JP4136850B2 - 細胞分化促進剤 - Google Patents

Description

本発明は細胞分化促進剤に関し、詳しくは長年食されてきたショウガの根茎からメタノール又はエタノール抽出される成分を有効成分とし、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化促進作用により、肥大化脂肪細胞を減らし、小型脂肪細胞を増やす性質を有する細胞分化促進剤に関する。特に生活習慣病と関連するサイトカイン類の過剰分泌を引き起こす内臓脂肪の肥大化を抑えることにより、糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化、ガン等の生活習慣病を幅広く予防、改善するための健康食品素材、医薬に関するものである。

我が国では食生活が豊かになり、現在では飽食の時代とも呼ばれ、カロリー摂取過剰、運動不足も原因となり、肥満或いは糖尿病が急激に増加している。現在、30歳代の男性は3人に１人が過体重か肥満であり、40〜50歳代では4割近くが肥満である。肥満は合併症として高脂血症や動脈硬化症、糖尿病をもたらすことが知られている。
肥満とは脂肪細胞に異常に脂肪が蓄積して細胞が肥大した状態である。これまで脂肪細胞は、余剰のエネルギーを貯めるための組織であると考えられてきた。
しかしながら、最近、脂肪細胞はレプチン、アディポネクチン、TNF-α、レジスチン、遊離脂肪酸をはじめとして10以上のホルモン、サイトカインを分泌し、活発な内分泌臓器であることが分かってきた。特に、内臓脂肪において分泌が盛んであることが知られており、肥大脂肪細胞ではインスリン抵抗性惹起分子といわれるTNF-α、レジスチン、遊離脂肪酸などを過剰分泌するようになる。このことがインスリン抵抗性の原因となり、糖尿病、高血圧、高脂血症、動脈硬化等の生活習慣病につながると考えられている。即ち、内臓脂肪の蓄積が生活習慣病と密接に関係している。

従って、生活習慣病を予防するためには肥大した脂肪細胞を小型の脂肪細胞にすることが重要と考えられる。脂肪細胞の分化は、核内受容体型転写因子とよばれるPPARγによって主に制御がなされている。
小型の脂肪細胞を増やすためにはPPARγの作用を強めて前駆脂肪細胞から脂肪細胞の分化を促す方法が考えられる。糖尿病治療薬に用いられているチアゾリジン系薬剤は強力なPPARγアゴニスト（作用薬）であり、小型脂肪細胞への分化と共に肥満した脂肪細胞をアポトーシスにより減らす作用もあるといわれる。実際に臨床においてインスリン感受性が高まり、血糖降下作用のあることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで生活習慣病の元凶は、正常の小型脂肪細胞が、大型脂肪細胞へと肥大し、これに伴って、インスリン抵抗性或いは病態惹起物質が過剰分泌されるためである。
従って、種々の生活習慣病を予防、改善するためには小型脂肪細胞から肥大脂肪細胞への進展を止めること、或いは肥大化脂肪細胞を減らすことが必要である。そのためには、そのような大型脂肪細胞を減らし、小型脂肪細胞への分化を促進するような素材を、日々食事より安全な食品として摂取することが重要と考えられる。
しかしながら、食品素材としてそのような観点から研究された例はなく、このような機能性をもつ素材は知られていない。

特許第３１７６６９４号

本発明は、このような従来の問題点を解消し、脂肪細胞の分化を促進する作用を有しながらも、長年食されてきたショウガの根茎及び／又は葉から抽出される成分を有効成分とし、日々安全な食品として摂取することのできる細胞分化促進剤を提供することを目的とするものである。

そこで、本発明者らは、肥大化脂肪細胞を減らし、小型脂肪細胞を増加させることを目的としてPPARγアゴニスト様作用をもつ植物を脂肪細胞の分化促進を指標にスクリーニングを行ってきた。その結果、ショウガのメタノール又はエタノール抽出エキスが前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を促進することを見出し、脂肪細胞のグルコース取込能も増大することが示された。このような知見に基づき、本発明を完成するに至った。
請求項１に係る本発明は、ショウガの根茎から、メタノール又はエタノール抽出される成分であるジンゲロールを有効成分とする、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への細胞分化促進剤を提供するものである。

本発明の脂肪細胞分化促進剤は、前駆脂肪細胞の脂肪細胞への分化を促進することにより、正常の小型脂肪細胞を増やし、糖及び脂質の代謝を活性化させる作用がある。また、肥大化脂肪細胞を減少させることにより、肥大化脂肪細胞の増加に伴い引き起こされる糖尿病、高脂血症、高血圧、肥満、ガン等の生活習慣病に対して予防及び治療効果を示すものと考えられる。
本発明の脂肪細胞分化促進剤は、長年食されてきたショウガに由来するものであるため、安全であり、日々摂取して利用するために非常に優れている。また、低濃度においても強い活性を有しているので、様々な食品や加工食品や医薬品等に添加して利用可能であり、上記のような生活習慣病の予防、改善のための食品として有効に利用することができる。

本発明は、ショウガの根茎からメタノール又はエタノール抽出される成分を有効成分とする前駆脂肪細胞から脂肪細胞への細胞分化促進剤である。
本発明の細胞分化促進剤は、ショウガの根茎からメタノール又はエタノール抽出される成分を有効成分としている。ショウガの根茎としては、乾燥品を用いることができ、さらに、この乾燥品を粉砕して用いることもできる。
抽出は、特にエタノール、メタノール、とりわけエタノールを用いて抽出を行うことが好ましい。後記実施例に示すように、特にメタノール或いはエタノール抽出液の水／ブタノール液分離のブタノール層に活性があり、さらにそのエーテル不溶画分に、エーテル可溶画分と比べて強いグリセロール−３−リン酸脱水素酵素活性（以下、ＧＰＤＨ活性と略称する。）と高いトリグリセライド（TG）量が見られる。

請求項１に係る本発明の細胞分化促進剤は、抽出液（抽出エキス）をそのまま、或いはこれを濃縮乾固して用いることができ、さらに機能性食品製剤、医薬品などとして、錠剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、液剤などの各種形態とし、経口摂取したり、静脈注射などの方法によって生体内に取り入れることができる。その他、栄養補助剤を本製剤に添加して用いることもできる。
請求項１に係る本発明の細胞分化促進剤の使用量については、基本的には脂肪細胞への分化を促進するために有効な量であるが、抽出エキス量として０．０１〜１０ｇ、好ましくは０．０５〜１ｇ程度が摂取されるように、1日1回ないし数回に分けて用いると良い。

請求項１に係る本発明は、ショウガの根茎からメタノール又はエタノール抽出される成分が、ショウガのジンゲロールである細胞分化促進剤である。
ショウガのフェニルプロパノイドとして具体的には、ジンゲロール、ショウガオールなどを挙げることができる。
後記実施例に示すように、ショウガのフェニルプロパノイドには強い脂肪分化促進作用のあることが示されている。

さらに、請求項１記載の細胞分化促進剤をそのまま、或いはこれに適宜栄養補助剤等を添加し、糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化、ガン等の生活習慣病を幅広く予防、改善するための機能性食品として用いることができる。

次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。

製造例１
生ショウガ（根茎）１ｋｇにメタノールを３リットル加え、加熱還流抽出を行い、得られた抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮、乾固した。次に、この濃縮、乾固したものに水とｎ−ブタノールをそれぞれ５００ｍｌずつ加えて振とう、攪拌した後、静置して水層とブタノール層に分離させた。水層、ブタノール層は減圧乾固し、ブタノール可溶物にはジエチルエーテルを加えて振とう、攪拌した。しかる後、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、１０分間）し、上清のエーテル可溶物と沈澱物に分けた。沈殿物にはさらにエーテルを加えて可溶物と不溶物とを分ける操作を数回行った。このような操作により、エーテル可溶画分1.8ｇとエーテル不溶画分0.3ｇ、水溶性画分17.8ｇを得た。

製造例２
生ショウガ（根茎）１ｋｇにエタノールを３リットル加え、製造例１と同様に、加熱還流抽出を行い、得られた抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮、乾固して、エタノール抽出物（エタノール抽出エキス）20ｇを得た。

実施例１
マウス由来の前駆脂肪細胞３Ｔ３−Ｌ１細胞を６穴マルチプレートを用いて１０％牛胎児血清を含むＤＭＥ培地（ダルベッコ変法イーグル培地）で３７℃で培養した。なお、培地は２〜３日毎に交換した。細胞が密集状態に達した後、以下の代表的な試薬で分化誘導を行った。即ち、培地にデキサメタゾン，メチルイソブチルキサンチン及びインスリンの３種類の混合液或いはインスリンを添加することによって、分化誘導処理した。このとき、製造例１で得られた被検物を添加した。分化誘導処理は２日間行い、その後は元の培地で培養を続けたが、インスリンと被検物は培地交換のときに添加し続けた。約１週間後、脂肪細胞への分化の指標となる培地中のＧＰＤＨ活性を定量した。この酵素は、糖及び脂質代謝における重要な酵素であり、前駆脂肪細胞が分化して脂肪細胞になると、活性が上昇する。従って、この酵素活性が上昇すれば、分化が起こっていることになる。また、脂肪細胞への分化が起こると、細胞内でのTG量が増大するため、同時に細胞内のTG量も測定し、分化の指標とした。

結果を図１〜３に示す。図１は、製造例１におけるショウガエーテル可溶画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。図２は、製造例１におけるショウガエーテル不溶画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。図３は、製造例１におけるショウガ水層画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。
図中の数値は、製造例１におけるショウガエーテル可溶画分について、インスリンによる分化誘導処理を行った場合のＧＰＤＨ活性を基準（コントロール：100）として各種濃度の被検物により生じたＧＰＤＨ活性を比較した相対値、並びにインスリンによる分化誘導処理を行った場合のTG量を基準（コントロール：100）として各種濃度の被検物により生じたTG量を比較した相対値である。
図から明らかなように、ショウガエーテル不溶画分或いはショウガエーテル可溶画分100μg/mlの添加により、ＧＰＤＨ活性、TG量が共に増大した。ショウガエーテル不溶画分では10μg/ml、30μg/mlの濃度においても高い値が示された。

実施例２
製造例２で得られたエタノール抽出エキスを用い、実施例１と同様にマウス由来の前駆脂肪細胞３Ｔ３−Ｌ１細胞への分化促進作用について検討を行った。エタノール抽出エキス100μg/mlの添加により、ＧＰＤＨ活性、TG量は共に高い値を示し、ＧＰＤＨ活性は2.1倍、TG量は1.8倍へと増大した。

実施例３
ショウガの代表的な辛み成分であるジンゲロールについて、実施例1と同様に脂肪分化促進作用を調べた。結果を図４に示す。図４は、ジンゲロールのGPDH活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。
その結果、濃度依存的にGPDH活性、TG量は増大し、100μMの濃度において対照に比べ、4.2倍の活性が示された。従って、ジンゲロールに脂肪分化促進作用のあることが示された。

実施例４
実施例１で強い活性が示された製造例１のショウガエーテル不溶画分を用いて、マウス由来の前駆脂肪細胞３Ｔ３−Ｌ１細胞へのグルコース取り込み能を測定した。図５は、ショウガエーテル不溶画分のグルコース取り込み量を示すグラフである。
その結果、ショウガエーテル不溶画分100μg/mlの濃度で、無添加に比べてグルコース取込能が3.5倍という高い活性が示された。

実施例５
実施例３で強い分化促進作用の示されたジンゲロールを用いて、マウス由来の前駆脂肪細胞３Ｔ３−Ｌ１細胞へのグルコース取り込み能を測定した。図６は、ジンゲロールのグルコース取り込み量を示すグラフである。
その結果、ジンゲロール0.03ｍＭから1.0ｍＭの濃度で、用量依存的にグルコース取込能が増大した。

実施例１におけるショウガエーテル可溶画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。 実施例１におけるショウガエーテル不溶画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。 実施例１におけるショウガ水層画分についてのＧＰＤＨ活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。 実施例３におけるジンゲロールのGPDH活性とTG量［いずれもインスリンによる分化誘導処理を行った場合を基準（コントロール：100）とする相対値］を示すグラフである。 実施例４におけるショウガエーテル不溶画分のグルコース取り込み量を示すグラフである。 実施例５におけるジンゲロールのグルコース取り込み量を示すグラフである。

Claims (1)

1. ショウガの根茎から、メタノール又はエタノール抽出される成分であるジンゲロールを有効成分とする、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への細胞分化促進剤。

Images