JP7137745B2 - ベータカゼインａ２および抗酸化能 - Google Patents

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Description

本発明は、乳タンパク質Ａ２ベータカゼインに関し、動物の体内のグルタチオンレベルを増加させることによる、動物における抗酸化能の改善に関する。詳細には、本発明は、乳および乳由来食品に関する。本出願人は、高レベルのベータカゼインタンパク質のＡ２バリアントを含有する乳および乳製品の摂取、および／またはベータカゼインのＡ１バリアントを含有する乳および乳製品の回避が、体内のグルタチオンレベルを増加させるのに役立つことを見出した。グルタチオンレベルを制御することは、抗酸化物質のレベル低下および酸化ストレスの上昇と関連するいくつかの健康問題の管理に有益である。
グルタチオン（ＧＳＨ）は、いくつかの重要な生化学的経路に関与する抗酸化物質である。ＧＳＨは、グルタミン酸、システインおよびグリシンの３個のアミノ酸から形成されるチオールペプチドである。ＧＳＨ内のシステイン残基のスルフヒドリル基（－ＳＨ）は、ＧＳＨと他の生体分子との間の様々な抱合（conjugation）および還元反応にとっての重要な部位を提供する。ＧＳＨの酸化型二量体形態（ＧＳＳＧ）は、グルタチオンレダクターゼによる還元を通してＧＳＨへと再び変換され得る。システインのアベイラビリティがＧＳＨ合成の律速因子である。
レドックス状態という用語は、細胞や器官などの生体系におけるＧＳＨとＧＳＳＧ（および他の種）とのバランスを表すのによく用いられる。低酸素症、ショックや敗血症などの様々な有害な状況において、異常なレドックス状態が発生し得る。レドックス機構は多数の細胞プロセスも制御している。ＧＳＨの主要な役割は、活性酸素（ＲＯＳ）により引き起こされる重要な細胞成分への損傷を防止することである。ＲＯＳは酸素を含有する化学的に活性な分子である。例として、ヒドロキシルラジカル（－ＯＨ）、スーパーオキシド（Ｏ２ －）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、ペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ－）が挙げられる。環境的ストレスまたは生理的ストレスが存在する場合には、ＲＯＳレベルは劇的に増加し得る。これは、結果として細胞構造に重大な損傷を与えることがあり、一般に酸化ストレスとして知られている。
細胞のレドックス状態は、ＲＯＳの生成または抗酸化物質のアベイラビリティが変化する場合に変化し得る。ＧＳＨは、ＲＯＳの解毒および除去において重要である。細胞内ＧＳＨレベルの減少は、ＲＯＳの蓄積および酸化ストレスにつながり得る。ＧＳＨ生成の制御は酸化的環境における細胞の生存にとって不可欠である。
酸化ストレス状態は、ＲＯＳのレベルまたは生成とＲＯＳを解毒する抗酸化防御能との不均衡によってもたらされる。ＲＯＳレベルを生理的に安全な範囲に保ち、組織に損傷を与える病理的なレベルを避ける必要がある。過剰なＲＯＳレベルは、組織修復機構によって十分に補修されなければ、細胞傷害または細胞死を引き起こし得る酸化ストレスにつながる。酸化ストレスは、がん、炎症、クワシオルコル（主にタンパク質欠乏症）、発作、自閉症、ダウン症候群、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病、鎌状赤血球貧血症、肝疾患、嚢胞性線維症、ＨＩＶ－ＡＩＤＳ、感染症、心臓発作、脳卒中、および糖尿病を含む多数の疾患の病因において極めて重要な役割を果たしている。したがって、ＧＳＨは、これらの疾患および関連する症状の軽減または防止において重要な役割を担っている。さらに、ＧＳＨは、加齢に伴う酸化ストレスを最小化し、例えば身体運動および多様なスポーツから生じる生理的ストレス後の組織修復を助長し、健全な妊孕性にとって有益であることが報告されている。
市場で入手可能な抗酸化食品サプリメントの例は多数ある。グルタチオンサプリメントとして市販されているものもある。ＧＳＨレベルを高めると称するものもある。ホエータンパク質はＧＳＨレベルを上昇させることが知られており、牛乳はホエータンパク質を含有するので、乳もまたＧＳＨレベルを上昇させることができる。しかしながら、本出願人は、牛乳および他の哺乳動物の乳中に同様に見出されるベータカゼインタンパク質、特にある特定の種類のベータカゼインが、他の種類のベータカゼインと比べて血液および組織中のＧＳＨレベルを最大化するのにとりわけ有効であることを見出した。
世界中の人々に消費される乳、主に牛乳は、ヒトの食事における主要なタンパク質源である。牛乳は１リットル当たり約３０～３５グラムのタンパク質を通常含む。カゼインはこのタンパク質の最大の成分（８０％）を構成し、ベータカゼインはカゼインの約３７％を構成している。過去二十年間で、カゼインタンパク質、とりわけベータカゼインがいくつかの健康障害に関与していることを示すエビデンスの総体が増加している。ベータカゼインは、ベータカゼインアミノ酸配列の６７位にプロリンまたはヒスチジンアミノ酸のどちらを有しているかに応じて、Ａ１型ベータカゼインまたはＡ２型ベータカゼインに分類することができる。この差異が、酵素消化でＢＣＭ－７として知られる特異的なヘプタペプチド断片を生成するベータカゼインの能力に影響する。Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼインは、ほとんどのヒト集団において消費される乳中の主要なベータカゼインである。
本出願人らは、乳および乳製品中のＡ１ベータカゼインの摂取と、Ｉ型糖尿病（ＷＯ １９９６／０１４５７７）、冠動脈疾患（ＷＯ １９９６／０３６２３９）および神経障害（ＷＯ ２００２／０１９８３２）を含むある特定の健康状態の発生との関連を以前に確認した。さらに、本出願人は、Ａ１ベータカゼインと、腸の炎症（ＷＯ ２０１４／１９３２４８）、ラクトース不耐性の症状（ＷＯ ２０１５／００５８０４）、および高い血中グルコースレベル（ＷＯ ２０１５／０２６２４５）との関連を示した。
本出願人は、Ａ２ベータカゼインの摂取と血液および組織中のＧＳＨレベルの上昇との直接的な関連を示す決定的な科学的エビデンスを今回見出した。したがって、本出願人は、上述の状態を治療するかまたはこれらの状態の症状を管理する新規な方法を見出した。
したがって、本発明の目的は、動物において抗酸化能を改善するための方法を提供すること、または既存の方法に代わる有用な代替法を少なくとも提供することである。
発明の概要
本発明の第１の態様では、ベータカゼインを含有する組成物を動物に与えることによって、動物において抗酸化能を改善する方法であって、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、方法が提供される。
１種または複数のベータカゼインは、Ａ２型ベータカゼインから選択されることが好ましい。
本発明のある特定の実施形態では、組成物は、動物の血液または組織中のグルタチオンレベルを増加させるために摂取される。
さらに、ある特定の実施形態では、組成物の摂取は、酸化ストレスと関連する疾患または障害のリスクを回避または低減させる。酸化ストレスと関連する疾患または障害としては、がん、炎症、クワシオルコル（タンパク質欠乏症）、発作、自閉症、ダウン症候群、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病、鎌状赤血球貧血症、肝疾患、嚢胞性線維症、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、感染症、心臓発作、脳卒中、および糖尿病を挙げることができる。
本発明の他の実施形態では、組成物の摂取が、加齢の作用を回避もしくは低減させる、身体運動後の組織の回復を促進する、または妊孕性を増進させる。
本発明の好ましい実施形態では、動物はヒトである。あるいは、動物は、酸化ストレスの影響を受けやすい任意の他の動物であってもよく、例えばイヌやネコが挙げられる。
本発明の第２の態様では、ベータカゼインを含有する組成物を動物に与えることによって、動物において抗酸化能を改善するための組成物であって、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、組成物が提供される。
本発明の別の態様では、ベータカゼインを含有する組成物を動物に与えることによって、動物において抗酸化能を改善するための組成物の使用であって、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、使用が提供される。
本発明の別の態様では、動物において抗酸化能を改善するための組成物の製造における乳の使用であって、乳がベータカゼインを含有し、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、使用が提供される。
本発明の別の態様では、動物において抗酸化能を改善するためのベータカゼイン含有組成物の製造におけるベータカゼインの使用であって、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、使用が提供される。ベータカゼインは乳成分であることが好ましい。乳は牛乳であることが好ましい。
本発明の別の態様では、抗酸化物質としてベータカゼインを含有する組成物の使用であって、ベータカゼインは、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、使用が提供される。
酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインの量は、ベータカゼインの７５重量％～１００重量％の範囲内の任意の量、例えば９０％以上、９５％以上、９８％以上、９９％以上、またはさらに１００％であってもよい。
本発明のある特定の実施形態では、組成物は乳または乳製品である。乳は、粉乳であってもよく、液乳であってもよい。乳製品は、クリーム、ヨーグルト、クワルク、チーズ、バター、アイスクリーム、あるいは乳由来のまたはカゼインもしくはカゼイン誘導体を含有する任意の他の製品であってもよく、その例としては、乳児用調製粉乳、成人用栄養製品、タンパク質サプリメント、またはペットフードが挙げられる。
本発明のいくつかの実施形態では、ウシ（ｃｏｗ）の遺伝子型試験または表現型試験を行い、乳中にＡ２型のベータカゼインのみを生成すると決定されたウシのみを搾乳することによって、乳が得られる。搾乳の前に、乳中にＡ２型のベータカゼインのみを生成すると決定されたウシのみを含むウシ群を形成してもよい。
Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼイン食を給餌したウサギの回腸および肝臓におけるシステインレベルを示すグラフである。 Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼイン食を給餌したウサギの回腸および肝臓におけるＧＳＨレベルを示すグラフである。 Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼイン食を給餌したウサギの前頭皮質および海馬におけるシステインレベルを示すグラフである。 Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼイン食を給餌したウサギの前頭皮質および海馬におけるＧＳＨレベルを示すグラフである。 Ａ２ベータカゼインのみまたはＡ１ベータカゼインとＡ２ベータカゼインの両方のいずれかを含有する乳の摂取前後のヒトにおける中央値ＧＳＨ濃度を示すグラフである。
本発明は、ベータカゼインタンパク質を含有する組成物、および動物、とりわけヒトにおいて抗酸化能を改善するためのその使用に関する。重要なことには、ベータカゼインはベータカゼインのＡ２バリアントである。組成物中のベータカゼインは、１００％Ａ２ベータカゼインであるか、組成物中に存在する総ベータカゼインバリアントの少なくとも７５重量％を構成する。組成物中にＡ２バリアントが優勢であることの重要性は、本出願人が、ウサギおよびヒトにおいて、Ａ２ベータカゼインバリアントのみを含有する乳の摂取と、ＧＳＨおよびシステイン（ＧＳＨ前駆体）のレベルの上昇とに直接的な関連があることを示したという事実による。ＧＳＨおよびシステインのレベルは、食事中のベータカゼインがＡ１ベータカゼインではなくＡ２ベータカゼインである場合に、高いことが見出された。
このことは、ＲＯＳの生理的に高いレベルと関連する疾患または障害の予防、治療または管理に重要な意味を持つ。抗酸化物質ＧＳＨはＲＯＳレベルの制御に役立つ。したがって、血液および組織中のＧＳＨレベルを最大化することは、がん、炎症、クワシオルコル（タンパク質欠乏症）、発作、自閉症、ダウン症候群、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病、鎌状赤血球貧血症、肝疾患、嚢胞性線維症、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、感染症、心臓発作、脳卒中、および糖尿病を含む多種多様な疾患の症状を回避または軽減する、生理的ストレス後の組織修復を助長する、加齢プロセスの作用を遅らせるまたは最小化する、および妊孕性を改善するのに有益である。
ほとんどのヒト集団の食事中の唯一ではないにしても主要なベータカゼイン源は乳または乳由来製品であり、摂取される乳のほとんどはベータカゼインのＡ１およびＡ２バリアントのみ（後述の通り）の混合物を含有するので、Ａ２バリアントの含有量が高い乳（またはそのような乳から製造された製品）の摂取は、Ａ１バリアントの摂取が少ないことを必然的に意味することになる。したがって、本発明は、食事中のＡ１ベータカゼインの低減または除去、およびＡ２ベータカゼインの促進に基づき、このことは、ベータカゼイン含有食品組成物、とりわけ乳および乳製品中のベータカゼインが、主にＡ２ベータカゼインであるか、または好ましくは排他的にＡ２ベータカゼインであることを確保することによって達成される。
理想的には、組成物中のベータカゼインは１００％のＡ２ベータカゼインである。したがって、Ａ１ベータカゼインの完全な除去は、血液および組織中の高いＧＳＨレベルを維持する能力を最大化し、結果として、レドックス不均衡および過剰なＲＯＳレベルに伴う有害な症状およびアウトカムの回避を最大化する。しかしながら、組成物中のベータカゼインは１００％のＡ２ベータカゼインである必要はない。高いＧＳＨレベルの有益な効果は、ベータカゼインが主にＡ２ベータカゼインである、例えば、これらに限定されるものではないが８０％、９０％、９５％、９８％および９９重量％を含む、７５重量％～１００重量％の間の任意の量である、任意の組成物において観察され得る。
本発明の組成物は典型的には乳であるが、クリーム、ヨーグルト、クワルク、チーズ、バター、アイスクリームなどのいずれの乳製品、またはカゼインもしくはカゼインナトリウムなどのカゼイン誘導体を含有するいずれの製品であってもよい。そのような製品の例としては、乳児用調製粉乳、成人用栄養製品、タンパク質サプリメント、およびペットフードが挙げられる。組成物は、乳から得られたベータカゼインを含有する非乳製品であってもよい。組成物は、ベータカゼイン自体であってもよく、ベータカゼインから調製されていてもよく、このベータカゼインは粉末または顆粒などの固体形態であってもよく、固形ケーキの形態であってもよい。
乳は、生乳、粉乳、粉末から再構成された液乳、脱脂乳、均質化乳、練乳、無糖練乳、低温殺菌乳もしくは非低温殺菌乳の形態、または乳のいずれの他の形態であってもよい。
乳は、ヒト、ヤギ、ブタおよびスイギュウを含むいずれの哺乳動物からも得ることができるが、本発明の好ましい実施形態では、乳は牛乳である。
本発明の組成物は、主にヒトによる摂取を意図しているが、健康上の利益は、ネコ、イヌおよび他の家畜などのいくらかの他の動物にも関連していることが理解されるべきである。
ベータカゼインは、一般にベータカゼインのＡ１型およびＡ２型に分類することができる。Ａ１ベータカゼインおよびＡ２ベータカゼインは、ほとんどのヒト集団において消費される乳中の主要なベータカゼインである。Ａ１ベータカゼインはＡ２ベータカゼインとはアミノ酸が一つだけ異なる。Ａ１ベータカゼインの２０９アミノ酸配列の６７位にはヒスチジンアミノ酸が位置する一方で、Ａ２ベータカゼインの同位にはプロリンが位置している。しかしながら、この単一のアミノ酸の差異は、消化管におけるベータカゼインの酵素消化にとって決定的に重要である。６７位にヒスチジンが存在することによって、ベータカソモルフィン－７（ＢＣＭ－７）として知られる７個のアミノ酸を含むタンパク質断片が酵素消化で生成されることが可能となる。したがって、ＢＣＭ－７はＡ１ベータカゼインの消化生成物である。Ａ２ベータカゼインの場合には、６７位はプロリンが占めており、この位置でのアミノ酸結合の切断を妨害する。したがって、ＢＣＭ－７はＡ２ベータカゼインの消化生成物ではない。
他のベータカゼインバリアント、例えばＢベータカゼインやＣベータカゼインなども、６７位にヒスチジンを有しており、他のバリアント、例えばＡ３、Ｄ、ＥやＩなどは、６７位にプロリンを有する。しかし、これらのバリアントは、ヨーロッパ起源のウシの乳中には、非常に低いレベルでしか見出されないか、全く見出されない。したがって、本発明の文脈では、Ａ１ベータカゼインという用語は、６７位にヒスチジンを有し、したがって酵素消化でＢＣＭ－７を生成する能力を有する、いずれのベータカゼインをも指し、Ａ２ベータカゼインという用語は、６７位にプロリンを有し、したがって酵素消化でＢＣＭ－７を生成する能力を有しない、いずれのベータカゼインをも指す。
ウシの乳は、Ａ１型ベータカゼインとＡ２型ベータカゼインとの相対的な比率について試験することができる。あるいは、Ａ１型ベータカゼインまたはＡ２型ベータカゼインまたは両者の組合せを含有する乳を生成する能力についてウシを遺伝子検査することができる。これらの方法および技術は周知である。
大半の細胞におけるＧＳＨの細胞内濃度は１～２ｍＭが平均であり、肝細胞における約１０ｍＭからニューロンにおける０．２ｍＭまで異なり得る。肝細胞は血漿中にみられるＧＳＨの多くを提供する。ニューロンにおけるＧＳＨの含有量が比較的低いので、ＧＳＳＧの還元によるＧＳＨの補充がニューロンにおいてとりわけ重要なプロセスとなる。ＧＳＨは、担体依存性の促進機構を用いて細胞外および血中に輸送され得る。いくらかの食品および腸由来のＧＳＨも、門脈血漿に入ることができる。肝臓は血漿中ＧＳＨの主要な供給源であり、ここでＧＳＨはシステインから合成される。脳、腎臓、肺、および腸が肝臓由来ＧＳＨの主な消費者である。ＧＳＨの器官間代謝が、組織間で無毒性形態のシステインおよびシスチンの輸送を可能とし、また細胞内ＧＳＨ濃度および最適なレドックス状態を維持するのに役立つ。ＧＳＨが生理的レベル未満であると、ＲＯＳの蓄積および結果的に酸化ストレスにつながり得る。逆に、ＧＳＨ合成が増加すると、抗酸化能が増加し、代謝活性が促進される。
細胞は通常、１）オキシダント生成の増大、２）抗酸化物質保護の減少、および３）酸化的損傷の修復不全の３つの要因のうちの１つが理由で酸化ストレスを被る。酸化的損傷はＤＮＡ、タンパク質および脂質中で起こり得る。ＧＳＨは、直接的および間接的な経路を介して、ほぼ全てのＲＯＳ反応を中和するのに中心的な役割を果たしている。ＲＯＳにより引き起こされる主な細胞損傷は、膜脂質中の多価不飽和脂肪酸、必須タンパク質、およびＤＮＡなどの高分子の酸化である。
本発明についてのサポートは、実施例に記載の実験において見出すことができる。
実施例１は、脱脂粉乳食を給餌したウサギの試験である。使用した脱脂粉乳は、ベータカゼインのＡ１バリアントのみを含有する乳（Ａ１）またはベータカゼインのＡ２バリアントのみを含有する乳（Ａ２）のいずれか由来のものであった。結果を図１～４に示す。図１および２は、Ａ２を給餌したウサギについて、回腸内および肝臓内でシステインとＧＳＨの両者の取込みが上昇したことを示す。肝臓はＧＳＨ恒常性のための主な貯蔵器官であるので、肝臓内ＧＳＨの増加は、体内のＧＳＨレベルの全体的な増加を示す。Ａ２食を給餌したウサギから摘出した脳の前頭皮質および海馬領域も、Ａ１食を給餌したウサギから摘出した同一の脳領域と比較して、ＧＳＨレベルが上昇していた。前頭皮質におけるＧＳＨの低いレベルは、自閉症、ＡＤＨＤ、ダウン症候群および統合失調症などの障害に関与していることが示されている。海馬における低いレベルは、記憶回復に影響し得る。海馬におけるシステインの低いレベルは、自閉症およびアルツハイマー病に罹患した患者において見出されている。この結果は、Ａ２を給餌したウサギは、Ａ１を給餌したウサギと比べて、様々な体器官を通して、およびとりわけ脳内で、比較的高い抗酸化能を有したことを示している。
実施例２は、健常な参加者が、Ａ１およびＡ２ベータカゼインバリアントの両方を含有する従来の乳、またはＡ２ベータカゼインバリアントのみを含有する乳を毎日２ｘ２５０ｍｌ摂取した、二重盲検、無作為化、対照、２×２クロスオーバー試験を記載している。血漿中グルタチオン濃度を測定した。Ａ２ベータカゼインのみを含有する乳の摂取は、両方のベータカゼインバリアントを含有する乳と比べて、血漿中グルタチオン濃度のより大きな増加と関連することが見出された。
以前の研究は、タンパク質分解中にＢＣＭ－７を生じないホエータンパク質が、システインの吸収およびＧＳＨの合成を促進する一方で、ベータカゼインおよびコムギ由来のオピオイドペプチドが、システインの取込みを阻害し、ＧＳＨ濃度を減少させ、抗酸化能を減少させる（すなわち、ＧＳＨ／ＧＳＳＧ比を減少させる）ことを示した。実施例２の結果は、これらの以前の研究の結果と一致しており、Ａ１ベータカゼインが、乳から吸収されるシステインの量、ひいてはＧＳＨを合成する能力を制限することを示している。乳食品からＡ１ベータカゼインを除去することで、おそらくはシステイン取込みに対するＢＣＭ－７の阻害作用を除去することによって、ＧＳＨ合成のより大きな増加が可能となった。したがって、従来の市販の乳の毎日の摂取は、おそらくはホエータンパク質中のシステインの供給増加の結果として、ＧＳＨレベルの上昇を伴う。しかしながら、抗酸化物質増加の大きさは、Ａ１およびＡ２ベータカゼインの両方を一緒に含有する乳と比べて、ベータカゼインのＡ２バリアントのみを含有する乳を摂取した場合に、より大きい。これらの結果は、乳からＡ１ベータカゼインを除去することで、ＧＳＨレベルをより大きく上昇させることができ、ひいてはより大きな抗酸化能を可能とすることができることを意味する。
上記の実験は全て、Ａ１ベータカゼインの摂取と比較して、Ａ２ベータカゼインの摂取と、血液ならびに肝臓および脳組織中のＧＳＨ（およびその前駆体システイン）の高いレベルとの明確な関連を示している。ＧＳＨはＲＯＳに対する体の主要な防御であり、ＲＯＳは多種多様な疾患に強く関与していることが知られているので、食品中のＡ１ベータカゼインをＡ２ベータカゼインと置き換えることの治療上および予防上の利益は明確である。
本発明は、比較的管理しやすい解決策を提供するものであり、すなわち、Ａ１ベータカゼインを含有する乳または乳製品を避け、食事中の乳および乳製品が、主にＡ２ベータカゼインである、好ましくは１００％のＡ２ベータカゼインである、ベータカゼインを含有することを確保することによる。
本明細書中の先行技術文献へのいかなる言及も、そのような先行技術が広く知られているまたは当技術分野の共通一般知識の一部をなすことを認めるものと考えられるべきものではない。
本明細書では、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語、および類似の用語は、排他的または網羅的な意味で解釈されるべきではない。換言すれば、これらは「を含むが、これらに限定されない」を意味することを意図している。
以下の実施例を参照して本発明をさらに説明する。特許請求される本発明がこれらの実施例によって限定されることを決して意図したものではないことが理解されよう。
実施例１：ウサギにおけるシステインおよびＧＳＨレベルに対するベータカゼインＡ１対ベータカゼインＡ２摂取の効果
合計で１０匹の雄性ウサギ（ＮＺＷ、年齢および／または体重をマッチさせた）を２つの群に無作為に分け、主なタンパク質源としての脱脂粉乳（ＳＭＰ）でつくられたウサギ飼料を合計で１２週間給餌した。総タンパク質含有量は１６．８％であり、タンパク質の６０％はＳＭＰに由来した、すなわち、食餌の１０％が乳タンパク質からなった。使用したＳＭＰは、ベータカゼインのＡ１バリアントのみを含有する乳（Ａ１）またはベータカゼインのＡ２バリアントのみを含有する乳（Ａ２）のいずれかに由来した。ＳＭＰ食は、ウサギが飼料の摂取を拒むことに関した問題を防ぐために、嗜好性について試験した。１２週期間の最後に、ウサギを安楽死させた。組織サンプルを入手し、さらに使用するまで－８０℃で保存した。溶解バッファー１Ｘを用いて組織を溶解し、組織溶解物を氷上で１５秒間、超音波処理した。タンパク質含有量を測定するのに１００μＬの超音波処理物を使用した。残りの溶解物を微量遠心管に加え、等量の０．４Ｎ過塩素酸を加えた後、氷上で５分間インキュベーションした。サンプルを１３，０００ＲＰＭで遠心分離し、上清を新しい微量遠心管に移した。１００μＬのサンプルを円錐形微量オートサンプラーバイアルに加え、オートサンプラー冷却トレイ中で４℃で保持した。１０μＬのこのサンプルをＨＰＬＣシステムに注入した。Ａｇｉｌｅｎｔ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＸＤＢ－Ｃ８分析カラム（３ｘ１５０ｍｍ；３．５μｍ）およびＡｇｉｌｅｎｔ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＸＤＢ－Ｃ８（４．６ｘ１２．５ｍｍ；５μｍ）ガードカラムを使用して、レドックスおよびメチル化経路の代謝産物の分離を完了した。２種の移動相を使用した。移動相Ａは、リン酸でｐＨ２．６５に調整した０％アセトニトリル、２５ｍＭリン酸ナトリウム、１．４ｍＭ １－オクタンスルホン酸であった。移動相Ｂは５０％アセトニトリルであった。流量は最初は０．６ｍＬ／分に設定して、段階的グラジエントを使用した：０～９分 ０％Ｂ、９～１９分 ５０％Ｂ、１９～３０分 ５０％Ｂ。次いで、次の運転の前に、カラムを５％Ｂで１２分間平衡化した。温度を２７℃に維持した。電気化学検出器はＢＤＤ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｅｌｌ Ｍｏｄｅｌ ５０４０を有するＥＳＡ ＣｏｕｌＡｒｒａｙであり、作動電位は１５００ｍＶに設定した。標準検量線およびＥＳＡ供給のＨＰＬＣソフトウェアを使用して、代謝産物のピーク面積からサンプル濃度を測定した。サンプル濃度をタンパク質含有量に対して正規化した。チオールレベルが標準曲線の範囲内であることを確保するために、ある場合には、必要に応じてサンプルを移動相に希釈し、または最大５０μＬのサンプルを注入した。
ＧＩ管、肝臓、および脳の異なる２つの部分（海馬および前頭皮質）を含む標的の組織を収集し、システインレベルおよびＧＳＨレベルについて分析した。結果を図１～４に示す。
実施例２：ヒトにおける血漿サンプル中のＧＳＨ濃度に対するベータカゼインＡ１対ベータカゼインＡ２の効果
適格な中国人男性または女性には、不定期に乳を摂取し、市販乳への自己申告の不耐性、乳摂取後の自己申告の軽度から中等度の消化器不快感を有し、安静呼吸時に心電図および血圧が正常な、２５～６８歳の人が含まれた。平均±標準偏差（ＳＤ）年齢が４６．６±１４．０歳の、合計で２１名の男性および２４名の女性が登録された。２３名は、尿中ガラクトース試験の結果に基づき、ラクトース欠乏症が確認された。
参加者は、第１相でベータカゼインのＡ１およびＡ２バリアントを含有する市販の従来の乳（Ａ１／Ａ２）もしくは第２相でベータカゼインのＡ２バリアントのみを含有する市販乳（Ａ２）（Ａ１／Ａ２→Ａ２；シーケンス１）を摂取するか、その逆（Ａ２→Ａ１／Ａ２；シーケンス２）を摂取した。ベータカゼインの両方のバリアントを含有する乳中のＡ１ベータカゼインとＡ２ベータカゼインとの比は、ＵＰＬＣ－ＤＡＤおよびタンデム質量分析によって、４２：５８であると決定された。各試験相は２週間続き、第１相に入る前と、第１相と第２相との間に、２週間の休薬期間があった。参加者は、毎日１日あたり２回の食事後に乳２５０ｍｌを摂取するように指示された。参加者は、他の酪農製品を摂取することは禁止されたが、試験中、非酪農乳製品は摂取することができた。試験は、２００８年ソウル改訂のヘルシンキ宣言に従って行われ、上海栄養学会の倫理委員会によって承認された（承認番号：ＳＮＳＩＲＢ＃２０１４［００２］）。試験はＣｌｉｎｉｃａｌＴｒｉａｌｓ．ｇｏｖに登録された（識別子：ＮＣＴ０２４０６４６９）。
ＧＳＨを含む検査変数の測定のために、ベースラインでおよび各試験相の最後に血液サンプルを収集した。検査に必要となるまで、血漿を－８０℃で保存した。血漿サンプルを氷上で解凍し、残存しているタンパク質を沈殿させるために、５μＬの０．４Ｎ過塩素酸溶液を２００μＬの血漿に加えた。
過剰なＧＳＨレダクターゼの存在下でジチオニトロベンゾエートによるＧＳＨの再生反応を用いて、総ＧＳＨレベルを４１２ｎｍで測定した。その結果を形成された５－チオ－２－ニトロ安息香酸のｎｍｏｌとして表した（ｍｉｎ－１ｍｇ－１タンパク質として表した）。ＧＳＨ濃度は独立した検査で各サンプルについて２度測定した。
ＧＳＨ濃度はコルモゴロフ－スミルノフ検定に基づいて高度に歪んでいた。したがって、相およびクロスオーバーを固定効果として、ウィルコクソン二標本検定を用いてデータを分析し、Ｐ＜０．０５が統計的に有意な相またはクロスオーバー効果を示すものとした。
両シーケンスで各試験相の最初および最後に測定した中央値ＧＳＨ濃度データセットを図５に示す。ウィルコクソン二標本検定の結果を表１に示す。
Figure 0007137745000001
Ａ２ベータカゼインバリアントのみを含有する乳の摂取は、両方のベータカゼインバリアントを含有する乳の摂取と比較して、ベースラインから試験相の最後までの血漿中ＧＳＨ濃度における有意に大きな増加を伴った。この増加は、どちらの乳製品が先に摂取されたかに関係なく、両方のシーケンスで起こった。ＧＳＨ濃度におけるベースラインからの平均±ＳＥＭ変化は、Ａ２ベータカゼインを含有する乳について４．０１±０．６１ｎｍｏｌ／ｍＬであったのに比べて、Ａ１ベータカゼインとＡ２ベータカゼインの両方を含有する乳については１．９９±０．５０ｎｍｏｌ／ｍＬであった。Ａ２ベータカゼインでのベースラインＧＳＨレベルからの変化は、第１相（シーケンスＡ２→Ａ１／Ａ２）において第２相（シーケンスＡ１／Ａ２→Ａ２）よりも大きい傾向があった（４．０７対２．７０ｎｍｏｌ／ｍＬ）。
本発明を例によって説明したが、請求項において規定される本発明の範囲から逸脱することなく、変形形態および変更形態をなすことができることが理解されるべきである。さらに、特定の特徴に対して公知の均等物が存在する場合には、そのような均等物は本明細書中で具体的に言及されたかのように援用される。
発明の態様
［態様１］ベータカゼインを含有する組成物を動物に与えることによって、動物において抗酸化能を改善する方法であって、ベータカゼインが、酵素消化でベータカソモルフィン－７を生成することが不可能な１種または複数のベータカゼインを７５重量％以上含む、方法。
［態様２］１種または複数のベータカゼインがＡ２型ベータカゼインから選択される、態様１に記載の方法。
［態様３］組成物の摂取が、動物の血液または組織中のグルタチオンレベルを増加させる、態様１または２に記載の方法。
［態様４］組成物の摂取が、酸化ストレスと関連する疾患または障害のリスクを回避または低減させる、態様１から３のいずれかに記載の方法。
［態様５］酸化ストレスと関連する疾患または障害が、がん、炎症、クワシオルコル（タンパク質欠乏症）、発作、自閉症、ダウン症候群、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病、鎌状赤血球貧血症、肝疾患、嚢胞性線維症、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、感染症、心臓発作、脳卒中、および糖尿病を含む群から選択される、態様４に記載の方法。
［態様６］組成物の摂取が、加齢の作用を回避もしくは低減させる、身体運動後の組織の回復を促進する、または妊孕性を増進させる、態様１から３のいずれかに記載の方法。
［態様７］動物がヒト、イヌ、またはネコである、態様１から６のいずれかに記載の方法。
［態様８］ベータカゼインが９０重量％以上のＡ２ベータカゼインを含む、態様１から７のいずれかに記載の方法。
［態様９］ベータカゼインが１００％のＡ２ベータカゼインを含む、態様１から８のいずれかに記載の方法。
［態様１０］組成物が乳または乳製品である、態様１から９のいずれかに記載の方法。
［態様１１］乳が、生乳、粉乳、粉末から再構成された液乳、脱脂乳、均質化乳、練乳、無糖練乳、低温殺菌乳、または非低温殺菌乳である、態様１０に記載の方法。
［態様１２］乳製品が、クリーム、ヨーグルト、クワルク、チーズ、バター、アイスクリーム、乳児用調製粉乳、成人用栄養製品、タンパク質サプリメント、またはペットフードである、態様１０に記載の方法。
［態様１３］ウシの遺伝子型試験または表現型試験を行い、乳中にＡ２型のベータカゼインのみを生成すると決定されたウシのみを搾乳することによって、乳が得られる、態様１０または１１に記載の方法。
［態様１４］乳中にＡ２型のベータカゼインＡ２のみを生成すると決定されたウシのみを含むウシ群を形成し、次いで、当該群の１頭または複数のウシを搾乳する、態様１３に記載の方法。

Claims (11)

  1. ベータカゼインを含有する、ヒトの血液または組織中のグルタチオンレベルを増加させることによるヒトにおける抗酸化能の改善剤であって、ベータカゼインが、７５重量％以上のＡ２ベータカゼインを含む、前記剤。
  2. 酸化ストレスと関連する疾患または障害のリスクを回避または低減させるための、請求項１に記載の剤。
  3. 酸化ストレスと関連する疾患または障害が、がん、炎症、クワシオルコル（タンパク質欠乏症）、発作、自閉症、ダウン症候群、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病、鎌状赤血球貧血症、肝疾患、嚢胞性線維症、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、感染症、心臓発作、脳卒中、および糖尿病を含む群から選択される、請求項２に記載の剤。
  4. 加齢の作用を回避もしくは低減させる、身体運動後の組織の回復を促進する、または妊孕性を増進させるための、請求項１から３のいずれか一項に記載の剤。
  5. ベータカゼインが９０重量％以上のＡ２ベータカゼインを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の剤。
  6. ベータカゼインが１００％のＡ２ベータカゼインを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の剤。
  7. 乳または乳製品である、請求項１から６のいずれか一項に記載の剤。
  8. 乳が、生乳、粉乳、粉末から再構成された液乳、脱脂乳、均質化乳、練乳、無糖練乳、低温殺菌乳、または非低温殺菌乳である、請求項７に記載の剤。
  9. 乳製品が、クリーム、ヨーグルト、クワルク、チーズ、バター、アイスクリーム、乳児用調製粉乳、成人用栄養製品、またはタンパク質サプリメントである、請求項７に記載の剤。
  10. ウシの遺伝子型試験または表現型試験を行い、乳中にＡ２型のベータカゼインのみを生成すると決定されたウシのみを搾乳することによって、乳が得られる、請求項７または８に記載の剤。
  11. 乳中にＡ２型のベータカゼインのみを生成すると決定されたウシのみを含むウシ群を形成し、次いで、当該群の１頭または複数のウシを搾乳する、請求項１０に記載の剤。

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