JP4445204B2

JP4445204B2 - 肥満および糖尿病の予防・治療用微生物

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Publication number: JP4445204B2
Application number: JP2003042456A
Authority: JP
Inventors: ハン−オ，パク; ス−ハン，ソン; ソン−キョン，カン; ジェ−ホ，キム; ヨン−ヒョン，パク
Original assignee: バイオニア・コーポレーション
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: KR100794701B1; KR20040014058A; JP2004073178A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は腸内生存性の優れた、腸内で多糖類を高効率で産生する肥満および糖尿病予防・治療用微生物に係り、より詳しくは腸内に流入するブドウ糖、ショ糖、または果糖などを体内に吸収されない高分子物質に転換し、低糖類の腸内吸収を競争的に阻害することにより、肥満症または糖尿病の予防や治療を可能にする新規な微生物、これらの薬学的な有効量を含む組成物、およびこれらを有効成分として含む食品組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
肥満は未だにその原因が明確に究明されていない種々の要因により複合的に発生する慢性的な疾患として知られている。肥満は高血圧症、糖尿病、心血管疾患、胆石症、骨関節炎、睡眠時無呼吸症（Ｓｌｅｅｐａｐｎｅａ）、呼吸障害、子宮内膜症、前立腺がん、乳がん、または大腸がんなどを引き起こす原因とされている。
【０００３】
１９９９年米国の国立保健院（ＮＩＨ）の報告書（ＴｈｅＥｖｉｄｅｎｃｅＲｅｐｏｒｔ：Ｃｌｉｎｉｃａｌｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓｏｎｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｖｅｒｗｅｉｇｈｔａｎｄｏｂｅｓｉｔｙｉｎａｄｕｌｔｓ，１９９９，ＮＩＨ）によると、米国人の約９,７００万人が肥満状態であり、肥満にかかる疾患中の一つであるII型糖尿病（ＴｙｐｅII ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ）の患者はおよそ１,５７０万人にも達するという。また、肥満にかかる疾患により毎年全世界において約２０万人が死亡すると知られている（ＤａｎＦｅｒｂｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８３，ｐｐ１４２３−１４２４，１９９９）。
【０００４】
糖尿病は患者やその家族を含め、社会的にも個人的・財政的な費用の要される全世界的に蔓延した慢性疾患の一つであって、それぞれ別個の病因や発病機序を有する相異な糖尿病の類型が存在する。例えば、腎性糖尿病は、過血糖症および糖尿を特徴とし、インスリンの不適切な産生や利用で引き起こされる炭水化物代謝の障害によるものである。
【０００５】
インスリン非依存性糖尿病（ＮＩＤＤＭ、II型糖尿病）は、インスリンが適切に産生されて利用されるが、末梢組織においてインスリンを介するグルコース代謝その他の代謝に障害のある、主に成人で観られる糖尿病である。
【０００６】
ＮＩＤＤＭは、３つの主要な代謝的異常、例えば、インスリンを介するグルコース処理に対する抵抗と、栄養物により刺激されるインスリン分泌能の損傷と、肝臓でのグルコースの過多産生とによる。ＮＩＤＤＭの治療、すなわち、血糖値の調節に失敗すると、心血管疾患による死亡や網膜症、腎臓病、および末梢神経病を始めとする他の糖尿病の合併症が引き起こされるおそれがある。
【０００７】
ＮＩＤＤＭの治療法は、ＮＩＤＤＭ患者の血糖値を調節する方法として、食餌療法および運動に加え、スルホニル尿素（Ｓｕｌｆｏｎｙｌｕｒｅａ）系薬物やビグアナイド系薬物などを使用し得る。また、最近、メトホルミン（ｍｅｔｆｏｒｍｉｎ）やアカルボース化合物などもＮＩＤＤＭの治療に用いられている。しかしながら、ある患者においては食餌療法と運動および／または前記治療化合物によっても過血糖症を適切にコントロールできないため、外因性インスリンの投与が要求される場合もある。
【０００８】
注射によるインスリンの投与は高価であり、患者に対して苦痛を与える他、なお様々な障害や合併症が引き起こされることもある。例えば、インスリン反応（低血糖症）は、インスリン投与量の間違い、欠食、不規則的な運動、または特別な原因がなくても引き起こされ得る。また、局所的および／または全身的アレルギー反応およびインスリンに対する免疫学的な抵抗性が発生し得る。
【０００９】
肥満および糖尿の予防・治療方法は、食餌・運動療法、手術療法および薬物療法に大別される。食餌・運動療法は、低カロリー・低脂肪の摂取と酸素消費の肉体活動による治療方法であるが、これは忍耐強く反復的、持続的に行わなければならないので大衆的な効果を得るには難しいとされている。
【００１０】
手術療法は、外科的手術を介して体脂肪を物理的に取り除く方法であって、短期間でその効果が得られる長所はあるが、手術が要されること、効果の持続性がないこと、費用の問題などで、その活用が制限されている。
【００１１】
したがって、血糖値の減少、糖吸収の阻害、インスリン作用の強化および食欲の減退をもたらす薬物により肥満または肥満型糖尿病を治療・予防しようとする薬物療法が活発に研究されており、現在まで開発された肥満および肥満型糖尿病の予防および治療用の薬物は様々な生理学的なメカニズムを利用している。
【００１２】
そこで、従来に開発された様々な薬物群の中で、人体の代謝バランスに損傷を与えず、天然物質であるということで、食餌繊維が最も有用な肥満予防および治療製剤として認められている。
【００１３】
従来の微生物食餌繊維は、グルコノバクター属（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒｓｐ．）、アグロバクテリウム属（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｐ．）、アセトバクター・キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｘｙｌｉｎｕｍ）、アセトバクター・ハンセニー（Ａ．ｈａｎｓｅｎｉｉ）、アセトバクター・パスタリアナス（Ａ．ｐａｓｔｅｕｒｉａｎｕｓ）、アセトバクター・アセティー（Ａ．ａｃｅｔｉ）、リゾビウム属（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）、アルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、サルチナ属（Ｓａｒｃｉｎａ）、ストレプトコッカス・サーモフィラス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）、ラクトコッカス・クレモリス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓｃｒｅｍｏｒｉｓ）、ラクトバシラス・ヘルベティカス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｈｅｌｖｅｔｉｃｕｓ）、ラクトバシラス・ブルガリカス（Ｌ．ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ）、ラクトバシラス・サケ（Ｌ．ｓａｋｅ）、ラクトバシラス・ロイテリ（Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉ）、ラクトバシラス・ラクティス（Ｌ．ｌａｃｔｉｓ）、ラクトバシラス・デルブルッキー亜種（Ｌ．ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉｓｕｂｓｐ．）、ラクトバシラス・ヘルベティカスグルコース変種（Ｌ．ｈｅｌｖｅｔｉｃｕｓｇｌｕｃｏｓｅｖａｒ．ｊｕｇｕｒｔｉ）、ロイコノストック・デキサトラニカム（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃｄｅｘｔｒａｎｉｃｕｍ）、ブルガリカス属（Ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ）、カンペストリス属（Ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）、スフィンゴモナス属（Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ）などの微生物が利用されている。
【００１４】
これらの微生物の産生する食餌繊維は各種の食品の安定剤、増粘剤、乳化剤、吸湿剤などや、医薬品、化粧品の原料として用いられている。現在、微生物セルロース、キサン（ｘａｎｔｈａｎ）、アセタンなどと、海藻類から精製した食餌繊維のグアールガム（Ｇｕａｒｇｕｍ）、ローカストビーンガム（Ｌｏｃｕｓｔｂｅａｎｇｕｍ）、カラギーナン（Ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ）、アルギン酸塩（ａｌｇｉｎａｔｅ）、寒天（ａｇａｒ）などが既に商品化されている。
【００１５】
上記の微生物の中で、ラクトバシラス属の菌株は人体の腸内で生息している正常微生物群集（ｎｏｒｍａｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｌｏｒａ）の主要構成物であって、健康な消化器官と膣内環境の保持に重要なものとして以前から知られている（Ｂｉｂｅｌ，Ｄ．Ｊ．，ＡＳＭＮｅｗｓ，５４：６６１−６６５，１９８８：Ｒｅｉｄ，Ｇ．ａｎｄＡ．Ｗ．Ｂｒｕｃｅ，ＩｎＨ．Ｌａｐｐｉｎ−Ｓｃｏｔｔ（ｅｄ．），Ｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｏｆｉｌｍｓ．ＣａｍｂｒｉｄｇｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ，ｐ．２７４−２８１，１９９５；ＲｅｉｄＧ．，Ａ．Ｗ．Ｂｒｕｃｅ，Ｊ．Ａ．ＭｃＧｒｏａｒｔｙ，Ｋ．Ｊ．Ｃｈｅｎｇ，ａｎｄＪ．Ｗ．Ｃｏｓｔｅｒｔｏｎ，Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．，３：３３５−３４４，１９９０）。一般に、ラクトバシラス菌株の生息地は、動物の消化器官（Ｌ．ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ，Ｌ．ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｓ，Ｌ．ｊｏｈｎｓｏｎｉｉ，Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉなど）、膣内粘膜（Ｌ．ｖａｇｉｎａｌｉｓ，Ｌ．ｇａｓｓｅｒｉ）、食品（ｗｉｎｅ−Ｌ．ｈｉｌｇａｒｄｉｉ）、乳酸菌飲料（Ｌ．ｋｅｆｉｒ，Ｌ．Ｋｅｆｉｒａｎｏｆａｃｉｅｎｓ；ｃｈｅｅｓｅ−Ｌ，ｃａｓｅｉ）、お酢（Ｌ．ａｃｅｔｏｔｏｌｅｒａｎｓ）、口腔（Ｌ．ｏｒｉｓ）、こうじ（Ｌ．ｓａｋｅ，Ｌ．ｈｏｍｏｈｉｏｃｈｉ）、果汁（Ｌ．ｋｕｍｋｅｅｉ，Ｌ．ｍａｌｉ，Ｌ．ｓｕｅｂｉｃｕｓ）、発酵したソーセージまたは魚類（Ｌ．ｆａｒｃｉｍｉｎｉｓ，Ｌ．ａｌｉｍｅｎｔａｒｉｕｓ）などである。
【００１６】
実際、多くの人々が健康な腸を維持し、尿路膣内感染（ｕｒｏｇｅｎｉｔａｌｔｒａｃｔｉｎｆｅｃｔｉｏｎ）を防ぐために、ラクトバシラス属の菌株を含有した健康補助剤を用いている。最近は、下痢および便秘の予防や尿路感染の予防その他ラクトバシラスの様々な生理活性機能（ｐｒｏｂｉｏｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ）、例えば、免疫力の調節、血中コレステロール値の調節、リウマチの治療、がんの予防、乳糖に対する敏感性の緩和、アトピー性皮膚炎に対する効果などに対する重要性と関心が高まっている。
【００１７】
米国の公衆健康ガイドライン（Ｕ．Ｓ．ＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈＳｅｒｖｉｃｅｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）によると、現在米国の菌株寄託機関（ＡＴＣＣ）に寄託された２６２種のラクトバシラス菌株の全ては、人体や動物に疾患を引き起こす潜在的な危険性がないと認められる‘安定レベル（Ｂｉｏ−ｓａｆｅｔｙＬｅｖｅｌ）１’として分類されている。
【００１８】
最近、ラクトバシラスの合成する細胞外の食餌繊維に対する研究が活発に行われている。これらの菌株が細胞外の食餌繊維を作る機序には多くの遺伝子がかかわっているため極めて複雑であり、合成される食餌繊維の量も極めて少ないと報告されている（Ｉｎｔ．Ｊ．ＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌ．，Ｍａｒ．３４０：１−２，８７−９２，１９９８；ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１０：４９８−５０４，１９９９；ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２：５９８−６０３，１９９９；Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，Ｆｅｂ．６４：２，６５９−６６４，１９９８；ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．，Ａｐｒ．２３：２１５３−７７，１９９９；ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｒｅｖ．，Ｓｅｐ．７：１−２，１１３−３０，１９９０．を参照）。
【００１９】
上記のように、現在まで肥満および糖尿病の治療に関しての様々な研究と努力が行われ、様々な化合物が肥満および糖尿病治療剤として開発されているが、依然として副作用があって、体内に蓄積された体脂肪、タンパク質などを強制的に排出してしまうので、肥満および糖尿病を根本的に抑制・治療する画期的な治療剤は未だにないというのが現状である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、腸内で生長しながら消化酵素により分解された低糖類の炭水化物を吸収し体内に吸収されない高分子物質に転換させることにより、腸から体内に吸収される低糖類の量を大幅に減らすことのできる微生物を提供することである。
【００２１】
本発明の他の目的は、薬学的な有効量を含有の前記微生物が体内に吸収される低糖類の量を根本的に減すことにより、肥満および糖尿病を予防・治療できる医薬組成物を提供することである。
【００２２】
本発明の更に他の目的は、前記微生物を有効成分として含有する食品組成物を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、腸内で生長しながら消化酵素により分解された低糖類の炭水化物を吸収し体内に吸収されない高分子物質に転換させることにより、腸から体内に吸収される低糖類の量を大幅に減らすことのできる微生物を提供することで達成される。
【００２４】
本発明の微生物は腸内で生長可能な、人体に無害な、低糖類を腸管に吸収されない高分子物質に転換させるものであって、ラクトバシラス・ロイテリ（Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉ）ＰＲＤ２０２が好ましい。
【００２５】
本発明の他の目的は、薬学的な有効量を含有の前記微生物が体内に吸収される低糖類の量を根本的に減少させることにより、肥満および糖尿病を予防・治療できる医薬組成物を提供することで達成される。
【００２６】
本発明の各微生物は通常、投与経路に応じて選択される薬学的担体および賦形剤、または補助の有効成分などとの混合により得られる錠剤またはカプセルのような単位形態で投与される。本発明の組成物に適合な担体、賦形剤および希釈剤としては、例えば、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、澱粉、アカシアゴム、リン酸カルシウム、アルギン酸塩、トラガカントゴム、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微細結晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、メチルおよびプロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、ステアリン酸マグネシウムまたは鉱油などが挙げられる。
【００２７】
本発明の微生物組成物は、潤滑剤、湿潤剤、乳化剤、および懸濁化剤、防腐剤、甘味剤または香味剤を更に含んでも良い。本発明の組成物は当業界において公知された方法を用い、胃腸通過の後、小腸に到達し活性成分の微生物が速やかに腸内に放出されるような腸溶性の被覆製剤として製造されても良い。
【００２８】
また、本発明の微生物組成物は通常のカプセル化方法を用い、カプセル形態の組成物として製造され得る。例えば、標準担体を用いて凍結乾燥させた本発明の微生物を含有するペレットを製造した後、それを硬質のゼラチンカプセル内に充填しても良く、または本発明の微生物と任意の適宜な製薬学的な担体（例えば、水性ガム、セルロース、ケイ酸塩、またはオイル）とを用いて懸濁液や分散液を製造した後、かかる分散液や懸濁液を軟質のゼラチンカプセル内に充填しても良い。
【００２９】
本発明の製剤は特に、経口用の単位剤型であって、腸溶被覆された腸溶性製剤として提供され得る。本明細書の“腸溶性被覆”は胃酸によっては分解されず被覆が維持されるが、小腸では十分に分解されてその活性成分が小腸内に放出され得るようにする製薬学上において許容可能なあらゆる公知の被覆を含む。
【００３０】
本発明の“腸溶性被覆”はｐＨ１のＨＣｌ溶液のような人工胃液を３６ないし３８℃で接触させるとき、２時間以上にその形が維持され、好ましくは、以降はｐＨ６．８のＫＨ₂ＰＯ₄緩衝溶液のような人工腸液で３０分以内に分解される被覆を称する。
【００３１】
本発明の腸溶性被覆は１つのコアに約１６ないし３０ｍｇ、好ましくは１６ないし２０（または２５）ｍｇの量で被覆される。本発明の腸溶性被覆の厚さが５ないし１００μｍ、好ましくは２０ないし８０μｍの場合が腸溶性被覆として満足した結果を示した。腸溶性被覆の材料は公知の高分子物質の中から適宜に選択される。これらの高分子物質は、文献〔Ｌ．Ｌａｃｈｍａｎら、ＴｈｅＴｈｅｏｒｙａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｈａｒｍａｃｙ,３版、１９８６，ｐｐ．３６５−３７３，Ｈ．Ｓｕｃｋｅｒら，ＰｈａｒｍａｚｅｕｔｉｓｃｈｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ，Ｔｈｉｅｍｅ，１９９１，ｐｐ．３５５−３５９，ＨａｇｅｒｓＨａｎｄｂｕｃｈｄｅｒｐｈａｒｍａｚｅｕｔｉｓｃｎｅｎＰｒａｘｉｓ，４版,ｖｏｌ．７,ｐｐ．７３９−７４２および７６６−７７８，（ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ，１９７１），およびＲｅｍｉｎｇｔｏｎｓＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，１３版，ｐｐ．１６８９−１６９１（ｍａｃｋＰｕｂｌ．，Ｃｏ．，１９７０）〕に挙げられており、セルロースエステル誘導体、セルロースエーテル、アクリル樹脂のアクリル酸メチル共重合体およびマレイン酸およびフタル酸誘導体の共重合体がこれらに含まれても良い。
【００３２】
本発明の好ましい腸溶性被覆はセルロースアセテートフタルレートおよびトリメリテート、そしてメタクリル酸共重合体（例えば、メチルアクリル酸４０％以上、および、特にヒドロキシプロピルメチルセルロースフタルレートを含むメチルアクリル酸およびそれらのエステルから誘導された共重合体）から製造される。ローム・ゲエンベハ社（ＲｏｈｍＧｍｂＨ，ドイツ）により市販中の製品、エンドリジット・エル（ＥｎｄｒａｇｉｔＬ１００−５５）が本発明の腸溶性被覆の材料として使用され得る。
【００３３】
本発明の腸溶被覆用セルロースアセテートフタレートは、約４５ないし９０ｃＰの粘度と、１７ないし２６％のアセチル含量および３０ないし４０％のフタレート含量を有し、セルロースアセテートトリメリテートは、約１５ないし２０ｃＳの粘度と、１７ないし２６％のアセチル含量、２５ないし３５％のトリメリチル含量を有する。イーストマン・コダック社（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏｍｐａｎｙ）市販の製品、セルロースアセテートトリメリテートが、本発明の腸溶性被覆材料として使用され得る。
【００３４】
本発明の腸溶被覆材料として用いられるヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートは、１３０,０００ドルトン（Ｄａｌｔｏｎ）の分子量を有し、５ないし１０％のヒドロキシプロピル含量、１８ないし２４％のメトキシ含量および２１ないし３５％のフタリル含量を有する。イーストマン・コダック社市販のセルロースアセテートフタレートが、本発明の腸溶性被覆の材料として使用され得る。
【００３５】
本発明の腸溶性被覆として用いられるヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートは、シンエツ・ケミカル社（Ｓｈｉｎ−ＥｔｓｕＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．Ｌｔｄ．，日本）市販のＨＰ５０であり、これは６ないし１０％のヒドロキシプロピル含量、２０ないし２４％のメトキシ含量、２１ないし２７％のフタリル含量と８４,０００ドルトンの分子量を有する製品である。また、シン−エツケミカル社がＨＰ５５として市販中の、ヒドロキシプロピル含量が５ないし９％、メトキシ含量が１８ないし２２％、フタリル含量が２７ないし３５％、分子量が７８,０００ドルトンである製品が、本発明の腸溶性被覆材料として使用され得る。
【００３６】
本発明の腸溶性被覆は、腸溶被覆溶液をコアに噴霧する通常の腸溶被覆法を用いて製造できる。腸溶被覆工程に用いられる適宜な溶媒としては、エタノールのようなアルコール、アセトンのようなケトン、ＣＨ₂Ｃｌ₂のようなハロゲン化炭化水素の溶媒であり、これらの溶媒の混合溶媒が使用されても良い。フタル酸ジ−ｎ−ブチルまたはトリアセチンのような軟化材を１：約０．０５ないし０．３（コーティング材料対軟化材）の割合で被覆溶液に加える。噴霧過程を連続的に行うことが好ましく、被覆の条件を考慮して噴霧量を調節することが可能である。噴霧圧は多様に調節でき、一般に約１ないし１．５ｂａｒの噴霧圧で満足できるような結果が得られる。
【００３７】
本明細書の“薬学的な有効量”は、哺乳動物の腸内から体内に吸収される低糖類の量を減らすことのできる本発明の微生物の最小量を意味し、本発明の組成物により体内に投与される微生物の量は投与経路、投与対象を考慮して調整される。
【００３８】
本発明の組成物は対象の固体に毎日一回以上投与され得る。単位投与量は、被験者および他の哺乳動物のための単位投与に適合な物理的に分離された単位を意味し、各単位は適当な製薬的な担体を含み、治療効果を示す本発明の微生物の所定量を含有する。
【００３９】
成人患者への経口投与用の投与単位は、本発明の微生物０．１ｇ以上を含有することが好ましく、本発明の組成物の経口投与量は、一回に０．１ないし１０ｇ、好ましくは、０．５ないし５ｇである。本発明の微生物の薬学的な有効量は、０．１ｇ／日である。
【００４０】
しかし、投与量は、患者の体重、肥満症状の深刻度、および用いられる微生物と補助の有効成分によって可変的である。また、一日総投与量を数回に分割し、必要に応じて連続的に投与することができる。したがって、前記投与量の範囲はいかなる方式においても本発明の範囲を制限しない。
【００４１】
また、本発明の他の目的は、前記微生物を有効成分として含有する食品組成物を提供することにより達成される。
【００４２】
本明細書の“組成物”は必ず医薬品として許可されるものだけを意味するものではなく、通常の食品、機能性食品または健康補助食品までも含む概念である。
【００４３】
本発明の組成物を周期的に服用する場合、腸内で本発明の各微生物が菌の群を成しながら、人体による糖類の吸収を競争的に妨げると共に、それらの糖類を利用し微生物の産生した非消化性多糖類が腸内有用菌の生息条件を良くし、腸管運動を刺激することにより、結果的には本発明の組成物が肥満および糖尿病を予防・治療できるようにする。
【００４４】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００４５】
本発明の肥満および糖尿病の予防および治療用微生物は、▲１▼腸内で増殖が可能であり、▲２▼低糖類を速やかに吸収して繊維状物質のような非消化性または難消化性の高分子化合物に転換させ、▲３▼人体または家畜に害のないという条件を満たす。したがって、前記の３つの条件を満たす公知の微生物を各種の寄託機関から受け、本発明の組成物に使用でき、なお新規の微生物を新たに分離して使用しても良い。
【００４６】
本発明者らは、本発明の組成物に使用できる新規の微生物を下記のような方法で製造した。
【００４７】
多糖類を産生するものとして公知された各種の微生物を寄託機関より受け、それらの多糖類の産生能、糖消費の速度、胃酸および胆汁酸に対する耐性実験を通じて突然変異の母菌株を選び、それを化学物質を用いて突然変異させ、多糖類を多量産生するＰＲＤ２０２を選別した。選別されたＰＲＤ２０２を確認した結果、それはラクトバシラス・ロイテリであることを確認し、ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２と命名し、ＫＣＴＣに寄託した（寄託番号：ＫＣＴＣ１０３０１ＢＰ）。
【００４８】
こうして選別された本発明のラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２の菌株により産生される多糖類が、腸内消化酵素により分解されるか否かを確認した結果、分解されないことより、ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２により産生された多糖類は、腸内消化酵素により分解されず体内に吸収されないまま排出されることが分かった。また、本発明の微生物のβ−グルクロニダーゼ（β−ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ）の力価を測定した結果、本発明の微生物はβ−グルクロニダーゼを全く産生しないことより、β−グルクロニダーゼによる有害性はないことが分かった。
【００４９】
本発明のラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２をラットに投与した結果、対照群に比べて体重は約６．５％減少し、飼料摂取量は約９．３％減少した。なお代謝効率を計算した結果、本発明のラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２は対照群に比べて約５．６％の差を示していた。したがって、本発明の微生物は体重調節に効果を示すことが分かる。
【００５０】
本発明の微生物を摂取する場合の、血中コレステロールの変化を調べた結果、本発明のラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２は、生理食塩水投与群に比べて有意に減少した。したがって、本発明の微生物および微生物組成物は肥満、糖尿病および循環器性疾患（動脈硬化、心筋梗塞など）に効果を示すことが分かる。
【００５１】
また、本発明の微生物の投与により正常血糖値より低くなる、いわゆる低血糖症は現われないことを確認した。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例を用いてより詳しく説明する。しかし、下記の実施例は本発明を説明するだけであって、本発明の権利範囲を制限しようとするものではない。
【００５３】
〔実施例１：ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２の低糖類消費の速度および多糖類産生能の測定〕
ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２菌株の糖消費の速度を測定するために、−８０℃の超低温の冷凍庫に保管中のラクトバシラス菌を１０ｍｌのキャップチューブに接種し、３７℃で２４時間培養器で活性化させた後、活性化された菌株を１００ｍｌのＭＲＳ培地（２％ブドウ糖、１％牛肉抽出物、１％ペプトン、０．５％酵母抽出物、０．１％Ｔｗｅｅｎ−８０、０．２％クエン酸アンモニウム、０．５％酢酸ナトリウム、０．０１％ＭｇＳＯ₄、０．００５％ＭｎＳＯ₄、０．０５％Ｌ−ｃｙｓｔｅｉｎｅ−ＨＣｌ）に接種し、３時間毎に試料を採り、成長速度、収率および糖消費速度を測定した結果、ラクトバシラスＡＴＣＣ２３２７２菌株は、成長速度０．０７１Ｏ．Ｄ／ｈｒ、収率０．０８２Ｙｓ／ｘおよびグルコース消費速度１．２１ｇ／Ｌ／ｈｒを示した。
【００５４】
ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２の多糖類産生能を調べるために、ＭＲＳ培地で２４時間培養した前記菌株０．５ｍＬをチューブに入れ、１３,０００ｇで２０分間遠心分離を行い、上清液を採り、同量の４０％トリクロロアセテートを加えて強く攪拌した。その後、再び１３,０００ｇで２０分間遠心分離し、得られた上清液に２培の冷却したエタノール（４℃）を加えて混合し、それを再び６,０００ｇで１０分間遠心分離して上清液を捨てた後、最初の体積と同量の蒸留水を加え多糖類を懸濁させ、フェノール・硫酸法で多糖類の量を測定し多糖類産生量を測定した。
【００５５】
ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２の胃腸および十二指腸通過能を調べるために、ｐＨ１．５の塩酸で人工胃液を製造し、菌を１０⁶の濃度で接種し、２時間後に、生存率〔初期の接種菌数（ｃｆｕ／ｍｌ）／培養後の生存菌数（ｃｆｕ／ｍｌ）〕を測定した結果、類似胃液（ｐＨ１．５）で２時間培養した後の生存率は２５．５％、胆汁で９時間培養した後の生存率は６６７％、ＥＰＳ産生量は６７０ｍｇ／Ｌであった。
【００５６】
〔実施例２：多糖類を多量に産生する本発明の変異菌株の収得〕
食餌繊維を多量に産生する変異菌株を得るために、まず菌を変形ＭＲＳ培地で３７℃で６時間培養した後、遠心分離で沈殿させてから得たラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２を生理食塩水（ＰＢＳ．ｐＨ７．０）緩衝液で洗浄した後、ＮＴＧ（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−Ｎ−ｍｉｔｒｏ−Ｎ−ｎｉｔｒｏｇｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ）を最終濃度が２００μｇ／ｍｌになるように加えた後、３７℃で３０分間培養し、菌株９９．９％を死滅させた。
【００５７】
こうして得られた突然変異群を高濃度の果糖の含有されたＭＲＳ（５％果糖、１％牛肉抽出物、１％ペプトン、０．５％酵母抽出物、０．１％Ｔｗｅｅｎ−８０、０．２％クエン酸アンモニウム、０．５％酢酸ナトリウム、０．０１％ＭｇＳＯ₄、０．０１％ＭｎＳＯ₄、０．０５％Ｌ−ｃｙｓｔｅｉｎｅ−ＨＣｌ）培地に塗末し、３７℃で４８時間培養した。
【００５８】
培養液をそれぞれのチューブに０．５ｍＬずつ入れ、１３,０００ｇで２０分間遠心分離を行い、上清液を採り、同量の４０％トリクロロアセテートを加えて攪拌した。その後、再び１３,０００ｇで２０分間遠心分離を行い、得られた上清液に２培の冷却したエタノール（４℃）を加え混合した。それを再び６,０００ｇで１０分間遠心分離してからその上清液を気をつけながら捨てた後、最初の体積と同量の蒸留水を入れ多糖類を懸濁させてからフェノール−硫酸法で多糖類の量を測定し、多糖類効率〔ＥＰＳ（ｍｇ／Ｌ）／Ｏ．Ｄ（６５０ｎｍ）〕を測定した。
【００５９】
こうして得られた多糖類効率の高い菌株を同じ方法で再び突然変異させ、多糖類産生効率の高い菌株を収得した。
【００６０】
第１世代変異菌株より元来の菌株に比べて多糖類の産生量の増加した菌株を収得し、同じ方法で再び突然変異させ、第２世代変異菌株を収得した。この結果、高いＥＰＳ（ｅｘｏｐｏｌｙｓｃｃｈａｒｉｄｅ）産生効率を示すラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２（以下、ＰＲＤ２０２という）を収得し、ＰＲＤ２０２は表１に示すように、ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２に比べて約７培の多糖類産生能を示した。
【００６１】
【表１】

【００６２】
〔実施例３：ＰＲＤ２０２の菌株の特性および同定〕
多糖類産生量の多いＰＲＤ２０２微生物と母菌株との遺伝的違いを把握するために、菌株をそれぞれＭＲＳ液体培地に接種し、３７℃で１２時間静置し培養した。培養液を４℃、６,０００ｇで遠心分離し微生物を得てから、それよりＣＴＡＢ／ＮａＣｌ法を用いて核酸を抽出した。核酸抽出物を１６ＳｒＲＮＡコンセンサスプライマー（１６ＳｒＲＮＡｃｏｎｓｅｎｓｕｓｐｒｉｍｅｒ）を用いて１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した結果、本発明の微生物はラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２変異菌株であることが分かった。
【００６３】
本発明の微生物は母菌株に比べてその成長速度が遅く、静置培養の際、菌株が沈殿することが少なく、ＡＴＩ５０ＣＨＫｉｔ（ＢｉｏＭｅｒｉｅｕｘ社）を用いた糖利用性を比べた結果、母菌株は、α−ｍｅｔｈｙｌ−Ｄ−ｇｌｕｃｏｓｉｄｅを炭素源にして微弱な成長を示した反面、本発明のラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２はそれを利用することができなかった。
【００６４】
以上の通り、表現型と１６ＳｒＲＮＡ遺伝子との塩基配列分析に基づき、本発明の微生物をラクトバシラス・ロイテリ（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｅｕｔｅｒｉ）ＰＲＤ２０２と命名し、２００２年７月１２日、国際寄託機関の遺伝子銀行附設のＫＣＴＣに寄託した（寄託番号：ＫＣＴＣ１０３０１ＢＰ）。
【００６５】
〔実施例４：多糖類の腸内消化酵素による分解性〕
前記の本発明の微生物ＰＲＤ２０２により腸内で産生される多糖類が腸内消化酵素により分解されるか否かを確認するために、精製された多糖類をホスフェート緩衝液に溶かした後、ラットの小腸より分離した消化酵素を濃度別に添加し、１２０分間反応させ、これを酵素比色法を用いたトリンダー・キット（Ｃａｔ．３１５−５００Ｓｉｇｍａ，ＵＳＡ）で測定した。
【００６６】
測定の結果、表２に示すようにＰＲＤ２０２により産生された多糖類は、腸内の消化酵素で分解されなかった。したがって、本発明のＰＲＤ２０２により産生された多糖類は、腸内消化酵素により分解されず、体内に吸収されないまま体外に排出されることが分かった。
【００６７】
【表２】

【００６８】
〔実施例５：ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２からβ−グルクロニダーゼの発現の可否〕
腸内微生物により産生されるβ−グルクロニダーゼは、ベンゾピレンのような発がん性の芳香族化合物などの分解を遅らせ、ヒトの体内より産生される毒素が肝臓で分解されるのを防ぎ、いわゆる解毒作用を遅らせるなどの悪影響を及ぼす。
【００６９】
したがって、腸内から本発明の微生物によりβ−グルクロニダーゼが産生されるか否かを確認するために、ＰＮＰＧ（ｐａｒａ−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｔａ−Ｄ−ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄｅ）（Ｃａｔ．Ｎ−１６２７，Ｓｉｇｍａ，ＵＳＡ）の加水分解による吸光度測定法を利用した。
【００７０】
まず、ＰＲＤ２０２を３００ｍｌのＭＲＳ培地で３７℃で２４時間培養した後、培養液を遠心分離して菌を回収し、それを生理食塩水（ＰＢＳ）で洗浄した。その後、ＧＵＳ緩衝液〔１００ｍＭＳｏｄｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ−２．５ｍＭＥＤＴＡ（ｐＨ６．０）〕１０ｍｌに再懸濁させ、粉砕し，細胞壁などのかすを取り除き、得られた細胞抽出物５０〜４００μｌを１２．５ｍＭのＰＮＰＧの含有されたＧＵＳ緩衝液５００μｌに加え、３７℃水浴槽の中で５、１５、３０分間反応させた。次いで、１ＭＮａ₂ＣＯ₃で反応を止め、波長４０５ｎｍ（ＯＤ４０５）で吸光度を測定した。β−グルクロニダーゼの力価（１ｕｎｉｔ）は標準試料（Ｃａｔ．Ｎｏ．Ｇ−８１６２，Ｓｉｇｍａ．ＵＳＡ）を用いて測定し、その比較値は表３の通りである。
【００７１】
ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２のβ−グルクロニダーゼの力価を測定した結果、本発明の微生物はβ−グルクロニダーゼを全く産生せず、かかる結果より、β−グルクロニダーゼによる有害性の問題はないことが分かった。
【００７２】
【表３】

【００７３】
〔実施例６：ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２の摂取時の体重、食餌量の変化、およびそれに伴う代謝効率の変化〕
測定に用いた動物は、ＳＤラット（ＳｐｒａｇｕｅＤａｗｌｅｙｒａｔ）（５週齢、雄）であり、一群を９匹ずつにして、生理食塩水（ＰＢＳ）投与群、ラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２投与群、ＰＲＤ２０２投与群に分類して実験した。群に応じてラクトバシラス・ロイテリＡＴＣＣ２３２７２とＰＲＤ２０２とを１日２回投与し、１回投与時の菌体量は、３×１０¹¹ｃｆｕの濃度で経口投与した。ラットの体重および飼料摂取量は２日毎に測定し、９匹の平均値を示した。
【００７４】
３０日間投与した結果、表４および図１に示すように、ＳＤラットの体重の変化が１２日以降から徐々に現われ、最終日の３０日目の測定値は対照群のＰＢＳ群に比べ、体重が約６．５％減少した。
【００７５】
【表４】

【００７６】
また、飼料摂取量の変化を比較すると、表５および図２に示すように、ＰＢＳ投与群に比べ、約９．３％減少した。この結果を用いて飼料の代謝効率を計算した結果、ＰＢＳ投与群とＰＲＤ２０２投与群との間の差が約５．６％生じ、ＰＲＤ２０２の代謝効率がより高かった（図３を参照）。
【００７７】
【表５】

【００７８】
以上の結果より、本発明の微生物は、低糖類を吸収しそれを多糖類に転換させることにより、肥満の治療および予防に大きな効果を示し、体内に産生される多糖類による飽満感により飲食物の摂取を減らす効果があることが分かった。
【００７９】
〔実施例７：ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２の摂取時の血中コレステロールの変化〕
本発明によるＰＲＤ２０２を摂取する場合、糖尿病や肥満などの疾患だけでなく、循環器性疾患（動脈硬化、心筋梗塞など）の抑制効果があるか否かを確認するために、血中コレステロールの変化を分析した。
【００８０】
脂肪質の分析のために、実験中のラットの血液をしっぽ採血法を用いて１週間毎に採って使用した。脂肪質の分析は酵素比色法を用い、Ｃｈｏｌｅｓｔｅｚｙｍｅ−Ｖ（シンヤン化学）などを用い、５０５〜５７０ｎｍで、標準溶液と共に吸光度を測定することにより、血清に存在するコレステロールの量を計算した。
【００８１】
表６および図４に示すように、血中の総コレステロール値は、ＰＲＤ２０２の場合、投与後２８日目において生理食塩水投与群に比べて有意に減少し（Ｐ＜０．００５）、また投与前に比べても有意に減少した（Ｐ＜０．００５）。したがって、本発明の微生物は、循環器性の疾患（動脈硬化、心筋梗塞など）の減少にもその効果を示すと予測できる。
【００８２】
【表６】

【００８３】
〔実施例８：ラクトバシラス・ロイテリＰＲＤ２０２の摂取時の血糖値の変化〕
本発明の微生物を摂取するとき、微生物による糖の吸収に伴う低血糖症などの問題点を調べるために、ラットの血糖値を測定した。
【００８４】
血糖の測定のために１週間毎にラットから血液を採ってから、血清を分離した。血糖値は酵素比色法を利用したトリンダー・キット（Ｃａｔ．３２５−５００，Ｓｉｇｍａ，ＵＳＡ）を利用して波長５０５ｎｍで吸光度を測定した。標準溶液を基準にしてそれぞれの血清に対する血糖値を計算した。こうして得られた実験結果を、各実験群に対し、平均±標準偏差で表わした。血糖値の測定結果を図５に示した。
【００８５】
図５に示すように、正常のラットの血糖値とほぼ同じレベルの血糖値を示した。したがって、本発明の微生物の投与により正常血糖値より低くなる、いわゆる低血糖症のおそれはないことが分かった（表７参照）。
【００８６】
【表７】

【００８７】
以上のように、本発明の構成および好ましい実施例を本明細書に記載したが、本発明の権利範囲は記載された実施例に制限されるものと解析されてはいけず、当業者であれば、本発明の権利範囲内で本明細書に記載の内容を変形し実施できると判断される。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の微生物は、優れた腸内生存性と、高効率の多糖類産生能を有しており、腸内で生存しつつ、低糖類の炭素化合物を高分子の多糖類に転換させ体内に吸収される炭素化合物の量を減らすことにより、肥満および糖尿病の治療および予防効果を有する。なお、β−グルクロニダーゼによる有害性もなく、体重調節や、整腸作用、そしてコレステロール吸収の抑制などの効果を現わす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による微生物を摂取したラットの体重の変化を示す図表である。
【図２】本発明による微生物を摂取したラットの体重増加の変化を示す図表である。
【図３】本発明による微生物を摂取したラットの代謝効率の変化を示す図表である。
【図４】本発明による微生物を摂取したラットの血中コレステロールの変化を示す図表である。
【図５】本発明による微生物を摂取したラットの血糖値の変化を示す図表である。

Claims

多糖類物質を産生するラクトバシラス・ロイテリ（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｅｕｔｅｒｉ；ＫＣＴＣ−１０３０１ＢＰ）。
多糖類物質を産生する薬学的な有効量のラクトバシラス・ロイテリ（ＫＣＴＣ−１０３０１ＢＰ）と担体とでなる肥満症予防・治療用製剤。
前記肥満症予防・治療用製剤を腸溶性の被覆物質で覆ったことを特徴とする請求項２に記載の肥満症予防・治療用製剤。
多糖類物質を産生するラクトバシラス・ロイテリ（ＫＣＴＣ−１０３０１ＢＰ）を有効成分として含む食品組成物。
前記食品組成物が体重減少効果を有するものであることを特徴とする請求項４に記載の食品組成物。
多糖類物質を産生する薬学的な有効量のラクトバシラス・ロイテリ（ＫＣＴＣ−１０３０１ＢＰ）と担体とでなる糖尿病予防・治療用製剤。
前記糖尿病予防・治療用製剤を腸溶性被膜物質で覆ったことを特徴とする請求項６に記載の糖尿病予防・治療用製剤。