JP4195904B2 - 骨健康のための植物抽出物を含む食品又はペットフード組成物 - Google Patents

骨健康のための植物抽出物を含む食品又はペットフード組成物 Download PDF

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Description

本発明は、骨健康の維持又は骨疾患の予防、緩和及び/若しくは治療(treatment)のためのヒト又はペット用の組成物に関する。本発明はまた、栄養製品、サプリメント又は医薬品の製造における前記組成物の使用、並びに、有効量の組成物を投与することを含む、骨成長を促進する又は骨健康を維持する方法にも関する。
健康な骨は、骨の形成と再吸収との間の平衡を要する有効な骨再構築を必要とする。ほとんどの骨疾病は骨再吸収の増進が原因であるので、その阻害が第1の治療目的となり、したがって、現在までに開発されているほとんどの薬剤が再吸収防止性である。例えば、エストロゲンは、破骨細胞の産生及び分化を促進するサイトカインの産生を遮断する。骨の健康に利点をもたらすと同時に乳組織又は子宮内膜組織に対する有害なホルモン効果の危険性を軽減させるSERM(選択的エストロゲン応答モジュレーター)が開発されている。これらは骨中でエストロゲンに類似の機構によって働くと考えられている。ビスホスホネート(例えばアレンドロネート、リセドロネートなど)は骨中に濃縮され、これらは現在のところ最も有効な骨再吸収阻害剤である。これらは、破骨細胞の活性及び生存に必要である重要な酵素経路を阻害する。カルシトニンは、破骨細胞の活性を遮断することによって骨再吸収を阻害する、ポリペプチドホルモンである。新しい標的には、TNF受容体/リガンドファミリーメンバー、特にRANK/RANKL及びそのシグナル伝達経路の遮断、カテプシンKなど骨特異的メタロプロテイナーゼの阻害、又は特異的キナーゼの阻害が含まれる。
骨形成を刺激する治療剤の開発は、再吸収の治療剤の開発に後れをとっている。多少の化合物や薬剤が、ヒトにおいて骨成長を促進することで知られている。例えば、国際公開第96/19246号パンフレットは、少なくとも一カ月間、副甲状腺ホルモン、PTH関連タンパク質又は作用剤を(通常断続的で連続的ではなく)投与することによる、ヒト患者において骨成長を促進する方法を記載している。国際公開第96/19501号パンフレットでは、膵臓由来の因子が骨再吸収を阻害し、骨細胞が増殖するようにそれを刺激し、骨形成を増進させる。
国際公開第96/19246号パンフレット 国際公開第96/19501号パンフレット
これらの化合物及び薬剤化合物が骨疾患の処置において有効なことが証明されているが、哺乳動物において骨の成長を促進し、骨/関節疾患の症状を予防又は緩和する、安全かつ有効な栄養学的な方法を提供することが興味深いであろう。
したがって第1態様では、本発明は、活性成分として、Taraxacum(タンポポ)及びAmelanchier(ザイフリボク)からなる群から選択された少なくとも1種の植物又は植物抽出物を有効量で含む、哺乳動物における骨疾患の予防、緩和及び/若しくは治療、又は骨健康の維持を意図する組成物を提供する。
驚くべきことに、今回、一部の植物若しくは植物抽出物が、骨の形成及び修復、骨健康の維持、又は骨疾患の予防、緩和及び/若しくは治療に特定の正の効果を与えることが判明した。
本発明による組成物は、ヒト又はペット用に意図する栄養製品、サプリメント、スナック(treat)又は医薬品の製造に使用することができる。
本発明による組成物を哺乳動物に投与することによって、骨折の治癒における骨の再生の改善がもたらされる。これは、骨再吸収を阻害するのにさらに役立つ。これは、骨形成を増進し、かつ成長中において骨塩量を増加させて最大骨量の最適化にも役立つ。また、この組成物は、骨の損失、特に哺乳動物において加齢に関連する骨の損失を軽減させるのにも役立つ。これは骨粗鬆症の危険性を軽減させる。さらにこれは、哺乳動物における軟骨の形成及びペット又はヒトにおける変形性関節症の予防に役立ち、これは、個体の活動又は運動性がより良好になることをもたらす。
別の態様では、本発明は、哺乳動物における骨疾患の予防、緩和、及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する組成物を調製するための、上述の植物若しくは植物抽出物の使用に関する。
本発明はまた、骨の再吸収の阻害を意図する組成物を調製するための上述の植物若しくは植物抽出物の使用にも関する。
本発明はさらに、ペット又はヒトにおける活動及び/若しくは運動性を改善することを意図する組成物を調製するための、上述の植物若しくは植物抽出物の使用に関する。
さらに、本発明は、上述の組成物を有効量で投与することを含む、哺乳動物における骨疾患を治療、緩和及び/若しくは予防する方法又は骨健康を維持する方法を提供する。
本発明はさらに、上述の組成物を有効量で投与することを含む、骨形成を増進し、かつ成長中において骨塩量を増加させて最大骨量を最適化し、骨粗鬆症を治療又は予防し、骨折の治癒において骨の再生を刺激する方法を提供する。
本発明はさらに、個体に上述の組成物を与えるステップを含む、ペット及びヒトにおける変形性関節症を治療、緩和、及び/又は予防する方法に関する。
本発明はさらに、個体に上述の組成物を与えるステップを含む、骨の損失、特にヒト及びペットにおける加齢に関連する骨の損失を軽減させる方法を提供する。
本発明の第1の目的に関して、植物若しくは植物抽出物はTaraxacum及びAmelanchierからなる群から選択される。
好ましい実施形態では、植物若しくは植物抽出物は、例えばTaraxacum officinale(セイヨウタンポポ;一般のタンポポ)、Taraxacum kok−saghyz(ロシアタンポポ)又はAmelanchier ovalis(アメランキア・オバリス;サービスベリー)、Amelanchier alnifolia(アメランキア・アルニフォリア)、Amelanchier laevis(アメランキア・ラエビス)、Amelanchier arborea(アメランキア・アルボレア)、Amelanchier asiatica(アメランキア・アシアチカ)である。
本発明による植物は、植物源の任意の部分、例えば葉、塊茎、果実又は根由来である。最も好ましい実施形態では、Taraxacum属の種の葉若しくは根又はAmelanchier属の種の果実、或いはこれらの混合物を使用する。植物若しくは植物抽出物は、植物源に応じて、葉、根及び/若しくは果実の乾燥させた凍結乾燥抽出物の形態、又は新鮮な植物の形態、或いは無機若しくは有機溶媒を用いた当分野で知られている抽出方法によって得られる濃縮分画の形態であり得る。
本発明による植物若しくは植物抽出物を食品組成物の調製に使用してもよい。前記組成物は、栄養バランス食品若しくはペットフード、食物サプリメント、スナック又は薬剤組成物の形態であってよい。
植物若しくは植物抽出物は、単体で、或いはチコリ、茶、ココアなど他の植物、又は他の生理活性分子、例えば抗酸化剤、脂肪酸、プレバイオティック繊維、グルコサミン、コンドロイチン硫酸などと共に使用してもよい。
一実施形態では、ヒトが消費するための食品組成物を調製する。この組成物は、総合栄養処方(formula)、乳製品、冷蔵された若しくは棚で安定な飲料、スープ、食物サプリメント、食事代替品、及び栄養バー(bar)又は菓子であってよい。
栄養処方は、本発明による植物抽出物以外にタンパク質源を含んでいてもよい。タンパク質源としては食物タンパク質を使用することが好ましい。食物タンパク質は、任意の適切な食物タンパク質、例えば、動物性タンパク質(乳タンパク質、食肉タンパク質、卵タンパク質など)、植物性タンパク質(ダイズタンパク質、コムギタンパク質、コメタンパク質、エンドウマメタンパク質など)、遊離アミノ酸の混合物、又はこれらの組合せであってよい。カゼイン、ホエイタンパク質などの乳タンパク質及びダイズタンパク質が特に好ましい。また、この組成物は炭水化物及び脂肪源も含んでいてよい。
栄養処方が脂肪源を含む場合、脂肪源は栄養フォーミュラの熱量の約5%〜約55%、例えば熱量の約20%〜約50%を提供することが好ましい。脂肪源を構成する脂質は任意の適切な脂肪又は脂肪混合物であってよい。植物性脂肪、例えばダイズ油、パーム油、ココナッツ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、トウモロコシ油、カノーラ油、レシチンなどが特に適している。所望する場合は、乳脂防などの動物性脂肪を加えてもよい。
栄養処方に炭水化物源を加えてもよい。これは、栄養組成物の熱量の約40%〜約80%を提供することが好ましい。任意の適切な炭水化物、例えばショ糖、乳糖、ブドウ糖、果糖、固形コーンシロップ及びマルトデキストリン、並びにそれらの混合物を使用し得る。所望する場合は、食物繊維を加えてもよい。食物繊維を使用する場合は、栄養処方の熱量の約5%を構成することが好ましい。食物繊維は、例えばダイズ、エンドウマメ、カラスムギ、ペクチン、グアールガム、アラビアガム及びフラクトオリゴ糖を含めた任意の適切な起源由来であり得る。適切なビタミン及びミネラルを、適正な指針に合う量で栄養処方に含めてもよい。
所望する場合は、栄養処方に1種又は複数種の食品グレードの乳化剤、例えばモノ−又はジ−グリセリドのジアセチル酒石酸エステル、レシチン並びにモノ−及びジ−グリセリドを取り込ませてもよい。同様に、適切な塩及び安定剤を含めてもよい。ビタミン及びミネラルを植物抽出物と混合してもよい。
栄養処方は、散剤、錠剤、カプセル、濃縮液、固形製品又はすぐ飲める飲料の形態で経腸投与が可能であることが好ましい。散剤の形態の栄養フォーミュラを生成することを所望する場合は、均質化した混合物を噴霧乾燥機や凍結乾燥機などの適切な乾燥装置に移して散剤に変換する。
別の実施形態では、栄養組成物は乳ベースの穀類と共にプレバイオティック製剤を含む。好ましくは、乳ベースの穀類はプレバイオティック製剤の担体として働く乳児用穀類(infant cereal)である。
別の実施形態では、通常の食品製品を本発明による少なくとも1種の植物若しくは植物抽出物で富化してもよい。これには、例えば発酵乳、ヨーグルト、フレッシュチーズ、レンネット処理した乳、菓子製品、例えば甘い若しくは甘くした飲料、菓子バー、朝食用の穀類フレーク若しくはバー、飲物、粉末乳、ダイズベースの製品、乳製品でない発酵製品又は臨床栄養のための栄養サプリメントがある。
組成物中の植物若しくは植物抽出物の量は、植物源及びその利用方法に応じて変動し得る。好ましい実施形態では、有効な一日用量は少なくとも一日あたり約1mg、より好ましくは1mg〜200mgの活性分子である。
一実施形態では、少なくとも上述の抽出物又は植物性化合物を個体において所望の効果を達成するのに十分な量で含む、薬剤組成物を調製することができる。この組成物は錠剤、液体、カプセル、軟カプセル、ペースト若しくはトローチ(pastille)、ガム、又は飲用可能な溶液若しくは乳濁液、ドライ経口サプリメント、ウェット経口サプリメントであり得る。この薬剤組成物はさらに、様々な性質のそれぞれの活性分子を標的組織に送達するのに適した担体及び賦形剤を含むであろう。担体/賦形剤の種類及びその量は、その物質の性質及び薬物の送達方法並びに/又は企図される投与に依存するであろう。当分野の技術者が自身の知識に基づいて適正な成分及び生薬形態を選択するであろうことは理解されよう。
本発明による植物若しくは植物抽出物をペットフード組成物の調製に使用してもよい。前記組成物は、通常の食餌のサプリメントとして、又は総合栄養ペットフードの成分として、より好ましくは高カロリーペットフード中でペットに投与してもよい。薬剤組成物であってもよい。
植物若しくは植物抽出物は、単体で、或いはチコリ、茶、ココアなど他の植物、又は他の生理活性分子、例えば抗酸化剤、脂肪酸、プレバイオティック繊維、グルコサミン、コンドロイチン硫酸などと共に使用してもよい。
好ましくは、ペットフード組成物は15kgの犬用のドライペットフード1gあたり約0.01〜0.5gの乾燥植物を含み、15kgの犬用のウェットペットフード1gあたり0.001〜0.1gの乾燥植物を含む。
本発明による総合栄養ペットフード組成物は、粉末の乾燥形態、スナックの形態、又はウェットな、冷蔵されている若しくは棚で安定なペットフード製品の形態であり得る。これは、冷蔵されているか、又は棚で安定な製品として提供され得る。これらのペットフードは、当分野で知られている方法によって製造し得る。
ペットフードは、任意選択でプレバイオティック、プロバイオティック微生物又は他の活性物質、例えば長鎖脂肪酸を含んでいてもよい。ペットフード中のプレバイオティックの量は、好ましくは10重量%未満である。例えば、プレバイオティックはペットフードの約0.1重量%〜約5重量%を構成し得る。プレバイオティック源としてチコリを使用するペットフードでは、チコリが餌混合物の約0.5重量%〜約10重量%、より好ましくは約1重量%〜約5重量%を構成するようにそれを含ませてよい。
プロバイオティック微生物を使用する場合は、ペットフードは、ペットフード1グラムあたり約10〜約1010個のプロバイオティック微生物細胞を含むことが好ましく、より好ましくは、1gあたり約10〜約10個のプロバイオティック微生物細胞を含む。ペットフードは、混合物の約0.5重量%〜約20重量%、好ましくは約1重量%〜約6重量%、例えば約3重量%〜約6重量%のプロバイオティック微生物を含み得る。
必要な場合は、栄養的に完全になるように、ペットフードにミネラル及びビタミンを添加する。さらに、様々な他の材料、例えば糖、塩、香辛料、調味料、香料などを、所望に応じてペットフードに取り込ませてもよい。
別の実施形態では、ペットフードの品質を改善するために食品添加物を調製してもよい。食品添加物は、主食がウェットであれドライであれ、カプセルで包まれているか散剤形態で提供され、主食と一緒に又は個別に梱包され得る。例として、本発明による抽出物を含む散剤を散剤形態で或いはゲル若しくは脂質又は他の適切な担体中でサシェ(sachet)に詰めてもよい。これら個別に梱包された単位を、取扱説明書に応じて主食と一緒に又は主食若しくはスナックと共に使用する複数単位パックで提供し得る。
有益な効果を得るためにペットが消費すべきペットフードの量は、ペットの大きさ、ペットの種類、ペットの年齢に依存する。しかし、通常体重1kgあたり約0.5〜5gの乾燥植物を提供する量のペットフードが、犬及び猫で十分であろう。
ヒト又は動物に上述の食品又はペットフード組成物を投与することにより、骨折の治癒において骨の再生の改善がもたらされる。これは、骨形成を刺激し、かつ成長中において骨塩量を刺激して最大骨量の最適化を補助する。具体的には、これはヒト又はペットにおいて幼少期における最適な骨の成長をもたらし得る。この食品組成物は、骨の損失、特に哺乳動物における加齢に関連する骨の損失又は長期間の入院に関連する骨の損失を予防するのに役立つ。これは骨粗鬆症の危険性を軽減させる。さらにこれは、哺乳動物における軟骨の形成、並びにヒト及びペットにおける変形性関節症の予防に役立ち、これは個体の活動又は運動性がより良好になることをもたらす。
以下の実施例は、例示目的のみで示し、決して本出願の主題を限定するものとして解釈されるべきでない。別段に示さない限り、すべてのパーセンテージは重量パーセントで示す。実施例の前に図面の簡単な説明を記載する。
[実施例1] 骨形成に対するAmelanchier属及びTaraxacum属の種の効果
植物の属Amelanchier及びTaraxacumの種の抽出物を、骨形成を誘発させる又は骨の再吸収を阻害するその潜在性について試験した。
(材料及び方法)
スクリーニングアッセイ用の抽出物の調製:
粉砕した植物材料をヘキサンで脱脂し、その後、水のパーセンテージが10〜90%で異なる、好ましくは50%である、アルコールと水との混合物で抽出した。アルコールはメチルアルコール又はエチルアルコールでよく、抽出物1aを得た。
この第1抽出の残渣の一定量で、α及びβグルコシダーゼを用いて酵素的加水分解を行った。酵素を酸性条件で置き換えることができる。この操作は穏やかな条件下(室温)で行うか、又は様々な酸濃度を用いて還流によって行い得る。加水分解した水相を非混和性の溶媒、好ましくは酢酸エチルで抽出して抽出物2aを得た。
抽出物を乾燥させるか、凍結乾燥させるか、又は液状形態として供給することができる。一部の場合では、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)処理によってポリフェノールを廃棄して、スクリーニングアッセイにおける人工物質を避けることができる。
抽出物の調製に次いで、各抽出物を秤量し、ジメチルスルホキシド(DMSO)に最終濃度20mg/mlで再溶解させ、一定量に分割して−20℃で保存した。これをストック溶液として使用し、後に各アッセイにおいて媒体で希釈した。アッセイシステムで様々な用量を試験した。細分画は、異なる極性の溶媒によって溶出させた、逆相シリカゲルカートリッジでの分画化によって調製した。
骨形成アッセイ
BMP−2ルシフェラーゼアッセイ−ルシフェラーゼ遺伝子に動作可能に連結されたBMP−2のプロモーターを含む2T3細胞を使用して、抽出物の活性を決定した。細胞溶解液におけるルシフェラーゼ活性の増大は、BMP−2プロモーター活性の増大を反映している。開始希釈物100μg/mlから、0.2μg/mlまで1/2に希釈して、抽出物をアッセイした。細胞抽出物のルシフェラーゼ活性を測定することによってBMP−2プロモーター活性を測定した。
Amelanchier ovalis及びTaraxacum officinalilsは、BMP−2発現の刺激において有意な陽性結果を示した(表1)。
Figure 0004195904

Amelanchier ovalis(P.E.219(MeOH/水))及びTaraxacum officinale(P.E.750(酢酸エチル))の抽出物を、BMP−2の内因性発現を誘発させる能力について、ヒト骨膜/前骨芽細胞系であるhPOB−tertでさらに試験した。
このアッセイの妥当性検証は、陽性対照としてスタチンを用いて行った。コンフルエントな状態で、細胞を0.5μg/mlのロバスタチン又は植物抽出物(10〜50μg/ml)と共に24時間〜48時間インキュベートした。TRIzol Reagent(Gibco)を用いて全RNAを抽出した。1st Strand cDNA Synthesis Kit(Boehringer)を使用して、10μgのRNAを逆転写した。アニーリング温度55℃で、特異的オリゴヌクレオチドプライマー(5’:TTGCGGCTGCTCAGCATGTT;3’:CATCTTGCATCTGTTCTCGGAA)を使用して、BMP−2のcDNA配列を35サイクル増幅した。PCR産物をアガロースゲル電気泳動で分離し、臭化エチジウム染色によって検出した。定量はNIH Image Softwareを用いて行い、アクチンをハウスキーピング遺伝子として結果を正規化した。
結果:
Amelanchier ovalis(抽出物濃度10μg/ml):1.5倍のBMP−2誘発。
Taraxacum officinale(抽出物濃度50μg/ml):2.0倍のBMP−2誘発。
[実施例2] 骨再吸収に対するAmelanchier及びTaraxacum属の種の効果
IL−1(10−10M)に刺激される骨再吸収を阻害する、実施例1で調製した抽出物の能力を、新生仔骨再吸収アッセイで評価した。各抽出物について、10μg/mlで骨の再吸収を阻害する能力を評価した。
Amelanchier alnifoliaの果実の抽出物(10μg/ml)(P.E.734(酢酸エチル))は、ネズミ頭蓋冠アッセイ(R.J.Murills、「In vitroでの骨再吸収アッセイ(In vitro Bone Resorption Assays)」、Principles of Bone Biology(Academic Press)、1986年、第90章)においてIL−1に誘発される骨再吸収を阻害することができた。この効果は、第2の骨の再吸収試験、すなわちウシ骨切片上のウサギ骨混合培養細胞を使用したピットアッセイ(Tezuka K.他、1992年、Biochem.Biophys.Res.Commun.、186(2):911〜7及びLorget F.他、2000年、Biochem.Biophys.Res.Commun.、268(3):899〜903)で確認した。TRAP(酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ)陽性細胞を染色することによって再吸収ピットを可視化し、数えた。
2つのアッセイシステムにおける、10μg/mlの抽出物の活性の比較を図1に示す。
[実施例3] ドライペットフード
餌混合物は、約58重量%のトウモロコシ、約5.5重量%のコーングルテン、約22重量%のチキンミール、2.5%の乾燥チコリ、約10%のTaraxacum属の種の葉の抽出物からなり、残りは塩、ビタミン及びミネラルからなる。
餌混合物をプレコンディショナーに供給し、湿らせる。その後、湿らせた供給物を押出成形器−調理器に供給してゼラチン化する。押出成形器を出て行くゼラチン化したマトリックスをダイに通して押出成形する。押出成形された物を、犬に与えるのに適切な小片に切断し、約110℃で約20分間乾燥させ、冷却してペレットを形成する。
この乾燥ドッグフードは骨及び軟骨の健康に正の効果を与え、その運動性を増加させる。
Amelanchier alnifoiaの果実の抽出物(10μg/ml):P.E.734における、頭蓋冠アッセイ(A)及びピットアッセイ(B)で測定された阻害値の比較を示す図である。

Claims (9)

  1. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を有効量で投与することを含む、ヒト以外の哺乳動物における骨疾患を治療、緩和若しくは予防する、又は骨健康を維持する方法。
  2. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を個体に与えるステップを含む、ヒト以外の哺乳動物において骨形成を増進し、かつ成長中において骨塩量を増加させて最大骨量を最適化する方法。
  3. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を個体に与えるステップを含む、ヒト以外の哺乳動物における変形性関節症を治療、緩和、及び/又は予防する方法。
  4. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を有効量で投与することを含む、ヒト以外の哺乳動物における骨粗鬆症を治療又は予防する方法。
  5. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を個体に与えるステップを含む、ヒト以外の哺乳動物における骨折の治癒において骨の再生を刺激する方法。
  6. 活性成分としてAmelanchier(ザイフリボク)植物の果実若しくは該植物の果実の抽出物を有効量で含む、ペットにおける骨疾患の予防、緩和及び/又は治療、並びに骨健康の維持を意図する食品組成物を個体に与えるステップを含む、ヒト以外の哺乳動物における加齢に関連する骨の損失を軽減させる方法。
  7. 前記植物がAmelanchier ovalis(アメランキア・オバリス)、Amelanchier alnifolia(アメランキア・アルニフォリア)、Amelanchier laevis(アメランキア・ラエビス)、Amelanchier arborea(アメランキア・アルボレア)及びAmelanchier asiatica(アメランキア・アシアチカ)からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記食品組成物がさらに、チコリ、茶、ココア、抗酸化剤、脂肪酸、プレバイオティック繊維、グルコサミン、及びコンドロイチン硫酸から選択される少なくとも1つ以上を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記食品組成物が栄養バランス食品若しくはペットフード、食物サプリメント、スナック又は薬剤組成物の形態にある、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
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