JP7104758B2 - 枸杞発酵物、その製造方法及び使用 - Google Patents
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Description
枸杞を溶媒に溶解させ、枸杞溶液を得るステップ(a)と、
乳酸菌組成物をステップ(a)の枸杞溶液に加えるステップ(b)と、
ステップ(b)の混合物を発酵させ、枸杞発酵物を得るステップ(c)と、
を含む。
上記乳酸菌組成物は、ラクトバチルス・ファーメンタム(Lactobacillus fermentum)、ラクトバチルス・ガセリ(Lactobacillus gasseri)、リゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)、及びペディオコッカス・アシディラクティシィ(Pediococcus acidilactici)のうちの少なくとも2種の菌種から構成される。
便宜上、本明細書、実施例及び添付する特許請求の範囲で使用される特定の用語をここで説明する。本明細書で別段の定義がない限り、本明細書で使用される科学的及び技術的用語は、当業者によって理解及び使用されるのと同じ意味を有する。文脈と矛盾することなく、本明細書で使用される単数名詞には名詞の複数形が含まれ、複数の名詞は名詞の単数形が含まれる。具体的には、本明細書及び特許請求の範囲において、単数形の「one」(a及びan)には、文脈に基づいて別段の指示がない限り、複数の参照値が含まれる。また、本明細書及び特許請求の範囲において、「少なくとも1つ」(at least one)と「1又は複数」(one or more)は同義であり、いずれにも1、2、3又はそれ以上が含まれる。さらに、本明細書及び特許請求の範囲において、「A、B及びCのうちの少なくとも1つ」、「A、B又はCのうちの少なくとも1つ」及び「A、B及び/又はCのうちの少なくとも1つ」には、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとB、BとC、AとC、及びAとBとCが含まれる。
本発明は、枸杞発酵物の製造方法を提供することを目的とする。この方法の少なくとも一部は、単一の乳酸菌を用いて製造した枸杞発酵物に比べ、多種類の乳酸菌の組成物を用いて製造した枸杞発酵物が疾患(特に、肝疾患)に対して高い治療効果を有する発明者の発見に基づくものである。
本発明の一態樣によれば、枸杞発酵物の製造方法が提供される。
この方法は、
枸杞を溶媒に溶解させ、枸杞溶液を得るステップ(a)と、
乳酸菌組成物をステップ(a)の枸杞溶液に加えるステップ(b)と、
ステップ(b)の混合物を発酵させ、上記枸杞発酵物を得るステップ(c)と、
を含む。
上記乳酸菌組成物は、ラクトバチルス・ファーメンタム、ラクトバチルス・ガセリ、リゥコノストック・メゼンテロイデス、及びペディオコッカス・アシディラクティシィのうちの少なくとも2種類の菌種からなる。
本発明は、本発明の製造方法により製造される枸杞発酵物も含む。本発明の枸杞発酵物を保存するために、枸杞発酵物(枸杞残渣を含む)を製造した後、この枸杞発酵物を遠心分離(例えば、回転速度(revolutions per minute,rpm)8,000/分間で10分間遠心分離)することで枸杞残渣を除去し、上記枸杞発酵液を取得し、さらに保存のために乾燥粉末にすることができる。濃縮(例えば、蒸発濃縮(evaporation concentration)、凍結濃縮(freeze concentration)、減圧濃縮(vacuum concentration)若しくは薄膜濃縮(thin-film concentration))、及び/又は乾燥(例えば、自然乾燥(natural drying)(例えば、天日乾燥(sun drying));自然換気乾燥(kiln drying)( オーブン乾燥(oven drying)とも呼ばれる);熱風乾燥(hot air drying)(例えば、箱型棚式乾燥(cabinet drying)、トンネル乾燥(tunnel drying)、ベルト乾燥(belt drying)、回転乾燥(rotary drying)、気流乾燥(pneumatic drying)、流動床乾燥(fluidized bed drying));噴霧乾燥(spray drying);フィルム乾燥(film drying)( ドラム乾燥(drum drying)とも呼ばれる);真空乾燥(vacuum drying);凍結乾燥(freeze drying)(例えば、真空凍結乾燥(freeze-drying with vacuum)、常圧凍結乾燥(freeze-drying without vacuum));又はパフ乾燥(puff drying))などの過程により枸杞発酵物の乾燥粉末を製造する。本発明の一実施形態によれば、枸杞発酵物は、凍結乾燥法により製造された枸杞発酵物の乾燥粉末である。
本発明の別の態様は、肝疾患に罹患している被験体の予防及び/又は治療における本発明の枸杞発酵物の使用に関する。上記肝疾患は、アルコール性肝疾患、薬物性肝疾患、感染性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝炎、肝線維症又は肝硬変を含むが、これらに限定されない。本発明の特定の実施例によれば、上記肝疾患は、薬物性肝疾患(例えば、APAPに起因する薬物性肝疾患)である。
材料及び方法
1.細胞培養
Hep3B細胞(ATCC(登録商標) HB-8064TM)をダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco's modified Minimal Essential Medium,DMEM)中で培養した。当該培地には、1%の100ミリ体積モル濃度のピルビン酸ナトリウム、1%の100単位/mlのペニシリン/ストレプトマイシン、及び10%のウシ胎児血清が補充された。培養は、37℃、5%CO2のインキュベータ中で行った。
本実験において、ラクトバチルス・ブレビス(Lactobacillus brevis)、ラクトバチルス・ファーメンタム、ラクトバチルス・ガセリ、ラクトバチルス・ ジョンソニ(Lactobacillus johnsonii)、ラクトバチルス・ペントーサス(Lactobacillus pentosus)、ラクトバチルス・サケイ(Lactobacillus sakei)、ラクトバシラス・サリバリウス(Lactobacillus salivarius)、ラクトバチルス・バギナリス(Lactobacillus vaginalis)、リゥコノストック・メゼンテロイデス、ペディオコッカス・アシディラクティシィ、ペディオコッカスペントサセウス(Pediococcus pentosaceus)などの乳酸菌を使用した。
本実験に用いた培地を製造した。本実験に用いた培地には、対照群培地及び枸杞培地が含まれる。100g培地の製造を例とすると、各組成成分の比率を表1に示す。
10%(重量比)を含む枸杞培地を調製した後、この培地を105CFU/mlの各菌株の組み合わせに接種し、35℃で24時間培養した。次に、発酵後の枸杞発酵液を5000rpmで10分間遠心分離し、上清を収集し、さらに、真空濃縮により余分な水分を取り除き、-80℃で一晩凍結した後、凍結乾燥した。
細胞技術法により細胞生存率を分析した。1×105個のHep3B細胞を培養皿に接種し、加熱殺菌した乳酸菌及び10ミリ体積モル濃度のAPAP(Sigma-Aldrich)を加え、48時間共培養した後、細胞を収集し、トリパンブルー(trypan blue)で細胞を染色し、次に、血液細胞カウンターを用いて顕微鏡下で生存細胞の数をカウントした。
特定の処理がなされた後のHep3B細胞を収集し、超音波破砕機(20キロヘルツ)により細胞を破砕した。破砕は、5秒間超音波破砕、5秒間停止を2分間繰り返した。次に、破砕された細胞を30,000×gの回転速度で、4℃で30分間遠心分離し、上清を収集し、酵素免疫測定法(ELISA)キットによりAST(Abcam)及びALT(Abcam)測定を行い、マイクロプレートリーダーによりデータ結果を測定し、OD570nmの吸光度を読み取った。
本実験では、6週齢の雄性C57BL/6マウスを用いて実験を行った。56匹のマウスを表3の通りに8匹/群でランダムに7つの実験群に分けた。全てのマウスを温度25±1℃、湿度55±5%の動物室内で飼育し、飼料と水を自由に摂取させた。本実験では、枸杞発酵液凍結乾燥粉末を低、中、高の用量比率(それぞれFLGJ-L、FLGJ-M、FLGJ-H;表4)でそれぞれ飼料に混ぜ込んで毎日マウスに給餌した。マウス体重を30gとして、給餌量はマウス体重の15%であり、1日あたりの飼料量は4.5gであった。NAC及びBT処理群では、毎日チューブ給餌でNAC(0.6g/kg体重;Sigma-Aldrich)及びBT(0.02g/kg体重;ACROS organics)を給餌した。対照群以外の他の群では、1週目から、9週間かけてAPAP(400mg/kg体重)を週に2回腹腔内注射し、マウスの薬物性肝損傷を誘導した。9週目に実験終了後にマウスを安楽死させ、その血液及び臓器を取って各項目の分析を行った。実験期間の1、3、5、7、9週目に、眼窩からマウスの血液(300μl)を採取し、血清を分離し、100μl血清を取り、肝機能生化学的指標(AST、ALT)の分析を行った。
グルタチオン(GSH)の測定:0.1gの肝臓組織を取り、組織を粉砕した後、遠心分離(11,000×g、10分間、4℃)し、上清を取り、グルタチオン検出キット(Invitrogen)により肝臓組織中のGSH濃度を測定した。反応後、マイクロプレートリーダーによりデータ結果を測定し、OD405nmの吸光度を読み取った。
最大の左葉の肝組織を用いてパラフィン標本を作製した。パラフィン標本を作成した後、スライサーにより5μmの連続したパラフィン切片に切り出し、スライドガラスサンプルを作製した。次に、ヘマトキシリン・エオジン(haematoxylin-eosin,H&E)組織化学的染色を行った。具体的には、上記肝臓組織切片サンプルをキシレンで脱ろうし、さらに99.5%、95%、70%、50%及び30%のエタノールで順に再水和処理した。最後に、蒸留水中で10分間浸漬した。さらに、サンプルをヘマトキシリンで30秒染色し、洗浄した後、エオシンで2から5分間染色し、再度洗浄した。最後に、サンプルを封入した後、光学顕微鏡下で組織の形態を観察した。
実験データは、平均値±標準偏差で示される(n≧3)。SPSSコンピュータ統計ソフトウェアにより1元及び2元配置分散分析(1-way and 2-way ANOVA)を行い、F値が有意である場合、シェッフェの方法(Scheffe's test)により群間の差異の有意性を測定した(図1)。SPSSコンピュータ統計ソフトウェアによりスチューデントのt検定を行った(図2Aから図2C、図5Aから図5C)。マウス実験結果は、3回の独立実験で得られた結果に対してSPSSコンピュータ統計ソフトウェアにより配置分散分析(ANOVA)を行い、さらにダンカンの新多重範囲検定(Duncan's multiple range test)により群間の平均値の差異を比較したものである(図6Aから図6B、図6Dから図6G)。P<0.05は、有意差があることを示す。
薬物性肝細胞損傷に対する加熱殺菌した乳酸菌培養液の保護効果を研究するために、本実施例において、まず薬物性肝細胞損傷モデルを構築した。このモデルについては、化合物APAPでヒト肝細胞株Hep3B細胞の傷害を誘導することを例として説明する。特定の濃度(5、10及び30ミリ体積モル濃度)のAPAPでHep3B細胞を24及び48時間処理し、対照群と共に細胞生存率、AST及びALTの発現量を測定した。実験結果を図1に示す。APAPで処理されていない対照群に比べ、特定の濃度のAPAPで24又は48時間処理した後の細胞は、いずれもの細胞生存率が顕著に低下し、かつ用量依存的効果を示した。また、24時間処理した細胞に比べ、48時間処理した細胞はより顕著な成長阻害現象を示したことが観察された。これに対し、これらの細胞中のAST及びALTの発現量は顕著に増加し、同様に用量依存的効果を示した。以上のことから、本実験において10ミリ体積モル濃度のAPAPで細胞を48時間処理することにより、肝細胞の傷害を効果的に誘導できることが分かった。この結果を利用して研究を行い、肝臓を保護する可能性がある乳酸菌株をスクリーニングした。
適切な枸杞発酵液を調製するために、本実験では、特定菌株の組み合わせ(表2)を比較し、35℃、異なる枸杞添加量(5%、10%;重量比)、乳酸菌の接種量(105、106、107CFU/ml)及び発酵日数(1、2、3日)などの条件下で発酵を行った後、乳酸菌の増殖数を測定し、得られた実験結果に基づいて最適な発酵条件を確定した。各菌株の組み合わせを上記発酵条件で発酵させた後の菌数を図3Aから図3Oに示す。実験結果から分かるように、濃度が5%又は10%の対照群培地に対して、105、106、107CFU/mlの特定菌株の組み合わせを接種して1日間発酵することにより、5%の枸杞培地で得られた発酵後の菌数は2から3.5倍まで増加し、10%の枸杞培地で得られた発酵後の菌数は2から8倍もまで増加し、かつ両者の枸杞培地で得られた発酵後の菌数はいずれも109CFU/ml以上に達した。以上の結果から分かるように、枸杞添加量10%(重量比)の培地を用い、105CFU/mlの乳酸菌を接種し、35℃下で1日間発酵した後、発酵後の菌数は最大109CFU/mlのレベルまで達することができる。従って、この発酵条件は最適な発酵条件である。
本実施例では、マウス薬物性肝損傷(例えば、APAPに起因した肝損傷)に対するリゥコノストック・メゼンテロイデス+ラクトバチルス・ガセリ+ラクトバチルス・ファーメンタムの菌株の組み合わせを含む枸杞発酵液(FLGJ)の保護効果をさらに研究した。
Claims (10)
- 枸杞発酵物の製造方法であって、
枸杞を溶媒に溶解し、枸杞溶液を得るステップ(a)と、
乳酸菌組成物をステップ(a)の枸杞溶液に加えるステップ(b)と、
ステップ(b)の混合物を発酵させ、前記枸杞発酵物を得るステップ(c)と、
を含み、
前記該乳酸菌組成物は、ラクトバチルス・ファーメンタム(Lactobacillus fermentum)、ラクトバチルス・ガセリ(Lactobacillus gasseri)、リゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)、及びペディオコッカス・アシディラクティシィ(Pediococcus acidilactici)のうちの少なくとも2種類の菌種から構成される製造方法。 - 前記乳酸菌組成物は、各構成菌種を用いて等菌数比で調製してなる請求項1に記載の製造方法。
- 前記枸杞は、アフリカン枸杞(Lycium afrum)、寧夏枸杞(Lycium barbarum)、中国枸杞(Lycium chinense)、新疆枸杞(Lycium dasystemum)、ハマアカザ葉枸杞(Lycium halimifolium)、西北枸杞(Lycium potaninii)、黒果枸杞(Lycium ruthenicum)、アラビア枸杞(Lycium shawii)、トルクメニスタン枸杞(Lycium turcomanicum)、又はそれらの組み合わせである。請求項1に記載の製造方法。
- 前記枸杞は、寧夏枸杞又は中国枸杞である請求項3に記載の製造方法。
- ステップ(a)において、該溶媒は水であり、前記枸杞溶液は5-10%(重量比)の前記枸杞を含む請求項1に記載の製造方法。
- ステップ(b)において、105-107のコロニー形成単位(colony forming unit,CFU)/mlで前記乳酸菌組成物を上記枸杞溶液に加える請求項1に記載の製造方法。
- ステップ(c)において、前記混合物を35℃で24時間発酵させる請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法により製造される枸杞発酵物。
- 薬物の製造における請求項8に記載の枸杞発酵物の使用であって、
前記薬物は、被験体の肝疾患(liver disease)を予防及び/又は治療するために使用される使用。 - 前記肝疾患は、アルコール性肝疾患(alcoholic liver disease,ALD)、薬物性肝疾患(drug-induced liver disease)、感染性肝疾患(infectious liver disease)、非アルコール性脂肪性肝疾患(non-alcoholic liver disease,NALD)、非アルコール性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)、肝線維症(Liver fibrosis,LF)又は肝硬変(Liver cirrhosis)である請求項9に記載の使用。
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