JP6306634B2 - 食品用組成物 - Google Patents
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[形態1]
オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する筋肉の糖取り込み促進剤を含有する、食品用組成物。この形態の食品用組成物によれば、骨格筋あるいは心筋などの筋肉細胞の糖取り込みを促進することができる。
[形態2]
上記形態の食品用組成物において、前記化合物が、植物抽出物由来であることとしてもよい。このような構成とすれば、毒性が低く安全性に優れた筋肉の糖取り込み促進剤を含有する食品組成物を、より容易に得ることができる。
[形態3]
上記形態の食品組成物において、前記化合物が、ナツメ抽出物由来であることとしてもよい。このような構成とすれば、より高い抽出効率にて、筋肉の糖取り込み促進剤を得て、食品組成物を得ることが可能になる。
[形態4]
本発明の他の形態によれば、GLUT4活性化食品組成物が提供される。このGLUT4活性化食品組成物は、オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する。この形態のGLUT4活性化食品組成物によれば、骨格筋あるいは心筋などの筋肉細胞において、GLUT4を活性化することにより、筋肉細胞への糖取り込みを促進することができる。
その他、本発明は、以下のような形態として実現することも可能である。
本発明の実施形態における筋肉の糖取り込み促進剤は、3位にケトン基を有するトリテルペノイド(C-3 ketone)であるオレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含む。
本発明の実施形態の高血糖改善剤は、上記した本発明の実施形態の糖取り込み促進剤を含有し、この糖取り込み促進剤の優れた糖取り込み促進作用によって、血糖値を低下させる。したがって、高血糖症、糖尿病、糖尿病関連疾患(例えば、肥満、高脂血症、高コレステロール血症、脂質代謝異常、高血圧症、脂肪肝、メタボリックシンドローム、浮腫、心不全、狭心症、心筋梗塞、動脈硬化症、高尿酸血症、痛風)、または糖尿病合併症(例えば、網膜症、腎症、神経障害、白内障、足壊疽、感染症、ケトーシス)の予防または治療剤として用いることができる。すなわち、上記各疾患の患者に投与することにより、上記各疾患の患者を治療することができる。
本発明の実施形態の高血糖改善食品用組成物は、上記した本発明の実施形態の糖取り込み促進剤を含有し、上記薬理効果を備えた健康食品・健康飲料・特定保健用食品・機能性食品・栄養補助剤、その他ヒト以外の動物に対する薬剤や飼料などに用いることができる。中でも、糖類を多く含んだ飲食物素材に本発明の実施形態の高血糖改善食品組成物を添加した場合には、筋肉細胞の糖取り込み促進作用による効率的なエネルギー供給効果を奏し、また、それに伴う筋肉組織の活性化・増強・増大や肉体疲労軽減、運動能力の向上などの効果を奏することから、優れたエネルギー補助食品を提供することができる。
図1は、ナツメ抽出物の作製および活性成分の単離に係る精製スキームを示す説明図である。ナツメ乾燥果実6kgをメタノールに2週間漬けこみ、得られた抽出液を綿ろ過後、ロータリーエバポレーターで濃縮してメタノール抽出物を得た。さらに、この抽出物を酢酸エチルと水で再溶解して分液漏斗で分配し、得られた酢酸エチル可溶画分をロータリーエバポレーターで濃縮した。酢酸エチル可溶画分は、オープンカラムクロマトグラフィー(Wako−gel C−100、トルエン/酢酸エチル、ステップワイズ法)により分画した。溶出溶媒の酢酸エチル濃度を0、10、20、30、40、50、75、および100%(v/v)として溶出したのち、メタノールで溶出した。分画物はロータリーエバポレーターで濃縮乾固し、糖取り込み試験(実施例1)および細胞毒性試験(実施例2)に用いた。糖取り込み促進活性を示した酢酸エチル10%および20%画分について、中圧カラムクロマトグラフィー(Wako−gel B−0、ヘキサン/酢酸エチル、ステップワイズ法)により分画した。溶出溶媒の酢酸エチル濃度を0、6、7、8、9、10、11、12、15、20、25、30、および40%(v/v)として溶出したのち、メタノールで溶出した。分画物はロータリーエバポレーターで濃縮乾固し、糖取り込み試験(実施例3)に用いた。酢酸エチル15%画分を高速液体クロマトグラフィー(HPLC−PDA:Shimadzu Prominence、C18カラム:SUPELCO Discovery HS、移動相:90%(v/v)メタノール)で分取し、フラクション9−2において単一の活性化合物を得た。各種機器分析(FT−IR:Perkin Elmer System 2000、KBr法、MS:ThermoFisher Scientific Orbitrap Elite、1Hおよび13C−NMR:Brukar ARX−500、CDCl3)により、活性化合物はオレアノン酸であると同定した。
L6筋芽細胞(理研バイオリソースセンター製)を2×104/mLの細胞密度になるようにMEM培地(10%(v/v)牛胎児血清含有)で調製し、96穴組織培養プレートに移し(1穴当たり200μL)、37℃の5%炭酸ガス培養器にて2日間培養した。細胞がコンフルエントになった時点で、培地をMEM培地(2%(v/v)牛胎児血清含有)に置換し、さらに細胞を37℃の5%炭酸ガス培養器にて5日間培養した(L6骨格筋細胞の作製)。次いで、培地をMEM培地(0.2%(w/v)牛血清アルブミン(BSA)含有)に置換し、さらに細胞を37℃の5%炭酸ガス培養器にて18時間培養した。このように培養したL6骨格筋細胞を、糖取り込み試験(実施例1、3、および4)、細胞毒性試験(実施例2、および5)、およびGLUT4阻害剤による糖取り込み阻害試験(実施例6)に用いた。
オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸は、それぞれ、オレアノール酸(Wako社製)、ベツリン酸(Extrasynthese社製)、ウルソール酸(Wako社製)の3位水酸基をジョーンズ酸化により酸化することで調製した。オレアノール酸、ベツリン酸またはウルソール酸200mgをアセトン200mLに溶解し、氷冷しながらジョーンズ試薬を反応液が緑色から赤色に変わるまで滴下した。反応液に水を加え、ジエチルエーテルで分配したのち、ジエチルエーテル層をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた濃縮物は簿層クロマトグラフィーで精製し、オレアノン酸(収率78%)、ベツロン酸(収率77%)、およびウルソン酸(収率86%)を得た。
上記L6骨格筋細胞を用いて糖取り込みを行なわせ、L6骨格筋細胞が取り込んだ糖の量として、L6骨格筋細胞中の2−デオキシグルコース(以下、2DGと記載する)の量を測定した。2DGの測定は、次のように行った。まず、各試料(糖取り込み試験に供した後のL6骨格筋細胞を溶解させて得た混合物)を96穴プレートに1穴当たり10μL添加し、アッセイカクテル(50mM トリエタノールアミン(TEA)溶液(pH8.1)、50mM KCl、0.02%(w/v)BSA、0.1mM NADP、2μM レザズリン、2units/mL ジアホラーゼ、150units/mL グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ)を1穴当たり100μL添加した。このプレートをマイクロプレートミキサーで撹拌し、37℃の5%炭酸ガス培養器にて50分間静置した。プレートの各穴について、マイクロプレートリーダー(Spectra Max M2、Molecular Probe社製)にて蛍光値(励起波長:530nm、測定波長:570nm)を測定した。2DG−6−リン酸(Santa Cruz社製)を標準物質として検量線を作成し、プレートの各穴について、2DG取り込み量を算出した。
ナツメ抽出物(酢酸エチル可溶画分)の分画物の存在下におけるL6骨格筋細胞の糖取り込みを調べた。
調製例1のオープンカラムクロマトグラフィーにより得られた酢酸エチル0〜40%画分の各々の乾固物は、10mg/mLの濃度となるようにDMSOに溶解させた。また、酢酸エチル50〜100%画分の各々の乾固物およびメタノール画分の乾固物は、10mg/mLの濃度となるようにメタノールに溶解させた。その後、各々の溶液をMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈し、各々の乾固物について、各々の乾固物を50μg/mLの濃度で含有するMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOを含有するMEM培地と、0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地とを用いた。調製例1のL6骨格筋細胞の培養プレートに、これらの培地を1穴当たり100μL添加し、プレートを37℃の5%炭酸ガス培養器にて24時間静置した。次いで、細胞をクリスタルバイオレット染色し、吸光度(測定波長570nm)をプレートリーダーにて測定し、陰性対照区(酢酸エチル0〜40%画分はDMSO処理区、酢酸エチル50〜100%画分およびメタノール画分はメタノール処理区)の吸光度に対する比より細胞生存率を算出した。結果を図3に示す。
実施例1において高い糖取り込み促進作用を示した酢酸エチル10%および20%画分(調製例1のオープンカラムクロマトグラフィーにより得られた酢酸エチル10%および20%画分)について、調製例1のとおり中圧カラムクロマトグラフィーにより分画した(図1参照)。得られた酢酸エチル0〜11%、15%、30%、および40%画分の各々の乾固物は、15mg/mLの濃度となるようにDMSOに溶解させた。また、酢酸エチル12%、20%、25%、およびメタノール画分の各々の乾固物は、15mg/mLの濃度となるようにメタノールに溶解させた。その後、各々の溶液をMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈し、各々の乾固物について、各々の乾固物を75μg/mLの濃度で含有するMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOもしくは0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地を用いた。陽性対照として、インスリンを100nM含有するMEM培地を用いた。
調製例3で調製したオレアノン酸、ベツロン酸およびウルソン酸と、調製例3で用いたものと同様のオレアノール酸、ベツリン酸、およびウルソール酸を用いて、L6骨格筋細胞における糖取り込み試験を行なった。オレアノール酸、ベツリン酸、ベツロン酸、ウルソール酸、およびウルソン酸の各々を、0.4mM、2mM、および10mMの3段階の濃度となるようにDMSOに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。また、オレアノン酸も同様の3段階の濃度となるようにメタノールに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。これにより、各々のトリテルペノイドについて、濃度が2μM、10μM、および50μMであるMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOもしくは0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地を用い、陽性対照として、インスリンを100nM含有するMEM培地を用いた。
調製例3で調製したオレアノン酸、ベツロン酸およびウルソン酸と、調製例3で用いたものと同様のオレアノール酸、ベツリン酸、およびウルソール酸を用いて、細胞毒性試験を行なった。オレアノール酸、ベツリン酸、ベツロン酸、ウルソール酸、およびウルソン酸の各々を、10mMの濃度となるようにDMSOに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。また、オレアノン酸を、10mMの濃度となるようにメタノールに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。これにより、各々のトリテルペノイドについて、濃度が50μMであるMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOもしくは0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地を用いた。調製例1のL6骨格筋細胞の培養プレートに、これらの培地を1穴当たり100μL添加し、プレートを37℃の5%炭酸ガス培養器にて24時間静置した。次いで、細胞をクリスタルバイオレット染色し、吸光度(測定波長570nm)をプレートリーダーにて測定し、陰性対照区(オレアノール酸、ベツリン酸、ベツロン酸、ウルソール酸、およびウルソン酸はDMSO処理区、オレアノン酸はメタノール処理区)の吸光度に対する比より細胞生存率を算出した。結果を図6に示す。
実施例3において高い糖取り込み促進作用を示した酢酸エチル15%画分(調製例1の中圧カラムクロマトグラフィーにより得られた酢酸エチル15%画分)について、調製例1のとおり高速液体クロマトグラフィーにより分画した。分画して得られたフラクション9−2(オレアノン酸)と、調製例3で用いたものと同様のオレアノール酸と、調製例3で得られたオレアノン酸とを用いて、L6骨格筋細胞における糖取り込み試験を行なった。オレアノール酸は、5mg/mLの濃度となるようにDMSOに溶解させ、調製例3で得られたオレアノン酸および調製例1で得られたフラクション9−2の乾固物は、5mg/mLの濃度となるようにメタノールに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。これにより、各々の試料について、各々の試料を25μg/mL(55μM)の濃度で含有するMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOを含有するMEM培地と、0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地とを用いた。陽性対照として、インスリンを100nM含有するMEM培地を用いた。
調製例3で調製したオレアノン酸、ベツロン酸およびウルソン酸と、調製例3で用いたものと同様のオレアノール酸、ベツリン酸、およびウルソール酸を用いて、これらのトリテルペノイドの糖取り込み促進作用に対するGLUT4阻害剤の影響を調べた。GLUT4阻害剤としては、Indinavir(Sigma−Aldrich)を用いた。Indinavirは100mMの濃度となるようにDMSOに溶解させ、1mM 2DGを含有するKRH緩衝液にて1000倍希釈した。オレアノール酸、ベツリン酸、ベツロン酸、ウルソール酸、およびウルソン酸の各々を、10mMの濃度となるようにDMSOに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。オレアノン酸を、10mMの濃度となるようにメタノールに溶解させ、さらにMEM培地(0.2%(w/v)BSA含有)にて200倍希釈した。これにより、各々のトリテルペノイドについて、濃度が50μMであるMEM培地を調製した。陰性対照として、0.5%(v/v)DMSOもしくは0.5%(v/v)メタノールを含有するMEM培地を用い、陽性対照としてインスリンを100nM含有するMEM培地を用いた。
Claims (7)
- オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する筋肉の糖取り込み促進剤を含有する、食品用組成物。
- 前記化合物が、植物抽出物由来である、請求項1に記載の食品用組成物。
- 前記化合物が、ナツメ抽出物由来である、請求項2に記載の食品用組成物。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の、高血糖改善食品用組成物。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の食品用組成物であって、糖尿病および/または糖尿病合併症の予防または治療のための食品用組成物。
- 糖尿病または糖尿病合併症の予防または治療用食品用組成物製造のための、オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物の使用。
- オレアノン酸、ベツロン酸、ウルソン酸、およびそれらの配糖体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する、GLUT4活性化食品用組成物。
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