な量で宿主に投与された場合に、この宿主に健康上の利益を付与するあらゆる非病原性細菌を包含すると定義される。「プロバイオティクス」として分類されるためには、細菌は、宿主の消化管の上部の通過を生き残らなければならない。その細菌は、非病原性、非毒性であり、一方では消化管中の常在菌叢との生態的相互作用を介して、他方では宿主の生理機能及び免疫系にプラスに影響を及ぼす能力を介して、健康に対して有益な効果を発揮する。プロバイオティクスの細菌は、十分な数で宿主に投与された場合、生存能力を維持し、宿主の胃腸管の管腔及び/又は壁内で主要な効果を発揮しながら、腸管を通過する能力を有する。次に、プロバイオティクスの細菌は、常在菌叢の一部を一過性に形成し、このコロニー形成(又は一過性コロニー形成)により、プロバイオティクス細菌は、微生物叢中に存在する潜在的病原性微生物の抑制、及び免疫系を含む腸内での宿主との相互作用などの有益な効果を発揮することが可能となる。
したがって、本発明の特定の態様において、本発明に従い使用するための細菌株は、プロバイオティクスの株である。
組成物
「組成物」という用語は、広い意味で使用され、何かが構成される様式、即ち、その一般的な構造を意味する。本発明の態様において、組成物は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及びラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種から選択される単一の株から実質的になる場合がある。
「組成物」という用語は、広い意味で使用され、何かが構成される様式、即ち、その一般的な構造を意味する。本発明の態様において、組成物は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及びラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種から選択される単一の株から実質的になる場合がある。
或いは、組成物は、本発明による細菌株を、生物学的構成要素及び化学的構成要素などの他の構成要素、活性成分、代謝産物、栄養素、繊維、プレバイオティクスなどとともに含んでもよい。
一態様において、本発明は、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株の使用であって、前記細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種のもの又はそれらの混合物であり、前記細菌株は、食品、食品成分、機能性食品、健康補助食品、及び薬学的に許容される製剤などの組成物の形態で投与される、使用を提供する。
特定の態様において、本発明による組成物は、プレバイオティクスをさらに含む。
本発明のさらに別の態様において、本発明による細菌株は、組成物中に、1用量当たり106~1012の間、例えば、108~1012の間のコロニー形成単位(CFU)の量で、任意選択により、1用量当たり1010CFUの量で存在する。
組成物が任意の支持体、希釈剤又は添加剤を含むことは必要条件ではないが、そのような支持体、希釈剤又は添加剤は、当業者に知られている様式で添加及び使用されてもよい。好適な添加剤の例としては、以下に限定されないが、微結晶セルロース、コメマルトデキストリン、二酸化シリコーン、及びステアリン酸マグネシウムが挙げられる。本発明の組成物はまた、抗凍結構成要素(例えば、グルコース、スクロース、ラクトース、トレハロース、アスコルビン酸ナトリウム及び/又は他の好適な抗凍結剤)も含んでもよい。
「組成物」及び「製剤」という用語は、互換的に使用されてもよい。
本発明の態様で使用される組成物は、固体調製物、液体調製物、溶液調製物、又は懸濁液調製物の形態をとることができる。固体調製物の例としては、以下に限定されないが、錠剤、丸剤、カプセル剤、顆粒剤、及び粉末剤が挙げられ、これらは、可溶性であってもよく、噴霧乾燥されていてもよく、又はフリーズドライ/凍結乾燥されていてもよい。組成物は、香味剤又は着色剤を含有していてもよい。組成物は、即時放出、遅延放出、調節放出、持続放出、パルス放出、又は制御放出の各用途用に製剤化されてもよい。
例として、本発明の組成物が錠剤形態で使用される場合、錠剤は、以下の1つ又は複数も含有してもよい。添加剤、例えば、微結晶セルロース、ラクトース、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、及びグリシン;崩壊剤、例えば、デンプン(好ましくは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、又はタピオカデンプン)、デンプングリコール酸ナトリウム、クロスカルメロースナトリウム、及びある特定の複合ケイ酸塩;造粒結合剤、例えば、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、スクロース、ゼラチン、及びアラビアゴム;滑沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル、及びタルクが挙げられ得る。
組成物の調製に使用するための、他に許容される担体の例としては、例えば、水、塩溶液、アルコール、シリコーン、ワックス、ワセリン、植物油、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、リポソーム、糖、ゼラチン、ラクトース、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、界面活性剤、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリド及び脂肪酸ジグリセリド、ヒドロキシメチルセルロース、及びポリビニルピロリドンなどが挙げられる。
水性懸濁剤及び/又はエリキシル剤の場合、本発明の組成物は、様々な甘味剤又は香味剤、着色剤又は染料と、乳化剤及び/又は懸濁化剤と、並びに水、プロピレングリコール及びグリセリンなどの希釈剤と、並びにそれらの組み合わせと、組み合わされてもよい。
本発明の態様において使用することができる組成物の特定の非限定的な例は、例示する目的で下に記載される。その例には、以下に限定されないが、食品、食品成分、機能性食品、健康補助食品、医薬組成物及び薬剤が含まれる。
食品
本発明の組成物は、食品の形態をとることができる。本明細書では、「食品」という用語は、広い意味で使用され、ヒト用の食品及び飲料、並びに動物用の食品及び飲料(即ち、飼料)を包含する。好ましくは、食品は、ヒトの消費に好適であり、ヒトの消費のために設計されている。
本発明の組成物は、食品の形態をとることができる。本明細書では、「食品」という用語は、広い意味で使用され、ヒト用の食品及び飲料、並びに動物用の食品及び飲料(即ち、飼料)を包含する。好ましくは、食品は、ヒトの消費に好適であり、ヒトの消費のために設計されている。
食品は、使用、及び/又は適用方式、及び/又は投与方式に依存して、液体、固体又は懸濁液の形態とすることができる。
食品の形態の場合、組成物は、栄養学的に許容される担体、栄養学的に許容される希釈剤、栄養学的に許容される添加剤、栄養学的に許容される補助剤、栄養学的に活性な成分のうち1つ又は複数を含んでもよく、又はこれらのうち1つ又は複数とともに使用されてもよい。
例として、本発明の組成物は、次のうち1つの形態をとることができる。
果汁、乳清タンパク質を含む飲料、健康茶若しくはハーブティー、ココア飲料、乳飲料、乳酸菌飲料、ヨーグルト及び/若しくはドリンクヨーグルト、チーズ、アイスクリーム、水氷、デザート、菓子類、ビスケット、ケーキ、ケーキミックス若しくはケーキフィリング、スナック食品、フルーツフィリング、ケーキアイシング若しくはドーナツアイシング、インスタントのパン用フィリングクリーム、クッキー用フィリング、既製のパン用フィリング、低カロリーフィリング、成人用栄養飲料、酸性化ダイズ/果汁飲料、栄養バー若しくはヘルスバー、飲料粉末、カルシウム強化豆乳、又はカルシウム強化コーヒー飲料。
任意選択により、本製品が食品である場合、細菌のラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)は、この食品が小売業者により販売のために提供される通常の「販売期限」又は「期限切れ」の日まで、有効なままでなければならない。好ましくは、有効期間は、そのような期日を越えて、食物の損傷が明らかになる通常の鮮度保持期間の終わりまで延びるべきである。所望の期間の長さ及び通常の貯蔵寿命は、食材によって変動することになり、当業者は、貯蔵寿命期間が、食材の種類、食材のサイズ、保管温度、加工条件、包装材料、及び包装設備によって変動することになることを認識しているであろう。
食品成分
本発明の組成物は、食品成分及び/又は飼料成分の形態をとることができる。
本発明の組成物は、食品成分及び/又は飼料成分の形態をとることができる。
本明細書で使用する場合、「食品成分」又は「飼料成分」という用語は、ヒト及び動物用の栄養補助食品及び/若しくはヘルス補助食品としての機能性食品若しくは食材であるか、又はそのような機能性食品若しくは食材に添加することができる、組成物を含む。
食品成分は、使用、及び/又は適用方式、及び/又は投与方式に依存して、液体、懸濁液又は固体の形態とすることができる。
機能性食品
本発明の組成物は、機能性食品の形態をとることができる。
本発明の組成物は、機能性食品の形態をとることができる。
本明細書で使用する場合、「機能性食品」という用語は、栄養学的効果をもたらすことが可能なだけでなく、消費者にさらなる有益な効果を届けることも可能な食品を意味する。
したがって、機能性食品は、純粋な栄養学的効果以外の特定の機能、例えば、医学的又は生理学的な利益を食品に付与する構成要素又は成分(本明細書に記載のものなど)が組み込まれている、普通の食品である。
機能性食品の法的な定義は存在しないが、この分野に利害関係のある関係者の大部分では、機能性食品が基本的な栄養学的効果を超える特定の健康効果を有するものとして市販されている食品であることで一致している。
一部の機能性食品は、栄養補給食品である。本明細書において、「栄養補給食品」という用語は、栄養学的効果及び/又は味覚の満足感をもたらすことが可能なだけでなく、消費者に治療上の(又は他の有益な)効果を届けることも可能な食品を意味する。栄養補給食品は、食品と医薬との間の従来の境界線を越える。
健康補助食品
本発明の組成物は、健康補助食品の形態をとることができるか、又はそれ自体が、本明細書で食品補助剤とも呼ばれる健康補助食品と組み合わされて使用されてもよい。
本発明の組成物は、健康補助食品の形態をとることができるか、又はそれ自体が、本明細書で食品補助剤とも呼ばれる健康補助食品と組み合わされて使用されてもよい。
「健康補助食品」という用語は、本明細書で使用する場合、栄養価又は健康上の利益を(補給の)食事に加えることを意図した「食事成分」を含有する、摂取を意図した製品を指す。「食事成分」には、以下の物質、即ち、細菌、プロバイオティクス(例えば、プロバイオティクスの細菌)、ビタミン、ミネラル、ハーブ若しくは他の植物性薬剤、アミノ酸、総食事摂取量を増加させることによって食事を補給するために人々によって使用される食事物質、濃縮物、代謝産物、構成成分、又は抽出物のうち1つ、又は任意の組み合わせが含まれ得る(が、これらに限定されない)。
健康補助食品は、錠剤、カプセル剤、軟質ゲル剤、ゲルキャップ、液剤、又は粉末剤などの多くの形態で見出すことができる。健康補助食品の中には、必須栄養素の適切な食事摂取量の確保を助けることができるものもあれば、疾患のリスクの低減を助け得るものもある。
医薬組成物(製剤)
本発明の組成物は、医薬品として、又は医薬品の調製において使用することができる。本明細書では、「医薬品」という用語は、広い意味で使用され、ヒト用医薬品及び動物用(即ち、獣医用途)医薬品を包含する。好ましい態様において、医薬品は、ヒトの使用のためのものである。
本発明の組成物は、医薬品として、又は医薬品の調製において使用することができる。本明細書では、「医薬品」という用語は、広い意味で使用され、ヒト用医薬品及び動物用(即ち、獣医用途)医薬品を包含する。好ましい態様において、医薬品は、ヒトの使用のためのものである。
医薬品は、治療目的のものとすることができ、事実上、治癒的、対症的、又は予防的であり得る。
医薬品は、圧縮錠剤、錠剤、カプセル剤、軟膏剤、坐剤、又は飲用溶液剤の形態とすることができる。
本発明の組成物は、医薬品として、又は医薬品の調製において使用される場合、薬学的に許容される担体、薬学的に許容される希釈剤、薬学的に許容される添加剤、薬学的に許容される補助剤、薬学的に活性な成分のうち1つ又は複数とともに使用されてもよい。
医薬品は、使用、及び/又は適用方式、及び/又は投与方式に依存して、液体の形態、又は固体としての形態とすることができる。
薬剤
本発明の組成物は、薬剤の形態をとることができる。
本発明の組成物は、薬剤の形態をとることができる。
「薬剤」という用語は、本明細書で使用する場合、人間医学及び獣医学において、ヒト及び動物の両方に利用される薬剤を包含する。加えて、「薬剤」という用語は、本明細書で使用する場合、治療的、予防的及び/又は有益な効果をもたらす任意の物質を意味する。「薬剤」という用語は、本明細書で使用する場合、販売承認を必要とする物質に必ずしも限定されず、化粧品、栄養補給食品、食品(例えば、飼料及び飲料を含む)、プロバイオティクスの培養物及び自然療法薬に使用することができる物質を含むことができる。加えて、「薬剤」という用語は、本明細書で使用する場合、動物飼料、例えば、家畜飼料及び/又はペットフードに組み込まれるように設計された製品を包含する。
医療食品
本発明の組成物は、医療食品の形態をとることができる。
本発明の組成物は、医療食品の形態をとることができる。
「医療食品」とは、医師の指導があってもなくても消費又は投与されるように処方され、公認の科学的原理に基づいて医学的評価によって独特の栄養必要量が確立された特定の食事の管理又は条件を対象とした、食品を意味する。
投与量
本発明の組成物は、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり106~1012コロニー形成単位(CFU)の細菌株、より特定すると、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり108~1012CFUの細菌株を含むことができる。任意選択により、組成物は、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり約1010CFUの細菌株を含む。
本発明の組成物は、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり106~1012コロニー形成単位(CFU)の細菌株、より特定すると、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり108~1012CFUの細菌株を含むことができる。任意選択により、組成物は、1用量当たり又は組成物の1グラム当たり約1010CFUの細菌株を含む。
細菌株は、1用量当たり約106~約1012CFUの細菌株、好ましくは、1用量当たり約108~約1012CFUの細菌株の投与量で投与することができる。「1用量当たり」という用語は、この数の細菌が、1日当たり又は1摂取当たりのいずれか(好ましくは1日当たり)で対象に供給されることを意味する。例えば、細菌が、食品中で、例えば、ヨーグルトに入れて投与されようとする場合、そのヨーグルトは、約106~1012CFUの細菌株を含有することができる。しかしながら、別法として、細菌のこの数は、任意の特定の時間に、例えば24時間毎に、対象が摂取する細菌株の総量が、約106~約1012CFUの細菌、任意選択により108~約1012CFUの細菌である限り、それぞれがより少ない量の微生物負荷からなる複数回の投与に分割されてもよい。
本発明によれば、少なくとも1種の細菌株の有効量は、少なくとも107CFUの細菌/用量、任意選択により、約108~約1012CFUの細菌/用量、例えば、約1010CFUの細菌/用量とすることができる。
効果/対象/医学的適応
一実施形態では、「対象」という用語は、本明細書で使用する場合、例えば、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ及びヒツジ)及びヒトを含む哺乳動物、並びにサケなどの魚類も意味する。一実施形態では、対象は、食品摂取量が減少したヒト個体、エネルギー及び/又はタンパク質及び/又はアミノ酸の摂取量が減少した個体、高タンパク質及び/又は高エネルギーの需要/必要のある個体、ヴィーガン、ベジタリアン、フレキシタリアン、筋肉量低下を有する個体、サルコペニアを有する個体、筋消耗を有する個体、アスリート、及び身体的に活動的な個体である。
一実施形態では、「対象」という用語は、本明細書で使用する場合、例えば、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ及びヒツジ)及びヒトを含む哺乳動物、並びにサケなどの魚類も意味する。一実施形態では、対象は、食品摂取量が減少したヒト個体、エネルギー及び/又はタンパク質及び/又はアミノ酸の摂取量が減少した個体、高タンパク質及び/又は高エネルギーの需要/必要のある個体、ヴィーガン、ベジタリアン、フレキシタリアン、筋肉量低下を有する個体、サルコペニアを有する個体、筋消耗を有する個体、アスリート、及び身体的に活動的な個体である。
別の実施形態では、対象は、小児、妊婦、授乳中の女性又は高齢の個体である。
小児とは、出生と21歳との間、特に、出生と18歳との間、より特定すると、出生と14歳との間のヒトと理解されるべきである。
高齢の個体とは、60歳以上の任意のヒトと理解されるべきである。
さらなる実施形態では、本発明による対象は、成長の促進、屠体量の増加及び/又は筋肉量の増加を必要とする動物、例えば、家畜、ペット及びコンパニオンアニマル、レース用動物、例えば、競走馬及び競争ラクダなどである。
プレバイオティクス
一実施形態では、本発明の細菌株及び組成物は、さらに、1種又は複数種の繊維及び/又はプレバイオティクスと組み合わせることができるか、又はそれらを含むことができる。
一実施形態では、本発明の細菌株及び組成物は、さらに、1種又は複数種の繊維及び/又はプレバイオティクスと組み合わせることができるか、又はそれらを含むことができる。
プレバイオティクスは、宿主の微生物に選択的に利用されて健康上の利益を付与する基質と定義される。これらは一般に、1種又は限られた数の種類の細菌の成長及び/又は活動を選択的に刺激することによって宿主の健康に有益な影響を及ぼす成分であり、このようにして宿主の健康を増進する。プレバイオティクスは経口経路に適用することができるが、微生物がコロニーを形成している他の部位に適用することもできる。典型的には、プレバイオティクスは炭水化物(オリゴ糖など)であるが、その定義は、ポリフェノールなどの非炭水化物、若しくは多価不飽和脂肪酸、又は限られた数の種類の細菌によって選択的に利用されて健康上の利益を付与することができる他の成分を排除しない。最も普及しているプレバイオティクスの形態は、栄養学的に、可溶性繊維として分類される。食物繊維の多くの形態は、ある程度、あるレベルのプレバイオティクス効果を示す。
好適なプレバイオティクスの例としては、アルギネート、キサンタン、ペクチン、ローカストビーンガム(LBG)、イヌリン、グアーガム、ガラクトオリゴ糖(GOS)、フラクトオリゴ糖(FOS)、ポリデキストロース10(即ちLitesse(登録商標))、ラクチトール、L-アラビノース、D-キシロース、L-ラムノース、D-マンノース、L-フコース、イノシトール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、フルクトース、カラギーナン、アルギネート、微結晶セルロース(MCC)、ベタイン、ラクトスクロース、ダイズオリゴ糖、イソマルツロース(Palatinose(商標))、イソマルトオリゴ糖、グルコオリゴ糖、キシロオリゴ糖、マンノオリゴ糖、ベータグルカン、セロビオース、ラフィノース、ゲンチオビオース、メリビオース、キシロビオース、シシオデキストリン(cyciodextrin)、イソマルトース、トレハロース、スタキオース、パノース、プルラン、ベルバスコース、ガラクトマンナン、(ヒト)乳オリゴ糖、及び全ての形態の難消化性デンプンが挙げられる。
本発明の方法の実施形態
疑義を回避するために述べると、本発明に記載される、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株及び組成物はまた、方法において利用することもできる。
疑義を回避するために述べると、本発明に記載される、対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株及び組成物はまた、方法において利用することもできる。
したがって、一態様において、本発明は、対象においてタンパク質の消化を改善する、及び/又はアミノ酸の生物学的利用能を増加させる方法であって、前記細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種のもの又はそれらの混合物である、方法を提供する。
下記の実施例は、本発明の特定の実施形態及び態様を実証し且つさらに例示するために提供されるものであり、本発明の範囲を限定すると解釈されてはならない。
材料及び方法
模擬上部胃腸管モデルにおけるタンパク質の消化
選択したプロバイオティクスの株の終夜培養物を、細菌特異的な増殖培地の中で調製した。細菌を、後期対数期まで増殖させ、遠心分離(10分、4000×g、4℃)によって収集した。細菌を含有するペレットを3回洗浄し、0.9%NaCl中に懸濁させた。光学密度(OD600)を測定し、予めフローサイトメトリーによって各株について決定したOD600/濃度曲線を使用して、細菌数を計数した。試験した株は、以下の市販のプロバイオティクス、即ち、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis ssp.lactis)B420、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis ssp.lactis)Bl-04、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)NCFM、ラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)HN001、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)Lpc-37、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)Lp-115、及びラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)Ll-23であった。
模擬上部胃腸管モデルにおけるタンパク質の消化
選択したプロバイオティクスの株の終夜培養物を、細菌特異的な増殖培地の中で調製した。細菌を、後期対数期まで増殖させ、遠心分離(10分、4000×g、4℃)によって収集した。細菌を含有するペレットを3回洗浄し、0.9%NaCl中に懸濁させた。光学密度(OD600)を測定し、予めフローサイトメトリーによって各株について決定したOD600/濃度曲線を使用して、細菌数を計数した。試験した株は、以下の市販のプロバイオティクス、即ち、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis ssp.lactis)B420、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis ssp.lactis)Bl-04、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)NCFM、ラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)HN001、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)Lpc-37、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)Lp-115、及びラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)Ll-23であった。
模擬実験に使用したタンパク質粉末は、ダイズタンパク質単離物(SUPRO(登録商標)XT219D、DuPont;86.7%タンパク質)及びエンドウマメタンパク質単離物(TRUPRO(商標)2000、DuPont;84.9%タンパク質)であった。12kGyのガンマ線照射を実行して、タンパク質粉末中の常在菌を不活化した。
タンパク質のin vitro消化を、健常成人の上部胃腸管内の条件を模倣する静的標準化方法に従って実行した(Minekus et al.2014,Brodkorb et al.2019)。簡単に説明すると、静的消化プロセスを、3段階で模倣した。即ち、口腔段階、ここではプロバイオティクス処置(20mL中2×108細菌)を用いて、又は細菌を用いずに、タンパク質粉末(20mL中2g)を模擬唾液(SSF)及びアミラーゼ酵素(A3176、Sigma-Aldrich、独国)と混合した。pHを6.5に調整し、ビンを、水浴中で磁気撹拌機(200rpm)に37℃で2分間置いた。次いで、模擬胃液(SGF)を、ペプシン酵素(P7012、Sigma-Aldrich、独国)とともにビンに添加し、pHを2.8に調整し、水浴中で磁気撹拌を継続しながら37℃で2時間インキュベートした。胃段階の後、模擬腸液(SIF)を添加し、次いでパンクレアチン(P3292、Sigma-Aldrich、独国)及び胆汁溶液(B8631、Sigma-Aldrich、独国)を添加した。pHを6.8に調整し、水浴中で混合しながらインキュベーションを37℃で2時間継続した。プロバイオティクス処置及び対照は全て、生物学的な3重反復で実行した。
さらに、プロバイオティクスの有効性を、フリーズドライしたプロバイオティクスの培養物(20mL中1×109細菌)の形態で、エンドウマメタンパク質の消化に対して、上記の同じ消化モデルの条件で試験した。選択したプロバイオティクスの株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis ssp.lactis)B420、B・ラクティス(B.lactis)Bl-04、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)NCFM、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ亜種パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei ssp.paracasei)Lpc-37、及びラクチプランチバチルス・プランタルム亜種プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum ssp.plantarum)Lp-115であった。
試料採取は、ベースライン時に模擬唾液(SSF試料)から、及び消化の最後に模擬小腸液(SIF)から実行した。試料を10,000×gで4℃にて30分間遠心分離し、上清を慎重に分離し、分割し、直ちに-80℃で凍結した。
微生物学的分析
プレートカウント法を使用して、各段階後の消化液中の細菌の生存を決定した。各試料を、適切なペプトン水中10倍段階希釈後、MRSプレートに播種し、37℃で24時間インキュベートして、コロニーを計数した。プレートを、2つのAnaerogenサシェ(Oxoid、Thermo Scientific、独国)とともにMitsubishi Anaeropackジャー(Thermo Scientific、米国)に入れ、嫌気条件にて37℃でインキュベートした。その後3日間毎日コロニーを計数し、3日後に得られたコロニーの全数をベースライン時に播種された細菌の全数で除することによって、生存パーセンテージを計算した。
プレートカウント法を使用して、各段階後の消化液中の細菌の生存を決定した。各試料を、適切なペプトン水中10倍段階希釈後、MRSプレートに播種し、37℃で24時間インキュベートして、コロニーを計数した。プレートを、2つのAnaerogenサシェ(Oxoid、Thermo Scientific、独国)とともにMitsubishi Anaeropackジャー(Thermo Scientific、米国)に入れ、嫌気条件にて37℃でインキュベートした。その後3日間毎日コロニーを計数し、3日後に得られたコロニーの全数をベースライン時に播種された細菌の全数で除することによって、生存パーセンテージを計算した。
タンパク質溶解度アッセイ
BCA(ビシンコニン酸)アッセイ(Thermo Scientific(商標)Pierce(商標)BCAタンパク質アッセイ、Rockford、IL)を使用して、可溶性タンパク質含量を測定した。試料を100倍に希釈した。吸光度を、OD562nmで、EnSightマルチモードプレートリーダー(PerkinElmer)中で測定した。キットに付属していたウシ血清アルブミンをタンパク質標準試料として使用した。各試料を3重反復で分析した。
BCA(ビシンコニン酸)アッセイ(Thermo Scientific(商標)Pierce(商標)BCAタンパク質アッセイ、Rockford、IL)を使用して、可溶性タンパク質含量を測定した。試料を100倍に希釈した。吸光度を、OD562nmで、EnSightマルチモードプレートリーダー(PerkinElmer)中で測定した。キットに付属していたウシ血清アルブミンをタンパク質標準試料として使用した。各試料を3重反復で分析した。
遊離アミノ態窒素アッセイ
OPA(o-フタルジアルデヒド)法を使用して、遊離アミノ態窒素(FAN)を測定し、試料中のタンパク質分解の程度を評価した。試料を10倍に希釈した。製造元の標準プロトコルに従い、手作業のアッセイ手順を使用して(K-PANOPAキット、Megazyme、アイルランド)、FANを定量化した。吸光度を340nm波長で測定した。各試料を、2重反復で分析した。
OPA(o-フタルジアルデヒド)法を使用して、遊離アミノ態窒素(FAN)を測定し、試料中のタンパク質分解の程度を評価した。試料を10倍に希釈した。製造元の標準プロトコルに従い、手作業のアッセイ手順を使用して(K-PANOPAキット、Megazyme、アイルランド)、FANを定量化した。吸光度を340nm波長で測定した。各試料を、2重反復で分析した。
遊離アミノ酸の分析
消化試料中の遊離アミノ酸は、Greene et al.(2009)に記載されているo-フタルアルデヒド(OPA)での自動化プレカラム誘導体化手順及び逆相高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を、変更を加えて使用して決定した。手短に言えば、ノルバリンを内部標準として添加することによって試料を調製し、その後、アミノ酸を抽出し、タンパク質を0.1%トリフルオロ酢酸で沈殿させ、試料を4oCで2時間インキュベートした。遠心分離後、上清の一定分量を、Ultrafree-mc 10000 NMWL微量遠心分離フィルターユニット(Merck KGaA、Darmstadt、独国)の中に移し、10000×Gで約1時間遠心分離した。濾液を分析に使用した。クォータナリポンプ、カラムオーブン、プログラム可能なインジェクター及びダイオードアレイ検出器からなるAgilent 1260 Infinity II(Agilent、Waldbronn、独国)クロマトグラフィーシステムを、アミノ酸の誘導体化、分離及び検出に使用した。試料を、0.4Mホウ酸塩緩衝液pH10.2(Agilent 5061-3339)中OPAと3-メルカプトプロピオン酸試薬(各10mg/ml、Agilent 5061-3335)との混合物とともに、インジェクターニードル中で誘導体化した。OPA-アミノ酸誘導体の分離を、Agilent Zorbax Eclipse Plus C18カラム(2.1×50mm、1.8μm、95Å)で、40oCで実行した。10mMリン酸ナトリウム-10mMホウ酸ナトリウム、pH8.2からなる緩衝溶液を移動相Aとして使用し、アセトニトリルとメタノールと水との混合物(45:45:10)を移動相Bとして使用した。流速0.42ml/分でのA及びBの勾配溶離を分離のために使用した:0~0.2分、A=98%及びB=2%;0.2~7.7分、Aの43%までの線形減少及びBの57%までの線形増加;7.8~8.3分、A=0%及びB=100%;8.4~9分、A=98%及びB=2%。OPA誘導体は338nmで検出され、内部標準法を定量化のために使用した。
消化試料中の遊離アミノ酸は、Greene et al.(2009)に記載されているo-フタルアルデヒド(OPA)での自動化プレカラム誘導体化手順及び逆相高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を、変更を加えて使用して決定した。手短に言えば、ノルバリンを内部標準として添加することによって試料を調製し、その後、アミノ酸を抽出し、タンパク質を0.1%トリフルオロ酢酸で沈殿させ、試料を4oCで2時間インキュベートした。遠心分離後、上清の一定分量を、Ultrafree-mc 10000 NMWL微量遠心分離フィルターユニット(Merck KGaA、Darmstadt、独国)の中に移し、10000×Gで約1時間遠心分離した。濾液を分析に使用した。クォータナリポンプ、カラムオーブン、プログラム可能なインジェクター及びダイオードアレイ検出器からなるAgilent 1260 Infinity II(Agilent、Waldbronn、独国)クロマトグラフィーシステムを、アミノ酸の誘導体化、分離及び検出に使用した。試料を、0.4Mホウ酸塩緩衝液pH10.2(Agilent 5061-3339)中OPAと3-メルカプトプロピオン酸試薬(各10mg/ml、Agilent 5061-3335)との混合物とともに、インジェクターニードル中で誘導体化した。OPA-アミノ酸誘導体の分離を、Agilent Zorbax Eclipse Plus C18カラム(2.1×50mm、1.8μm、95Å)で、40oCで実行した。10mMリン酸ナトリウム-10mMホウ酸ナトリウム、pH8.2からなる緩衝溶液を移動相Aとして使用し、アセトニトリルとメタノールと水との混合物(45:45:10)を移動相Bとして使用した。流速0.42ml/分でのA及びBの勾配溶離を分離のために使用した:0~0.2分、A=98%及びB=2%;0.2~7.7分、Aの43%までの線形減少及びBの57%までの線形増加;7.8~8.3分、A=0%及びB=100%;8.4~9分、A=98%及びB=2%。OPA誘導体は338nmで検出され、内部標準法を定量化のために使用した。
結果
結果は、細菌株が、植物性タンパク質の消化率及び植物性タンパク質由来のアミノ酸の利用能を改善することを示した。細菌株は、株を用いない消化と比較して、ダイズタンパク質の消化速度を10~38%、エンドウマメタンパク質では15%まで、さらには18%まで改善した。消化率は、タンパク質溶解度を増加させること、及び/又は胃腸管からより容易に吸収されるタンパク質の最終消化産物の濃度を増加させることによって改善された。
結果は、細菌株が、植物性タンパク質の消化率及び植物性タンパク質由来のアミノ酸の利用能を改善することを示した。細菌株は、株を用いない消化と比較して、ダイズタンパク質の消化速度を10~38%、エンドウマメタンパク質では15%まで、さらには18%まで改善した。消化率は、タンパク質溶解度を増加させること、及び/又は胃腸管からより容易に吸収されるタンパク質の最終消化産物の濃度を増加させることによって改善された。
1)プロバイオティクスの株は、上部胃腸管内のタンパク質溶解度を増加させることによって植物性タンパク質の消化率を改善する
タンパク質の溶解度は、タンパク質の消化性と関連している。可溶性タンパク質は、胃腸管内で、消化酵素に、より容易に接近される。可溶性タンパク質含量は、ベースライン時及び模擬消化後に測定した。
タンパク質の溶解度は、タンパク質の消化性と関連している。可溶性タンパク質は、胃腸管内で、消化酵素に、より容易に接近される。可溶性タンパク質含量は、ベースライン時及び模擬消化後に測定した。
ダイズタンパク質の溶解度は、プロバイオティクスを用いない消化と比較した場合、B420株及びLl-23株によって改善された(図1A)。エンドウマメタンパク質の溶解度は、Ll-23、Lp-115とLl-23との組み合わせ、Bl-04、及びNCFMによって改善された(図1B)。
総じて、マメ科植物起源由来のタンパク質の溶解度は、プロバイオティクスの細菌によって有意に改善された(図1)。
全てのプロバイオティクスの細菌が、消化条件を生き残り、消化後に生存した。
2)プロバイオティクスの株は、上部胃腸管内での植物性タンパク質の消化を改善する
タンパク質の消化速度は、ベースライン時及び模擬消化後に、試料中の遊離アミノ態窒素(FAN)濃度を測定して評価した。植物性タンパク質の消化後に、FANの濃度は、全てのプロバイオティクスの株での処置及び対照処置において増加し、上部胃腸管内での模擬消化後に加水分解が増加したことを確証した。
タンパク質の消化速度は、ベースライン時及び模擬消化後に、試料中の遊離アミノ態窒素(FAN)濃度を測定して評価した。植物性タンパク質の消化後に、FANの濃度は、全てのプロバイオティクスの株での処置及び対照処置において増加し、上部胃腸管内での模擬消化後に加水分解が増加したことを確証した。
プロバイオティクスの株の存在下でダイズタンパク質を消化すると、対照と比較して、FAN濃度がより高かった。最も大きな増加は、Bl-04株、HN001株及びNCFM株によってもたらされ、次いでLp-115株、Lpc-37株及びB420株によってもたらされた(図2A~B)。
エンドウマメタンパク質を消化すると、NCFM、B420、及びLp-115とLL-23との組み合わせを用いた場合に、プロバイオティクスを用いない対照と比較して、FANがより高かった(図2C~D)。さらに、より高用量のフリーズドライしたプロバイオティクスを用いてエンドウマメタンパク質を消化すると、NCFM、B420、Bl-04及びLpc-37でFANが有意により高かった(図5)。
総じて、マメ科植物起源由来のタンパク質の消化速度は、プロバイオティクスの細菌によって有意に改善された(図2)。プロバイオティクスは、その作用において特異性を示した。ある特定の細菌はダイズタンパク質に対してより有効であり、ある細菌はエンドウマメタンパク質に対してより有効である。より高用量のプロバイオティクスでは、タンパク質加水分解率がより高かった。
3)プロバイオティクス株は、植物性タンパク質の消化後に遊離アミノ酸の濃度を増加させる
試料中の遊離アミノ酸の濃度を、ベースライン時及び模擬消化後に測定した。植物性タンパク質のin vitro消化後、全遊離アミノ酸(AA)、必須アミノ酸(EAA)、及び分岐鎖アミノ酸(BCAA)の濃度は、全ての処置において増加した。NCFM、HN001、Bl-04、B420、Lpc-37及びLl-23を用いた各処置では、ダイズタンパク質中の遊離AA、EAA、BCAA及びロイシンのレベルが、対照と比較して、増加した(図3)。LL-23及びLpc-37を用いた各処置では、エンドウマメタンパク質中の遊離AA、EAA、BCAA及びロイシンのレベルが、対照と比較して、増加した(図4)。Bl-04を用いた処置では、エンドウマメタンパク質中の遊離BCAAのレベルが、対照と比較して、より高かった(図4C)。
試料中の遊離アミノ酸の濃度を、ベースライン時及び模擬消化後に測定した。植物性タンパク質のin vitro消化後、全遊離アミノ酸(AA)、必須アミノ酸(EAA)、及び分岐鎖アミノ酸(BCAA)の濃度は、全ての処置において増加した。NCFM、HN001、Bl-04、B420、Lpc-37及びLl-23を用いた各処置では、ダイズタンパク質中の遊離AA、EAA、BCAA及びロイシンのレベルが、対照と比較して、増加した(図3)。LL-23及びLpc-37を用いた各処置では、エンドウマメタンパク質中の遊離AA、EAA、BCAA及びロイシンのレベルが、対照と比較して、増加した(図4)。Bl-04を用いた処置では、エンドウマメタンパク質中の遊離BCAAのレベルが、対照と比較して、より高かった(図4C)。
プロバイオティクスを用いてタンパク質を消化している間の遊離アミノ酸の放出は、表1及び表2に示されている。
上記の本明細書に記載した全ての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することのない、記載した本発明の方法及びシステムの様々な変更及び変形は当業者に明らかであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して記載されてきたが、当然のことながら、特許請求される本発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるものではない。事実、生化学及びバイオテクノロジー又は関連分野の当業者に明らかである本発明を実施するための記載された方式の種々の変更は、以下の特許請求の範囲内にあるものとする。
参考文献
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Minekus M,Alminger M,Alvito P,Ballance S,Bohn TO,Bourlieu C,Carriere F,Boutrou R,Corredig M,Dupont D,Dufour C.A standardised static in vitro digestion method suitable for food-an international consensus.Food & function.2014;5(6):1113-24.
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Claims (15)
- 対象におけるタンパク質の消化の改善及び/又はアミノ酸の生物学的利用能の増加のための細菌株の使用であって、前記細菌株は、ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)及び/若しくはラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種のもの又はそれらの混合物である、使用。
- 前記タンパク質は、植物性タンパク質である、請求項1に記載の使用。
- 前記植物性タンパク質は、マメ科植物タンパク質である、請求項2に記載の使用。
- 前記植物性タンパク質は、ダイズタンパク質、エンドウマメタンパク質、ソラマメタンパク質、ヒヨコマメタンパク質及び/又はレンズマメタンパク質である、請求項2に記載の使用。
- 前記タンパク質は、粉末形態である、請求項1~4のいずれか一項に記載の使用。
- 前記細菌株は、プロバイオティクスの細菌株である、請求項1に記載の使用。
- ビフィドバクテリウム・アニマリス亜種ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)の種の細菌株は、B420株及び/又はBl-04株である、請求項1に記載の使用。
- ラクチカゼイバチルス・パラカゼイ(Lacticaseibacillus paracasei)の種の細菌株は、Lpc-37株である、請求項1に記載の使用。
- ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)の種の細菌株は、Ll-23株である、請求項1に記載の使用。
- ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)の種の細菌株は、NCFM株である、請求項1に記載の使用。
- ラクチプランチバチルス・プランタルム(Lactiplantibacillus plantarum)の種の細菌株は、Lp-115株である、請求項1に記載の使用。
- ラクチカゼイバチルス・ラムノサス(Lacticaseibacillus rhamnosus)の種の細菌株は、HN001株である、請求項1に記載の使用。
- 前記細菌株は、食品、食品成分、機能性食品、健康補助食品、及び薬学的に許容される製剤などの組成物の形態で投与される、請求項1~12のいずれか一項に記載の使用。
- 前記組成物は、繊維などのプレバイオティクスをさらに含む、請求項12に記載の使用。
- 前記対象は、食品摂取量が減少したヒト個体、エネルギー及び/又はタンパク質及び/又はアミノ酸の摂取量が減少した個体、高タンパク質及び/又は高エネルギーの需要/必要のある個体、ヴィーガン、ベジタリアン、フレキシタリアン、筋肉量低下を有する個体、サルコペニアを有する個体、筋消耗を有する個体、アスリート、及び身体的に活動的な個体である、請求項1~14のいずれか一項に記載の使用。
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