JP5820194B2 - 新たな抗カンジダ活性組成物 - Google Patents
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上記植物精油の中で、ジンジャー精油は、すでに日本各地で栽培され、ないしは自生しているショウガを原料として生産することが可能である。したがって本発明により、ジンジャー精油の新たな用途が実用化されれば、国内産業の育成に結びつく可能性がある。現在、大部分の植物精油は専ら輸入に頼っており、それらを国産化しようとする場合、原料となる芳香性ハーブを栽培するために新しく広大な面積の農地を必要とし、そのために投資コストが過大となって直ちに国産化できる可能性は低い。
ショウガ(Zingiber officinate Rosc.)は、熱帯アジア原産のショウガ科の多年草で、利用部位は秋期に収穫される根茎である。用途としては、香辛料としての食用の他、漢方などの医療用としても用いられる。ショウガの水蒸気蒸溜によって得られるジンジャー精油には、主成分として、ジンギベレンやファルネセンなどのセスキテルペン類、シトラール、1,8−シネオールなどのモノテルペン類が含まれており、血液循環の促進、抗ウイルス、鎮痛といった効果を示すことが報告されている。セスキテルペンおよびモノテルペンとは、それぞれ炭素数が15個、10個から成るテルペン類を指す。ジンジャー精油には、抗菌、抗真菌作用も知られているが、その効果は他の精油に比較してとくに強いものではない。
カプリン酸は、炭素数10の中鎖脂肪酸で、ココナッツ油、ヤシ油、パーム油といった食用油に多く含まれるが、ほとんどはトリグリセリド分子の構成脂肪酸として結合型で存在している。カプリン酸は、香料、染料、医薬品などの各種化学工業において有機合成の原料として用いられる一方、食品添加物としての使用も認可されている。一般に、カプリン酸、カプロン酸(炭素数6)、カプリル酸(炭素数8)などの中鎖脂肪酸は、非結合型で抗真菌作用を発揮することが知られている。
以上述べてきたように、ゲラニオール、オイゲノール、シトラールといった精油成分そのもの、またはそれらを比較的多く含む植物精油、およびカプリン酸などの中鎖脂肪酸が、それぞれ抗真菌作用を発揮することは公知の事実である。しかしながら特定の精油成分またはそれらを含む植物精油とカプリン酸とを併せて使用することによって抗真菌作用が相乗的に高まるという知見は、これまで報告されたことはなく公知ではない。
カンジダは、健常人にも見い出せる常在性真菌であるが、ときによって病原性を示し、口腔や腟、皮膚のカンジダ症の原因となる。口腔カンジダ症は、舌の疼痛や味覚異常などの症状を呈してQOLの低下をもたらす感染症で、とくに高齢者に発症頻度が高く、老人ホームにおいてはその治療や予防が重要な課題となっている。口腔カンジダ症の原因菌は、その大半がカンジダ・アルビカンスCandida albicansである。女性の腟カンジダ症も発症頻度が大変高く、局所の痒み、発赤、帯下がみられ、QOLが低下する。膣カンジダ症の原因菌は、主にカンジダ・アルビカンスであるが、カンジダ・トロピカリスCandida tropicalis、カンジダ・グラブラタCandida glabrataなどの菌種も比較的高い頻度で検出される。後の2菌種は通常の抗真菌剤には抵抗性で、難治性かつ再発を繰り返しやすいとされている。
カンジダは、酵母形と菌糸形の2形性を示し、このうち菌糸形が病原性に直接関わっている。したがって菌糸形発育の阻害は、カンジダ感染症の予防に結びつくとされている。カンジダの酵母形および菌糸形発育それぞれに対するin vitro阻害試験の方法は確立されており、それによって、様々な材料のMIC(最少発育阻止濃度)を測定することができる。菌糸形発育に対するゲラニオール、オイゲノール、シトラール、およびカプリン酸の各IC95(95%発育阻止濃度)は、それぞれ25、200、50、3.13μg/mLであった。
一般に、微生物に対して抗菌物質を併用した場合の相乗的効果の定義は、2剤の個別的効果の和よりも有意に大きい効果を示した場合を指す。また相乗効果に対する評価は、以下の通り、チェッカーボード法によって2剤のMICの値から求めたFIC係数(fractional inhibitory concentration index)によっておこなうことができる。すなわちFIC係数が0.5未満の場合、相乗効果があると判定される。本発明のゲラニオールとカプリン酸を併用した場合、カンジダの菌糸形発育に対するFIC係数は0.28となり、相乗効果があると判定された。同様に、オイゲノールとカプリン酸を併用した場合、シトラールとカプリン酸を併用した場合、各FIC係数は、それぞれ同じく0.37となり、いずれも相乗効果があると判定された。
FIC係数の求め方
FIC係数=A1/A0+B1/B0
A0:A剤単独のMIC。 A1:A剤、B剤併用時のA剤のMIC
B0:B剤単独のMIC。 B1:A剤、B剤併用時のB剤のMIC
FIC係数による併用効果の評価
FIC<0.5 相乗効果
0.5<FIC<1.0 超相加効果
FIC=1.0 相加効果
1.0<FIC=2.0 不関
FIC>2.0 拮抗作用
マウスを用いた口腔カンジダ症の病態モデルも作成されており、それを用いて候補となる材料の治療効果、予防効果を評価することができる。ジンジャー精油とカプリン酸の併用は、重症度の指標である舌スコアを有意に改善し、さらにカンジダの深部組織(腎臓)への侵入を強く抑制した。
本発明の中のジンジャー精油は、日本各地で栽培され、ないしは自生しているショウガを原料として生産するため、栽培コストを大幅に低減することが可能であり、本発明によってジンジャー精油の新たな用途が実用化されれば、国内産業の育成に結びつく可能性がある。現在、大部分の植物精油は専ら輸入に頼っており、日本においてそれを生産しようとする場合、原料となる芳香性ハーブを栽培するために新しく広大な面積の農地が必要となり、そのための投資が過大となる可能性が高い。
カンジダの菌糸形発育に対する阻害試験は、帝京大学医真菌研究センター保存の菌株C.albicans TIMM1768株を用いておこなった。カンジダは、子牛血清を含む培地では専ら菌糸形をとり、培養器の表面に付着して発育する。2%子牛血清を含むRPMI−1640培地に、カンジダを菌数5×102、および予め各濃度を設定してDMSO(ジメチルスルフォキシド。培地中の最終濃度0.25%)に溶解したゲラニオール、オイゲノール、シトラールまたはカプリン酸を加えて最終液量を200μLとした。それを96穴マイクロプレートのウェルの中で、5%炭酸ガス存在下、37℃、16時間培養した。培養終了後、各ウェルの培養物を吸引除去し、生理食塩水180μLを入れて洗浄回収し、70%エタノール200μLを入れて残存しているカンジダを殺菌した。エタノールを除去して水道水で洗浄した後、染色液(0.1Mリン酸バッファーに溶解した0.01%クリスタルバイオレット液)100μLを入れてウェルの表面に付着したカンジダ菌を染色した。水道水で洗浄して余分な染色液を除去した後、0.04NHClを含む3−イソプロパノール150μLおよび0.25%SDS溶液50μLを入れて菌体に付着した色素を遊離させた。色素を遊離させた後、プレートをマルチスキャンフォトメーターにかけて、各ウェルのOD620nmを測定した。増殖阻害率は、以下の式により求めた。
増殖阻害率(%)=(1−サンプルOD/対照OD)×100
ゲラニオール、オイゲノール、シトラールおよびカプリン酸の各IC95(95%増殖阻害濃度)は、それぞれ25、200、50、3.13μg/mLであった。
ゲラニオール、オイゲノール、シトラール各成分とカプリン酸との併用による抗カンジダ活性の相乗効果については、チェッカーボード法により評価した。96穴マイクロプレート上にチェッカーボードを想定し、各精油成分、およびカプリン酸それぞれの濃度系列を各ウェルに交差させた。実験条件および測定方法などは、菌糸形発育に対する試験と同様とした。
ゲラニオールとカプリン酸を併用した場合、単独使用時の各IC95は、それぞれ25、3.13μg/mL、併用時の各IC95は、それぞれ0.78、0.78μg/mLであった。それらの数値を用いて以下の計算により求めたFIC係数は0.28となり、相乗効果があると判定された。
FIC係数=0.78/25+0.78/3.13=0.28<0.5
オイゲノールとカプリン酸を併用した場合、単独使用時の各IC95は、それぞれ200、6.25μg/mL、併用時の各IC95は、それぞれ6.25、1.56μg/mL、それらの数値を用いて計算したFIC係数は0.37となり、相乗効果があると判定された。
シトラールとカプリン酸を併用した場合、単独使用時の各IC95は、それぞれ50、3.13μg/mL、併用時の各IC95は、それぞれ0.78、25μg/mL、それらの数値を用いて計算したFIC係数は0.37となり、相乗効果があると判定された。
マウスを用いた口腔カンジダ症病態モデルによる評価は以下の方法によりおこなった。ICR系マウス(雌、6週齢)を用い、カンジダ菌接種前日に、免疫抑制を目的にプレドニゾロン100mg/kgを皮下注射した。また、その日から塩酸クロルテトラサイクリン15mg/mLを含有した水道水を自由に摂取させた。接種当日、マウスを安静状態に保つため、予めクロルプロマジン塩酸塩12mg/kgを筋肉内投与した。菌数を2×108cells/mlに調整したC.albicans菌懸濁液に綿棒を漬け、それを安静になったマウス口腔に擦り付けて接種した。ジンジャー精油およびカプリン酸は、各濃度3および1%になるようにTween80(終濃度1%)を用いて蒸留水に懸濁し、カンジダ菌接種3、24および27時間後に、マウス用胃ゾンデを用い、口腔内の舌背に滴下して投与した。接種2日後にマウスを安楽死させ、基準に従って舌症状スコアを評価した。その後マウス口腔内を綿棒で拭い、その綿棒に回収されたC.albicans菌体を生理食塩水中に懸濁した。その一定量をカンジダGS平板培地に塗布し、37℃、20時間培養して出現したコロニー数を計測した。コロニー数から当該個体の口腔に存在するカンジダ菌数を反映するCFU(colony forming unit)を算出した。また体内臓器へのカンジダの移行、増殖を評価するため、マウスを解剖して腎臓を摘出し、生理食塩水を加えてミキサーにより破砕した。その一定量をカンジダGS平板培地に塗布し、37℃、20時間培養して出現したコロニー数を計測した。その結果、生菌数については、それぞれの単独使用群、さらには併用群においても対照群に比較して有意の減少を認めなかったが、舌症状スコアについては、対照群5.48±0.13に対し、いずれの実験群も有意の改善を認め、とくに併用群においては1.29±0.49と著しい効果を示した。特記すべきは腎臓から検出されたカンジダで、各単独使用群においては菌数の減少は認められなかったものが、併用群においてはいずれのマウスからも菌は検出されなかった。また併用群のマウスは毛並みがよく、健康状態がより良好であることが窺われた。以上の結果は、とくにジンジャー精油とカプリン酸の併用が、カンジダの菌糸形発育を阻害してその粘膜感染を抑え、そればかりでなく、その先の病態であるカンジダの深部感染をも抑えていることを示している。
口腔カンジダ症や膣カンジダ症は再発を繰り返しやすく、しかも副作用および耐性菌出現リスクのために抗真菌剤の適用には限界がある。植物精油成分または植物精油とカプリン酸とを併用した組成物は、このようなリスクを考慮する必要がなく、患者は安心して利用することができる。
ショウガは日本各地で栽培され、ないしは自生し、植物精油の原材料として入手することが容易である。従って、ショウガから生産されるジンジャー精油の新たな用途が開発されれば、新たな国内産業の育成に結びつく期待もある。
実施例1.ジンジャー精油の調製と、その中に含まれている揮発成分の分析
実施例2.ゲラニオール、オイゲノール、シトラールおよびカプリン酸のカンジダ菌糸形発育に対する阻害活性
増殖阻害率(%)=(1−サンプルOD/対照OD)×100
ゲラニオール、オイゲノール、シトラールおよび市販カプリン酸の各IC95(95%増殖阻害濃度)は、それぞれ25、200、50、3.13μg/mLであった。
実施例3.カンジダ菌糸形発育に対するゲラニオール、オイゲノール、シトラール各成分とカプリン酸との併用による抗カンジダ活性の相乗効果
ゲラニオールとカプリン酸を併用した場合、各単独使用時のIC95は、それぞれ25、3.13μg/mL、併用時のIC95は、それぞれ0.78、0.78μg/mLであった。それらの数値を用いて以下の計算により求めたFIC係数は0.28となり、相乗効果があると判定された。
FIC係数=0.78/25+0.78/3.13=0.28<0.5
オイゲノールとカプリン酸を併用した場合、各単独使用時のIC95は、それぞれ200、6.25μg/mL、併用時のIC95は、それぞれ6.25、1.56μg/mL、それらの数値を用いて同様に計算したFIC係数は0.37となり、相乗効果があると判定された。
実施例4.マウス口腔カンジダ症モデルにおけるジンジャー精油およびカプリン酸併用の治療効果
表および図の簡単な説明
Claims (2)
- 以下の成分:
0.78μg/ml濃度のゲラニオールまたは該濃度のゲラニオールを含む植物精油と、0.78μg/ml濃度のカプリン酸、または
6.25μg/ml濃度のオイゲノールまたは該濃度のオイゲノールを含む植物精油と、1.56μg/ml濃度のカプリン酸、
を含む抗カンジダ活性組成物。 - ゲラニオールを含む植物精油がパルマローザ油またはゼラニウム・エジプト油であり、オイゲノールを含む植物精油がクローブ油である請求項1の抗カンジダ活性組成物。
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