JP3520012B2 - 栄養素補完剤として、かつ、腸障害の治療および細菌フローラの改変に適した組成物 - Google Patents
栄養素補完剤として、かつ、腸障害の治療および細菌フローラの改変に適した組成物Info
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Description
て、また、腸管障害の治療および細菌フローラ改変のた
めに有用な組成物に関する。
しているが基本的に2つのカテゴリーに帰着する:ルー
メン、組織液および血液間の水−電界質交換、および、
種々の一次代謝過程の最終画分(糖質、複タンパク質、
および脂質)の吸収、あるいは、解毒過程を含む腸肝循
環に関係する物質(例えば代謝胆汁酸塩)の再吸収に関
与する代謝過程;および、毒性因子の産生およびその除
去に関与するシステムを監視する代謝過程である。この
関係において、その潜在的毒性に関して特に重要なの
は、窒素代謝の最終過程としてのアンモニウムラジカル
の発生(これは脳組織に対して極めて有毒である)、お
よび潜在的発癌物質の発生などである。
な生物−酵素活性が接触する基質に重要な代謝的修飾を
与えるものであるため、腸内で起こる多数の生化学的過
程に非常に重要な役割を果たす。これとの関係で、細菌
フローラがどのようにして生体の消化酵素によって攻撃
あるいは消化され得ない種々の食品基質の分解を行なう
ことができるのかを思い出すことは有用であろう。
老化の根底にある現象の要因は現在ではフリーラジカル
の形成、生体の種々の組織において遍在的性質を有する
フリーラジカル形成にあるとされている。しかしなが
ら、大腸構造物におけるフリーラジカルの形成は腸内細
菌フローラの生物学的干渉の理由からも特に注目される
ことが明らかになりつつある。フリーラジカルの発生と
抗酸化生物学的機構とのバランスは健康状態の維持に不
可欠の条件を代表するものである。フリーラジカルの発
生増加は解毒作用過程における増大によって釣り合いが
取られなければならず、加齢が進めばその代わりにこれ
らの過程の効率の低減によって釣り合いが取られなけれ
ばならない。多数の研究が胃腸管の活動を制御すること
のできるプロ生物産物(probiotic product)の開発に捧
げられており、その全てのケースにおいて常在細菌フロ
ーラに変化が起こるものである。
gical principle)およびそれらを含む調製物に関して胃
抵抗性(gastroresistance)および安定性の点で種々の問
題が生じた。これらの点は、明らかに、腸管における活
性要素の増殖およびその生物学的活性物の産生を左右す
る要素である。実際、種々の実験的証拠により、産物の
失効の遙か以前にその産物の微生物内容物の減少が起こ
り、酸性pH環境下では滞留時間のロジスティック減少
(log loss)(わずか数時間)が起こるという事実が明ら
かにされ、一つには有効期間が、もう一方では胃障壁の
酸性度がどのように腸レベルにおける充分な微生物定着
に対する障害となるのかが明らかにされた。
ganism)(すなわち、乳酸L+を産生する微生物)は、そ
れらがプロ生物的活性を有しており、報告されている許
容性を有している(なぜなら、それらはしばしば「オル
ソ生物的(orthobiotic)」フローラ、すなわちヒトの生
体において通常既に存在しているフローラだから)限り
において最も一般的に使用される微生物である(乳発酵
を考えれば充分である)。この観点から、本発明の目的
によれば、生体を特定の生理学的状態(身体活動あるい
は精神活動、生理学的周期その他)によりよく合致させ
るため、または病理学的状態によりよく合致させるた
め、すなわち予防目的としてそのような微生物を補完剤
(サプリメント)として多量にヒトに与えることが有用
であると考えられる。
うな要素を含む商業的調製製品の使用には、微生物の最
適増殖およびヒト宿主内での生物活性の発現を保証すべ
く計画される多数の基礎検証が要求される。事前に検証
すべき基礎的要求事項は、保存のための適切な条件(お
そらくは室温)における生物産物の安定性、胃環境にお
ける酸性に対する抵抗性、および、特徴的な活性を備え
つつ腸内でのその微生物の通常の発育過程の進行を開始
する能力である。
異常の治療および細菌フローラの改変のために有用な組
成物を提供することである。
要素としてバチルス・コアグランス(Bacillus coagulan
s)およびリジンの組み合わせを含有することを特徴とす
る、栄養素補完剤としても、腸管障害の治療および細菌
フローラの改変にも適した組成物である。
て、上述の組み合わせは前記の2つの成分をそれ自体を
一緒にすることによって作製される。本発明の他の実施
態様において、活性要素の組み合わせはまずバチルス・
コアグランスを出芽期にリジン存在下で培養し、次に胞
子状態へ移行させることによって作製される。本発明の
後者の実施態様においては、そのように培養されたバチ
ルス・コアグランスは出発細菌から改変された形態、こ
れまで既存の文献には記載されていなかったような改変
形態となる。従って、本発明のこの実施態様によれば、
この活性要素はリジンが増殖期に取り込まれた新規なバ
チルス・コアグランスの菌株からなる。この新規な微生
物培養株は国際寄託当局DSMZ(Deutsch Sammlung von Mi
kroorganismen und Zellkulturen GmbH)に1998年7
月27日に寄託された。寄託されたこの微生物培養株の
寄託番号はDSM 12316(菌株LAB LYS98)である。
要素は前述の菌株DSM 12316およびリジン自体の組み合
わせによって与えられる。本発明によれば、胞子形成乳
酸桿菌(lactobacillus)タイプの細菌株であるバチルス
・コアグランス(文献的にはラクトバチルス・スポロゲ
ネス(Lactobacillus sporogenes)とも定義される)は、
その胞子形態が外部環境における安定性(温度40℃のオ
ーダーで数ヶ月、60℃〜90℃のオーダーで30分間)およ
び投与後の胃酸性に抵抗性であることを保証し、およ
び、腸管の続く部分における高度のバイオアベイラビリ
ティを保証するため、適切に要件を満たすものである。
び2.5〜5μmの範囲の大きさのグラム陽性好気および微
好気性バチルスであり、鞭毛によって移動し、ラクトバ
チルス属に典型的な形態(個々のバチルス、あるいは、
より希だが短い鎖状に並んだバチルス、その長さは培養
条件によって変動する)を有しており、それ故、「バー
ジェイの同定細菌学の手引」(Bergey's Manual of Dete
rminative Bacteriology)第5版ではラクトバチルス属
に含まれている。しかしながら、この菌は顕微鏡観察下
で末端付近/末端が楕円形をした0.9〜1.2μmから1.0〜
1.7μmの範囲の大きさのボディーとしてみられる胞子を
形成することができたため、分類上の位置付けはBerge
y's Manual of Determinative Bacteriology第7版では
分類の明確化のために変更された。しかしながら、この
2つの微生物間には報告された類似点があるようには見
えないので、全ての著者がこの分類に同意しているので
はない。
タラーゼ陽性好気性、あるいは条件的胞子形成バチルス
もBergey's Manual of Determinative Bacteriology第
8版ではバチルス属に帰属される。いずれにせよ、分類
上の参照は別として、バチルス・スポロゲネスという名
前はこの細菌属に広く使用されている。生物学的観点か
らは、バチルス・コアグランスは温度35℃〜50℃で、好
ましくはpH5.5〜6.5で増殖する。選択培養培地は「GY
E寒天培地」であり、この培地上でこの細菌は浅裂(loba
te)のある周辺部と突起のある断面を有する不規則な形
のコロニーを形成しながら増殖する。液体培地自体の中
では、増殖は表面フィルム(酸素と接触している領域)
の形態で起こり、僅かな拡散した濁りを伴うが、撹拌し
たブロス培養液においては増殖は単に拡散した濁りを示
す。
観点から重要な特性および特徴の中で、以下のことを強
調しなければならない:増殖能、細胞レベルでの接着能
および有意な量の乳酸L+の産生能、および分類的観点か
ら無関係な細菌種を含む種々の細菌種(その中には腸病
原性細菌が含まれる)に対するバクテリオシン(あるい
は類似の物質)の産生能。栄養期にあるバチルス・コア
グランスあるいはラクトバチルス・スポロゲネスはそれ
自体はペニシリン、セファロスポリン、リンコマイシ
ン、スルファメチゾール、トリメトプリン−スルファメ
トキサゾールその他のような種々の化学薬剤に対して非
感受性/抵抗性を示す。
が栄養期に入った後にどの培地がバチルス・コアグラン
スの細胞の最適増殖を保証するために最も適しているか
を確かめ、さらにヒトの栄養作用と共存可能である要素
の選択を考慮することが意図される。従って、ラクトバ
チルスに特異的な培地に多数のアミノ酸(これらのう
ち、特にアスパラギン酸、リジン、およびプロリン)を
添加することにより微生物学的テストを行なった。これ
らの実験から、本発明により、驚くべきことに培地への
ある濃度のリジンの添加(0.1〜1mg/mlのオーダー)が
ラクトバチルス細胞の増殖および乳酸(L+)の産生を増強
することが明らかになった。この現象は他のアミノ酸栄
養素では起こらないか、または非常に僅かな程度でしか
起こらなかった。バチルス・コアグランスの増殖の評価
は0.5%イーストエキストラクトを添加した寒天/サブ
ローブロス(Sabouraud's broth)を用いて行なった。こ
の時点で、酵母中に存在する種々のアミノ酸成分(アス
パラギン酸、プロリン、リジン、トリプトファン)のど
れが、そしてどの濃度がこの微生物のより激しい増殖に
好都合で有り得るかを決定する試みがなされた。ここ
で、増殖の増大はバイオフォトメーター(biophotomete
r)で光学密度(A630)を記録することにより測定した。
一連の予備的評価の後、最も良好な結果を与えた2種の
アミノ酸(リジンおよびプロリン)を選択し、以下に記
載する方法によって比較した。
ーター用の特別なキュベット内に、基本培地(10mlのサ
ブロー培地)に以下を補足した培養ブロスを調製した: a)リジン0.025mg/ml;b)プロリン0.01mg/ml;c)
イースト5mg/ml サブローブロスのみを含むキュベットを更にひとつコン
トロールとして使用した。この4つの培養ブロスのそれ
ぞれに凍結乾燥粉末から開始させたバチルス・コアグラ
ンスの培養ブロス(一晩培養物)を100μl接種した(最
終濃度104cfu/ml)。培養菌株の増殖をバイオフォトメ
ーター(濁度の増加を基にして増殖の程度を測定できる
装置)を用いて光学密度として測定した。このように調
製したキュベットを、培養培地の濁度を適切に読み取れ
るような条件である均一な懸濁液に培養物を維持するこ
とができるマグネティックスターラーと共に装置の小部
屋にセットした。
ト結果を要約したものである。このグラフ中で光学密度
は縦軸にとってあり、この値は増殖した個々の細菌固体
の数に比例する。また時間を横軸にとってある。グラフ
に示した4つの曲線はそれぞれリジン(0.025mg/mlの濃
度で使用)、イースト(5mg/ml)、およびプロリン
(0.01mg/ml)の効果を、標準対照としてサブロー培地
単独と比較しつつ示したものである。37℃にて一晩培養
後に得られた増殖曲線の比較により、テストした種々の
物質のうちで最も効果的なのはリジン(0.025mg/mlの濃
度)であることが明らかになった。実際、リジンは増殖
曲線の顕著な上昇を与えることができ、潜伏時間を減少
させ、注目すべき種々の時点において存在する細胞数を
増加させる。また、リジンを添加した24時間培養ブロ
スで行なわれた乳酸(L+)の産生はブランク対照または他
のアミノ酸添加後に比較して高い(486mg/mlの濃度にま
で達する)ことが明らかになった。
3つのステージにおいてリジン含有培地中で増殖させる
実験を行なった。 ステージI:液体培地(サブロー培地+リジン0.25mg/m
l、すなわち、実施例Aにおいて最も優れた収率を示し
たものよりも10倍高濃度)における栄養期形態の増殖; ステージII:固体培地(アミノ酸リジンを更に取りこめ
るように同じ濃度で添加したサブロー寒天培地)上にお
ける37℃、一晩の継代培養; ステージIII:コロニーの顕著な形態変化(突起のある
粘液性の外観から、漸次的な微生物胞子形成の結果とし
て平面状で乾いた外観となる)が生じるに充分な期間
の、プレートのさらなる室温インキューベンション。
に対して新規な特徴を示す。それは新規な形態であり、
リジンがバチルス・コアグランスの増殖形態に取り込ま
れている形態である。この新規な生物学的調製物はDSM
12316(LAB LYS98)の番号の下にDSMZに寄託されている。
出発物であるバチルス・コアグランスに比較して新規な
形態であるDSM 12316の増殖の増大の確認を、前述した
方法に従ってこの2つの菌株の増殖をバイオフォトメー
ターの下で調べることによって行なった。
おける一晩培養後に記録された増殖曲線の比較を示した
ものである。ここでも光学密度は縦軸に示してあり、期
間は横軸に時間で示してある。2つの曲線は、それぞれ
図2のキャプションにおいて示したとおり、バチルス・
コアグランスとDSM12316のリジン添加(0.025mg/ml)サブ
ロー培地中の増殖を示している。図2から分かるよう
に、本発明の新規な細菌の増殖曲線は、バチルス・コア
グランスとリジン自体の単純な組み合わせに比較して、
8〜12時間から開始して、光学密度が、従って細菌の
増殖がより顕著に有利になる。
養組成物は好ましくは以下のタイプのものであろう: a)リジンが添加された、腸管内におけるアミノ酸の遅
延性放出を可能とする被覆製剤の形態のバチルス・コア
グランス調製物; b)リジンリッチな培地で前培養したバチルス・コアグ
ランス調製物、特に上記で特定したDSM 12316の培養調
製物; c)前記a)およびb)を一緒に含む調製物;および d)他の成分、例えば、活性炭素、種々のタイプの微量
栄養素、およびオレオユーロパイン(oleoeuropein)また
はアジュガ・レプタンス(Ajuga reptans)のフェニルプ
ロパノイドのような天然の抗酸化物質と統合され、場合
によっては胃腸管におけるそれらの放出を制御するため
に設計された適切な被覆を伴った、a)、b)および
c)の調製物。 d)の他の成分には、単独または混合形態で抽出栄養分
中に存在している、全てのビタミン、特に特異的な抗酸
化作用のあるビタミン(ビタミンA、CおよびE)およ
びB群のビタミン、種々の無機塩または少数元素(oligo
-element)(その取込レベルは具体的な研究に基づいて
推奨されるものであり、このケースにおいても、特に、
銅、亜鉛、マンガン、セレン、マグネシウムその他のよ
うなフリーラジカルの蓄積の解毒機構と関連した研究が
意図される)、および種々の核酸画分および天然起源の
酵素的要素が含まれる。
味でも限定的に解釈してはならない。なぜなら、その範
囲は正常生体分子型(すなわち、上に掲示した大部分の
物質のように、人の器官の一部を既に形成している)の
化合物/産物および、植物または動物を問わず天然起源
の非正常生体分子産物の両方を含み得るからである。し
かし、いずれの場合もそれらは栄養医薬的(neutraceuti
c)栄養素という特徴を有する、すなわち特定の代謝段階
に関する特異的な科学的意味合いを有するものである。
これまでに考慮した、および他のノンカロリー微量栄養
素(栄養医薬的栄養素)は通常全身的な生化学的過程に
重要な役割を果たし、疾病状態にないことおよび/また
は健康な状態を維持していることを決定し得る生理学
的、生物学的機能を果たす。したがって、それ自体は事
実上目に見える如何なる効果も表さないことがあり、そ
の生物学的重要性に関して患者に知覚されないかもしれ
ない。
遠隔領域へ活性要素を放出するための組成物を調製する
ことができる。この「栄養素/ビヒクル」は、少なくと
も部分的に改変された形態で結腸に達するまでは腸の近
接領域において分解されないことに適した如何なるタイ
プの栄養素(foodstuff)を含んでもよく、技術的に適切
な調製物中に上述の微量栄養素を包含し、それらがより
よく利用されるように主として結腸において放出させる
ものである。胃腸液によって消化されないまたはほとん
ど消化されないであろが、腸内細菌フローラの酵素活性
によって分解され得る、かつ、食品を管理する現行法で
許可されている高分子の排他的でない例示リストは以下
の通りである:微結晶性セルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、メチルエチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、キサンタンガム、ガムラック(g
um lac)、水素化植物性脂肪、およびペクチン。食品技
術の観点から、種々の解決法が考慮されるであろう。
物質を含む種々の形をした核であろう。これは一般には
錠剤の製造のための標準的な技術手段によって得ること
ができ、食品を管理している現行法で許容される、その
核と胃十二指腸管との接触を妨げるアジュバントからな
る保護層で被覆されているであろう。この層のために
は、不溶性あるいは僅かに可溶性でしかない物質が使用
されることがある。望みの効果は機械的エロージョンに
よって得られ、層の厚さは結腸あるいは腸の遠隔領域の
どこかにおける活性成分の放出を決定する要因である
(ゼラチン化物質、ゼラチン、水素化食品含有脂肪)。
非消化性の線維を主成分とする高分子、特に天然植物起
源で、通常多量かつ柔らかな糞便塊、すなわち、生理的
糞便塊の形成を促進するのに有用である高分子の使用
は、「栄養医薬物(neutraceutics)」がこれらの高分子
複合体中に技術的に囲まれている場合に、ノンカロリー
必須微量栄養素の領域に入る一連の化合物全体の「栄養
医薬的」作用を顕著に増大させることが示された。
実施態様の例を以下に記載する。これらの実施例は単に
説明的なものであり限定的な目的のものではない。特
に、投与形態については、以下のようであってよい: 1)バチルス・コアグランス(あるいは上で定義した
新規な菌株LAB LYS98)をカプセルあたり10-1000x106c
fu、および、10mgから100mgまでのリジンを徐放性にコ
ーティングした微小顆粒の形態で含む硬質ゼラチンカプ
セル; 2)粉末または顆粒を含む1回分の袋(sachet); 3)粉末または顆粒の入った、計量手段を備えたフラス
コ; 4)小型の飲用瓶(drinking flask)。
瓶 本発明によって作製される瓶および計量キャップの内容
物の組成を示す。
す。
セル(combined capsule) 本発明によって作製される、バチルス・コアグランス/
ラクトバチルス・スポロゲネス、あるいはLAB SYS98を
含むカプセルの組成を示す。
ることができ、腸管障害の治療の助けとすることや栄養
素の補給をすることができる。
コアグランスの37℃における増殖曲線を表す。縦軸は光
学密度、横軸は時間。
ス・コアグランスの増殖の比較を表す。縦軸は光学密
度、横軸は時間を表す。
Claims (9)
- 【請求項1】 栄養素補完剤として適しており、かつ細
菌フローラの改変のための、活性要素としてバチルス・
コアグランスおよびリジンの組合わせを含む経口栄養組
成物。 - 【請求項2】 活性要素の組み合わせが、初めバチルス
・コアグランスをその出芽期にリジン存在下で培養にか
け、次いで胞子状態に戻すことによって得られることを
特徴とする、請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 活性要素がリジンを取り込んだバチルス
・コアグランスの培養株にあり、前記培養株が寄託機関
DSMZにDSM 12316の寄託番号で寄託されていることを特
徴とする、請求項2に記載の組成物。 - 【請求項4】 活性要素としてバチルス・コアグランス
DSM 12316およびリジン自体を含むことを特徴とする、
請求項3に記載の組成物。 - 【請求項5】 腸管内で活性要素が徐放性となるような
賦形剤と共に経口的使用のために配合されることを特徴
とする、請求項1に記載の組成物。 - 【請求項6】 ビタミン、少数元素、無機塩、オレオユ
ーロパインおよびフェニルプロパノイドのような植物由
来の抗酸化剤、および活性炭素からなる群より選ばれる
1以上の成分を更に含むことを特徴とする、請求項1に
記載の組成物。 - 【請求項7】 DSMZに寄託番号DSM 12316として寄託さ
れている培養株に規定される特徴を有する、リジンを取
り込んだバチルス・コアグランス。 - 【請求項8】 リジンを取り込んだバチルス・コアグラ
ンスの培養物を調製する方法であって、 I)サブロー培地 (Sabouraud's broth)+リジン0.25m
g/mlの液体培地において栄養増殖形態を培養するステッ
プ; II)リジンの更なる取込を可能とするために、リジン添
加固体培地(サブロー寒天培地)において37℃にて一晩
インキュベーションすることにより継代培養するステッ
プ; III)突起のある粘液性の外観から前記微生物の漸次的胞
子形成の結果である平面状で乾いた形態へコロニーの形
態変化が起きるに充分な時間、前記寒天培地上で室温に
て更に培養するステップを含む前記調製方法。 - 【請求項9】 栄養素補完剤として、または細菌フロー
ラの改変のために使用する組成物の調製における、バチ
ルス・コアグランスおよびリジンの組み合わせの使用。
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