JP4228371B2 - カロチノイド含有馬鈴薯に含まれるアポトーシス誘導物質、馬鈴薯由来の胃癌細胞増殖抑制作用又は胃癌発生阻害作用を有する抗癌剤 - Google Patents

Description

本発明は、カロチノイド系色素含有馬鈴薯のカロチノイド系色素含有抽出物よりなり、特に癌予防剤として有効なアポトーシス誘導作用を有する馬鈴薯カロチノイドに含まれるアポトーシス誘導物質、馬鈴薯由来の胃癌細胞増殖抑制作用又は胃癌発生阻害作用を有する抗癌剤に関する。

現庄、癌は死亡原因のトップの病気であり、その予防に対する人々の関心は極めて高い。そのため、日常的に行える癌予防の方法が数多く提案されている。

近年、癌研究の分野では、アポトーシス、すなわち癌細胞自滅に関する研究が盛んになりつつある。アポトーシスは生物個体発生における組織・臓器の形成、生体の恒常性の維持と防御に重要な働きをしているだけでなく、多くの病気の発生に深い関係があることが解明されつつある。このアポトーシスによる細胞の制御作用の異常は、癌形成のひとつの原因であると考えられている。本来、死滅すべき細胞がアポトーシス、つまり細胞自滅を起こすことなく生き残ると、その細胞が様々な刺激を受けて染色体上に変異を重ね、最終的に癌細胞になるとされている。癌細胞は、アポトーシスの耐性機構を獲得して初めて増殖を可能にするのである。このことから、種々の遺伝子変異を伴う細胞の癌化の過程はアポトーシスに対する耐性獲得の過程に関係がある。

実際、上記の日常的な癌予防の方法として、多数の製薬及び飲食品が提案されており、その中でも多くの既存の制癌剤が癌細胞のアポトーシス誘導作用を持っていることが知られている。

特表２００２−５３８０７９には、約３０００：１と約１：１との間の比で、酸化型グルタチオンを基にした化合物および金属物質を含む複合体であって、該金属物質が、白金およびパラジウムからなる群より選択される金属を含み、該酸化型グルタチオンを基にした化合物がアミン基、カルボキシル基およびアミドからなる群より選択されるユニットから構成される複合体が提案されている。そして、この複合体は、臨床的実施において、正常細胞および形質転換された細胞の代謝、増殖、分化およびアポトーシスのプロセスに対する区別された影響によって、種々の病理的症候群および疾患を防止及び処置するために使用できることが示されている。

特開２００２−１５３３９８公報

しかしながら、既存の制癌剤は製造方法が特殊であり、多くのものは高価なものであるため、適当な使用量の設定や長期間の使用をすることが困難である。さらに殆どの既存の制癌剤は副作用を有するものであるため、それらの副作用は癌患者にとって大きな負担となるものである。

本発明は、上記に鑑み提案された天然物由来のアポトーシス誘導物質に関するものである。即ち、請求項１に関する発明は、肉部にカロチノイド系色素を含む馬鈴薯の品種であって、Solanum tuberosum ssp. tuberosam L.に比べ、生芋肉部の色調が黄色で測色計による色測においてＬ^*、ａ^*、ｂ^*表色系のｂ^*が３０以上であり、肉部の色調を形成する主成分であるカロチノイド系の黄色色素ゼアキサンチンの生芋肉部の濃度が３μｇ／ｇ以上である馬鈴薯の品種から、５０％以上のアルコールを抽出溶媒として用い、１０℃以下で少なくとも１５時間以上抽出して得られるゼアキサンチン及びルテインを主成分として構成されたカロチノイド系色素含有抽出物よりなることを主要な特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアポトーシス誘導物質を含んでなることを特徴とする、馬鈴薯由来の胃癌細胞増殖抑制作用又は胃癌発生阻害作用を有する抗癌剤に関する。

本発明のアポトーシス誘導物質は、天然の食品由来の成分であり、古くから人類に食されていた食経験も有するカロチノイド系色素含有馬鈴薯を原料とするものであるため、従来の制癌剤とは異なり安価に製造することができる。また、本発明のアポトーシス誘導物質は極めて安全性が高く、従来の制癌剤のような副作用が生じないので、継続的に摂取できる。また、本発明のアポトーシス誘導物質は鮮やかな黄色を有し且つ着色性に優れているので、各種食品に添加する目的においても、好適に使用することができる。

本発明のアポトーシス誘導物質は上記したようにカロチノイド系色素含有馬鈴薯（以下、「有色馬鈴薯」という。）を由来とするカロチノイド系色素含有抽出物である。よって、本発明のアポトーシス誘導物質は、以下に詳述するように大凡、カロチノイド系色素の抽出方法によって製造することができる。尚、本発明において、好適に使用される馬鈴薯の品種としては、表１に示される「インカのめざめ」、「インカのめざめＲ」及び「北海９３号」を例示することができる。

有色馬鈴薯塊茎からカロチノイド系色素を抽出するには、５０％以上のアルコールを抽出溶媒として用い、１０℃以下、特に４℃以下で約１５時間以上抽出することが好ましい。以下に本発明のアポトーシス誘導物質の抽出方法について、好ましい一例を挙げる。

まず、有色馬鈴薯塊茎を、スラーサー等を用いて２ｍｍ厚にスライスし、次いで、該塊茎スライス片を直接２倍量程度の抽出液に投入して塊茎スライス片の変色を防止する。尚、上記抽出液として、９９．５容量％のエタノールを用いる。また、抽出温度、抽出液温とも酸化酵素の働かない４℃で約１５時間抽出し、カロチノイド系色素抽出液を得る。

次に、上記のようにして得られた色素抽出液を、濾過或いは遠心分離等の固−液分離法により固形物を除去し、馬鈴薯カロチノイド系色素抽出液を得る。得られた馬鈴薯カロチノイド系色素抽出液は、本発明のアポトーシス誘導物質としてそのまま用いることもできるが、４０℃以下の温度で減圧濃縮したものを、本発明のアポトーシス誘導物質として用いることもできる。或いは、上記の馬鈴薯カロチノイド系色素抽出液又は該抽出液の減圧濃縮物をペースト状に調製したものであっても良い。

更に、本抽出液中のカロチノイド系色素成分を既存のカロチノイド色素精製法で精製したものも、本発明のアポトーシス誘導物質として好適に使用できる。
抽出溶剤にはアセトンあるいはヘキサン、アセトン−ヘキサン混合液、メタノールなどの有機溶剤を用いることが出来、活性マグネシアあるいは活性アルミナ等の吸着剤を用いてのカラム分離精製が可能である。展開溶剤にはアセトン、ヘキサン、メタノール等が用いることが出来る。

続いて吸着剤により処理した色素成分液を４０℃以下の温度で減圧濃縮し精製カロチノイド系色素濃縮液を得ることができる。

本発明のアポトーシス誘導物質としては、図１に示すようにエタノール抽出濃縮液のカロチノイド粗色素液の状態でも良いし、それを減圧濃縮したカロチノイド粗色素ペーストの状態でも良いし、さらにそれを精製した精製カロチノイド系色素ペーストの状態でも良い。

本発明のアポトーシス誘導物質は、飲料用に加工し、スポーツドリンクやお茶と同様の感覚で日常的に摂取することができ、或いは多くの食品或いは飲料に添加して健康食品・特定保健用食品等の機能性食品或いは飲料として摂取することができる。例えば、上記の方法により得られたカロチノイド含有抽出物の濃縮液を、乳製品、油脂製品、調味料、菓子、果実ジュース、清涼飲料等に添加若しくは懸濁して用いることができる。

尚、本発明のアポトーシス誘導物質は、黄色系着色料としても優れており、各種の食品を好ましい色調に着色することができる。

或いは、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて賦形剤、甘味料、必須アミノ酸やビタミン類その他の任意成分を添加し、ビタミン剤のようにカプセルや錠剤、シロップ等、意識的にこの物質を摂取しやすいように所望に応じて各種形態に加工することができる。経口投与製剤には、そのまま或いは適当な添加剤、例えば乳糖、マンニット、トウモロコシデンプン、バレイショデンプン等の慣用の賦形剤と共に、結晶セルロース、セルロース誘導体、アラビアゴム、トウモロコシデンプン、ゼラチン等の結合剤、トウモロコシデンプン、バレイショデンプン、カルボキシメチルセルロースカルシウム等の崩壊剤、タルク、ステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤、その他増量剤、湿潤化剤、緩衝剤、保存剤、香料等を適宜組み合わせて錠剤、散剤、顆粒剤或いはカプセル剤とすることができる。

本発明で得られる本発明のアポトーシス誘導物質を経口投与する場合、投与量は、投与形態、患者の年齢、体重、症状等により異なるが、精製カロチノイド系色素ペーストの量に換算して、一般には成人男子に対して１日約０．５ｇ〜５．０ｇを投与することが望ましい。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

〔本発明のアポトーシス誘導物質の製造〕
有色馬鈴薯「インカのめざめ」の塊茎を、スラーサー等を用いて２ｍｍ厚にスライスした直後に、該塊茎スライス片を直接２倍量程度の９９．５容量％のエタノール溶液に投入し、約４℃下で１２時間浸漬抽出した。
次に、該浸漬液を遠心分離することにより固形物を除去し、馬鈴薯カロチノイド系色素抽出液を得た。更に次いで、該馬鈴薯カロチノイド系色素抽出液を４０℃以下の温度で減圧濃縮して、本発明のアポトーシス誘導物質を調製した。このようにして得られた本発明のアポトーシス誘導物質を実施例１とする。

上記の製法にて得られた実施例１のアポトーシス誘導物質について、次の実験１を行い、アポトーシス誘導作用効果を確認した。

〔実験１〕ヒト胃癌細胞増殖抑制効果実験
ヒト胃癌細抱を１０％牛胎児血清含有ＲＰＭＩ＿１６４０培地で培養した。５×１０⁵／ｍｌの密度になるようにヒト胃癌細胞を調整し、５０％エタノール（対照群）、実施例１のアポトーシス誘導物質を５０％エタノールに溶かした溶液（実験群）をそれぞれ添加し、３７℃、９５％−５％ＣＯ₂の条件下で胃癌細胞を３日間培養した。３日間の培養後に胃癌細胞を遠心分離した後、上清を除去した後に残った細胞ペレットをＰＢＳ（−）で一回洗浄した。該細胞ペレットに細胞融解用バッファーを加え、細胞を融解させた。ＲＮＡｓｅ溶液を加え、５０℃で２．５時間反応させてから、プロテアーゼＫ溶液を加え、５０℃で２．５時間反応させてから、ＤＮＡ断片を抽出した。ＤＮＡ抽出液とゲルローディング液を混合して、２％アガロースゲル板のウェルに添加し、１００Ｖで電気泳動を行った。ゲルを水に浸してから、ＵＶトランスイルミネーターでエチジウムブロマイド蛍光を発するＤＮＡを検出した。

実施例１のアポトーシス誘導物質によって断片化されたＤＮＡの分布状態の電気泳動の写真を図１に示す。尚、図のＭはＤＮＡ分子量マーカーである。図１によれば、実施例１のアポトーシス誘導物質がＤＮＡ断片化効果を有することが確認できる。図１の結果から、実施例１のアポトーシス誘導物質は、ヒト胃癌細胞の増殖を阻害していることが認められる。そして、これらの本発明のアポトーシス誘導物質は、胃癌細胞に対してＤＮＡ断片化を惹起しているものと考えられ、それによって胃癌細胞が自滅するメカニズムとしてのアポトーシスが発現されると考えられる。また、これらのアポトーシス誘導物質の添加量が多いほど、増殖抑制作用が強くなるとともにＤＮＡ断片量も多くなる。

実施例１のアポトーシス誘導物質について、高速液体クロマトグラフ法によって各成分を分析した結果を図２に示す。図２に示された成分分析結果から、実施例１のアポトーシス誘導物質は、ゼアキサンチン（Zeaxanthin）及びルテイン（Lutein）を主成分とした混合物であることがわかった。ただし、ゼアキサンチン単独の成分のＤＮＡ断片化効果（アポトーシス誘導能）は、実施例１のアポトーシス誘導物質のＤＮＡ断片化効果に比べて劣るものである。すなわち、実施例１のアポトーシス誘導物質のＤＮＡ断片化効果は、同誘導物質中に含まれる各成分の相加効果、相乗効果によるところのものである。

アポトーシス誘導能を示すカロチノイド含有抽出物を含む生塊茎を摂取したときの抗ガン作用について次の実験２を行い、その効果を確認した。

〔実験２〕抗癌作用実験
発癌剤として、ベンゾ（α）ピレンのオリーブ溶液をマウスの胃へゾンデにて注入し、胃を前癌状態にした１０匹のマウスを２群用意した。該前癌状態のマウスの１群に対して、有色馬鈴薯「インカのめざめ」の生塊茎を蒸かしたもの（以下、単に「インカのめざめ」という。）を餌として５ヶ月間与えた。実験開始から５ヶ月後、実験に供したマウスを屠殺し、マウス１個体当たりの胃の中に惹起された腫瘍の発生数と腫瘍量重を算出した。尚、上記前癌状態にした他のマウス群に対して、男爵いもを蒸かしたものを餌として５ヶ月間与えた。このマウス群を比較対照用とした。

表２は、投与餌の異なるマウス群毎について、マウス１個体当たりの胃の中に惹起された腫瘍の発生数と腫瘍量重の平均値及び標準偏差をそれぞれ示したものである。また、表２には、各マウス群毎の胃癌発生阻害率を示す。

表２から明らかなように、比較対象のマウスと比較して、「インカのめざめ」を与えたマウスでは、５３．８％の胃癌発生阻害率があり、胃癌腫瘍の数及び腫瘍重量の抑制が見られた。よって、調理した同馬鈴薯をヒトが経口摂取した場合においても、胃癌の発生を抑制することが明らかである。

〔実施例２〕（乳飲料）
バター６．０重量部、脱脂粉乳７．５重量部、水７１．５重量部、実施例１のアポトーシス誘導物質のペースト５．０重量部、砂糖８．０重量部及び乳化安定剤０．７重量部の全成分を混合して８０℃まで昇温し、ホモジナイザーで均一に乳化した後、翌日まで５℃でエージングする。次いで、０℃まで冷却した後、よくミキシングして癌予防効果が付与された乳飲料を得ることができる。

〔実施例３〕（錠剤）
成分 １錠当り（mg）
実施例１のアポトーシス誘導物質のペースト ４
乳糖 １０６
結晶セルロース ４０
カルボキシメチルセルロースカルシウム ２０
ステアリン酸マグネシウム １０
計 １８０ｍｇ

〔実施例４〕（カプセル剤）
成分 １カプセル当り（mg）
実施例１のアポトーシス誘導物質のペースト １０
乳糖 ２００
タルク ４０
計 ２５０ｍｇ

〔実施例５〕（グミキャンディー）
グミキャンディー還元麦芽糖水飴１５０重量部を加熱し、減圧下で水分約１５ｗ／ｗ％に濃縮し、常法にしたがって、これにゼラチン１３重量部を水１８重量部に溶解したものと、実施例１のアポトーシス誘導物質のペースト２重量部、クエン酸２重量部および適量の香料を混合し、成形、包装して癌予防効果が付与されたグミキャンディーを得ることができる。

〔実施例６〕（パウンドケーキ）
全卵１５重量部、水８５重量部、上白糖８０重量部、食塩０．６重量部、実施例１のアポトーシス誘導物質のペースト３重量部を充分に混合する。次に、薄力粉１００重量部、ベーキングパウダー３重量部、重曹１．５重量部、増粘剤１．５重量部を篩いに通し、混合する。最後に、ケーキ用ショートニング１５重量部を加えて、泡立器で充分に攪拌混合する。この生地を焼成型に入れ、１９０℃で２５分間焼成することにより、癌予防効果が付与されたパウンドケーキを得ることができる。

実施例１のアポトーシス誘導物質によって断片化されたＤＮＡ断片の分布状態を示す電気泳動の写真である。 実施例１のアポトーシス誘導物質を高速液体クロマトグラフィーで分析したチャートである。

Claims (2)

1. 肉部にカロチノイド系色素を含む馬鈴薯の品種であって、Solanum tuberosum ssp. tuberosam L.に比べ、生芋肉部の色調が黄色で測色計による色測においてＬ^*、ａ^*、ｂ^*表色系のｂ^*が３０以上であり、肉部の色調を形成する主成分であるカロチノイド系の黄色色素ゼアキサンチンの生芋肉部の濃度が３μｇ／ｇ以上である馬鈴薯の品種から、５０％以上のアルコールを抽出溶媒として用い、１０℃以下で少なくとも１５時間以上抽出して得られるゼアキサンチン及びルテインを主成分として構成されたカロチノイド系色素含有抽出物よりなることを特徴とする、
   アポトーシス誘導物質。
2. 請求項１に記載のアポトーシス誘導物質を含んでなることを特徴とする、
   馬鈴薯由来の胃癌細胞増殖抑制作用又は胃癌発生阻害作用を有する抗癌剤。