JP6253451B2 - 満腹感持続剤および満足感を維持する方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、D-プシコースの摂取が満腹感を持続させること、及び空腹時におけるD-プシコースの摂取がその後の食欲・食事摂取量を低減させることについては、これまでに報告はない。一方、満腹感の誘導や持続には血糖値上昇や高粘性物質による胃拡張が重要であることが知られているが、D-プシコースは血糖値を上昇させないこと及び粘性をほぼ示さないことから、D-プシコースが満腹感を持続させるだろうとの予測は成り立たなかった。
本発明の満腹感持続剤または満腹感を持続させる方法では、単独摂取により血糖値を上げないばかりか、食事前に摂取した場合には食後血糖値の上昇を抑制し、しかも食後血糖値の上昇を抑制するにも関わらず満腹感を一定時間持続させる効果を有するため、食事の摂取制限を意識せずともカロリー制限を効果的に行うことができることとなり、ひいては高血圧、高脂血症、糖尿病等の生活習慣病の予防及び改善が期待できる。また、本発明の満腹感持続剤は脳に直接作用するのではなく、末梢に分布する求心性迷走神経を介して限局した脳領域に情報を伝達して満腹感を持続させるため、大きな副作用もない。
したがって、本発明の満腹感持続剤または満腹感を持続する方法を用いれば、過食を回避することができ、肥満や生活習慣病等の予防又は改善に有用である。また、本発明の満腹感持続剤を用いることにより、ダイエットの遂行が容易となる。すなわち、本発明の満腹感持続剤を摂取することにより満腹感を持続させることができるダイエット飲食品を提供することができる。
また、本発明は、人の満腹感の持続、空腹感の低減、食欲の低減効果を奏することが実証されているところから、人の過食による肥満防止、生活習慣病、成人病の罹病率低下など健康増進に貢献することができる。
D−プシコースの満腹感持続効果はD−プシコース摂取後の不快感・嫌悪感に起因するものではない。また、D−プシコースが脳の摂食中枢に直接作用するのではなく、末梢臓器に広く分布する内臓感覚神経の求心性迷走神経を介して脳に作用することで満腹感が誘導・持続される。D−プシコースを摂取した人に対して、満腹感の持続、空腹感の低減、食欲の低減効果を奏することから過食による人の健康の防止に有用である。
量が少ない単糖(希少糖)の一つで食経験があり、六炭糖(C6H12O6)である。D-プシコースの甘味度は砂糖の約70%であり、D-フルクトースと類似した上品で爽やかな甘味を有しているが、カロリーはほぼゼロである。
D-プシコースの製造に関しては、D-フルクトースを酵素エピメラーゼ処理して得る製法(特許文献10)等が知られているが、ズイナ等の天然物からの抽出物若しくは天然物中に含まれるものを抽出、精製して使用しても良い。
本発明の満腹感維持剤の有効成分であるD−プシコースは従来からの研究により、抗酸化作用、細胞保護作用、食後血糖値上昇抑制作用、抗動脈硬化作用、膵β細胞の変性抑制作用、脂肪蓄積抑制作用を発揮すること、および人体に対する副作用もなく安全な物質であることが知られていることから、これらの作用を利用して高血圧や高脂血症、糖尿病等の生活習慣病にも同時に対処することが可能であるし、摂取する人を制限することもない。また、D−プシコースは甘味剤として利用される物質であるから、経口摂取に際して困難性はなく、さらに、食品類に添加しても違和感なく食することが可能である。
本発明の満腹感持続剤の適用は、ヒトに限定されず哺乳動物であればいずれであっても効果が奏される。
実験動物としては、C57BL/6J雄性マウスを用いた。マウスは個別ケージ内で1週間以上予備飼育させ環境に順化させた。実験前日の18時00分から16時間絶食させた後、各試験液を経口胃内投与あるいは腹腔内投与した。各投与において、control群として生理食塩水(10mL/kg)、試験群としてD-プシコース(0.3g/kg、1g/kg、3g/kg)を投与した。この時の各試験液の濃度はそれぞれ0.3%、10%、30%であった。9時45分から各溶液を投与し、10時00分からCE−2飼料(栄養バランスの摂れた一般的なマウス用飼料、日本クレア製)をマウスに自由摂食させ、0.5時間、1時間、2時間、3時間、6時間、24時間後の摂食量を経時的に測定した。
なお、D-プシコースの比較例として、D-プシコースと同程度の甘味度を有し、類似構造であるが代謝されてエネルギー産生に寄与するD-グルコース(1g/kg及び3g/kg)の経口胃内投与実験についても同様の手法により行った。
投与後の経過時間を横軸にとり、その経過時間毎の累積摂食量(相対値、%)を縦軸にプロットして得られる結果を図1(経口胃内投与)及び図2(腹腔ない投与)に示す。尚、累積摂食量(相対値、%)に関しては、実施した実験毎の各時間の生理食塩水群の平均摂食量を100%として、各群での累積摂食量の比率を表す。得られた結果は平均値及び標準誤差で表し、統計学的検定は一元配置分散分析により解析し、有意な場合はcontrol群に対してDunnett‘s検定を行った。検定の有意水準は両側5%未満とし、*は危険率5%未満、**は危険率1%未満で表記した。
その結果、一晩絶食させた空腹状態のマウスにD-プシコースを経口胃内投与した場合、0.3g/kg投与群は投与後いずれの時間帯においても摂食量に変化はなかったが、D-プシコース1g/kg投与群及び3g/kg投与群においては投与0.5〜6時間後までの摂食量が有意に低下した(図1)。他方、腹腔内投与した場合には、D-プシコース1g/kg投与群では摂食量に影響を与えず、D-プシコース3g/kg投与群では投与0.5〜6時間後までの摂食量が有意に低下した(図2)。
以上より、D-プシコース1g/kg及び3g/kgの経口胃内投与、及びD-プシコース3g/kgの腹腔内投与は摂食量を低減させる効果があることを見出した。
実験動物としては、先の実験と同じC57BL/6J雄性マウスを用いた。個別ケージで飼育しているマウスに10時00分から12時00分の2時間のみ二瓶の水を5日間与え、制限水スケジュールに順化させた。6日目、0.15%サッカリン溶液を30分間提示し、その後リチウムクロライド(3mmol/kg)を腹腔内投与することでサッカリン溶液の味に対する嫌悪学習を形成させた(条件付け)。同様に、生理食塩水(10mL/kg)を経口投与したcontrol群と、プシコース(1g/kgまたは3g/kg)を経口投与した試験群を作成した。7日目は休息日として前述の制限水スケジュールを実施した。8日目は試験日として、0.15%サッカリン溶液と水の二瓶を同時に30分間提示し、サッカリン溶液の嗜好比(サッカリン摂取量/二瓶全体の摂取量)を測定した。
マウス条件付け味嫌悪学習を形成後のサッカリン溶液嗜好比を図4に示す。得られた結果は平均値及び標準誤差で表し、統計学的検定は一元配置分散分析により解析後、control群に対してDunnett‘s検定を行い、**は危険率1%未満で表記した。
生理食塩水投与群は強いサッカリン溶液嗜好性を示し、一方、内臓不快感を誘導するリチウムクロライド投与群はサッカリン溶液に対する嗜好性が著しく減弱した。摂食量低減効果を誘導するD-プシコースの経口胃内投与は、1g/kg及び3g/kg投与共にサッカリン溶液嗜好性に影響を与えなかった。
D-プシコース(1g/kg及び3g/kg)のマウスへの経口胃内投与は、投与後6時間までの強い摂食量低減効果を示した。この時、経口胃内投与したD-プシコースは味嫌悪行動に影響を与えず、D-プシコースは嫌悪感無しで摂食量を低下させることが判明した。従って、D-プシコースの経口摂取により満腹感が誘導され、摂食量が低減されたことが示唆された。
この摂食量低減作用は、D-プシコースの類縁体であるD-グルコースではみられず、D-プシコース特有の効果であった。さらに、この摂食量低減効果はD-プシコースを腹腔内へ投与するより経口胃内投与することで強力に発揮された。従って、D-プシコースによる摂食量低減作用を十分に発揮させるためには、D-プシコースを食品として経口摂取することが有効な手段であると考えられた。また、D-プシコースのマウスに対する摂食量低減有効量は、低用量の1g/kgで十分作用していると考えられた。
D-プシコースは経口胃内投与で強力に摂食が抑制されることから、D-プシコースがまず消化管に作用し、最終的に摂食量を低下させている可能性が考えられた。食後の満腹感形成には食後分泌される消化管ホルモンが重要な役割を果たすことが知られている。そして、消化管ホルモンの多くは、消化管周囲に分布する内臓感覚神経である「求心性迷走神経」に直接作用し、その神経情報が脳へ伝達されることで満腹感誘導・摂食量低減が発揮される。従って、D-プシコースの摂食量低減作用には求心性迷走神経を介している可能性が考えられた。
<試験方法>
D-プシコースの経口投与によって「求心性迷走神経」とその投射先である「延髄孤束核」の活性化を、神経活性化マーカーであるc-Fosの発現量を免疫染色法にて解析した。c-Fosとは、immediate early geneの1種で、神経の活性化に伴い発現量が上昇する核内タンパク質であり、神経活性化マーカーとして利用できる。また、求心性迷走神経の細胞体は全て迷走神経下神経節に局在し、末梢側(心臓・肺・消化管・膵臓・肝臓など多くの内臓)と中枢側(延髄孤束核)に投射する双極性神経である。
実験動物としては、C57BL/6J雄性マウスを用い、個別ケージ内で1週間以上予備飼育及びハンドリングをして環境に順化させた。一晩絶食させたマウスにD-プシコース(1g/kg)を経口胃内投与後し、その30分ごと90分後に4%パラホルムアルデヒド溶液にて灌流固定し迷走神経下神経節と脳をそれぞれ摘出した。それぞれの臓器は4%パラホルムアルデヒド溶液にて後固定し、凍結切片標本を作製した。この凍結切片標本を用いてc-Fos免疫染色を行った。
D-プシコース経口投与後のマウス迷走神経下神経節と延髄孤束核のc-Fos発現量の結果を図5に示す。得られた結果は平均値及び標準誤差で表し、統計学的検定は対応のないStudent’st検定を用い、*は危険率5%未満、**は危険率1%未満で表記した。
本試験の結果、D-プシコース(1g/kg)経口胃内投与は生理食塩水群と比較して、迷走神経下神経節のc-Fos発現量が有意に増加させた。D-プシコース(1g/kg)経口胃内投与は、延髄孤束核でのc-Fos発現量も有意に増加させた。従って、末梢で情報を受容した求心性迷走神経は脳の延髄孤束核に直接神経情報を伝達する。
そこで、D−プシコースの経口摂取による摂食量低減効果が、求心性迷走神経を介してその神経情報が脳に伝達されることに起因するものであるとの確証を得るため、消化管等を支配する横隔膜下迷走神経を切断したマウスにおけるD-プシコースによる摂食量低減効果を検討した。
横隔膜下の迷走神経を切断したマウスに対して経口胃内投与した時にも、D-プシコースに摂食量低減効果があるかどうかを検討した。実験動物はC57BL/6J雄性マウスを用いた。偽手術マウス(偽手術群)と横隔膜下迷走神経を切断したマウス(迷走神経切断群)の2群に分け、それぞれの手術を行った。回復期として1週間とり、摂食実験前日の一晩(16時間)絶食させた後、各試験液を経口胃内投与し、その後の液体食(乳幼児用ミルク)の摂取量を調べた。投与した各試験液として、偽手術群、迷走神経切断群共に生理食塩水(10mL/kg)またはD-プシコース(1g/kg)を経口胃内投与した。この時のD-プシコース溶液濃度は10%であった。9時45分に各試験液をマウスに経口胃内投与し、10時00分から液体食を自由摂取させ、経時的に摂食量を測定した。
横隔膜下迷走神経切断マウスとその偽手術マウスにD-プシコース(1g/kg)を経口胃内投与した後の累積液体食摂取量の図6に示す。経過時間を横軸にとり、その経過時間毎までの累積液体食摂取量(g)を縦軸にプロットした。得られた結果は平均値及び標準誤差で表し、統計学的検定は対応のないStudent’st検定を用い、*は危険率5%未満、**は危険率1%未満で表記した。
その結果、偽手術群において、D-プシコース(1g/kg)の経口胃内投与は投与後3時間まで有意に摂食量が抑制されたが、その効果は迷走神経切断群では全て消失した。
喫煙習慣のない健常人7名(平均年齢35.0才、男性4名、女性3名、平均BMI21.7kg/m2)に対し、2群のシングルブラインド・クロスオーバー法により実施した。
非特許文献6において、糖尿病境界型を中心とした成人男女を対象に、D-プシコース5gあるいは高甘味度甘味料であるアスパルテームを10mg添加して甘味度を同一にした飲料のいずれかを朝食と共にクロスオーバーで摂取させて食後血糖値を比較したところ、D-プシコース摂取群で有意な血糖値の低下が認められたという報告がある。
そこで、本試験では、試験当日の12時間前より被験者を絶食させた後、D-プシコース5gあるいは、対照食として高甘味度甘味料アスパルテーム10mgの添加によって甘味度を同一にした試験液150mLのいずれかを摂取させた。なお、各試験液の濃度はD-プシコース群では3.3%、アスパルテーム群では0.005%であった。また、被験者のD-プシコースの摂取量は、体重1kg当たり0.071〜0.096g(平均0.085g)であった。摂取後、朝食(サンドイッチ、ヨーグルト、ジュース)(総カロリー:405kcal、たんぱく質10.2%・脂質28.4%・炭水化物61.4%)を10分間で摂取させた。試験中は、所定の水のみ自由摂取とし、それ以外は絶飲食とした。この朝食を摂取後4時間まで下記の食欲に関するアンケートを実施し、この結果から食後の経時的な食欲変化を比較した。
食欲に関するアンケートは、VAS(Visual Analog Scale)法により評価し、非特許文献11を基にして作成した。アンケート項目は満腹感、空腹感、食欲の3項目を設定した。各項目において、被験者には長さ100mmの直線上に、現在の状態に最も近い位置に印を付けてもらい、左端から印の付いた位置までの長さを定規で計測して数値化した。得られた結果は平均値及び標準誤差で表し、統計学的検定は対応のあるStudent’st検定を用い、*は危険率5%未満、**は危険率1%未満、***は危険率0.1%未満で表記した。
朝食摂取後からの経過時間(分)を横軸にとり、その経過時間毎の各項目に関する数値を縦軸にプロットして得られる結果を図7〜9に示す。対照食と比較してD-プシコース摂食群では、食後の満腹感の持続、空腹感及び食欲の抑制効果が摂取後4時間以上持続することが認められた。特に、空腹感においては、朝食摂取直後から4時間後まで有意に抑制している。
ヒトにおいて、食前にD-プシコース摂取することにより、食後の満腹感持続効果が認められた。
Claims (4)
- 1回あたり0.07g〜0.5g/kg体重のD−プシコースが、ヒトに対して食前1時間前から食直前までの間に1回経口摂取または経口投与されるように用いられることを特徴とする、D−プシコースを有効成分とする食後の満腹感持続剤。
- D−プシコースの経口摂取または経口投与が求心性迷走神経を介して脳に伝達されて食後の満腹感を持続させる、請求項1に記載の満腹感持続剤。
- 食後血糖値上昇の抑制が必要な個体または肥満の個体に対して用いられる請求項1または2に記載の満腹感持続剤。
- ダイエット飲食品の製造に用いられる請求項1または2に記載の満腹感持続剤。
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