JP3002850B2 - ガングリオシドgm3配合栄養組成物 - Google Patents
ガングリオシドgm3配合栄養組成物Info
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- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
を配合した栄養組成物に関するものである。
ィンゴ糖脂質の総称であり、その分子種は多様で、神経
組織の細胞上に多く含まれている。ガングリオシドの生
物学的機能として、脂質二重層の流動性の調節、細菌毒
素の中和活性、インターフェロンやホルモンの受容体活
性、細胞増殖の分化制御、生体膜酵素活性の調節等の生
理効果が知られ、近年それらの重要な生理作用について
注目が集められている。そして、ガングリオシドの一種
であるガングリオシドGM3(以下GM3と記載する)
は、一般式 Neu5Acα2→3Galβl→4Glcβl→lCer
(ただし、式中のNeu はノイラミン酸を、Gal はガラク
トースを、Glc はグルコースをCer はセラミドを各々表
す。)で示され、インフルエンザウイルス等のウイル
ス、細菌に対する感染防御因子、上皮成長因子(以下E
GFと略す)や、線維芽細胞増殖因子(以下FGFと略
す。)の受容体機能の調節、プロテインキナーゼCの活
性化等の生理作用を有することが知られている。また、
GM3は人乳中のガングリオシドの中でも含量が多く、
泌乳期進行に従い増加することが知られ、乳児の成長・
発達にとって重要な成分であると考えられている。
牛、豚等の動物の脳等の天然物から一部調製されていた
が、この操作は困難であり入手が容易ではなかった。し
かしながら、昨今、乳中の主要なガングリオシドである
ガングリオシドGD3(以下GD3と記載する)を含む
牛乳もしくは乳製品をシアリダーゼ処理または酸処理を
行ない、シアル酸を1分子のみ加水分解して、脱シアリ
ル化を行ないGM3に変換させ、それによってGM3を
牛乳から大量調製することが可能となり、その入手が容
易となった。
中のGM3含有量は明らかにされておらず、したがっ
て、これまでGM3に着目し、これらを配合した育児用
粉乳は製造されていなかった。先願特許として、特開昭
62−166841号公報がある。該特許は、ガングリオシド類
の供給源を牛乳としているが、牛乳中のガングリオシド
の主体はGD3であることから、ガングリオシド添加粉
乳のGM3含量は非常に少ないという問題がある。
した問題点に鑑み、GM3の含有量が豊富で、GM3の
もつ生理活性を付与した栄養組成物を提供することを目
的とするものである。
質、糖質、脂質、ビタミン、ミネラルを主成分とする栄
養組成物に、ガングリオシドGM3を配合したことにあ
って、好ましくはGM3の配合割合が栄養組成物の固形
100gあたり0.4 〜50mgである。またGM3が乳由来のガ
ングリオシドGD3を酵素処理または酸処理して調製さ
れたものであることが好ましい。
品を原料として得られる前記の一般式: Neu5Acα2→
3Galβl→4Glcβl→lCer で示されるものである。本
発明者らは、これまで明らかにされていなかった栄養組
成物である育児用粉乳のGM3およびGD3含量、そし
て牛乳のGM3およびGD3含量について検討した。
M3含量は、検出限界以下であり、一方、GD含量は、
260 〜635 μg/100 mlであった。そして、牛乳のGM
3およびGD3含量については、GM3含量が70μg/
100ml 、GD3含量が 880μg/100ml であった。一
方、人乳中のGM3およびGD3含量については、2〜
10ヶ月の人乳混合試料で、GM3が 810μg/100ml で
あり、GD3は検出されなかったことが報告されている
(Pediatric Research, 20, 5, 416 (1986))。
には、殆どGM3を含まず、それに対しGD3含量が非
常に高いことが明らかとなった。すなわち、そのGM3
とGD3含量比は、人乳中のそれらの含量比とは大きく
異なることが示され、特に育児用粉乳成分の人乳成分へ
の近似化のためにもGM3を添加して、その含量を増加
させることが必要であることも明らかとなった。
ついては、GM3が脳等の神経系細胞に多く含まれてい
ることが知られてはいたが、それらから大量に抽出し調
製することが難しく、入手が極めて困難であった。一
方、本発明者らの分析によると、GD3は牛乳中にも多
く含有され、特に乳製品であるバターミルクで 294μg
/固形1g、WPCで 406μg/固形1gと比較的含量
が高いことが明らかとなっている。この点に着目し、牛
乳もしくは乳製品に多く含まれているGD3をシアリタ
ーゼによる酵素処理によって、GD3からシアル酸を1
分子のみ加水分解して、脱シアリル化を行ない、GM3
を合成させたり、または塩酸、乳酸、クエン酸等の酸に
よりGD3あるいはGD3を含む乳製品を酸性条件下
で、37℃で1〜5時間、80℃で5〜20分、あるいは 100
℃で2〜5分酸処理して、GD3からシアル酸を1分子
のみ加水分解して脱シアリル化を行い、GM3を製造す
る方法により、GM3を大量に入手して栄養組成物に添
加することにより、特に育児用粉乳成分の人乳成分への
近似化が可能となった。
上皮癌細胞株やヒト由来卵巣上皮癌細胞株に対する増殖
抑制作用について調べられている。すなわち、細胞膜の
GM3は、ヒト由来上皮癌細胞株やヒト由来卵巣上皮癌
細胞株のEGFレセプターに直接または他の細胞を介し
て間接的に作用し、EGFによるEGFレセプターの蛋
白質キナーゼの活性化を抑制、あるいはEGFレセプタ
ー自己リン酸化部位の基質として特異性を変え、蛋白質
キナーゼの作用を受けにくくする。この機構を通じてG
M3は細胞の増殖調節に関与していることが報告されて
いる(細胞工学5,7,616 (1986)) 。この結果からも
明らかなように、細胞の増殖機能を調節し、特に癌細胞
に対し増殖抑制作用をもつことから、栄養組成物にGM
3を添加することには大きな意義がある。
いるGM3の In vivoにおける生理的意義について検討
したところ、人乳中GM3がウイルスや細菌が消化管粘
膜細胞に付着するのを阻止する効果を見出した。すなわ
ち、免疫機能が不十分で、生体外部からのウイルスや細
菌に対して感染をしやすい乳児において、GM3が感染
防御因子として重要な効果をもっていることが明らかと
なった。
組成物としては、免疫機能が未熟な乳児、特に感染防御
の観点から、育児用粉乳、未熟児用粉乳を対象とするも
のであるが、その他にフォローアップミルク、治療用特
殊粉乳および一般粉乳も当然対象となる。さらにGM3
のチーズ等の乳製品および一般食料品への添加、医薬
品、機能性食品等への利用もできる。そして、GM3の
生理効果を栄養組成物をはじめとする食品に付与するた
めにはGM3の栄養組成物への添加量は、製品固形 100
gあたり 0.4〜50mg、好ましくは0.75〜15mgとなるよう
にすることが望ましい。0.4mg よりも少ないときは、添
加した効果がわずかであり、また50mgよりも多いとき
は、多量に添加することによる顕著な効果が認められず
経済的に好ましくない。
て、具体的に説明する。本発明者らが行った育児用粉乳
および乳製品のGM3ならびにGD3含量の測定結果、
ならびにラットを用いたカンピロバクター(Campylobac
ter)に対するGM3添加粉乳の感染防御試験の結果を、
参考例として示した。
3ならびにGD3含量 (1)試験方法;試料となる牛乳および乳製品は、脂質
成分をクロロホルム:メタノール:水=4:8:3にて
抽出し、抽出液をDEAE−Sephadex A-25(ファルマシ
ア社製)を用いたイオン交換クロマトグラフィーに供し
た。イオン交換樹脂に吸着したガングリオシド類は、0.
5 N酢酸ナトリウム溶液で溶出させ、0.1 N水酸化ナト
リウムを加えてpH9.0 にし、ラクトンを開環させた。
続いて0.5 N酢酸にて中和し、透析により脱塩を行った
後、イアトロビーズ 6RS8060 (ヤトロン社) を用いたシ
リカゲルカラムクロマトグラフィーに供し、クロロホル
ム:メタノール=2:8で溶出した画分を得て、濃縮し
た。濃縮後の薄層クロマトグラフィーは、シリカゲルプ
レートにNo.13749 (メルク社製) を用い、展開溶媒にク
ロロホルム:メタノール: 0.2%塩化カルシウム溶液=
55:45:10で、発色はオルシノール発色およびレゾルシ
ン発色を用い、デンシトメトリーにてGM3ならびにG
D3含量を測定した。 (2)試験結果;測定結果を表1に示した。なお、育児
用粉乳および牛乳については、液状濃度100ml あたりで
示し、その他の乳製品については、それらの固形1gあ
たりの含量で示した。
る乳製品には、GM3が殆ど含まれておらず、前述した
ように人乳中GM3含量に比べ極めて含量が少なかっ
た。一方、GD3含量は、GM3含量に比べ多く、牛乳
および乳製品がGD3の給源になることも明らかであ
る。
ーに対するGM3添加粉乳の感染防御試験 (1)試験方法;育児用粉乳に対し種々の量の牛乳由来
のGD3(調製法:特開昭63−269992)をシアリダーゼ
による酵素処理によってシアル酸を1分子のみ加水分解
して、脱シアリル化することによって調製したGM3を
添加配合したものをラットに経口摂取させ、カンピロバ
クターによる感染実験を行った。すなわち、GM3を育
児用粉乳の13%濃度調製乳中に0〜50mg/100ml となる
ように添加してラットに経口投与し、その後、カンピロ
バクターを一定量経口投与して、下痢の発生率を調べ
た。(尚、この試験に用いた育児用粉乳の13%調製乳中
には0.6mg/100ml のGD3が含まれている。) (2)試験結果;試験結果を表2に示した。
GM3を 0.1mg/100ml以上添加すると、それ以外の場
合に比べてカンピロバクーによる下痢の発生率が抑制さ
れた。しかし、 5.0mg/100ml 以上添加しても特に下痢
の抑制は認められなかった。又、GM3無添加の場合、
GD3が0.6mg/100ml 含まれているにもかかわらず、カ
ンピロバクターによる下痢の発生が防止できなかった。
げ、その調製について具体的に説明する。 実施例1 カゼイン 6.8kg、ホエー粉70.6kg、ビタミンとミネラル
成分1kgに、牛乳由来GD3をシアリダーゼ処理によっ
てシアル酸を1分子のみ加水分解して調製したGM3の
450mg を水 700kgに溶解した溶液を加えた後、これに植
物油23.9kgを混合して均質化した。得られた溶液を殺菌
し、常法により濃縮し、乾燥して、粉乳100 kgを得た。
得られた粉乳100gにつきGM3含量は 450μg であっ
た。
1と同じ)1kgに、バターミルクより調製したGD3を
塩酸による酸処理によってシアル酸を1分子のみ加水分
解して調製したGM3の45g を水700kg に溶解した溶液
を加えた後、これに植物油23.9kgを混合して均質化し
た。得られた溶液を殺菌し、常法により濃縮、乾燥し
て、粉乳100kg を得た。得られた粉乳100gにつきGM3
含量は 45mgであった。
同じ)10gに、WPCより調製したGD3をクエン酸に
よる酸処理によってシアル酸を1分子のみ加水分解して
調製したGM3の100mg を水5kgに溶解した溶液を加え
た後、これに脱脂乳2.39gおよび植物油239gを加え、均
質化した。得られた溶液を殺菌し、常法により濃縮し、
乾燥して、粉乳1kgを得た。得られた粉乳100gにつきG
M3含量は 10mg であった。
GD3を酵素処理または酸処理したGM3を添加した栄
養組成物を提供する。これによって、栄養組成物にウイ
ルス、特にカンピロバクターによって発生する下痢の防
止や、細菌に対する感染防御、あるいは細胞の増殖機能
を調節する等、生理活性効果を付与することができるた
め、その機能性が向上する効果を得ることができた。
Claims (2)
- 【請求項1】蛋白質、糖質、脂質、ビタミン、ミネラル
を主成分とする栄養組成物に、乳由来のガングリオシド
GD3を酵素処理または酸処理して調製されたガングリ
オシドGM3を配合したことを特徴とする栄養組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載のガングリオシドGM3の
配合割合が、栄養組成物の固形100gあたり0.4〜50mgで
ある栄養組成物。
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