JP5916387B2 - ジペプチジルペプチダーゼ−4阻害剤 - Google Patents
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Description
本発明において、上記豆類を微生物で処理する方法は特に限定されない。例えば、豆類材料を必要に応じて上記前処理した後、その表面に微生物を生育させることや、微生物を生育させた後に水を添加しさらに反応させることによって、豆類中の蛋白質のペプチド結合を加水分解させる方法が挙げられる。さらに、豆類材料やその処理物を水などの液体に懸濁及び/又は溶解した状態で微生物を生育させる方法や、液体の豆類加工物に微生物を生育させる方法なども挙げられる。
また、本発明において、上記豆類を蛋白質分解酵素で処理する方法も特に限定されない。豆類材料を必要に応じて上記前処理した後、その表面に蛋白質分解酵素を振りかけたり、豆類材料やその処理物を水などの液体に懸濁及び/又は溶解した状態で蛋白質分解酵素を作用させることで、類中の蛋白質のペプチド結合を加水分解させる方法の他、液体の豆類加工物に蛋白質分解酵素を添加する方法などが挙げられる。
一般に、蛋白質を加水分解してペプチドを得る製法は、苦みや臭みが出やすいことが知られている。しかし、小豆またはインゲン豆を、微生物、または、微生物が産生する蛋白質分解酵素で処理して得られる本発明のDPP−4阻害剤、または、大豆を、麹菌または麹菌由来の蛋白質分解酵素で処理して得られる本発明のDPP−4阻害剤は、苦みや臭みが少なく、特に、麹菌や麹菌由来の蛋白質分解酵素を用いた場合に、呈味性に優れたDPP−4阻害剤を作製することが出来る。従って、本発明のDPP−4阻害剤は、呈味性に優れていることが好ましい経口摂取用の組成物に特に好ましく利用できる。ここで言う経口摂取用組成物とは、人又は家畜、ペットなどが経口的に摂取する組成物のことを言い、具体的には飲食品、医薬品、飼料等のことを言う。
また、本発明は、上記DPP−4阻害剤を投与対象に投与する、糖尿病の予防及び/又は改善方法でもある。また本発明は、上記DPP−4阻害剤を投与対象に投与する、血糖値の上昇抑制方法でもある。糖尿病の予防とは、糖尿病の発生リスクの軽減も含まれる。また、上記の場合の投与対象としては、糖尿病患者、糖尿病予備軍(正常域ではあるが血糖値が高めであるもの、遺伝的要因または生活習慣から糖尿病になるリスクが高いことが指摘されるもの)が好ましいが、健常者も含まれる。
本発明においては、市販の測定キット(BIOMOL社製 DPP−4 Drug Discovery kit)を用いて、キット添付の説明書に準じてDPP−4活性を測定し、その値を比較することでDPP−4阻害活性を評価した。以下に、簡単に測定方法を示す。
測定キットに付属の白色の96ハーフエリアプレートに、ブランクのウェルには50μL、コントロールのウェルには35μL、サンプルのウェルには25μLのバッファー(50mM Tris、pH7.5)を入れた。次にサンプルウェルにサンプルを10μL添加した後、コントロールとサンプルのウェルに酵素溶液(ヒトDPP−4酵素)を15μL添加し、プレートミキサーで良く混合した。次に、全てのウェルにDPP−4の基質になるGlycyl−L−proline 4−methylcoumaryl−7−amideを50μL加えて(ウェル中の総液量100μL)、37℃でインキュベートし、酵素反応を行った。インキュベートは温度調節の出来る蛍光強度測定装置(POWERSCAN HT 大日本製薬製)の中で行い、インキュベート開始直後と12分後に、励起波長380nm、測定波長460nmで測定を行い、酵素反応の結果生成した7−amino−4−methylcoumarinを測定した。
式中Aはインキュベート開始12分後のサンプルウェルの蛍光強度、Bはインキュベート開始直後のサンプルウェルの蛍光強度、Cはインキュベート開始12分後のコントロールウェルの蛍光強度、Dはインキュベート開始直後のコントロールウェルの蛍光強度を表す。この時、DPP−4活性の値が低いほど阻害活性が強いことを表す。
市販の大豆、小豆、大手亡、大福豆、紫花豆、しかく豆それぞれ1kgを、蒸煮してからあらくつぶし、必要に応じて炒熬割砕処理したものを加えて水分量が約50%となるように調整した後、フィルターを装備し無菌空気を供給することができる容器に入れ、121℃で30分間高圧蒸気滅菌した。次に、滅菌した原料に、麹菌(Aspergillus oryzae KBN616;株式会社ビオック製)を用いて得られたふすま麹3gをクリーンベンチ内で麹菌以外の微生物が混入しないように接種し、無菌空気を容器内に供給しながら31℃で48時間、麹菌のみで発酵を行った。
市販の小豆、とら豆、大手亡それぞれ3gを、ミルにて粉砕したのち、121℃、15分間オートクレーブ滅菌した。これを容器に入れた後、水30mLと別途調製した蛋白質分解酵素液(ウマミザイムG(天野エンザイム株式会社)、1%w/v水溶液)3mLを添加した。これを45℃で24時間インキュベートした後、1800g、30分間遠心して分解されなかった残渣を取り除いた。上清を回収し、99℃で60分間加熱した後、再度1800g、30分間遠心し、上清を回収した。これを分画分子量10000の遠心式限外ろ過デバイス(ミリポア製 アミコンウルトラ−15)を用いて1800g、60分間遠心分画したろ液を凍結乾燥し、それぞれの豆類の蛋白質分解酵素処理物を得た。該酵素処理物を10mg/ml、又は、30mg/mLの濃度になるように水に溶解してサンプルとし(DPP−4活性測定時の濃度としてそれぞれ1mg/mL、3mg/mL)、これらのサンプルのDPP−4阻害活性を上述の方法で評価した。得られた結果を表2に示す。
市販の小豆、とら豆、大手亡それぞれ3gを、ミルにて粉砕したのち、121℃、15分間オートクレーブ滅菌した。これを容器に入れた後、水30mLと別途調製した蛋白質分解酵素液(ウマミザイムG(天野エンザイム株式会社)、1%w/v水溶液)3mLを添加した。これを45℃でインキュベートを開始した。インキュベート開始前、開始後24時間後に1mLずつ反応混合物をサンプリングし、それぞれを99℃で60分間加熱した後、14000gで10分間遠心し、上清を回収した。これを分画分子量3000の遠心式限外ろ過デバイス(ミリポア製 マイクロコン YM−3)を用いて14000gで100分間遠心分画し、ろ液を得た。これらのろ液をそのまま用いて上述の方法でDPP−4阻害活性を評価し、酵素処理前後の阻害活性を比較した。結果を、表3に示す。
実施例2で作製した小豆、とら豆、大手亡の酵素処理物と、実施例2と同様の方法で調製した脱脂大豆の酵素処理物の、生体内での実際の血糖降下作用について、経口グルコース負荷試験を用いて評価した。実験動物はC57BL/6J SPF雄性マウス (日本クレア社) を10週齢で使用した。20匹のマウスを各群5匹ずつ、4群に分けた。一回の実験でコントロール群(蒸留水投与)、ポジティブコントロール群(シタグリプチン投与)とサンプル群2つの合計4群で評価を行い、この実験を2回実施して計4つのサンプルの評価を行った。
前日夕方より絶食したマウスの尾静脈より採血を行い、簡易式血糖測定器(グルテストエース;三和化学研究所)を用いて血糖値を測定し、プレ値(0分)とした。ポジティブコントロールはシタグリプチン100mg錠(メルク社製)を乳鉢ですりつぶし、シタグリプチン量に換算して0.1mg/mLの濃度になるように水に懸濁したものを使用した。投与サンプルは実施例2で(またはその方法に準じて)作製した各豆類の酵素処理物を蒸留水で400mg/mLの濃度になるように溶解したものを用いた。蒸留水(コントロール群)、シタグリプチン懸濁液(ポジティブコントロール群)または豆類酵素処理物水溶液(サンプル群)をそれぞれ10mL/kg体重で経口投与した。蒸留水、シタグリプチン懸濁液またはサンプル投与30分後に、40%グルコース水溶液を5mL/kg体重で経口投与した。グルコース経口投与30、60、120分後に尾静脈から採血し、プレ値と同様に血糖値を測定した。血糖値の測定結果を表4に示す。
実施例2で作製した小豆の蛋白質分解酵素処理物と、実施例2と同様の方法で調製した脱脂大豆の酵素処理物を、それぞれ16.7mg/mLの濃度になるように アッセイバッファーである0.25Mのリン酸緩衝液(pH6.8)に溶解しサンプルとした。α−グルコシダーゼ活性の測定は以下のように行った。すなわち、96ウェルプレートにサンプルを60μL、コントロールのウェルにはアッセイバッファーを60μL添加した。その後、1.25U/mL(10μg蛋白/mL)に調製した酵母由来α−グルコシダーゼ(オリエンタル酵母)を20μL添加し、37℃で10分間プレインキュベートした。次に、アッセイバッファーに溶解した250mMスクロース溶液20μLを添加し、37℃で20分間インキュベートを行った(反応時の酵素処理物の濃度は10mg/ml)。インキュベート終了後、2MのTris−HCl緩衝液(pH7.0)を100μL添加して反応を停止した。反応停止後、各ウェルの反応液50μLを別の96ウェルプレートに移し、グルコースCIIテストワコー試薬(和光純薬)200μLを添加し、37℃で5分間インキュベートした。インキュベート終了後、505nmの吸光度を測定し、グルコース標準液を用いて作製した検量線から生成したグルコース量を定量した。なお、α−グルコシダーゼ活性は、コントロールにおけるα−グルコシダーゼ活性の値を100%として、以下のように算出した。
式中Aはサンプルのグルコース量、Bはコントロールのグルコース量の値である。この時、α−グルコシダーゼ活性(%)が低いほど阻害活性が強いことを表す。得られた結果を表5に示す。
市販の小豆6gをミルにて粉砕したのち、121℃、15分間オートクレーブ滅菌した。これ2つに分け、それぞれ別の容器に入れた後、水30mLと別途調製した蛋白質分解酵素液(ウマミザイムG(天野エンザイム株式会社;麹菌由来プロテアーゼ)1%w/v水溶液、又は、ブロメラインF(天野エンザイム株式会社;パイナップル由来プロテアーゼ)1%w/v水溶液)それぞれ3mLを添加した。これを45℃で24時間インキュベートした後、1800g、30分間遠心して分解されなかった残渣を取り除いた。上清を回収し、99℃で60分間加熱した後、再度1800g、30分間遠心し、上清を回収した。これを分画分子量10000の遠心式限外ろ過デバイス(ミリポア製 アミコンウルトラ−15)を用いて1800g、60分間遠心分画したろ液を凍結乾燥し、それぞれの小豆酵素処理物を得た。大豆の2種類の酵素処理物についても同様に作製した。
5:苦味を感じない。
4:ほとんど苦味を感じない。
3:どちらとも言えない。
2:やや苦味を感じる。
1:苦味を感じる。
得られた結果を表6に示す。
Claims (4)
- 小豆、インゲン豆、またはその処理物を、水に懸濁及び/又は溶解した状態で、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)が産生する蛋白質分解酵素で処理することを特徴とするDPP−4阻害剤の製造方法。
- 水に懸濁及び/又は溶解した状態で、アスペルギルス・オリゼが産生する蛋白質分解酵素で処理する工程が、小豆、インゲン豆、またはその処理物にアスペルギルス・オリゼを生育させた後、水を添加し、さらに反応させる工程である、請求項1記載のDPP−4阻害剤の製造方法。
- 蛋白質分解酵素がペプチダーゼを含むものである請求項1または2記載のDPP−4阻害剤の製造方法。
- 蛋白質分解酵素が、X−プロリルジペプチジルアミノペプチダーゼ活性を有するものである請求項1または2記載のDPP−4阻害剤の製造方法。
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