JP5294149B2 - グルタミン含有血流増加用組成物 - Google Patents

Description

本発明はグルタミン含有血流増加用組成物に関する。詳しくは、医薬品、飲食物、飼料等として有用な、毛細血管での血流を増加させることのできるグルタミン含有血流増加用組成物に関する。

血液は酸素、栄養物、ホルモンなどの情報伝達物質、老廃物及び免疫細胞の運搬を担っている。すなわち肺、消化管、内分泌器官から血液へと供給された物質は心臓の拍動によって押し流され、全身に分布する毛細血管を通じて全身に運搬される。また老廃物などは全身の毛細血管を通じて血中に搬出され、肺や腎臓などの臓器より排出される。また常に一定温度に保たれている血液を循環させることにより体温維持にも一定の役割を果たす。このように毛細血管の血流は生体機能の維持に重要な役割を果たしているが、感染症や外傷などの疾病や疲労、老化及び環境の急激な変化など身体へのなんらかの負荷が生じた際にはこの血流も低下する。例えば脳の血流の低下が脳血管性痴呆及びアルツハイマー型痴呆にも関わっている可能性が指摘されているが、このように血流の低下は生体機能の低下を招くこととなる（非特許文献１）。また肝臓の代謝能は血流量の影響を受けることも報告されている（非特許文献２）。このため身体への負荷が生じている際に積極的に血流を増加させることは、体温の維持や物質の運搬などの機能を高め、積極的に生体機能を高める上で重要となる。
こうした血流増加剤としてカルシウム拮抗剤や細胞呼吸賦活剤、鎮けい剤、生体内酵素などが用いられてきた。

これらの血流増加剤には血圧の低下を目的として開発されてきた物質も含まれており、全身の血管に作用することから、毛細血管での血流増加のみでなく全身血圧にも影響を及ぼす可能性がある。またカリクレインなどの生体内酵素のように発痛などの別の作用を有するものもある。このため使い勝手と安全性に優れた血流増加法の開発が切望されている。
これまでの研究によりアルギニンは血管を拡張させることが知られており、その作用機構として、血管内皮細胞に発現する一酸化窒素合成酵素が血管を拡張させる一酸化窒素をアルギニンから合成することが明らかにされている。外部から投与されたアルギニンはただちに一酸化窒素の合成を引き起こし、この作用による血管の拡張が生じるが、食餌由来のアルギニンは通常こうした作用を示さない（非特許文献３）。
こうしたアルギニン摂取の作用は広く知られていたが、従来はアルギニンによる血管の拡張は血流の増加と同時に血圧の低下も生じさせると考えられてきた。例えば平均体重７８キログラムのヒトに３０グラムないし６グラムのアルギニンを静脈投与した検討では、３０グラムのアルギニン投与では血圧の低下及び血管抵抗の低下が生じたのに対して６グラムのアルギニン投与ではそのどちらも生じなかったことが報告されている（非特許文献４）。このほかにもアルギニンによる血流の増加は報告されているが、いずれの場合もアルギニン投与量が過大か、ポリフェノール類といった単独で血流増加作用を有する血流増加用組成物と併用する必要がある（非特許文献５、特許文献１、２）。このためアルギニン単独では血圧の低下を引き起こすことなく血流を増加させることは難しいと考えられてきた。こうした背景から発明者らのグループはアルギニン投与時の血流と血圧について詳細な調査を行い、血圧の低下を引き起こすことなく血流を増加させる投与法についての発明を完成させた。

米国特許第２００２１８２１６２号明細書 特開２００４−２６２８７８号公報 基礎老化研究２００１：２５（２）；８３−８８ 日本薬理学雑誌２００２：１１９；７−１４ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ １９９８；４６：４８９−４９７ Ａｎｅｓｔｈｅｓｉｏｌｏｇｙ １９９４；８０：１３２０−１３

本発明は毛細血管において効率的に血流を増加させる血流増加用組成物を提供することを目的とする。

本発明者らはグルタミンを投与した際の毛細血管の血流の変化を注意深く観察したところ、グルタミンを特定の範囲の用量で投与することにより毛細血管、特に肝臓及び脳の毛細血管の血流を増加させることを見出し、このような知見に基づいて本発明を完成した。
すなわち本発明は、グルタミンを含有する血流増加用組成物であって、グルタミンを１回あたりの投与量が２５ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量で含有する前記血流増加用組成物を提供する。
本発明はまた、グルタミンのみからなる血流増加用組成物であって、グルタミンを１回あたりの投与量が２５ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量で含有する前記血流増加用組成物を提供する。
本発明はまた、上記血流増加用組成物を含有する、痴呆、冷え性、肩凝り、くすみ、肝機能低下、免疫低下を予防、軽減又は治療するための医薬組成物を提供する。
本発明はまた、グルタミンを１回あたりの投与量が２５ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量で含有する血流増加用食品を提供する。
本発明はまた、上記血流増加用組成物を含有する飼料を提供する。

本発明によれば、全身血圧降下等の副作用を抑制しながら、毛細血管において血流を効果的に増加させることができる。特に、肝臓及び脳の毛細血管の血流を著しく増加させることができる。

本発明において用いることのできるグルタミンとしては、Ｌ体グルタミン及びそのハロゲン化物、好ましくは塩化物、生体内ですみやかにＬ体グルタミンに代謝されるＬ体グルタミン誘導体、例えばエステル、アミド、ペプチド、蛋白質、ピロリドンカルボン酸などの誘導体の形態、及び構成アミノ酸としてＬ体グルタミンを含むペプチドがあげられる。このうち、Ｌ体グルタミンが好ましい。
本発明の血流増加用組成物におけるグルタミンの含有量は、１回あたりの投与量が２５ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重、好ましくは５０〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量である。
本発明の血流増加用組成物におけるグルタミンの含有量は、組成物を投与した際の血漿中遊離グルタミン濃度の上昇が血漿１ミリリットルあたり１５ミリグラムから１８０ミリグラム、好ましくは２５ミリグラムから１８０ミリグラム、より好ましくは５０ミリグラムから１８０ミリグラム、更に好ましくは５０ミリグラムから１５０ミリグラムの範囲となるような用量のグルタミンに相当するのが好ましく、本発明の１回あたりの投与量はこれを満足するものである。ここで、血漿中遊離グルタミン濃度は、グルタミン投与後、１０分経過後の血漿を採取して、アミノ酸アナライザー（日立製作所製アミノ酸アナライザー、Ｌ８５００）を用いることにより測定することができる。
本発明では、本発明の組成物を投与する前の血流に対して２０％以上血流が増加したとき血流増加と判断する。これは、対照自体が１９％未満の血流の変動があることに起因している。

本発明においてはグルタミンにピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体のうちから選ばれる少なくとも1種類を併用させることが出来る。これはピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体が細胞へのアルギニン取り込みを促進し（特開２００４−１８４８３号公報）、これによって血管内皮細胞での一酸化窒素産生を高めることにより本発明でのグルタミンによる血流増加を強める可能性があることによる。また、水溶液中ではピロリドンカルボン酸はグルタミン酸からも生成可能であることから（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２０００；４８：６００３−６０１０）、本発明においてはピロリドンカルボン酸の代わりにグルタミン酸をグルタミンと併用することが出来る。

本発明において使用できるピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体としては、Ｌ体が好ましい。該酸は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属及びカルシウム等のアルカリ土類金属、アルギニン及びリジン等の塩基性アミノ酸、トリエタノールアミン等のアミン類等と塩を形成してもよい。該酸はまた、アルコール類と誘導体を形成してもよく、該酸から構成される酸無水物、ペプチド及びたんぱく質等の形態であってもよい。このうち、ナトリウム塩が好ましい。
本発明において使用できるグルタミン酸としては、Ｌ体グルタミン酸及び構成アミノ酸としてＬ体グルタミン酸を含むペプチドがあげられる。該酸は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属及びカルシウム等のアルカリ土類金属、アルギニン及びリジン等の塩基性アミノ酸、トリエタノールアミン等のアミン類等と塩を形成してもよい。該酸はまた、アルコール類と誘導体を形成してもよく、該酸から構成される酸無水物、小麦グルテン加水分解物などのペプチド及び小麦グルテンなどのたんぱく質等の形態であってもよい。このうち、Ｌ体グルタミン酸が好ましい。

本発明においてグルタミンと併用できるピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体からなる群から選ばれるアミノ酸の投与量は特に制限されないが、１回あたりの投与量が好ましくは６．２５ｍｇ／ｋｇ体重〜６００ｍｇ／ｋｇ体重、更に好ましくは２５〜３００ｍｇ／ｋｇ体重となる量が良い。
本発明の血流増加用組成物におけるグルタミンと、ピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体からなる群から選ばれるアミノ酸との配合比は、質量比にして１：４〜４：１、好ましくは１：２〜２：１とするのが好ましい。
このような比でグルタミンと、ピロリドンカルボン酸、ピロリドンカルボン酸塩およびピロリドンカルボン酸誘導体からなる群から選ばれるアミノ酸とを併有することにより、血流量が著しく増大するので好ましい。

本発明の血流増加用組成物は、脳血管性痴呆、アルツハイマー型痴呆、肩凝り、冷え性、くすみ、筋疲労、肝機能低下、免疫低下等の予防、軽減又は治療に好ましく用いることができる。血流を増加させることにより、痴呆、冷え性、肩凝り、くすみ又は筋疲労を予防、軽減又は治療できることが、基礎老化研究２００１：２５（２）；８３−８８、山梨医大紀要１９９９：１６；１５、日東電工技報１９９２：３０；１、特開２００２−２５５８２７、特開２００１−３１６２５６にそれぞれ報告されている。また、グルタミンを投与しても血圧の低下を引き起こさないことが一般に知られている（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｒｇｅｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ １９９２：５２；４９９）。本発明によれば、毛細血管、特に皮膚、脾臓、肝臓、心臓及び脳の毛細血管において優れた血流増大効果を発揮し、特にこれらの毛細血管において全身血圧低下を抑制しつつ、効率的に血流を増加することができるので、血流を体内に分布させることができる。
本発明の血流増加用組成物は、医薬組成物形態の他、血流増加のために用いられるものである旨の表示を附した食品、健康食品、栄養補助食品（サプリメント）、栄養組成物又は飼料等の形態をとることもできる。投与量は、通常、投与対象の体重及び健康状態等に依存して変化するが、成人に使用する場合、グルタミンとして１日あたり好ましくは４．５ｇ〜２７ｇ、より好ましくは９ｇ〜２７ｇである。製品の包装形態として、１単位包装当り１〜２７ｇ、例えば１ｇ、２ｇ、３ｇ、４g、４．５ｇ〜２７ｇのいずれか１つの包装形態であることが可能である。包装形態１ｇ、２ｇ、３ｇ、４gなどの場合は、１日のうちに、複数回、投与することができる。

医薬組成物形態の場合、医薬的に許容できる担体又は希釈剤、例えばカルボキシメチルセルロース・エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポテトスターチ・コーンスターチ等の澱粉類、乳糖・ショ糖等の糖類、ピーナツ油・コーン油・ゴマ油等の植物性油、ポリエチレングリコール、アルギン酸、ゼラチン、タルク等と混合し、錠剤・散剤・丸剤・顆粒剤・カプセル剤・シロップ等の経口剤、皮下注射剤・静脈内注射剤・筋肉内注射剤・硬膜外腔注射剤・クモ膜下腔注射剤等の注射剤、経鼻投与製剤・経皮製剤・軟膏剤等の外用剤、直腸坐剤・膣坐剤等の坐剤、点滴剤等の剤形とすることができる。
本発明の医薬組成物は、更に、中枢神経用薬、末梢神経用薬、循環器用薬、ホルモン剤、抗ホルモン剤、ビタミン剤、滋養強壮薬、解毒剤、抗腫瘍剤、アレルギー用薬、生薬、漢方製剤、化学療法剤、生物学的製剤、診断用薬など医薬品として使用されている他の有効成分を含有することもできる。
本発明の医薬組成物は、経口的又は非経口的に、例えば経腸、経静脈投与することもできる。

食品形態として、従来にない食品形態、例えばサプリメント等の形にして用いることができるが、一般食品の形態で使用することも可能である。そして、これら食品中に、適宜の添加剤を使用して常法により調製することもできる。このような添加剤としては味を調整改良する果汁、デキストリン、環状オリゴ糖、糖類（果糖ブドウ糖液糖、蔗糖）、酸味料、香料、抹茶粉末、油脂、テクスチャーを改善する乳化剤、コラーゲン、全脂粉乳、増粘多糖類や寒天（ゼリー飲料の場合）など通常健康食品の成分として使用されているものを挙げる事が出来る。
本発明の食品は、更に、アミノ酸、ビタミン、卵殻カルシウム、パントテン酸カルシウム、その他のミネラル類、ローヤルゼリー、プロポリス、蜂蜜、食物繊維、アガリクス、キチン、キトサン、カプサイシン、ポリフェノール、カロテノイド、脂肪酸、ムコ多糖、補酵素、抗酸化物質などを配合することにより健康食品とすることもできる。

本発明の血流増加用組成物はまた、ブタ、ウシ、ヒツジ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、サル等の哺乳動物の飼料としてもよく、例えば、当該技術分野において周知の方法にしたがい、飼料用の固体又は液体の添加剤とすることもできる。
本発明の血流増加用組成物の製品形態には特別の制限は無く、通常用いられているアミノ酸の摂取できる形態であればいずれの形態でもよい。このような形態としては経口摂取であれば適当な賦形剤を使用した粉末、顆粒、タブレット、液体（飲料、ゼリー飲料）、キャンディ（チョコレート等）、あるいは上記１種あるいは２種のアミノ酸の単なる混合物を挙げることが出来る。また静脈投与であれば上記１種あるいは２種のアミノ酸を含有した輸液、水溶液、用時調製のためのアミノ酸粉末を挙げることが出来る。

本発明における重要な効果指標である、毛細血管の血流の測定に際しては、レーザードップーラー血流計（オメガウェーブ製ＦＬＯ−Ｎ１）またはマイクロスフィア（トライトン・テクノロジー社製ＤＹＥ−ＴＲＡＫ ＶＩＩ＋）等を用いて行うことができる。

以下、試験例により本発明を更に詳細に説明する。
試験例（ラットにグルタミンを経口投与した際の各種臓器の血流の変化量の確認）
（１）試験の概要：
（ａ）ラットを対象にグルタミン投与時の複数の臓器での毛細血管での血流の変化を測定した。
（ｂ）体重４００グラム前後のＳＤ系雄ラットを対象とした。
（ｃ）ラットをペントバルビタールで麻酔し、心臓左心室及び右足の大腿部にカテーテルを留置した。麻酔から回復させた後に経口ゾンデを用いて胃内にグルタミンを体重１キロあたりアミノ酸として５０ミリグラムの用量で注入した。これらのアミノ酸液の投与の前後に頚動脈から左心室に留置したカテーテルから各々黄色及び赤色のマイクロスフィアを注入し、心臓から全身の臓器の毛細血管に分布したマイクロスフィア量を比較することにより各臓器のグルタミン投与前後の血流を比較した。また陰性対象群には蒸留水を投与した。

（ｄ）グルタミンは腹部皮膚、脾臓、肝臓、心臓及び脳において他の臓器よりも強く血流を増加させることが確認された。
（ｅ）以上の結果から、体重１キロ当たり５０ミリグラムのグルタミンを投与したラットでは、腹部皮膚、脾臓、肝臓、心臓及び脳の毛細血管での血流の増加が顕著に認められており、本発明のグルタミン投与の効果は腹部皮膚、脾臓、肝臓、心臓及び脳において特に顕著であると考えられた。

（２）試験の詳細
（ａ）各投与群の構成：下記第１表に示す。
第１表

（ｂ）手術：麻酔下のラットの頚動脈と大腿動脈にカテーテルを挿入し、各々のカテーテルからマイクロスフィア投与とサンプル血液の採取を行った。
（ｃ）血流の測定：３０分間のグルタミン投与の直前及び直後に黄色及び赤色マイクロスフィアを左心室内に留置したカテーテルより注入した。二度目のマイクロスフィア投与から十分な時間を置いた後にラットを安楽死させ、筋肉、消化管、肝臓、腎臓、脾臓、心臓、脳、脂肪組織、腹部皮膚を取り出したのちに、各臓器に含まれるマイクロスフィアを回収し、マイクロスフィア量から算出した血流の変化率を各臓器ごとに求めた。
（ｄ）試験結果：グルタミン投与試験で観察された血流の変化を下記第２表にまとめた。

第２表
アミノ酸投与後の血流の変化（投与前を１００％とした際の変化率）
＊印はグルタミン投与群において他の臓器よりも強い血流の増加が確認された臓器を示す。

Claims (5)

1. 有効成分としてグルタミンのみを含有する血流増加用組成物であって、グルタミンを１回あたりの投与量が２５ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量で含有する前記血流増加用組成物。
2. 前記組成物が、グルタミンを１回あたりの投与量が５０ｍｇ／ｋｇ体重〜１５０ｍｇ／ｋｇ体重となる量で含有する請求項１記載の血流増加用組成物。
3. グルタミンが、Ｌ-グルタミン、Ｌ-グルタミン塩化物からなる群から選ばれる請求項１又は２記載の血流増加用組成物。
4. 一単位包装当りグルタミンを、アミノ酸遊離体換算量で、１ｇ〜２７ｇ含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の血流増加用組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の血流増加用組成物を含有する、痴呆、冷え性、肩凝り、くすみ又は筋疲労を予防、軽減又は治療するための医薬組成物。