JP5106935B2 - 生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物 - Google Patents
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1995年、Cherng氏などはベニクスノキタケ子実体の抽出物中に三種の新しいエルゴスタン(ergostane)を骨格とするトリテルペノイド:antcin A、antcin Bとantcin C(引用文献1)が含まれることを発見した。Chen氏などはエタノールによりベニクスノキタケ子実体を抽出後、zhankuic acid A、zhankuic acid B 及びzhankuic acid Cなど三種のトリテルペノイドを発見した(引用文献2)。
この他、Chiang氏などは1995年、子実体抽出物中より別の三種のセスキテルペンラクトン(sesquiterpene lactone)と二種のビスフェノール類派生物である新しいトリテルペノイドを発見した。これがすなわち、antrocin, 4,7-ジメトキシ-5-メチル-1,3-ベンゾジオキソール(4,7-dimethoxy-5-methy-1,3- benzodioxole)と2,2',5,5'-テラメトキシ-3,4,3',4'-ビ-メチルレネジオキシ-6,6'-ジメチルビフィニール(2,2',5,5'-teramethoxy-3,4,3',4'-bi- methylenedioxy-6,6'- dimethylbiphenyl)(引用文献3)である。
1996年になって、Cherng氏などは同様の分析方法により再度四種の新しいトリテルペノイド:antcin E、antcin F、methyl antcinate G、methyl antcinate H(引用文献4)を発見した。
またYang氏などは二種のエルゴスタンを骨格とする新化合物zhankuic acid D、zhankuic acid Eと三種のラノスタン(lanostane)を骨格とする新化合物:15 α -アセチル-デハイドロサルファレニック酸(15 α -acetyl-dehydrosulphurenic acid)、デハイドロエブリコイック酸(dehydroeburicoic acid)とデハイドラサルファレニック酸(dehydrasulphurenic acid)(引用文献5)を発見した。
内、ベニクスノキタケ抽出物が含む抗疲労の成分についてはなお、さらなる研究により明らかにされることが待たれている。よってもし該抽出物中に含まれる抗疲労に真に有効な成分を探し出し、ベニクスノキタケをヒトの生理的疲労の緩和に応用することができれば、非常に大きな益となる。
[引用文献2] Chen, C. H., and Yang, S. W. 1995. New steroid acids from Antrodia cinnamomea, −a fungus parasitic on Cinnamomum micranthum. J. Nat. Prod. 58:1655-1661
[引用文献3] Chiang, H. C., Wu, D. P., Cherng, I.W., and Ueng, C. H. 1995. A sesquiterpene lactone, phenyl and biphenyl compounds from Antrodia cinnamomea. Phytochemistry. 39:613-616
[引用文献4] Cherng, I. H., Wu, D. P., and Chiang, H. C. 1996. Triteroenoids from Antrodia cinnamomea. Phytochemistry. 41:263-267
[引用文献5] Yang, S. W., Shen, Y. C., and Chen, C. H. 1996. Steroids and triterpenoids of Antrodia cinnamomea−a fungus parasitic on Cinnamomum micranthum. Phytochemistry. 41:1389-1392
それはベニクスノキタケ抽出物中から構造式(1)を備える化合物を分離純化する。
請求項2の発明は、前記化合物はベニクスノキタケの有機溶剤抽出物中から分離製造することを特徴とする請求項1記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項3の発明は、前記有機溶剤はエステル類、アルコール類、アルケン類或いはハロセンにより組成するグループから選択することを特徴とする請求項2記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項4の発明は、前記アルコール類はエタノールであることを特徴とする請求項3記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項5の発明は、前記化合物はベニクスノキタケの水抽出物中より分離製造することを特徴とする請求項1記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項6の発明は、前記化合物は4-ハイドロキシ-2,3-ジメトキシ-6-メチル-5(3,7,11-トリメチル-ドデカ-2,6,10-トリエニル)-シクロヘキセ-2-エンオン(4-hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methy-5(3,7,11- trimethyl-dodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enone)であることを特徴とする請求項1記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項7の発明は、前記化合物は運動後の体内クレアチンリン酸キナーゼ(creatine phosphate kinase)の代謝を促進し、こうして抗疲労効果を達成することを特徴とする請求項1或いは6記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項8の発明は、前記運動は80%最大酸素摂取量の高強度消耗運動であることを特徴とする請求項7記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項9の発明は、前記化合物は運動後の体内血中アンモニア(Ammonia)の代謝を促進し、こうして抗疲労効果を達成することを特徴とする請求項1或いは6記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
請求項10の発明は、前記運動は80%最大酸素摂取量の高強度消耗運動であることを特徴とする請求項9記載の生理的疲労の緩和に用いるベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物としている。
この他、4-ハイドロキシ-2,3-ジメトキシ-6-メチル-5(3,7,11-トリメチル-ドデカ-2,6,10-トリエニル)-シクロヘキセ-2-エンオン化合物が備える抗疲労効果について明らかにするため、本発明中では、80%最大酸素摂取量(80%VO2max)の消耗運動後の被験者体内のクレアチンリン酸キナーゼ、血中乳酸、血糖、血中アンモニア、遊離脂肪酸などの疲労指数を計測することにより、ベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物の抗疲労能力を測定する。該各生物化学テストの結果により、4-ハイドロキシ-2,3-ジメトキシ-6-メチル-5(3,7,11-トリメチル-ドデカ-2,6,10-トリエニル)-シクロヘキセ-2-エンオンは、運動が引き起こす生理的疲労を緩和する効果を備えることが証明された。前記実施方式に対して以下に詳細に説明する。
よって先ずは最大酸素摂取量を測定し、80%最大酸素摂取量の速度を推算する。内、酸素摂取量とは心臓の送出量と動脈静脈の血中酸素濃度差の乗を指し、最大酸素摂取量は人が海抜ゼロメートルで最も激しい運動を行った時、組織細胞が一分間に消耗、或いは利用することができる最高値を示す。それは心肺能力を評価するための最良の指標である。本発明は実験室内直接測定法により、ランニングマシーンを利用し、運動負荷を徐々に最大運動負荷まで上げた時、気体分析器を用い最大酸素摂取量を直接測定する。この種の徐々に運動負荷が上昇する持続性運動は、実際の最大酸素摂取能力をより的確に誘発可能であるため、最大酸素摂取量を直接、正確に測定可能な方法である。
続いて、被験者をランニングマシーン上に立たせ、気体採取マスクを装着する。該気体採取マスクと呼吸管を連接し、しかも該呼吸管は気体分析器と連通し、こうして被験者の呼気は気体採取マスクと呼吸管を通して気体分析器中に伝送される。
次にランニングマシーンの回転速度を9.6km/hrに固定し、テスト開始時の0〜3分以内はランニングマシーンは斜度0%に設定する。テスト開始3分後から、3分毎にランニングマシーンの斜度を3%づつ上げ、被験者が消耗した時点で運動を停止する。気体分析器のデータを分析後、毎回斜度を上げた時の前1分間と運動消耗前の酸素摂取量を求め、テスト中で得られた最大値は最大酸素摂取量である。
また、最大酸素摂取量到達の判断標準は少なくとも以下の条件の内の2項目に同時に符号する必要があり、それによって最大酸素摂取量と判定する。
被験者が既に全力を尽くし、運動テストを続けることができない(被験者の足の動きが遅くなり、コンベアベルトに合わせて前進することができない)。
心拍数が(220−年齢)±10回/分に達した。
呼吸比率(respiratory quotient, RQ)が1.1以上。
自覚量表(rating perceived exertion, RPE)が既に18或いは19段階に達した。
その結果は表1に示す。
表1、被験者基本データとその最大酸素摂取量。
中枢疲労を引き起こすメカニズムには低血糖(hypoglycemia)、血液中の必須アミノ酸濃度の変化、大脳中枢神経伝達物質濃度の変化がある。
周辺疲労のメカニズムには、筋肉中のリン酸クレアチン(phospocreatine; PC)消耗による血中アンモニア増加、筋肉中のグリコーゲンの消耗、酸素の供給不足などのエネルギー欠乏現象、及び筋肉中の水素イオン蓄積による乳酸の増加、筋肉中のリン酸蓄積などの代謝物蓄積がある。
続いて、オーダーバランス(order balance)原則に基づき、各被験者は以下の各組テストを受ける必要がある。それは、運動せずプラシーボ薬(PR)を与える、運動しプラシーボ薬を与える(PE)、運動せずベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与える(DR)、運動しベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与える(DE)である。しかも異なる組のテストを受ける被験者は1週間を一期とする該組試験を完了後、一週間の休息を取り、すべての被験者が上記4組のテストを受けるまで、さらに次の組のテストを継続し受けなければならない。
内、行う運動は、前記で測定された80%最大酸素摂取量運動負荷の強度(7.61±1.87)によりランニングマシーン上で行い、被験者が運動消耗(exhausted)に達するまで続ける。しかも運動後は被験者にベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物或いはプラシーボ薬を与える。
プラシーボ薬の投与量は一日0.2g/体重(kg)で、ベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物の投与量は一日0.2g/体重(kg)である。テストは一期7日間とし、運動前、消耗運動後第0、0.5、1、2、24、48、72、120、168時間に静脈採血を行う。血液は抗凝血剤(EDTAなど)を含む収拾管により収集し、3000xgで10分間遠心処理を行い、血漿部分を採取し、後続のクレアチンリン酸キナーゼ、血中乳酸、血糖、血中アンモニア、遊離脂肪酸などの疲労指数の生物化学分析を行う。また運動前と運動後に異なる補充物質を与えた場合の生理及び生物化学値の変化も比較する。
すべての生物化学分析数値は平均数と標準誤差(Mean±SEM)により示し、しかも該各分析数値は二元配置分散分析(repeated measurement two way ANOVA)により、組内、組間の各採血点の差異検定を行い、HSD 法(Tukey’s honestly significant difference )により事後比較を行う。統計後に達する顕著な水準の臨界値をα=0.05とする。該各生物化学値の分析方式及びその結果は以下に詳述する。
正常状況時には、血清中のクレアチンリン酸キナーゼ活性は非常に低いが、運動時筋肉の収縮過程において、クレアチンリン酸キナーゼはアデノシントリフォスフェイト(adenosine triphosphate, ATP)とリン酸クレアチン(phosphate creatine, PC)の間の高エネルギーリン酸鍵を誘発する。
その化学式は以下の通りである。
運動過程において、クレアチンリン酸キナーゼ活性を高める原因は以下の通りである。すなわち運動時の酸素の欠乏により代謝産物が蓄積し、細胞内外のカルシウムイオンのバランスが崩れる。これにより、筋肉細胞膜の貫通性が高まり、或いは筋肉を伸ばす構造が損傷又は血腫が発生するなど筋肉細胞膜が損傷を受ける。これがクレアチンリン酸キナーゼを血液に出し循環させる。よって、クレアチンリン酸キナーゼはしばしば運動強度と筋肉細胞損傷の指標酵素として用いられる。
定量の血漿中にリン酸クレアチングルコースオキシダーゼ (creatine phosphate glucose oxidase)を加え反応後、さらに4-アミノアンチピリン(4-aminoantipyrine)と1,7-ジハイドロキシナフタリン(1,7-dihydroxynaphthalene)を加え、プレオキシダーゼ(preoxidase)作用を経て白色化合物を生じる。さらに680nm波長下においてその吸光度を測定し、さらにクレアチンリン酸キナーゼ濃度を換算し得る。結果は表2と図1に示す。
表2、被験者が消耗運動を行い或いは運動せず、それぞれプラシーボ薬或いはベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充後、各時間時点でのクレアチンリン酸キナーゼ濃度(U/L)
*はp<05を示し、前測定と差異が存在する。aはp<05を示し、同時間点のPR組より顕著に大きい。bはp<05を示し、同時間点のPE組より顕著に大きい。cはp<05を示し、同時間点のDR組より顕著に大きい。dはp<05を示し、同時間点のDE組より顕著に大きい。
この他、運動ありでプラシーボ薬を与えた組(PE)は消耗運動を行った後、そのクレアチンリン酸キナーゼ濃度は明らかに(p<0.05)運動ありでベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与えた組(DE)より高い。しかもこの種の濃度差異は消耗運動を1時間持続後から、運動後72時間まで観察することができる。この結果は、消耗運動後に直ちにベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充すれば、筋肉損傷を示す指標であるクレアチンリン酸キナーゼの濃度を効果的に低下させることができ、運動後に生じる生理的疲労の緩和に効果があることを示している。
定量の血漿中にグルコースオキシダーゼ(glucose oxidase)を加え反応後、さらに4-アミノアンチピリン(4-aminoantipyrine)と1,7-ジハイドロキシナフタリン(1,7-dihydroxynaphthalene)を加え、プレオキシダーゼ(preoxidase)作用を経て紅色化合物を生じる。その反応式は以下の通りである。
表3、被験者が消耗運動を行い或いは運動せず、それぞれプラシーボ薬或いはベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充後、各時間時点での血糖濃度(mg/dl)
*はp<05を示し、前測定と差異が存在する。aはp<05を示し、同時間点のPR組より顕著に大きい。bはp<05を示し、同時間点のPE組より顕著に大きい。cはp<05を示し、同時間点のDR組より顕著に大きい。dはp<05を示し、同時間点のDE組より顕著に大きい。
この他、運動ありでプラシーボ薬を与えた組(PE)及び運動ありでプラシーボ薬を与えた組(DE)の2組は、80%最大酸素摂取量の高強度消耗運動後0.5時間の空腹時血糖濃度は運動前の水平に回復し、安静値に近付いている。
この結果は、運動後にベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充すれば、空腹時血糖の代謝に影響がないことを示している。
定量の血漿中にブロンフェノールブルー(bromphenol blue)を加え作用後、青色化合物を生じる。その反応式は以下の通りである。
表4、被験者が消耗運動を行い或いは運動せず、それぞれプラシーボ薬或いはベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充後、各時間時点での血中アンモニア濃度(μg/dl)
*はp<05を示し、前測定と差異が存在する。aはp<05を示し、同時間点のPR組より顕著に大きい。bはp<05を示し、同時間点のPE組より顕著に大きい。cはp<05を示し、同時間点のDR組より顕著に大きい。dはp<05を示し、同時間点のDE組より顕著に大きい。
運動2時間後に、運動ありでベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与えた組(DE)と運動ありでプラシーボ薬を与えた組(PE)間の血中アンモニア濃度数値は、統計上顕著な(p<0.05)差異が見られる。
この他表4と図3に示すように、運動24時間後に、運動ありでベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与えた組(DE)の血中アンモニア濃度は顕著に(p<0.05)運動前より低い。同時間時点を比較すると、同様に消耗運動を行った後、運動ありでプラシーボ薬を与えた組(PE)の血中アンモニア濃度は、運動前の数値に近似しており、上記血中アンモニア濃度が顕著に低下する効果は見られなかった。よって、この結果は運動後にベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充すれば、血中アンモニアの代謝を助け、運動後に体内に蓄積した血中アンモニアの迅速な代謝を促し、これにより消耗運動後に生じる生理的疲労を緩和することができることを示している。
定量の血漿中に乳酸オキシダーゼ (lactate oxidase)を加え反応後、さらに4-アミノアンチピリン(4-aminoantipyrine)と1,7-ジハイドロキシナフタリン(1,7-dihydroxynaphthalene)を加え、プレオキシダーゼ(preoxidase)作用を経て紅色化合物を生じる。その反応式は以下の通りである。
表5、被験者が消耗運動を行い或いは運動せず、それぞれプラシーボ薬或いはベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充後、各時間時点での血中乳酸濃度(mmol/l)
*はp<05を示し、前測定と差異が存在する。aはp<05を示し、同時間点のPR組より顕著に大きい。bはp<05を示し、同時間点のPE組より顕著に大きい。cはp<05を示し、同時間点のDR組より顕著に大きい。dはp<05を示し、同時間点のDE組より顕著に大きい。
この結果により、運動後にベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充しても、血中乳酸の代謝には影響がないことが分かる。
この他、脂肪分解速度が上がり、血漿中の遊離脂肪酸濃度が増加すると、遊離脂肪酸は血中トリプトファン(Tryptophan)とアルブミン(Albumin)上での結合位置を相互に競争し、血中遊離トリプトファンの増加を招く。トリプトファンはセロトニンの前駆物で、トリプトファンが脳に入ると、セロトニンの合成速度が上昇する。脳中セロトニンが増加すると中枢神経のある方面の作用システムを破壊する。すなわち、ドーパミン活性の低下などが起こり、疲労の発生と睡眠反応を招く。よって、血液中の遊離脂肪酸の濃度は脂肪分解と疲労発生の指標とすることができる。
表6、被験者が消耗運動を行い或いは運動せず、それぞれプラシーボ薬或いはベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充後、各時間時点での遊離脂肪酸濃度(μmol/l)
*はp<05を示し、前測定と差異が存在する。aはp<05を示し、同時間点のPR組より顕著に大きい。bはp<05を示し、同時間点のPE組より顕著に大きい。cはp<05を示し、同時間点のDR組より顕著に大きい。dはp<05を示し、同時間点のDE組より顕著に大きい。
この結果により、運動後にベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充しても、血中遊離脂肪酸の代謝には影響がないことが分かる。
運動後の血中アンモニアの代謝に対しては、消耗運動後に直ちにベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充した組(DE)では運動2時間後に、その回復効果はベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充しなかった組(PE)より顕著に(p<0.05)優れている。
さらに血糖、血中乳酸、遊離脂肪酸などの疲労指数においては、運動ありでプラシーボ薬を与えた組(PE)と運動ありでベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を与えた組(DE)間には顕著な差異が認められない。よって、80%最大酸素摂取量高強度消耗運動後に直ちにベニクスノキタケのシクロヘキサンケトン化合物を補充すれば、体内クレアチンリン酸キナーゼと血中アンモニアの回復に効果があり、これにより生理的疲労を緩和する効果を達成することができる。
Claims (9)
- 4-ハイドロキシ-2,3-ジメトキシ-6-メチル-5(3,7,11-トリメチル-ドデカ-2,6,10-トリエニル)-シクロヘキセ-2-エンオン(4-hydroxy-2,3-dimethoxy-6-methy-5(3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6,10-trienyl)-cyclohex-2-enone)を含有することを特徴とする生理的疲労の緩和に用いるための医薬組成物。
- 前記化合物はベニクスノキタケの有機溶剤抽出物中から分離製造することを特徴とする、請求項1記載の医薬組成物。
- 前記有機溶剤はメタノール、エタノール、プロパノール、アセチジン、ヘキサン、クロロメタン、エチルクロライドからなるグループから選択することを特徴とする請求項2記載の医薬組成物。
- 前記有機溶媒はエタノールであることを特徴とする請求項3記載の医薬組成物。
- 前記化合物はベニクスノキタケの水抽出物中より分離製造することを特徴とする請求項1記載の医薬組成物。
- 前記化合物は運動後の体内クレアチンリン酸キナーゼ(creatine phosphate kinase)の代謝を促進し、こうして抗疲労効果を達成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記運動は80%最大酸素摂取量の高強度消耗運動であることを特徴とする請求項6記載の医薬組成物。
- 運動後に蓄積した血中アンモニア(Ammonia)の代謝を促進し、こうして抗疲労効果を達成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記運動は80%最大酸素摂取量の高強度消耗運動であることを特徴とする請求項8記載の医薬組成物。
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