JP6300641B2

JP6300641B2 - 皮膚バリア機能改善効果を有する放線菌培養物

Info

Publication number: JP6300641B2
Application number: JP2014111974A
Authority: JP
Inventors: 大村　智; 智大村; 高橋　洋子; 洋子高橋; 塩見　和朗; 和朗塩見; 厚子松本; 中島　琢自; 琢自中島; 貴也峯尾; 直之平田; 麻貴澤田
Original assignee: WAMILES COSMETICS INC.; Kitasato Institute
Current assignee: WAMILES COSMETICS INC.; Kitasato Institute
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: JP2015224245A

Description

本発明は薬剤または化粧品として有用な物質に関する。具体的には、皮膚バリア機能改善効果を有する放線菌培養物、並びにそれを配合した皮膚外用組成物に関する。

放線菌は多種多様な構造ならびに生物活性を有する二次代謝産物を生産することが知られている微生物である。
化粧品等の皮膚外用組成物においても、所定の生物活性を付与することを目的として、微生物由来の成分を配合することが行われている。

特開平7-10736には、ストレプトマイセス属の放線菌培養液から菌体を除去して得た発酵液を配合した、皮膚美白作用を有する化粧料が記載されている。
特開2011-201884には、放線菌培養液から回収された化合物を、医薬品や化粧品に配合することが記載されている。該化合物はメラノコルチン受容体調節活性を有する化合物であるとされている。

特開2010-173938には、植物の抽出液に放線菌および乳酸菌を作用させて得られる発酵転換物を含有する乳化型化粧料が記載されている。
特開2008-255079には、火山性堆積破砕土、米糠、トウモロコシ粉末、キトサン粉末、胚芽、糖蜜等を含む有機質培地を用いた培養による、微生物（放線菌、麹菌、酵母）の代謝、発酵、分解能力を活用した化粧品成分の製造方法が記載されている。得られた化粧品は、放線菌の代謝成分であるキチナーゼを含有する。

特開平10-120551は、放線菌の発酵によって得られる、神経ペプチドＹ-拮抗体成分を含有する化粧用組成物を記載する。神経ペプチドＹ-拮抗体成分は、皮膚における脂肪分解／脂質生合成の調節剤として使用可能であるとされている。

近年、ストレス、環境汚染、紫外線、乾燥などが原因となり、肌に対して変調を訴える人が増加している。このような人の肌では皮膚のバリア機能が異常をきたしているために、化学物質、ダニ、ほこり等のアレルゲンや紫外線等を刺激として、皮膚のかぶれ、かゆみ、肌荒れ、炎症等を惹起し、病的な場合ではアトピー性皮膚炎、接触性皮膚炎等の疾患に至る。これらの症状には皮膚バリア機能の改善が必要とされるが、現状は対症療法に頼っている。皮膚バリア機能改善効果を有する皮膚外用用素材などの開発はこれらに関わるQOL改善に大きな進展をもたらすと考えられる。

微生物から、皮膚バリア機能改善効果を有する物質を得る試みの結果として、特開2011-241188号には、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属の微生物が生成する粗ポリグルタミン酸を加水分解処理することにより生じた加水分解ポリグルタミン酸を有効成分とする表皮角化正常化剤について記載されており、本角化の正常化は、表皮におけるフィラグリン、インボルクリン、ロリクリン、又はトランスグルタミナーゼ−１等の蛋白質の産生促進を介して行われると推定されている。

インボルクリンとは、角層の周辺帯の形成に関わる前駆体タンパク質の一つであり、肌表皮のバリア機能に重要な役割を担っている。角層は、ケラチンや脂質等、様々な物質から構成され、生体を被覆し、水分の保持や侵入物に対する防御を行う。周辺帯は角質細胞の細胞膜を裏打ちする不溶性構造物であり、有棘層のケラチノサイト（有棘細胞）で作られるインボルクリンが、顆粒層で作られるロリクリンと架橋することで生じる。

特開平7-10736 特開2011-201884 特開2010-173938 特開2008-255079 特開平10-120551 特開2011-241188

皮膚疾患の改善効果を有する皮膚外用組成物の有効成分となり得る新たな素材を提供することが本発明の課題である。

本発明者らは、皮膚のバリア機能の中核と考えられる角層について、その成熟に関わるインボルクリンに着目し、インボルクリンの産生を促進する素材の探索を行った。その結果、植物を分離源とする放線菌ストレプトマイセス属K10-0526及びプロミクロモノスポラ属K12-0991、K12-1001の培養物を有効成分として選択した。

これらの菌株は独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）特許微生物寄託センター（NPMD)に、それぞれ2014年4月24日付で、受託番号ＮＩＴＥ P-01846（Ｋ10-0526）、ＮＩＴＥ P-01847 （Ｋ12-0991）、ＮＩＴＥ P-01848（Ｋ12-1001）として、寄託された。

したがって、本発明は、これらの放線菌の培養物を含む組成物として以下の（１）〜（５）のように表現される。
（１）植物から分離され、ストレプトマイセス属K10-0526（微生物寄託受託番号：ＮＩＴＥ P-01846）、プロミクロモノスポラ属K12-0991（微生物寄託受託番号：ＮＩＴＥ P-01847）若しくはプロミクロモノスポラ属K12-1001（微生物寄託受託番号：ＮＩＴＥ P-01848）である放線菌の培養物を含む組成物。
（２）皮膚バリア機能改善作用を有する、上記（１）の組成物。
（３）角層成熟促進作用を有する、上記（１）の組成物。
（４）インボルクリン産生促進作用を有する、上記（１）の組成物。
（５）皮膚外用組成物である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の組成物。

また、上記の放線菌の培養物は、インボルクリン産生促進剤の有効成分として用いることができる。したがって、本発明の別の態様は、上記の放線菌の培養物を有効成分とするインボルクリン産生促進剤である。さらに具体的な例として、放線菌の培養物は、培養上清、菌体抽出物、又は培養上清・菌体の抽出物のいずれかであることができる。

また、上記の菌株自体も本発明の一態様であり得る。

本発明により提供される放線菌培養物は、高いインボルクリン産生促進効果を有している。この放線菌ストレプトマイセス属K10-0526及びプロミクロモノスポラ属K12-0991、K12-1001の培養物を用いることで角化細胞のインボルクリン産生を促進し、コーニファイドエンペロープの産生・成熟を促すことで皮膚バリア機能の向上が期待される。皮膚バリア機能の向上により、肌トラブルの改善及び予防に優れる。

この放線菌ストレプトマイセス属K10-0526及びプロミクロモノスポラ属K12-0991、K12-1001培養物から単離・精製される有効成分を、医薬母核としてさらなる活性向上のための研究に応用可能である。

植物の根より分離された放線菌培養物（ストレプトマイセス属K10-0526及びプロミクロモノスポラ属K12-0991、K12-1001）のインボルクリン産生促進効果を示す蛍光画像である。

放線菌は、抗生物質をはじめとする種々の生理活性物質を生産し、人類の歴史に多大な貢献をしてきた微生物である。現在では、微生物からの生理活性物質の探索は減少傾向にあるが、微生物の分離源と分離技術、および化合物のスクリーニング方法を工夫することで、新規で有用な二次代謝化合物が見出される可能性が依然として秘められている。

本発明者らはこれまでに独自技術を開発しながら、植物由来放線菌の分離源の採取ならびに微生物分離技術の開発を進めてきた。植物由来サンプルからは希少放線菌の分離頻度が高く、新規で有用な二次代謝化合物の探索資源と考えられる。植物から分離された放線菌は、土壌中に生息する菌とは異なり（内生菌や植物付着菌など）、植物成分の資化性に特徴的な性質を有する微生物が期待され、二次代謝物質の構造や活性に反映されることが期待できる。

今回、本発明者らは、皮膚外用剤に用いることができる植物由来放線菌の代謝物に着目した。そして、複数の菌株の放線菌培養液で、高いインボルクリン産生促進効果を示すものを見出した。

本発明で用いる放線菌はジャノヒゲを分離源とするストレプトマイセス属K10-0526（ＮＩＴＥ P-01846）及び、ホトトギスを分離源とするプロミクロモノスポラ属K12-0991（ＮＩＴＥ P-01847）、K12-1001（ＮＩＴＥ P-01848）であり、好気的に液体培養して培養物を得ることができる。培地組成、培養および抽出の方法は、本明細書の実施例の項を参照することができるが、それらはあくまで例示であり、本発明を限定するものではない。

培地は、炭素源、窒素源、無機塩を含む液体培地であればよく、炭素源の例としてはスターチ、グルコース、ペプトン、炭酸カルシウム、スクロース、セルロース、グリセロール、可溶化デンプン、窒素源の例としてはV8ジュース、コーンスティープパウダー、オートミール、ファーメディア、ミートエクストラクト、イーストエクストラクト、脱脂小麦胚芽、乾燥ブイヨン、無機塩の例としてはリン酸水素二カリウム、硫酸マグネシウム、メタケイ酸ナトリウム、塩化マグネシウムが挙げられる。さらに、必要に応じて温泉水、温泉結晶物、海水、海塩、硫酸鉄、硫酸亜鉛、硫酸銅、塩化コバルト等が培地に添加されてもよい。培地のpHは6.5〜8.0で、特に7.0〜7.5が好ましい。

培養は、20℃〜40℃で振とう培養で行えばよく、特に25℃〜30℃が好ましい。培養期間は3〜8日間で行えばよく、特に4〜6日間が好ましい。
本発明において、放線菌の培養物には、培養上清、菌体抽出物、培養上清・菌体の抽出物のいずれもが含まれる。

培養上清は、培養後の培養物を遠心分離または濾過によって菌体を除去したものである。菌体抽出物は、上清除去後の菌体に適当な溶媒を加えて抽出した後に、遠心分離または濾過した上澄みとして得ることができる。培養上清・菌体の抽出物は、培養後の培養物にそのまま、またはその乾燥物に適当な溶媒を加えて抽出した後に、遠心分離または濾過した上澄みとして得ることができる。

このようにして得られた放線菌の培養物を検体として試験を行い、高いインボルクリン産生促進効果が確認されたものが、本発明の放線菌培養物である。
本発明で「インボルクリン産生」というときは、特に記載した場合を除き、ヒトケラチノサイト（ヒト皮膚表皮角化細胞）によるインボルクリンの産生を意味する。インボルクリン産生を促進する能力の有無及び／又はその程度は、当業者であれば適宜、公知の手段を用いて確認・測定することができる。詳細な条件は、本明細書の実施例の項を参照することができる。

本発明の放線菌培養物は、皮膚外用組成物に配合して用いることができる。
皮膚外用組成物には、化粧品、医薬部外品、外用医薬品等が含まれる。
また、本発明の放線菌培養物は、インボルクリン産生促進剤の有効成分として用いることができる。

皮膚外用組成物又はインボルクリン産生促進剤における放線菌培養物の配合量は0.001〜50w/w%が好ましく、特に0.1〜5w/w%含むものが好ましい。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
（１）放線菌の培養及び検体の調製
放線菌を種培地（培地A）を使用し、振とう培養を行った(27℃、3日間)。この培養液を1%になるように表１の培養培地（培地B〜F）から任意に2種を選択して植菌し、27℃、6日もしくは4日間振とう培養を行った。培養後、等量のエタノールを加え抽出し、遠心分離し、上澄みを試験検体とした。

上記調製1162検体をインボルクリン産生促進効果試験に供した。

（２）インボルクリン産生促進におけるスクリーニング試験
ヒトケラチノサイト細胞を5×10⁴ cell/cm²の密度で96ウェルマイクロプレートに播種した。播種培地は10％ウシ胎児血清（FBS）を含むDMEM培地を使用して、CO₂インキュベーター(5％CO₂、37℃)内で24時間培養した。24時間後、各検体を添加した10％FBSを含むDMEM培地に置換し、72時間培養した。

PBS150μLでリンスした後、4%パラホルムアルデヒド含有PBSで固定した。その後、透過処理を行い、抗原抗体反応によりインボルクリンを免疫蛍光染色した。一次抗体はマウス抗ヒトインボルクリン抗体（Leica BIOSYSTEMS/Novocastra^TM NCL-INV）、二次抗体はAlexaFluor488標識ヤギ抗マウスIgG抗体（Invitrogen/MolecularProbes A-11001）を用いた。蛍光プレートリーダー（Perkin Elmer/Arvo-X3）により各wellについて12点の蛍光強度を測定した。試料未作用のコントロールを100%としてインボルクリン産生率を以下の式より算出した。また併せて、Hoechstで細胞核を染色し、生細胞数の比較も行った。生細胞率の算出も以下の式を用いた。

式：インボルクリン産生率、生細胞率（％）＝（B1-B0）／（A1-A0）×100
A1＝試料未添加の蛍光強度
A0＝試料未添加で一次抗体未作用の蛍光強度
B1＝試料添加の蛍光強度
B0＝試料添加で一次抗体未作用の蛍光強度
上記試験でインボルクリン産生促進効果を示したwellについて、測定に使用したプレートをそのまま蛍光顕微鏡（Nikon/ECLIPSE Ti）により観察し、インボルクリン、核の蛍光画像を取得した。（核の蛍光画像のデータは示さない。）
その際に、生細胞率が明らかに減少したwellについて、分化誘導による増殖抑制か細胞毒性によるものかを観察し判断した。

（３）結果
インボルクリン産生促進効果の確認できた検体について再現性、培養日数、菌体抽出物と培養上清の活性比較を検討し、放線菌K10-0526とK12-0991、K12-1001の培養物に高いインボルクリン産生促進効果を確認した（表２）。更に、未実施の培養培地を用いて培養上清・菌体の抽出物からのインボルクリン産生促進効果を確認した（表３）。培養物を0.5%〜3.0%になるように各培養培地で希釈して作用させた。

培養物（培養上清、菌体抽出物、培養上清・菌体の抽出物）の具体的な調製方法は以下のとおりである。
培養上清は、培養後、遠心分離を行い、上澄みに等量のエタノールを加えたものを培養上清の検体とした。菌体抽出は、培養後、遠心分離を行い上清を除去した菌体に50%エタノール水溶液を加えて抽出した後に、遠心分離を行って得られる上澄みを検体（菌体抽出物）とした。培養上清・菌体抽出は、前述の実施例（１）の調製方法を用いた。

試験結果を図１（蛍光画像）および以下の表２、３に示す。
図１のインボルクリン免疫染色画像の説明は次のとおりである。図１の画像と表３は対応している。
a: サンプル無添加、
b: 1% サーマスサーモフィルス培養物（比較例）、
c: 3% サーマスサーモフィルス培養物（比較例）、
d: 0.5% K10-0526 4日培養培地D 培養上清・菌体抽出物、
e: 1% K10-0526 4日培養培地D 培養上清・菌体抽出物、
f: 3% K10-0526 4日培養培地D 培養上清・菌体抽出物、
g: 0.5% K12-0991 6日培養培地C 培養上清・菌体抽出物、
h: 1% K12-0991 6日培養培地C 培養上清・菌体抽出物、
i: 3% K12-0991 6日培養培地C 培養上清・菌体抽出物、
j: 0.5% K12-1001 6日培養培地D 培養上清・菌体抽出物、
k:1% K12-1001 6日培養培地D 培養上清・菌体抽出物、
l: 3% K12-1001 6日培養培地D 培養上清・菌体抽出物。

ストレプトマイセス属K10-0526株は培養培地Dで27℃、4日間振とう培養した培養物に特に高いインボルクリン産生促進効果を示した。
プロミクロモノスポラ属K12-0991株は培養培地Cで27℃、6日間振とう培養した培養物に特に高いインボルクリン産生促進効果を示した。

プロミクロモノスポラ属K12-1001株は培養培地Dで27℃、6日間振とう培養した培養物に特に高いインボルクリン産生促進効果を示した。

Claims

植物から分離され、ストレプトマイセス属K10-0526（受託番号：ＮＩＴＥ P-01846）、プロミクロモノスポラ属K12-0991（受託番号：ＮＩＴＥ P-01847）若しくはプロミクロモノスポラ属K12-1001（受託番号：ＮＩＴＥ P-01848）である放線菌の培養物を含む組成物。
皮膚バリア機能改善作用を有する、請求項1に記載の組成物。
角層成熟促進作用を有する、請求項1に記載の組成物。
インボルクリン産生促進作用を有する、請求項1に記載の組成物。
皮膚外用組成物である、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。