JP6533834B2 - 聴覚低下を予防するための活性物質、活性物質を含む組成物及びその調製方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年1月4日に出願されたPCT/CN2016/070019号の国際出願に基づく利益を主張し、その内容は参考として本明細書に取り入れるものとする。
様々な退行変性疾患の罹患率は、人間の高齢化に伴って増加している。一般的な変性疾患は、骨及び感覚機能の変性であり、聴覚機能の退化は、高齢者における最も一般的な感覚変性疾患の一つである。
「中国の薬用真菌」の記述によると、ヤマブシタケは、甘い、平性を有する強壮薬であり、五臓、消化に対する利点を有しており、消化不良、神経変性、十二指腸潰瘍と胃潰瘍に優れた効果を有している (D2 Mao, X.-L. Chinese edible and pharmaceutical large fungi. Microbiology China, 1989. 16(5):290-297)。したがって、ヤマブシタケの病気予防効果は昔から知られていて、薬用・食用菌として長く使われている。ヤマブシタケは、菌界(Fungi)、真菌門(Eumycota)、担子菌亜門(Basidiomycotina)、真正担子菌綱(Basidiomycetes)、ヒダナシタケ目(Aphyllophorales)、ハリタケ科(Hydnaceae)、サンゴハリタケ亜科(Hericioideae)及びサンゴハリタケ属(Hericium)に分類されている。ヤマブシタケの子実体は長い針状突起からなる軟らかい球塊状である。新鮮な時は白色で、古くなったり乾燥すると黄褐色になる。ヤマブシタケの子実体または菌糸体からの抽出物は、糖類(Wang et al., Kaohsiung J. Med. Sci., 2001, 17(9):461-467; Yang et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 2003, 67(6):1292-1298)、エリナシン(Saito et al., J. Antibiot., 1998, 51(11):983-990; Kenmoku et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 2002, 66(3):571-575; D7 Kenmoku et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 2004, 68(8):1786-1789; Watanabe et al., Org. Lett., 2007, 9(2):359-362; Watanabe and Nakada, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130(4):1150-1151; D10 Lee et al., Int. J. Mol. Sci., 2014, 15(9):15073-15089; D11 Li et al., Food Chem. Toxicol., 2014,70:61-67)、ジラウロイルイル−ホスファチジルエタノールアミン(DLPE)(Nagai et al., J. Nutr. Biochem., 2006, 17(8):525-530)、アミノ酸、タンパク質、及び微量元素(Jia et al., Carbohydr. Res., 2004, 339(16):2667-2671)を含む。従来の文献から見れば、ヤマブシタケの多糖類が免疫調節、血中脂質低下、血糖値の減少、胃の炎症の阻害、または胃癌の予防に効果があることは周知の事実である。しかし、ヤマブシタケが、聴力低下を予防する効果があることを示す文献は存在していない。
菌種の源:
本発明の実施形態で使用ヤマブシタケの菌種(Accession No. BCRC 35669)は、台湾の食品工業発展研究所(Bioresource Collection and Research Center、BCRC)から購入した。しかし、本発明に記載のヤマブシタケの活性物質は、この種から得られたものに限定されるものではない。
ヤマブシタケ菌糸体の液体培養は以下のように記載される。 ヤマブシタケ菌糸体を寒天プレートに接種し、約14日間15〜32℃の適切な温度で培養した。その後、前記菌糸体をフラスコ内の培地に接種し、3〜5日間、20〜30℃の温度、pH4.5〜6.5、及び100〜250rpmの振盪速度という条件で対数増殖期初期まで振盪培養した。最後に、フラスコ内の培養物を発酵タンク中の培地(フラスコと同じ成分)に接種し、24〜32℃の温度、0.8〜1.2kg/cm2のタンク圧力及びpH4.5〜5.5という条件の下で、ガスをガス通気量0.5〜1vvmで導入し、8〜16日間、10〜150rpmの攪拌速度で培養し、菌糸体及び上清を含むヤマブシタケ菌糸体の発酵液を得た。前記ガスは、空気、空気と酸素、二酸化炭素又は窒素の混合物であり、好ましくは、空気である。
このようにして得られた発酵液を乾燥させて、粉末状の活性成分を得た。乾燥方法としては、例えば、噴霧乾燥、熱風乾燥、ローラー乾燥、凍結乾燥又は本発明に適した他の乾燥方法が挙げられる。好ましくは、凍結乾燥法を使用して、得た粉末形態のヤマブシタケ菌糸体の活性物質は、菌糸体の凍結乾燥粉末である。
特定モデルの実験マウスは特定の期間飼育後、聴覚低下の生理学的特徴を表すことが実験によって証明された。前記マウスを用いて生理的状態における老化をシミュレーションし、ヤマブシタケ菌糸体の活性物質を含む飼料を与える群と、ヤマブシタケ菌糸体の活性物質を含まない飼料を与える群とをランダムに分けて、特定の実験期間にわたってそれぞれの群に飼料を与え続けた。
摂食実験の前と後に、聴性脳幹反応(Auditory brainstem response、ABR)を用いて、音声刺激に対するマウスの反応を測定し、聴覚閾値を計算した。摂食実験前と後の聴覚閾値の変化は、聴覚低下の程度である。また、群間の聴覚低下の差を比較して、聴覚低下に対するヤマブシタケ菌糸体の活性物質の予防効果を検討した。
寒天プレート上での培養:
ヤマブシタケ菌糸体をポテトデキストロース寒天(Potato Dextrose Agar、PDA)プレートに接種し、約7日間25℃で培養した。
ヤマブシタケ菌糸体を寒天プレート上から無菌的にこすり取り、フラスコ内の培地(下記参照)に接種し、続いて振盪培養器内に、5日間、26℃の温度及びpH5.0で120rpmの振盪速度での振盪培養を行った。
発酵タンクで使用する培地は、フラスコ内の培養工程と同じである。フラスコ内に培養した菌糸体を発酵タンクでの培地に接種し、26℃、0.5〜1.0kg/cm2のタンク圧力及びpH5.0並びに10〜150rpmの攪拌速度の有や無にかかわらず、ガスを0.5〜1vvmの通気速度で導入し12日間培養した。12日後に、菌糸体、上清及び聴覚低下を予防するためのヤマブシタケ活性物質を含む発酵液を得た。
発酵液を凍結乾燥して、ヤマブシタケ菌糸体の凍結乾燥粉末を得た。20メートルトンの発酵液を凍結乾燥して約80kgの凍結乾燥粉末を得た。
本発明で用いられる動物モデルは、SAMP系統の一つに属する老化促進性マウス(SAMP8)であり、加齢に伴う低下(学習、記憶、免疫力低下など)の検討、または遺伝子調節と表現型の関係を解明する良いモデルと考えられる(Butterfield, D. A. and Poon, H. F. Exp. Gerontol. 2005. 40(10): 774-783)。このマウスは、早期に老化促進現象を示す。可能な理由は、フリーラジカルの生成の増加、抗酸化の酵素活性、免疫の低下や過酸化物の過剰産生などにより誘導される酸化圧力が起因する。これらの要因は、生理学的機能の迅速な悪化をもたらす原因であり得る。
この実験では、摂食期間にマウスの体重変化及び摂食変化を記録し、グループ間の体重と毎日平均摂食量の差異を分析した。実験結果は、平均値±標準誤差(±S.E.M.)として表され、統計は、一元配置分散分析を用いた。これらの実験結果を表1に示す。摂食実験を12週間連続して行った後、グループ間における体重増加量と毎日平均摂食量に有意差がないことが表1から分かった。以上の結果から、ヤマブシタケの活性物質を含有するヤマブシタケ凍結乾燥粉末の摂食は、マウスの摂食量に影響せず、マウスの発育不全を引き起こさないことが示唆された。
聴性脳幹反応の測定は、摂食実験の前後に行った。聴性脳幹反応の測定は、まず実験マウスの腹膜にバルビツレートを注射して麻酔をかけた後、定期的にバルビツレートを追加注射し、実験マウスを適切な麻酔状態に保った。聴性脳幹反応の測定に用いた装置は、二周波聴覚誘発電位システム(Intelligent Hearing System、Ronamac International Corp.、U.S.A.)である。測定された部位は、左耳であるため、一つの軟らかい管を左耳に配置し、片耳に毎回約8〜10秒おきにクリック音の刺激を与えた。刺激周波数の測定範囲は、低周波、中周波、及び高周波であり、実験マウスの異なる周波数における聴覚閾値変化を比較した。この実験では、低周波、中周波、高周波の刺激音の周波数は、それぞれ約2kHz〜4kHz(クリック音)、8kHz及び16kHzである。刺激音によって誘発された反応は、多機能誘発電位記録装置(Smart EP)のソフトウェアによって記録され、各群における異なる周波数の音響刺激によって生成する電位反応の波形図を得た。それぞれの刺激は、デシベル音圧レベル(dB SPL)をアップレギュレートまたはダウンレギュレートにより調節し、その電位反応の波形図によれば、聞くことのできる最小音圧レベルが確認され、摂食実験前後の聴覚閾値が得られた。クリック音、8kHz音及び16kHz音の測定値はそれぞれ低周波、中周波及び高周波における聴覚閾値を表す。聴覚閾値変化は、12ヶ月齢で測定された聴覚閾値から9ヶ月齢で測定された聴力閾値を引くことによって計算された。聴覚閾値変化の結果は以下の表3に示すように、平均値±標準誤差(±S.E.M.)として表す。統計は、一元配置分散分析を使用して実行され、上付き文字の「a」と「b」は、特定の周波数における該当グループの値と他のグループの値との間に有意差があることを指す(p<0.05)。表3の聴覚閾値変化は、図1に更に示される。図1から分かるように、クリック音、8kHz音及び16kHz音にかかわらず、A群(コントロール群)のマウス(ヤマブシタケ菌糸体凍結乾燥粉末がない飼料を与えた)の聴覚閾値変化は、BとC実験群の実験マウス(異なる量のヤマブシタケ菌糸体凍結乾燥粉末を含む飼料を与えた)よりも高い。これは、ヤマブシタケ凍結乾燥粉末を与えた実験群において聴覚閾値変化が少ない、即ち聴覚低下の程度が小さいことが示唆された。以上のことから、ヤマブシタケ凍結乾燥粉末に含まれているヤマブシタケ活性物質は聴覚低下の予防効果を有することが証明された。
Claims (5)
- 聴覚低下を予防するためのヤマブシタケ菌糸体の活性物質の製造方法であって、
(a)ヤマブシタケ菌糸体を寒天プレートに接種し、8〜16日間、15〜32℃の温度で培養する工程と、
(b)工程(a)で培養した前記ヤマブシタケ菌糸体をフラスコ内の培地に接種し、3〜5日間、20〜30℃の温度及びpH4.5〜6.5で培養する工程と、
(c)工程(b)で培養した前記ヤマブシタケ菌糸体を発酵タンク中の培地に接種し、8〜16日間、24〜32℃の温度及びpH4.5〜5.5で培養する工程と、
(d)工程(c)での前記ヤマブシタケ菌糸体の発酵培地を乾燥し、ヤマブシタケ菌糸体の粉末を得る工程と、
を含むことを特徴とするヤマブシタケ菌糸体の活性物質の製造方法。 - 工程(b)での培養が、100〜250rpmの振盪速度での振盪培養であり、
工程(c)での発酵タンクが、0.8〜1.2kg/cm2のタンク圧力及び10〜150rpmの攪拌速度を有し、
前記発酵タンクには、ガスを単位体積及び単位時間あたりのガス通気量0.5〜1vvmで導入し、
前記ガスが、空気、酸素、二酸化炭素、窒素ガス、又はそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項1に記載のヤマブシタケ菌糸体の活性物質の製造方法。 - 工程(b)で使用された培地と、工程(c)で使用された培地が同じであり、
前記培地が、複合炭素窒素源、動物若しくは植物由来のタンパク質またはその加水分解物、無機塩、糖類、酵母、麦芽エキス、消泡剤あるいはそれらの組み合わせを含み、
前記複合炭素窒素源が、穀類または豆であり、前記無機塩が、硫酸塩またはリン酸塩であることを特徴とする請求項1又は2に記載のヤマブシタケ菌糸体の活性物質の製造方法。 - 有効量のヤマブシタケ菌糸体の活性物質と、生物学的に許容される担体、賦形剤、希釈剤または補助剤とを混合する工程を含む、聴覚低下を予防するための医薬組成物を調製する方法であって、
前記ヤマブシタケ菌糸体の活性物質が、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法を用いて調製され、かつ、粉末状である、聴覚低下を予防するための前記ヤマブシタケ菌糸体の活性物質を含むことを特徴とする、聴覚低下を予防するための医薬組成物を調製する方法。 - 聴覚低下を予防するための医薬組成物を調製するための、ヤマブシタケ菌糸体の活性物質の使用であって、前記ヤマブシタケ菌糸体の活性物質が、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法を用いて調製され、かつ、粉末状である、聴覚低下を予防するためのヤマブシタケ菌糸体の活性物質である、前記使用。
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