JP6856280B2 - Muscle atrophy inhibitors and foods and medicines containing them - Google Patents
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Description
本発明は、筋萎縮阻害剤及びこれを含む食品並びに医薬品に関する。 The present invention relates to a muscular atrophy inhibitor and foods and pharmaceuticals containing the same.
骨格筋は人体で最も大きな体積を占める組織であり、糖・脂質・アミノ酸の体内への取込みやエネルギー代謝、運動など、身体の活動において重要な役割を果たす。骨格筋の量と質は、その機能の発現に重要であり、骨格筋に含まれるタンパク質の量と質は、合成と分解により厳密に制御され、恒常性が維持されている。また、身体活動の程度やホルモン、成長因子、ストレスや栄養状態によっても筋量が調節されている。 Skeletal muscle is the tissue that occupies the largest volume in the human body, and plays an important role in physical activities such as uptake of sugars, lipids, and amino acids into the body, energy metabolism, and exercise. The quantity and quality of skeletal muscle are important for the expression of its function, and the quantity and quality of protein contained in skeletal muscle are strictly controlled by synthesis and decomposition, and homeostasis is maintained. Muscle mass is also regulated by the degree of physical activity, hormones, growth factors, stress and nutritional status.
運動時においては、骨格筋量及び骨格筋力の低下により、運動時のパフォーマンス(すなわち、運動量)が低下し、また、運動後における疲労抵抗性が低下する。また、サルコペニアに代表される進行性かつ全身性の骨格筋量及び骨格筋力の低下を特徴とする症候群は、特に高齢者で多く発症し、推定患者は450万人とも言われている。このような症候群に罹患した患者は、骨格筋量と骨格筋力の低下により、転倒、口腔機能の低下、認知機能の低下、尿失禁、筋肉の衰弱による寝たきり、歩行障害や関節障害など、身体的な活動が制限されることによりQOL(Quality of Life:生活の質)が低下する。運動時のパフォーマンス向上及び高齢者のQOL向上において、筋萎縮を防ぐことは意義深いと考えられる。これらの問題を解決するためには、手軽に摂取することにより筋萎縮を阻害することができる素材の開発が必要であった。 During exercise, the decrease in skeletal muscle mass and skeletal muscle strength reduces the performance during exercise (that is, the amount of exercise) and the fatigue resistance after exercise. In addition, syndromes characterized by progressive and systemic skeletal muscle mass and skeletal muscle weakness represented by sarcopenia often occur especially in the elderly, and it is said that the estimated number of patients is 4.5 million. Patients suffering from such syndromes suffer from physical weakness such as falls, decreased oral function, cognitive decline, urinary incontinence, sleeplessness due to muscle weakness, gait disorders and joint disorders due to decreased skeletal muscle mass and strength. QOL (Quality of Life) deteriorates due to the restriction of various activities. Preventing muscular atrophy is considered to be significant in improving performance during exercise and improving QOL in the elderly. In order to solve these problems, it was necessary to develop a material that can inhibit muscular atrophy by ingesting it easily.
近年の研究で、筋萎縮にはグルココルチコイドが関与していることがわかってきた。グルココルチコイドは、視床下部−下垂体系の制御を受けて副腎皮質から分泌される核内受容体型リガンド依存性転写因子であり、グルココルチコイドレセプター(GR)との結合を介して標的遺伝子発現を調節する。グルココルチコイドは、骨格筋において蛋白質の同化抑制と異化亢進をもたらし、筋萎縮を引き起こすことが知られている。 Recent studies have shown that glucocorticoids are involved in muscular atrophy. Glucocorticoids are nuclear receptor-type ligand-gated transcription factors secreted from the adrenal cortex under the control of the hypothalamic-pituitary system and regulate target gene expression through binding to glucocorticoid receptors (GRs). .. Glucocorticoids are known to cause protein assimilation suppression and catabolism in skeletal muscle, leading to muscular atrophy.
骨格筋におけるGR標的遺伝子群の一つであるAtrogin−1は、骨格筋や心筋で発現し、また本遺伝子をノックアウトしたマウスが筋萎縮に抵抗性を示したことにより、筋萎縮原因遺伝子(Atrogenes)として注目されている(非特許文献1参照)。Atrogin−1は、筋肉へのグルココルチコイド処理、筋肉の不使用や酸化ストレスなど、少なくとも13種類の筋萎縮で発現が上昇し、筋萎縮現象のマーカーであるとされている(非特許文献2参照)。 Atrogin-1, which is one of the GR target genes in skeletal muscle, is expressed in skeletal muscle and myocardium, and mice in which this gene is knocked out showed resistance to muscular atrophy. ) (See Non-Patent Document 1). Atrogin-1 is upregulated by at least 13 types of muscular atrophy such as glucocorticoid treatment of muscle, muscle non-use and oxidative stress, and is considered to be a marker of muscular atrophy phenomenon (see Non-Patent Document 2). ).
同様に、骨格筋におけるGR標的遺伝子群の一つであるMyostatinは、TGF−βスーパーファミリーに属する26kDaの糖タンパク質であり、筋肉増殖の負の制御因子としての機能を担っている(非特許文献3参照)。Myostatinは、主に骨格筋で合成され、骨格筋の増殖を抑制する。Myostatin発現レベルの低下は、筋肉量の増加と体脂肪減少をもたらし、Myostatin発現レベル上昇は、筋肉量の減少及び消耗をもたらすことが報告されている。 Similarly, Myostatin, one of the GR target genes in skeletal muscle, is a 26 kDa glycoprotein belonging to the TGF-β superfamily and has a function as a negative regulator of muscle growth (non-patent literature). 3). Myostatin is synthesized mainly in skeletal muscle and suppresses the growth of skeletal muscle. It has been reported that a decrease in Myostatin expression level leads to an increase in muscle mass and a decrease in body fat, and an increase in Myostatin expression level leads to a decrease in muscle mass and exhaustion.
筋萎縮に影響を及ぼす要因には、グルココルチコイドの他に、炎症性サイトカインの濃度増加がある。たとえば、インターロイキン(IL)‐1βは炎症性サイトカインの一種であり、異化の働きを持つことにより筋萎縮との関連が考えられている(非特許文献4参照)。IL‐1βはin vitroにおいて骨格筋萎縮を引き起こすため、IL‐1β処理された筋管細胞は筋萎縮のメカニズムを検討するために用いられる評価系である。炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子(TNF)−αなども知られている。 In addition to glucocorticoids, factors affecting muscular atrophy include increased levels of inflammatory cytokines. For example, interleukin (IL) -1β is a kind of inflammatory cytokine and is considered to be associated with muscular atrophy by having a catabolic function (see Non-Patent Document 4). Since IL-1β causes skeletal muscle atrophy in vitro, IL-1β-treated myotube cells are an evaluation system used to investigate the mechanism of muscle atrophy. Tumor necrosis factor (TNF) -α and the like are also known as inflammatory cytokines.
IL−1βやTNF−αなどの炎症性サイトカインの血中濃度は、加齢に伴い増加する場合や、急激な運動に伴い増加する場合等がある。これら炎症性サイトカインは、筋萎縮原因遺伝子の発現を直接的に増加させ、筋萎縮(筋異化)作用を引き起こすと考えられている。実験的にも、筋肉の細胞に炎症性サイトカインを作用させると、筋萎縮原因遺伝子の発現が増加することが報告されている(非特許文献5参照)。 The blood concentration of inflammatory cytokines such as IL-1β and TNF-α may increase with aging, may increase with rapid exercise, and the like. These inflammatory cytokines are thought to directly increase the expression of genes that cause muscular atrophy and cause muscular atrophy (muscle catabolism). Experimentally, it has been reported that the expression of muscular atrophy-causing genes is increased when inflammatory cytokines are allowed to act on muscle cells (see Non-Patent Document 5).
一方、これまでに筋萎縮阻害作用をもつ成分に関しては、一部のポリフェノールが効果的であるという報告がある以外はほとんど明らかにはなっていない。骨格筋の筋萎縮に関するポリフェノールの作用については、酸化ストレスの関与が示唆されている廃用性筋萎縮の抑制を目的として、果実ポリフェノール(具体的にはりんごポリフェノール)を有効成分として含有することを特徴とする廃用性筋萎縮抑制組成物が報告されている(特許文献1参照)。りんごポリフェノールの主成分はプロシアニジンやプロアントシアニジンである。また、プロアントシアニジンを有効成分として含有する筋肉萎縮抑制剤(特許文献2参照)、果実由来ポリフェノールを有効成分とする廃用性筋萎縮時の筋繊維タイプの移行を抑制する筋繊維タイプ移行抑制剤(特許文献3参照)、カテキン類を有効成分とする筋機能低下抑制剤(特許文献4参照)も知られている。 On the other hand, with respect to the components having a muscular atrophy inhibitory action, little has been clarified except that some polyphenols have been reported to be effective. Regarding the action of polyphenols on skeletal muscle muscular atrophy, it is recommended that fruit polyphenols (specifically, apple polyphenols) be contained as an active ingredient for the purpose of suppressing disuse muscle atrophy, which has been suggested to be involved in oxidative stress. A characteristic disuse muscular atrophy inhibitory composition has been reported (see Patent Document 1). The main components of apple polyphenols are procyanidins and proanthocyanidins. In addition, a muscle atrophy inhibitor containing proanthocyanidin as an active ingredient (see Patent Document 2), and a muscle fiber type migration inhibitor that suppresses the migration of muscle fiber type during disuse muscle atrophy containing fruit-derived polyphenol as an active ingredient. (Refer to Patent Document 3), an agent for suppressing muscle atrophy containing catechins as an active ingredient (see Patent Document 4) is also known.
しかしながら、これらの文献には、ポリフェノール等による筋萎縮抑制効果については記載されているが、ポリフェノール等が筋萎縮原因遺伝子に作用するとの記載はなく、したがって、ヒトに対する作用は限定的であった。また、ポリフェノールは、植物中の含有量が少ないため大量に抽出物を得ることが困難な場合があった。さらに、ポリフェノールには水に溶解しないものも多いため、抽出には有機溶媒を使用せざるを得ず、水を主体とする食品や医薬品には使用しづらいという問題があった。さらに、ポリフェノールの筋萎縮阻害効果は低く、まだ改善の余地があった。 However, although these documents describe the effect of polyphenols and the like on suppressing muscular atrophy, there is no description that polyphenols and the like act on genes that cause muscular atrophy, and therefore their effects on humans are limited. In addition, since the content of polyphenols in plants is low, it may be difficult to obtain a large amount of extracts. Further, since many polyphenols are insoluble in water, there is no choice but to use an organic solvent for extraction, and there is a problem that it is difficult to use for foods and pharmaceuticals mainly composed of water. Furthermore, the effect of polyphenols on inhibiting muscle atrophy was low, and there was still room for improvement.
ところで、本発明者らは、これまで寒天について研究を行ってきた。寒天は、テングサ、オゴノリなどの紅藻海藻から抽出される粘質物を脱水乾燥したものである。寒天は多糖類の一種であり、アガロースとアガロペクチンから構成される。アガロースの繰り返し単位であるアガロビオースは、1,3位で結合したβ‐D‐ガラクトピラノースと1,4位で結合した3,6アンヒドロ‐α‐L‐ガラクトピラノースが交互に結合した構造となっている。アガロペクチンは、寒天中のアガロース以外のイオン性の多糖類の総称であり、その構造はアガロースと同じ結合様式をしているが、部分的に硫酸エステル、メトキシル基、ピルビン酸基、カルボキシル基を多く含んでいる。寒天の重量平均分子量(Mw)は、一般的なもので20万〜40万である。この寒天を酸や酵素で分解することによりアガロオリゴ糖(アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、等)を製造することができる。ここで、アガロオリゴ糖とは、2糖であるアガロビオース(2糖)の繰り返しからなり、アガロテトラオース(4糖)、アガロヘキサオース(6糖)、アガロオクタオース(8糖)、アガロデカオース(10糖)等の総称である。 By the way, the present inventors have been studying agar so far. Agar is dehydrated and dried mucilage extracted from red algae seaweed such as gelidiaceae and Gracilaria. Agar is a type of polysaccharide and is composed of agarose and agaropectin. Agarobiose, which is a repeating unit of agarose, has a structure in which β-D-galactopyranose bound at the 1st and 3rd positions and 3,6 anhydro-α-L-galactopyranose bound at the 1st and 4th positions are alternately bound. There is. Agaropectin is a general term for ionic polysaccharides other than agarose in agar, and its structure has the same binding mode as agarose, but it is partially rich in sulfate ester, methoxyl group, pyruvate group, and carboxyl group. Includes. The weight average molecular weight (Mw) of agar is generally 200,000 to 400,000. By decomposing this agar with an acid or an enzyme, agarooligosaccharides (agarobiose, agarotetraose, agarohexaose, agarooctaose, etc.) can be produced. Here, the agarooligosaccharide consists of repeating agarobiose (disaccharide) which is a disaccharide, and is composed of agarotetraose (4 sugar), agarohexaose (6 sugar), agarooctaose (8 sugar), and agarodecaose. It is a general term for (10 sugars) and the like.
従来、アガロオリゴ糖は、全身性エリテマトーデス、免疫介在性糸球体腎炎、多発性硬化症、膠原病、自己免疫疾患、リウマチ等様々な疾患の予防薬であり、さらには活性酸素産生を抑制する抗酸化剤であることなどが知られている(特許文献5参照)。また、アガロオリゴ糖には、メタロプロテアーゼ産生抑制により皮膚や骨の老化を防止すること(特許文献6参照)、血糖低下作用があること(特許文献7参照)も知られている。しかしながら、これまでアガロオリゴ糖に筋萎縮阻害効果があることは知られていなかった。 Conventionally, agarooligosaccharides are preventive agents for various diseases such as systemic lupus erythematosus, immune-mediated glomerulonephritis, multiple sclerosis, collagen disease, autoimmune disease, and rheumatism, and further, antioxidants that suppress active oxygen production. It is known that it is an agent (see Patent Document 5). It is also known that agarooligosaccharides prevent aging of skin and bone by suppressing metalloprotease production (see Patent Document 6) and have a blood glucose lowering effect (see Patent Document 7). However, it has not been known so far that agarooligosaccharide has a muscular atrophy inhibitory effect.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、筋萎縮阻害効果が高い新規な筋萎縮阻害剤を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、このような筋萎縮阻害剤を含有する食品及び医薬品を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel muscular atrophy inhibitor having a high muscular atrophy inhibitory effect. Another object of the present invention is to provide foods and pharmaceuticals containing such muscular atrophy inhibitors.
本発明者らは、炎症性サイトカインであるIL‐1βによる骨格筋萎縮系において、筋萎縮原因遺伝子の発現に対するアガロオリゴ糖の作用を検討し、アガロオリゴ糖が筋萎縮を阻害する可能性を持つことを見出した。さらに本発明者らは、アガロオリゴ糖を経口投与することによるヒト試験を行い、筋萎縮阻害活性を確認し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors investigated the effect of agarooligosaccharides on the expression of muscle atrophy-causing genes in the skeletal muscle atrophy system caused by the inflammatory cytokine IL-1β, and found that agarooligosaccharides may inhibit muscle atrophy. I found it. Furthermore, the present inventors conducted a human test by oral administration of agarooligosaccharide, confirmed the muscular atrophy inhibitory activity, and completed the present invention.
すなわち本発明は、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースからなる群より選択される少なくとも1種のアガロオリゴ糖を有効成分とすることを特徴とする筋萎縮阻害剤である。 That is, the present invention is a muscular atrophy inhibitor characterized in that at least one agarooligosaccharide selected from the group consisting of agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and agarooctaose is used as an active ingredient. ..
この場合において、筋萎縮阻害剤は、筋萎縮原因遺伝子の発現を抑制することにより筋萎縮を阻害する作用を有すること、さらには前記筋萎縮原因遺伝子がAtrogin−1及びMyostatinから選択される1以上の遺伝子であることが好ましい。あるいは、筋萎縮阻害剤は、前記アガロオリゴ糖は、アガロビオース及びアガロテトラオースからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 In this case, the muscular atrophy inhibitor has an action of inhibiting muscular atrophy by suppressing the expression of the muscular atrophy-causing gene, and further, the muscular atrophy-causing gene is one or more selected from Atrogin-1 and Myostatin. It is preferably the gene of. Alternatively, as the muscular atrophy inhibitor, the agarooligosaccharide is preferably at least one selected from the group consisting of agarobiose and agarotetraose.
また、本発明は、上記の筋萎縮阻害剤を含有することを特徴とする食品に関する。あるいは、本発明は、上記の筋萎縮阻害剤を含有することを特徴とする医薬品に関する。これらの場合において、前記筋萎縮阻害剤を1mg以上含有することが好ましい。 The present invention also relates to a food containing the above-mentioned muscular atrophy inhibitor. Alternatively, the present invention relates to a pharmaceutical product containing the above-mentioned muscular atrophy inhibitor. In these cases, it is preferable to contain 1 mg or more of the muscular atrophy inhibitor.
本発明によれば、筋萎縮阻害効果が高い新規な筋萎縮阻害剤を提供することができる。また、本発明によれば、筋萎縮阻害効果が高い食品及び医薬品を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a novel muscular atrophy inhibitor having a high muscular atrophy inhibitory effect. Further, according to the present invention, it is possible to provide foods and pharmaceuticals having a high muscular atrophy inhibitory effect.
1.筋萎縮阻害剤
以下、本発明の筋萎縮阻害剤について説明する。本発明の筋萎縮阻害剤(以下、単に「筋萎縮阻害剤」ということがある)は、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースからなる群より選択される少なくとも1種のアガロオリゴ糖を有効成分とする。
1. 1. Muscle Atrophy Inhibitor The muscle atrophy inhibitor of the present invention will be described below. The muscular atrophy inhibitor of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “muscle atrophy inhibitor”) is at least one selected from the group consisting of agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and agarooctaose. The active ingredient is agarooligosaccharide.
筋萎縮阻害剤としては、これらのアガロオリゴ糖のうちいずれか1種類のみを含んでいてもよく、これらアガロオリゴ糖の2種類以上を含んでいてもよい。 The muscular atrophy inhibitor may contain only one of these agarooligosaccharides, or may contain two or more of these agarooligosaccharides.
特に、筋萎縮阻害剤に含まれるアガロオリゴ糖としては、アガロビオース及びアガロテ
トラオースからなる群より選択される少なくとも1種類であることが好ましい。この場合において、アガロビオースとアガロテトラオースは、単独であってもよく、これら2種類のアガロオリゴ糖のどちらも含む組成物であってもよい。この場合において、アガロビオースとアガロテトラオースの含有量は、1〜100質量%の範囲内であることが好ましく、10〜100質量%の範囲内であることがより好ましく、50〜100質量%の範囲内であることが特に好ましい。
In particular, the agarooligosaccharide contained in the muscular atrophy inhibitor is preferably at least one selected from the group consisting of agarobiose and agarotetraose. In this case, agarobiose and agarotetraose may be used alone or may be a composition containing both of these two types of agarooligosaccharides. In this case, the contents of agarobiose and agarotetraose are preferably in the range of 1 to 100% by mass, more preferably in the range of 10 to 100% by mass, and 50 to 100% by mass. It is particularly preferable that it is within the range.
また、筋萎縮阻害剤は、アガロオリゴ糖の一種であるアガロデカオースを含んでいてもよい。アガロデカオースの含有量としては、1〜20質量%の範囲内であることが好ましく、5〜15質量%の範囲内であることが特に好ましい。なお、筋萎縮阻害剤に含まれるアガロオリゴ糖の構成は、後述する実施例における高速液体クロマトグラフィーと同様の方法で測定することができる。 In addition, the muscular atrophy inhibitor may contain agarodecaose, which is a kind of agarooligosaccharide. The content of agarodecaose is preferably in the range of 1 to 20% by mass, and particularly preferably in the range of 5 to 15% by mass. The composition of the agarooligosaccharide contained in the muscular atrophy inhibitor can be measured by the same method as the high performance liquid chromatography in the examples described later.
筋萎縮阻害剤に含まれるアガロオリゴ糖は、寒天を加水分解することにより製造することができる。その具体的な方法としては、酸分解の方法を挙げることができる。酸分解の方法としては、特許第4796697号公報に記載された固体酸を使用したり、硫酸や塩酸などの鉱酸を使用したり、酢酸やクエン酸などの有機酸を使用したりする方法などを挙げることができるが、いずれの方法でもかまわない。なお、酸で加水分解され製造されるアガロオリゴ糖は、一般に「アガロオリゴ糖」と呼ばれる。 The agarooligosaccharide contained in the muscular atrophy inhibitor can be produced by hydrolyzing agar. As a specific method thereof, a method of acid decomposition can be mentioned. Examples of the acid decomposition method include the use of the solid acid described in Japanese Patent No. 4796697, the use of mineral acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid, and the use of organic acids such as acetic acid and citric acid. However, either method may be used. The agarooligosaccharide produced by hydrolyzing with an acid is generally called "agarooligosaccharide".
これに対し、β−アガラーゼで酵素分解し製造されるものは、寒天分子主鎖の切断場所の違いから「ネオアガロオリゴ糖」と呼ばれる。寒天をα−アガラーゼで酵素分解することで製造される糖化合物は、酸で加水分解を行った場合と同様にアガロオリゴ糖となる。アガロオリゴ糖でもネオアガロオリゴ糖でも、筋萎縮阻害効果を示す。よって、本発明における「アガロオリゴ糖」とは、酸分解による「アガロオリゴ糖」と酵素分解による「ネオアガロオリゴ糖」の両方が含まれる。 On the other hand, those produced by enzymatic decomposition with β-agarase are called "neo-agarooligosaccharides" because of the difference in the cleavage location of the agar molecule main chain. The sugar compound produced by enzymatically decomposing agar with α-agarase becomes agarooligosaccharide as in the case of hydrolyzing with acid. Both agarooligosaccharides and neoagalooligosaccharides have an inhibitory effect on muscle atrophy. Therefore, the "agalo-oligosaccharide" in the present invention includes both "agaro-oligosaccharide" by acid decomposition and "neo-agaro-oligosaccharide" by enzymatic decomposition.
酸分解によってアガロオリゴ糖を製造する手順としては、まず寒天溶液を用意し、これに酸を添加して酸分解する。寒天溶液の溶媒としては、水を挙げることができる。寒天溶液に含まれる寒天の含有量としては、特に制限はないが、通常は0.1〜50質量%の範囲内であり、1〜10質量%の範囲内が好ましい。酸分解の温度としては、特に制限はないが、通常は10〜150℃の範囲内であり、好ましくは50〜100℃の範囲内である。酸分解は、静置した状態で行ってもよく、撹拌下で行ってもよい。 As a procedure for producing agarooligosaccharide by acid decomposition, first, an agar solution is prepared, and an acid is added to the agar solution for acid decomposition. Water can be mentioned as a solvent of the agar solution. The content of agar contained in the agar solution is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 50% by mass, preferably in the range of 1 to 10% by mass. The acid decomposition temperature is not particularly limited, but is usually in the range of 10 to 150 ° C, preferably in the range of 50 to 100 ° C. The acid decomposition may be carried out in a stationary state or under stirring.
次に、得られた酸分解物から不要成分を除去する。不要成分の除去は、ろ紙や活性炭などを使用することができる。また、必要に応じて、水酸化ナトリウムなどのアルカリでpHを調整してもよい。このようにして得られたアガロオリゴ糖溶液は、真空凍結乾燥などで粉末状にして保存することができる。 Next, unnecessary components are removed from the obtained acid decomposition product. Filter paper, activated carbon, or the like can be used to remove unnecessary components. If necessary, the pH may be adjusted with an alkali such as sodium hydroxide. The agarooligosaccharide solution thus obtained can be stored in powder form by vacuum freeze-drying or the like.
なお、アガロオリゴ糖は、寒天だけでなく、寒天の原料であるテングサ科、オゴノリ科、イギス科などの紅藻類を熱水抽出して得た溶液を使用して製造することもできる。テングサ科の紅藻類としては、マクサ、オニグサ、オオブサ、ヒラクサ、オバクサ、ユイキリ等を挙げることができる。また、オゴノリ科の紅藻類としては、オゴノリ、オオオゴノリ等を挙げることができる。さらに、イギス科の紅藻類としては、イギス、エゴノリ等を挙げることができる。アガロオリゴ糖の原料としては、これらの紅藻類の1種類又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。 The agarooligosaccharide can be produced by using a solution obtained by hot water extraction of not only agar but also red algae such as Gelidiaceae, Gracilaria, and Igis, which are raw materials for agar. Examples of red algae of the family Gelidiaceae include Maxa, Onigusa, Oobusa, Hiluxa, Obakusa, Yuikiri and the like. In addition, examples of red algae of the family Gracilaria include Gracilaria and Gracilaria. Further, examples of red algae of the family Igis include Igis, Egonori and the like. As a raw material for agarooligosaccharide, one type or a combination of two or more of these red algae can be used.
筋萎縮阻害剤は、骨格筋などの組織における筋萎縮を阻害する効果がある。骨格筋は、グルココルチコイド長期投与・ガン・糖尿病・エイズなどの病気、加齢、栄養不足、あるいはギプス固定や寝たきりによって骨格筋を長い間使用しない場合などによって萎縮し、骨格筋機能が低下することが知られ、その結果、QOLの低下がもたらされる。 The muscular atrophy inhibitor has the effect of inhibiting muscular atrophy in tissues such as skeletal muscle. Skeletal muscle is atrophied due to long-term administration of glucocorticoid, diseases such as cancer, diabetes, AIDS, aging, lack of nutrition, or when skeletal muscle is not used for a long time due to cast fixation or bedridden, and skeletal muscle function declines. Is known, resulting in a decrease in QOL.
筋萎縮阻害剤は、筋萎縮原因遺伝子の発現を抑制する作用を有している。筋萎縮原因遺伝子としては、Atrogin‐1及びMyostatinを挙げることができる。これらの遺伝子は、GR標的遺伝子であり、筋萎縮の初期に誘導され、種々の筋萎縮に関与している。したがって、本発明の筋萎縮阻害剤は、Atrogin‐1発現抑制剤又はMyostatin発現抑制剤ということもできる。 The muscular atrophy inhibitor has an action of suppressing the expression of the muscular atrophy-causing gene. Examples of the muscular atrophy-causing gene include Atrogin-1 and Myostatin. These genes are GR target genes, are induced in the early stages of muscle atrophy, and are involved in various muscle atrophy. Therefore, the muscular atrophy inhibitor of the present invention can also be referred to as an Atrogin-1 expression inhibitor or a Myostatin expression inhibitor.
筋萎縮阻害剤による筋萎縮阻害効果は、筋委縮原因遺伝子の発現量を測定することで評価することができる。筋委縮原因遺伝子の発現量は、ヒトだけでなくマウスを使って評価することができる。この評価法としては、例えば、これらの筋萎縮原因遺伝子に相補的なmRNAをリアルタイムPCR(RT−PCR)などで定量的に測定する方法などを挙げることができる。 The muscular atrophy inhibitory effect of the muscular atrophy inhibitor can be evaluated by measuring the expression level of the muscular atrophy-causing gene. The expression level of the muscle atrophy-causing gene can be evaluated not only in humans but also in mice. Examples of this evaluation method include a method of quantitatively measuring mRNA complementary to these muscular atrophy-causing genes by real-time PCR (RT-PCR) or the like.
筋萎縮阻害剤を摂取することにより、筋萎縮阻害効果が得られる。これにより、健康増進、運動機能向上、筋力向上、QOL向上等、さらには疲労抵抗性向上効果により運動の持続が可能となり結果的に、健康増進、運動機能向上、筋力向上、QOL向上を実現することができる。筋萎縮阻害剤の摂取方法としては、経口摂取、皮下注射等、各種の方法を挙げることができる。 By ingesting a muscular atrophy inhibitor, a muscular atrophy inhibitory effect can be obtained. As a result, exercise can be sustained due to health promotion, motor function improvement, muscular strength improvement, QOL improvement, etc., and fatigue resistance improvement effect, and as a result, health promotion, motor function improvement, muscular strength improvement, and QOL improvement are realized. be able to. Examples of the method of ingesting the muscular atrophy inhibitor include various methods such as oral ingestion and subcutaneous injection.
したがって、筋萎縮阻害剤を使用する方法の発明として、ヒト又は哺乳動物(ヒト以外)の筋萎縮阻害方法であって、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースからなる群より選択される少なくとも1種のアガロオリゴ糖を有効成分して摂取することを特徴とする筋萎縮阻害方法ということができる。 Therefore, as an invention of a method using a muscular atrophy inhibitor, a method for inhibiting muscular atrophy in humans or mammals (other than humans), which comprises agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and agarooctaose. It can be said that it is a method for inhibiting muscular atrophy, which comprises ingesting at least one agarooligosaccharide more selected as an active ingredient.
2.食品・医薬品
筋萎縮阻害剤は、食品又は医薬品に含有して摂取することが好ましい。食品としては、一般的な食品のほか、栄養補助食品、機能性食品、飲料などを挙げることができる。一般的な食品としては、特に限定されないが、例えば、キャンディー、ゼリー、ケーキ、チョコレート等の菓子、ハンバーグ、蒲鉾、はんぺん、さつま揚げ等の肉製品、ドレッシング、マヨネーズなどの調味料、清涼飲料、コーヒー、スポーツドリンク、ビール等の飲料などが挙げられる。また、医薬品としては、特に限定されないが、錠剤、カプセル剤、丸剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、ゼリー剤、液剤、軟膏剤、クリーム剤、懸濁剤、乳剤、ローション剤などを挙げることができる。
2. Foods / Pharmaceuticals Muscle atrophy inhibitors are preferably contained in foods or pharmaceuticals and ingested. Examples of foods include general foods, dietary supplements, functional foods, and beverages. The general food is not particularly limited, but for example, confectionery such as candy, jelly, cake, chocolate, meat products such as hamburger, kamaboko, hanpen, fried fish cake, dressing, seasoning such as mayonnaise, soft drink, coffee, etc. Examples include sports drinks and beverages such as beer. The pharmaceutical product is not particularly limited, and examples thereof include tablets, capsules, pills, powders, granules, fine granules, jellies, liquids, ointments, creams, suspensions, emulsions, lotions and the like. be able to.
食品又は医薬品に含まれる筋萎縮阻害剤の含有量としては、特に制限はないが、通常は1mg以上であり、10〜10000mgの範囲内が好ましく、100〜1000mgの範囲内が特に好ましい。 The content of the muscular atrophy inhibitor contained in foods or pharmaceuticals is not particularly limited, but is usually 1 mg or more, preferably in the range of 10 to 10000 mg, and particularly preferably in the range of 100 to 1000 mg.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but these do not limit the object of the present invention.
(1)アガロオリゴ糖の調整
アガロオリゴ糖1〜3の3種類を用意した。各アガロオリゴ糖の調整方法と構成糖の構成比は以下のとおりである。
(a)アガロオリゴ糖1
(調整方法)
市販のアガロオリゴ糖(アガオリゴ:タカラバイオ社製)を購入した。
(構成糖)
アガロオリゴ糖1に含まれるオリゴ糖の構成比を、高速液体クロマトグラフィーで測定した。測定条件はカラムTOSOH TSK‐GEL ALPHA‐2500を直列2本連結、溶媒H2O、流速0.3ml/分、温度60℃の条件で溶出、検出はRI(示差屈折)とした。結果は以下のとおりであった(数値は質量%、以下同じ)。
2糖(アガロビオース):26.2
4糖(アガロテトラオース):27.7
6糖(アガロヘキサオース):23.1
8糖(アガロオクタオース):18.9
10糖(アガロデカオース):4.1
(1) Preparation of agarooligosaccharides Three types of
(A) Agalo-
(Adjustment method)
A commercially available agarooligosaccharide (agaoligo: manufactured by Takara Bio Inc.) was purchased.
(Constituent sugar)
The composition ratio of the oligosaccharide contained in the
Disaccharide (Agarobiose): 26.2
Tetrasaccharide (Agarotetraose): 27.7
6 sugar (agarohexaose): 23.1
8 sugar (agaro octaose): 18.9
10 sugar (agaro de chaos): 4.1
(b)アガロオリゴ糖2
(調整方法)
寒天(ウルトラ寒天AX‐30:伊那食品工業社製)50gを精製水1000gに加熱溶解した後、濃硫酸2gを添加し90℃で3時間撹拌した。水酸化ナトリウムでpHを3.5に調整後、活性炭処理し、ろ紙でろ過、さらに0.1μmのフィルターでろ過して溶液を得た。この溶液を真空凍結乾燥により粉末化した。
(構成糖)
アガロオリゴ糖2に含まれるオリゴ糖の構成比をアガロオリゴ糖1と同様の方法で測定したところ、結果は以下のとおりであった。
2糖(アガロビオース):31.5
4糖(アガロテトラオース):30.1
6糖(アガロヘキサオース):21.2
8糖(アガロオクタオース):11.6
10糖(アガロデカオース):5.6
(B) Agalo-
(Adjustment method)
After 50 g of agar (Ultra Agar AX-30: manufactured by Ina Food Industry Co., Ltd.) was heated and dissolved in 1000 g of purified water, 2 g of concentrated sulfuric acid was added and the mixture was stirred at 90 ° C. for 3 hours. After adjusting the pH to 3.5 with sodium hydroxide, it was treated with activated carbon, filtered through a filter paper, and further filtered through a 0.1 μm filter to obtain a solution. This solution was pulverized by vacuum freeze-drying.
(Constituent sugar)
When the composition ratio of the oligosaccharide contained in the
Disaccharide (Agarobiose): 31.5
Tetrasaccharide (Agarotetraose): 30.1
6 sugar (agarohexaose): 21.2
8 sugar (agaro octaose): 11.6
10 sugar (agaro de chaos): 5.6
(c)アガロオリゴ糖3
(調整方法)
特開平2‐65789号公報の実施例1に記載された製造方法によりネオアガロオリゴ糖を製造した。
(構成糖)
アガロオリゴ糖3に含まれるオリゴ糖の構成比をアガロオリゴ糖1と同様の方法で測定したところ、結果は以下のとおりであった。
2糖(アガロビオース):1.5
4糖(アガロテトラオース):37.5
6糖(アガロヘキサオース):41.3
8糖(アガロオクタオース):6.3
10糖(アガロデカオース):13.4
(C) Agalo-
(Adjustment method)
Neo-agaro oligosaccharides were produced by the production method described in Example 1 of JP-A-2-65789.
(Constituent sugar)
When the composition ratio of the oligosaccharide contained in the
Disaccharide (Agarobiose): 1.5
Tetrasaccharide (Agarotetraose): 37.5
6 sugar (agarohexaose): 41.3
8 sugar (agaro octaose): 6.3
10 sugar (agaro de chaos): 13.4
(2)アガロオリゴ糖によるAtrogin−1及びMyostatinの発現抑制効果
マウス骨格筋由来C2C12細胞を用いた。C2C12細胞の密度を調整し、37℃、5%CO2の条件下で培養した。培地には、10%牛血清を含むDMEMを使用した。105/cm2に達した時点で、2%牛血清を含むDMEMに培地を交換し、アガロオリゴ糖1を終濃度1μg/ml(実施例1)、10μg/ml(実施例2)、50μg/ml(実施例3)、100μg/ml(実施例4)になるように培地に添加した系を調製した。比較として、アガロオリゴ糖無添加の系も調製した(比較例1)。添加後、37℃、5%CO2の条件下で培養5日後に筋管細胞に分化したことを確認した。
(2) Effect of agarooligosaccharide on expression suppression of Atrogin-1 and Myostatin Mouse skeletal muscle-derived C2C12 cells were used. The density of C2C12 cells was adjusted and cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. DMEM containing 10% bovine serum was used as the medium. Upon reaching 10 5 / cm 2, medium was replaced with DMEM containing 2% bovine serum, the
その後IL‐1βを添加して筋萎縮を誘導し、24時間後にセルスクレーパーで筋管細胞を回収した。回収した細胞を、TRIzol(チオシアニン酸グアニジン・フェノール・クロロホルム)、クロロホルム、イソプロパノールを用いて全RNAを単離した。次いで逆転写酵素を用いてcDNAを調製し、それを鋳型にAtrogin‐1及びMyostatinのそれぞれのmRNAの発現量をリアルタイムPCRで測定した。結果を図1(a)及び図1(b)に示す。なお、図の縦軸は各遺伝子のcDNAの発現量を示している。また、図の横軸の「IL−1β」は「+」が添加、「−」が無添加を示し、「AOS」はアガロオリゴ糖1の添加量を示している。
After that, IL-1β was added to induce muscular atrophy, and 24 hours later, myotube cells were collected with a cell scraper. Total RNA of the recovered cells was isolated using TRIzol (guanidine thiosianate, phenol, chloroform), chloroform, and isopropanol. Next, cDNA was prepared using reverse transcriptase, and the expression levels of each mRNA of Atrogin-1 and Myostatin were measured by real-time PCR using it as a template. The results are shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The vertical axis of the figure shows the expression level of cDNA of each gene. In addition, "IL-1β" on the horizontal axis of the figure indicates that "+" is added, "-" indicates no addition, and "AOS" indicates the amount of
この図に示すように、Atrogin−1では、アガロオリゴ糖が無添加の場合(図中で「AOS」が「0」)と比べて、アガロオリゴ糖1を50μg/ml以上添加した場合(図中で「AOS」が「50」と「100」)では、遺伝子の発現量が低下することがわかった。また、Myostatinでは、アガロオリゴ糖が無添加の場合(図中で「AOS」が「0」)と比べて、アガロオリゴ糖1を1μg/ml以上添加した場合(図中で「AOS」が「1」、「10」、「50」、「100」)では、遺伝子の発現量が低下することがわかった。したがって、骨格筋由来細胞にアガロオリゴ糖を添加することにより筋萎縮を促進する遺伝子の活性が抑制されることがわかった。
As shown in this figure, in Atrogin-1, 50 μg / ml or more of
特に、アガロオリゴ糖の濃度が50μg/ml以上の場合は、いずれの遺伝子についても発現量が低下していることから、50μg/ml未満の場合と比較して、より好ましい添加量であることがわかった。また、Atrogin−1とMyostatinとの比較では、アガロオリゴ糖は特にMyostatinの発現抑制において効果が高いことがわかった。 In particular, when the concentration of agarooligosaccharide was 50 μg / ml or more, the expression level of all genes was decreased, and thus it was found that the addition amount was more preferable as compared with the case where the concentration was less than 50 μg / ml. It was. In addition, a comparison between Atrogin-1 and Myostatin revealed that agarooligosaccharides were particularly effective in suppressing the expression of Myostatin.
(3)アガロオリゴ糖1〜3とポリフェノールとの比較
上記「(2)アガロオリゴ糖によるAtrogin−1及びMyostatinの発現抑制効果」と同様に、マウス骨格筋由来C2C12細胞を用いた。C2C12細胞の密度を調整し、37℃、5%CO2の条件下で培養した。培地には、10%牛血清を含むDMEMを使用した。細胞密度が105/cm2に達した時点で、2%牛血清を含むDMEMに培地を交換し、アガロオリゴ糖1〜3(それぞれ実施例5〜8)を終濃度50μg/mlになるように培地に添加した系を調製した。比較として、無添加(比較例1)、プロアントシアニジン(比較例2)及びエピガロカテキン(比較例3)を終濃度50μg/mlになるように培地に添加した系も調製した。添加後、37℃、5%CO2の条件下で培養5日後に筋管細胞に分化したことを確認した。
(3) Comparison between
その後IL‐1βを添加して筋萎縮を誘導し、24時間後にセルスクレーパーで筋管細胞を回収した。回収した細胞を、TRIzol(チオシアニン酸グアニジン・フェノール・クロロホルム)、クロロホルム、イソプロパノールを用いて全RNAを単離した。次いで逆転写酵素を用いてcDNAを調製し、それを鋳型にAtrogin‐1及びMyostatinのそれぞれのmRNAの発現量をリアルタイムPCRで測定した。結果を図2(a)及び図2(b)に示す。なお、図の縦軸は各遺伝子のcDNAの発現量を示している。また、図の横軸の「IL−1β」は「+」が添加、「−」が無添加を示し、「添加物質」は「無」が無添加を示し、それ以外はそれぞれに記載された物質を添加したことを示している。 After that, IL-1β was added to induce muscular atrophy, and 24 hours later, myotube cells were collected with a cell scraper. Total RNA of the recovered cells was isolated using TRIzol (guanidine thiosianate, phenol, chloroform), chloroform, and isopropanol. Next, cDNA was prepared using reverse transcriptase, and the expression levels of each mRNA of Atrogin-1 and Myostatin were measured by real-time PCR using it as a template. The results are shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The vertical axis of the figure shows the expression level of cDNA of each gene. In addition, "IL-1β" on the horizontal axis of the figure indicates that "+" is added, "-" indicates no addition, and "additive substance" indicates that "no" is not added. It indicates that the substance was added.
この図に示すように、Atrogin−1とMyostatinの両方において、アガロオリゴ糖1〜3を添加することにより筋萎縮を促進する遺伝子の活性が抑制されること、さらにはプロアントシアニジン・エピガロカテキンよりもその効果が高いことがわかった。また、Atrogin−1とMyostatinとの比較では、アガロオリゴ糖は特にMyostatinの発現抑制において効果が高いことがわかった。さらに、アガロオリゴ糖1〜3を比較すると、いずれの遺伝子においても発現量が低いアガロオリゴ糖2が特に好ましいことがわかった。
As shown in this figure, in both Atrogin-1 and Myostatin, the addition of
(4)アガロオリゴ糖中のアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースの単離及び各成分の効果の検証
アガロオリゴ糖1の0.024gをカラムTOSOH TSK‐GEL ALPHA‐2500(直列2本連結)に導入し、溶媒H2O、流速0.3ml/分、温度60℃の条件で溶出させ、溶出液を0.5mlずつフラクションコレクターにて回収した。回収したフラクションの内、フラクション11にアガロビオースが、同じく12と13にアガロテトラオースが、同じく14と15にアガロヘキサオースが、同じく18と19にアガロオクタオースが含有されていた。それぞれのフラクションを乾燥し、アガロビオース0.0049g、アガロテトラオース0,0048g、アガロヘキサオース0,0017g及びアガロオクタオース0,0003gを得た。
(4) Isolation of agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and agarooctaose in agarooligosaccharide and verification of the effect of each component 0.024 g of
上記「(2)アガロオリゴ糖によるAtrogin−1及びMyostatinの発現抑制効果」と同様に、マウス骨格筋由来C2C12細胞を用いた。C2C12細胞の密度を調整し、37℃、5%CO2の条件下で培養した。培地には、10%牛血清を含むDMEMを使用した。細胞密度が105/cm2に達した時点で、2%牛血清を含むDMEMに培地を交換し、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースをそれぞれ終濃度10及び50μMになるように培地に添加した系を調製した(実施例9〜17)。比較として、無添加の系も調製した(比較例1)。添加後、37℃、5%CO2の条件下で培養5日後に筋管細胞に分化したことを確認した。 Mouse skeletal muscle-derived C2C12 cells were used in the same manner as in the above-mentioned "(2) Effect of agarooligosaccharide on suppressing expression of Atrogin-1 and Myostatin". The density of C2C12 cells was adjusted and cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. DMEM containing 10% bovine serum was used as the medium. When the cell density reached 10 5 / cm 2, 2% bovine serum medium was replaced with DMEM containing, agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and A Gallo octa ose each final concentration of 10 and 50μM A system added to the medium was prepared so as to be (Examples 9 to 17). For comparison, an additive-free system was also prepared (Comparative Example 1). After the addition, it was confirmed that the cells differentiated into myotube cells 5 days after culturing under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2.
その後IL‐1βを添加して筋萎縮を誘導し、24時間後にセルスクレーパーで筋管細胞を回収した。回収した細胞を、TRIzol(チオシアニン酸グアニジン・フェノール・クロロホルム)、クロロホルム、イソプロパノールを用いて全RNAを単離した。次いで逆転写酵素を用いてcDNAを調製し、それを鋳型にAtrogin‐1及びMyostatinのそれぞれのmRNAの発現量をリアルタイムPCRで測定した。結果を図3(a)及び図3(b)に示す。なお、図の縦軸は各遺伝子のcDNAの発現量を示している。また、図の横軸の「IL−1β」は「+」が添加、「−」が無添加を示し、「添加物質」は「無」が無添加を示し、それ以外はそれぞれに記載された物質を添加したことを示している。 After that, IL-1β was added to induce muscular atrophy, and 24 hours later, myotube cells were collected with a cell scraper. Total RNA of the recovered cells was isolated using TRIzol (guanidine thiosianate, phenol, chloroform), chloroform, and isopropanol. Next, cDNA was prepared using reverse transcriptase, and the expression levels of each mRNA of Atrogin-1 and Myostatin were measured by real-time PCR using it as a template. The results are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The vertical axis of the figure shows the expression level of cDNA of each gene. In addition, "IL-1β" on the horizontal axis of the figure indicates that "+" is added, "-" indicates no addition, and "additive substance" indicates that "no" is not added. It indicates that the substance was added.
この図に示すように、Atrogin−1とMyostatinの両方において、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースを添加することにより筋萎縮を促進する遺伝子の活性が抑制されること、さらにはアガロヘキサオース及びアガロオクタオースよりもその効果が高いことがわかった。 As shown in this figure, in both Atrogin-1 and Myostatin, the activity of genes that promote muscular atrophy is suppressed by the addition of agarobiose, agarotetraose, agarohexaose, and agarooctaose. Furthermore, it was found that the effect was higher than that of Agarohexaose and Agarooctaose.
(6)アガロオリゴ糖の構成比率を変更したときの効果の検証
アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース及びアガロオクタオースの配合割合を変えたアガロオリゴ糖4〜10を表1のように作製した(実施例18〜24)。
(6) Verification of effect when the composition ratio of agarooligosaccharide was changed As shown in Table 1, agarooligosaccharides 4 to 10 in which the mixing ratios of agarobiose, agarotetraose, agarohexaose and agarooctaose were changed were prepared. (Examples 18 to 24).
上記「(2)アガロオリゴ糖によるAtrogin−1及びMyostatinの発現抑制効果」と同様に、マウス骨格筋由来C2C12細胞を用いた。C2C12細胞の密度を調整し、37℃、5%CO2の条件下で培養した。培地には、10%牛血清を含むDMEMを使用した。細胞密度が105/cm2に達した時点で、2%牛血清を含むDMEMに培地を交換し、アガロオリゴ糖4〜10をそれぞれ終濃度50μMになるように培地に添加した系を調製した。比較として、無添加の系も調製した(比較例1)。添加後、37℃、5%CO2の条件下で培養5日後に筋管細胞に分化したことを確認した。 Mouse skeletal muscle-derived C2C12 cells were used in the same manner as in the above-mentioned "(2) Effect of agarooligosaccharide on suppressing expression of Atrogin-1 and Myostatin". The density of C2C12 cells was adjusted and cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2. DMEM containing 10% bovine serum was used as the medium. When the cell density reached 10 5 / cm 2, medium was replaced with DMEM containing 2% bovine serum were prepared and the system was added to the medium to the agarooligosaccharides 4-10 respectively to a final concentration of 50 [mu] M. For comparison, an additive-free system was also prepared (Comparative Example 1). After the addition, it was confirmed that the cells differentiated into myotube cells 5 days after culturing under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2.
その後IL‐1βを添加して筋萎縮を誘導し、24時間後にセルスクレーパーで筋管細胞を回収した。回収した細胞を、TRIzol(チオシアニン酸グアニジン・フェノール・クロロホルム)、クロロホルム、イソプロパノールを用いて全RNAを単離した。次いで逆転写酵素を用いてcDNAを調製し、それを鋳型にAtrogin‐1及びMyostatinのそれぞれのmRNAの発現量をリアルタイムPCRで測定した。結果を図4(a)及び図4(b)に示す。なお、図の縦軸は各遺伝子のcDNAの発現量を示している。また、図の横軸の「IL−1β」は「+」が添加、「−」が無添加を示し、「添加物質」は「無」が無添加を示し、それ以外はそれぞれに記載された物質を添加したことを示している。 After that, IL-1β was added to induce muscular atrophy, and 24 hours later, myotube cells were collected with a cell scraper. Total RNA of the recovered cells was isolated using TRIzol (guanidine thiosianate, phenol, chloroform), chloroform, and isopropanol. Next, cDNA was prepared using reverse transcriptase, and the expression levels of each mRNA of Atrogin-1 and Myostatin were measured by real-time PCR using it as a template. The results are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The vertical axis of the figure shows the expression level of cDNA of each gene. In addition, "IL-1β" on the horizontal axis of the figure indicates that "+" is added, "-" indicates no addition, and "additive substance" indicates that "no" is not added. It indicates that the substance was added.
この図に示すように、Atrogin−1とMyostatinの両方において、アガロオリゴ糖4〜10を添加することにより、筋委縮を促進する遺伝子の活性が抑制されることがわかった。特に、アガロビオース又はアガロテトラオースの配合割合が高いアガロオリゴ糖を添加することにより、筋萎縮を促進する遺伝子の活性抑制効果が高いことがわかった。 As shown in this figure, it was found that the addition of agarooligosaccharides 4 to 10 suppresses the activity of genes that promote muscle atrophy in both Atrogin-1 and Myostatin. In particular, it was found that the addition of agarooligosaccharide having a high proportion of agarobiose or agarotetraose has a high effect of suppressing the activity of a gene that promotes muscular atrophy.
(6)食品及び医薬品の作製
(a)実施例25(飲料)
以下の配合で筋萎縮の阻害を目的とした飲料を作製した。
アガロオリゴ糖1 2.5g
ショ糖 50.0g
クエン酸 5.0g
オレンジ果汁(5倍濃縮) 200.0g
オレンジ香料 適量
(b)実施例26(医薬品)
以下の配合で筋萎縮の阻害を目的とした錠剤(1錠0.3g)を作製した。
アガロオリゴ糖1 50.0%
乳糖 30.0%
結晶セルロース 19.5%
ステアリン酸マグネシウム 0.5%
(c)実施例27(医薬品)
以下の配合で筋萎縮の阻害を目的とした散剤を作製した。
アガロオリゴ糖1 50.0%
乳糖 40.0%
コーンスターチ 9.7%
ステアリン酸マグネシウム 0.3%
(6) Preparation of foods and pharmaceuticals (a) Example 25 (beverage)
A beverage intended to inhibit muscular atrophy was prepared with the following formulation.
Agalo-
Sucrose 50.0g
Citric acid 5.0g
Orange juice (5-fold concentrated) 200.0 g
Appropriate amount of orange fragrance (b) Example 26 (pharmaceutical product)
A tablet (1 tablet 0.3 g) for the purpose of inhibiting muscular atrophy was prepared with the following composition.
Agalo-
Lactose 30.0%
Crystalline cellulose 19.5%
Magnesium stearate 0.5%
(C) Example 27 (pharmaceutical product)
A powder was prepared for the purpose of inhibiting muscular atrophy with the following formulation.
Agalo-
Lactose 40.0%
Cornstarch 9.7%
Magnesium stearate 0.3%
(7)筋肉疲労軽減試験
健常成人9名で筋肉疲労軽減試験を行った。具体的には、毎日ランニングを行なっている9人を選択し、実施例25〜27の飲料と医薬品を下記に示す被験者グループごとに1被験者あたりアガロオリゴ糖の摂取量が500mgとなるように飲料と医薬品を摂取してもらい、トレッドミル(中旺ヘルス社製)で10kmのランニングを行なってもらった。ランニング終了直後、1日後と2日後の筋肉疲労についての意識調査を行なった。なお、被験者9人には本試験の10日前に本発明品を摂取しない状態で10kmランニングを行なってもらい、そのときとの比較で回答してもらった。
(7) Muscle fatigue reduction test A muscle fatigue reduction test was conducted on 9 healthy adults. Specifically, nine people who are running every day were selected, and the beverages and medicines of Examples 25 to 27 were used as beverages so that the intake of agarooligosaccharide was 500 mg per subject for each subject group shown below. I had them take medicine and run 10km on a treadmill (manufactured by Nakao Health Co., Ltd.). Immediately after the end of running, we conducted an awareness survey on muscle fatigue one day and two days later. Nine subjects were asked to run for 10 km without ingesting the product of the
(摂取品目)
被験者1〜3:実施例25
被験者4〜6:実施例26
被験者7〜9:実施例27
(結果)
摂取しない時に比べ筋肉疲労感が少ない 7人/9人
摂取しない時と変わらない 2人/9人
摂取しない時に比べ筋肉疲労感が多い 0人/9人
(Intake items)
Subjects 1-3: Example 25
Subjects 4-6: Example 26
Subjects 7-9: Example 27
(result)
Less muscle fatigue than when not ingested 7/9 people Same as when not ingested 2/9 people More muscle fatigue than when not ingested 0/9
以上のように、ほとんどの被験者が、筋肉疲労感が少ないとの感想であった。このように、アガロオリゴ糖を配合した食品と医薬品には筋萎縮阻害効果が認められることがわかった。 As described above, most of the subjects had the impression that they had less muscular fatigue. As described above, it was found that the foods and pharmaceuticals containing agarooligosaccharide have a muscular atrophy inhibitory effect.
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