JP7385930B2 - サトウキビ由来の全植物繊維抽出物を使用した炎症性腸疾患の治療のための製剤 - Google Patents

Description

本発明は、栄養補助食品の製造および治療薬（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ）の製造の分野に関する。特に、特に、本発明は、炎症性腸疾患の予防および／または治療のための、個体の食事におけるサトウキビ由来の全植物繊維抽出物の使用に関する。本発明はまた、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物およびプロバイオティクス株の組み合わせ、個体の食事における上記組み合わせのシンバイオティクス使用、および炎症性腸疾患の予防および／または治療におけるシンバイオティクスアプローチの転帰の改善に関する。

炎症性腸疾患（ＩＢＤ）は、消化管の大腸炎（Ｃｏｌｉｔｉｓ）または慢性腸炎（ｃｈｒｏｎｉｃ ｇｕｔ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ）を引き起こす多くの消化器（ＧＩ）障害に付けられた集合的な疾患ラベル（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｌａｂｅｌ）である。大腸炎は、結腸の内層の炎症（場合によっては直腸が関与することもある）を指し、潰瘍性大腸炎（ＵＣ）、虚血性大腸炎、顕微鏡的大腸炎、クローン病、およびアレルギー反応（食物過敏症を含む）等、大腸炎の原因は数多くある。通常見られる炎症性腸の影響または治療の結果は、嚢炎、憩室炎、および抗生物質関連の下痢に関係している炎症である可能性がある。

ＩＢＤは現在、特に西洋社会において、有病率、重症度、および複雑さが増している、新興の世界的な疾患と見なされている。以前に記録されたよりも多くの若い患者がＩＢＤ症状に直面する発症年齢が増加傾向にある。症状の差異は、発症、トリガーパターン、個人の精神衛生および社会福祉のより広い懸念につながる、治療の有害な副作用を伴う各個体の重症度において重大で予測不可能である。現在、研究はＩＢＤの発生率を結腸直腸がんのリスク増加と相関させている。

慢性腸炎は、腸上皮の完全性が損なわれている遺伝的に感受性の個体の共生腸微生物に対する調節不全の粘膜免疫反応を伴う。いくつかの研究は、健康な個体と比較した、大腸炎患者における低い腸内微生物多様性、および微生物バランスの変化を伴う腸内毒素症を報告している。さらに、腸上皮バリアの完全性の低下による腸の透過性の増加は、大腸炎の顕著な特徴である。この文脈において、腸内微生物叢に影響を及ぼし、腸のバリアの完全性を強化し、免疫応答を調節することができるプロバイオティクスおよびプレバイオティクスの成分は、腸の炎症を軽減するための戦略を提供する。

ＩＢＤの治療法は幅広く、医薬品や場合によっては外科手術等様々である。ベースラインの治療および炎症性イベントの回避は、食事、およびプレバイオティクス、プロバイオティクス、およびシンバイオティクスと名付けられた相乗的な組み合わせ投与の役割を示す研究の観点からアプローチすることができる。

プレバイオティクスおよびプロバイオティクスの成分の組み合わせであるシンバイオティクスは、相乗的に機能して宿主に健康上の利益をもたらす可能性のある予防的および治療的効果を提供しうる。プロバイオティクスの投与は、微生物または副産物の最適な生存能力（ｏｐｔｉｍａｌ ｖｉａｂｉｌｉｔｙ）に依存している。より高い生存能の微生物を求めて、胞子を生成するプロバイオティクスは、胃通過、過酷な製造および保存温度を生存する能力のために、ますます研究の焦点となっている。さらに、多くのプレバイオティクスは、化学的複雑さが制限された精製繊維であることが多く、果物や野菜に自然に発生する複数の範囲のグリコシド結合型を示さない。

自然の化学構造の複雑さを再現するプレバイオティクスの開発は、これまで市販の製品の標準的手法ではなかった。しかし、容易に消化できる単純なプレバイオティクスを提供することは、単純化された繊維構造で繁殖する細菌に対する自然淘汰をもたらし、腸の最適な機能と疾患からの保護において重要な要素であることが知られている多様性を不均衡にすると仮定すると、正しい戦略ではない可能性がある。

サトウキビ由来の特有のプレバイオティクス植物栄養素繊維抽出物は、細胞壁成分を保存するために製造され、植物の食物源からのより代表的な細胞繊維成分を提供する。サトウキビ繊維は歴史的に不溶性繊維として分類されてきたが、改良された繊維分析技術およびサトウキビ繊維状物質の発酵性の研究により、細菌、特に宿主の結腸に存在し、機能できる細菌による、不溶性繊維特性を示す繊維下部構造の消化性が明らかになった。サトウキビの特徴的な抗酸化生物活性物質（フェノール類、フラボノイド、およびポリコサノール）の機能的送達を含む、この複雑でより自然と同等の栄養源を結腸の微生物に提供することは、制限された複雑さのプレバイオティクスを伴う多様性の減少ではなく、微生物の多様性の維持または増加に正の圧力をもたらす。

腸内微生物叢の正常化、微生物消化の有益な副産物（たとえば、短鎖脂肪酸）の生成、結腸への植物抗酸化物質の送達、および既知の有益なプロバイオティクスの供給を標的にすることにより、その部分の合計を超え、相乗効果をさらに最適化できる。

人間について記載されている疾患や症状の多くは、動物（ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ）および畜産（ａｎｉｍａｌ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）にも対応している。腸の炎症は、家畜（イヌ、ネコ、マウス、ウサギ、ウマ）だけでなく、飼育下で飼育されている（ｃａｐｔｉｖｅ－ｂｒｅｄ）動物（ニワトリ、ウシ、ヤギ、魚）にもよく見られる。これらの動物が同様の予防的治療に反応して腸の炎症状態を軽減し、コンパニオンアニマルの健康を同様に改善し、生活の質および経済的利益を産業にもたらすというのは論理的な結論である。

したがって、本発明の目的は、炎症性腸疾患の予防および／または治療のために、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物を個体の食事に使用することを提供することである。

本発明の別の目的は、炎症性腸疾患の影響を改善するために、個体の食事におけるサトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物の使用を提供することである。

本発明のさらなる別の目的は、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物、および炎症性腸疾患の症状を改善するプロバイオティクスの相乗的組み合わせを、通常の食事に含めることによる、長期予防的治療として提供することである。

本発明のさらに別の目的は、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物、および炎症性腸疾患の炎症状態を改善するプロバイオティクスの相乗的組み合わせを、通常の食事に含めることによる、長期予防的治療として提供することである。

本明細書における先行技術への言及は、先行技術がオーストラリアまたは他の国における先行技術の一般的な一般知識の一部を形成することの承認またはいかなる形式の示唆としても解釈されるべきではなく、また解釈されるべきではない。

本発明は、炎症性腸疾患の予防および／または治療のための個体の食事における、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物の使用を対象とする。

本発明はまた、サトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物およびプロバイオティクス株の組み合わせ、ならびに炎症性腸疾患の予防および／または治療のための個体の食事における上記組み合わせのシンバイオティクス使用に関する。

本発明の第一の態様によると、炎症性腸疾患の影響の予防および／または治療のためのサトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材の使用が提供される。

サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材は、Ｋｆｉｂｒｅ（商標）であることが特に好ましい。

本発明の第二の態様によると、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む組成物が提供される。

好ましくは、プレバイオティクス植物性栄養素繊維素材は、下記の工程：
サトウキビを少なくとも一つの湿式拡散工程（ｗｅｔ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｓｔｅｐ）に供して、栄養素含有量を維持しながら残留繊維素材から糖を分離する工程；ならびに残留繊維素材を急速な低熱乾燥プロセスに供して、線維内に生物学的に活性な分子を保持し、および前記残留繊維生成物の保水性を高める工程
を含むプロセスによって調製される。好ましくは、湿式拡散工程（ｗｅｔ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｓｔｅｐ）は比較的低せん断の条件下で行われる拡散抽出（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）である。好ましくは、湿式拡散工程（ｗｅｔ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｓｔｅｐ）は２５℃～７０℃の温度範囲内で行われる。

組成物は、薬学的に許容される担体、溶媒、基剤、または賦形剤をさらに含んでもよい。

上記の方法でサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材を使用することには、多くの利点がある。第一に、この原料に関連するアレルギーの有害作用はない。第二に、植物繊維原料全体として、穀物から生成された、または他の原料から化学的に製造された繊維原料よりも、野菜全体をより正確に表す。第三に、それは必須微量栄養素が豊富で、食事と一緒に摂取されたときに他の食品から微量栄養素を保護する能力がある。

上記の工程を使用して調製されたサトウキビ繊維は、ふすま、オオバコの殻、イヌリン等の不完全な（全体ではない）植物繊維と比較して、いくつかの有利な特性も有する。サトウキビから調製された繊維は、ほとんどの野菜に見られる総食物繊維と同様に、真のリグノース、ヘミセルロース、およびセルロースの組み合わせである。ペクチンは、細胞壁の重要な成分（約１０％）であり、可溶性の代謝可能な繊維であるため、プレバイオティクスとしてのサトウキビ繊維の活性にも役割を果たす可能性がある。サトウキビ繊維の他の成分は、キシラン（可溶性）およびアラビノキシランポリマーを含む。サトウキビ繊維は、標準的な化学的分類方法を使用して、ほぼ完全に不溶性の繊維として分類できるが、可溶性繊維の多くの特性、たとえば高い水結合能力（最大８～１０重量倍）およびプレバイオティクス効果を有する。

可溶性繊維および不溶性繊維の両方の特性とサトウキビ繊維の本質的に「自然食品」の性質のこの組み合わせにより、理想的な食事をより厳密に模倣した食品プロファイルが可能になる可能性がある。

少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株は、慢性腸炎症の減少または消化管の正常な機能のサポートに関連していることが知られており、相関している細菌株から商業的に供給されうる。好ましくは、少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株は胞子を形成し、それにより、生存するための頑健性を提供し、宿主の結腸における生存能力を保持する。あるいは、少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株は、製造中の生存を確実にするために熱安定性であってもよい。さらなる代替方法では、少なくとも一つの細菌株は酸安定性であってもよく、少なくとも一つの細菌株が投与後も宿主結腸で生存し続けることを可能にする。特定の実施形態では、少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株は、胞子形成熱安定性および酸安定性である。

好ましくは、少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株は、バチルス・コアグランス［Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｎｓ］、ラクトバチルス［Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｉｓ］(Ｌ．プランタルム［Ｌ．ｐｌａｎｔａｒｕｍ］、Ｌ．パラカゼイ［Ｌ．ｐａｒａｃａｓｅｉ］、Ｌ．アシドフィルス［Ｌ．ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ］、Ｌ．カゼイ［Ｌ．ｃａｓｅｉ］、Ｌ．ラムノースス［Ｌ．ｒｈａｍｎｏｓｕｓ］、Ｌ．クリスパタス［Ｌ．ｃｒｉｓｐａｔｕｓ］、Ｌ．ガセリ［Ｌ．ｇａｓｓｅｒｉ］、Ｌ．ロイテリ［Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉ］、Ｌ．ブルガリクス［Ｌ．ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ］)、ビフィドバクテリウム［Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ］（Ｂ．ロングム［Ｂ．ｌｏｎｇｕｍ］、Ｂ．カテニュラタム［Ｂ．ｃａｔｅｎｕｌａｔｕｍ］、Ｂ．ブレーベ［Ｂ．ｂｒｅｖｅ］、Ｂ．アニマリス［Ｂ．ａｎｉｍａｌｉｓ］、Ｂ．ビフィダム［Ｂ．ｂｉｆｉｄｕｍ］）、ストレプトコッカス［Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ］（Ｓ．サングイス［Ｓ．ｓａｎｇｕｉｓ］、Ｓ．オラリス［Ｓ．ｏｒａｌｉｓ］、Ｓ．ミティス［Ｓ．ｍｉｔｉｓ］、Ｓ．サーモフィルス［Ｓ．ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ］、Ｓ．サリバリウス［Ｓ．ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ］）、バチルス［Ｂａｃｉｌｌｕｓ］（Ｂ．サブティリス［Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ］、Ｂ．ラテロスポルス［Ｂ．ｌａｔｅｒｏｓｐｏｒｕｓ］）、ラクトコッカス［Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ］（Ｌ．ラクティス［Ｌ．ｌａｃｔｉｓ］）、エンテロコッカス［Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ］（Ｅ．フェシウム［Ｅ．ｆａｅｃｉｕｍ］）、ペディオコッカス［Ｐｅｄｉｏｃｏｃｃｕｓ］（Ｐ．アシディラクティシ［Ｐ．ａｃｉｄｉｌａｃｔｉｃｉ］）、プロピオニバクテリウム［Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ］（Ｐ．ジェンセニー［Ｐ．ｊｅｎｓｅｎｉｉ］、Ｐ．フロイデンライヒ［Ｐ．ｆｒｅｕｄｅｎｒｅｉｃｈｉｉ］）、ペプトストレプトコッカス［Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ］（Ｐ．プロダクツス［Ｐ．ｐｒｏｄｕｃｔｕｓ］）、およびサッカロミセス［Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ］（Ｓ．ブラウディ［Ｓ．ｂｏｕｌａｒｄｉｉ］)からなる群から選択される。

本発明の第三の態様によると、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材を含む食品の、炎症性腸疾患の影響の予防および／または治療のための使用が提供されている。

本発明の第四の態様によると、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む食品が提供されている。

本発明の第五の態様によると、炎症性腸疾患の影響の予防および／または治療のための、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材を含む組成物の使用が提供されている。

本発明の第六の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材を含む組成物の使用が提供されている。

本発明の第七の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための組成物が提供され、上記組成物はサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む。

本発明の第八の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための食品が提供され、上記食品はサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材を含む。

本発明の第九の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための食品が提供され、上記食品はサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む。

食品は、ＩＢＤの影響を改善するために定められた期間食事に利用することができる。あるいは、食品は、ＩＢＤの影響を改善するために、および／またはＩＢＤの予防として、無期限を含む長期間にわたって食事に利用することができる。

本発明の第十の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための治療薬の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材の使用が提供される。

本発明の第十一の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための治療薬の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株の使用が提供される。

本発明の第十二の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための食品の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材の使用が提供される。

本発明の第十三の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための食品の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株の使用が提供される。

本発明の第十四の態様によると、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスを含む組成物が提供される。

本発明の文脈において、ポストバイオティクスは、宿主において生物活性を有するプロバイオティクス微生物由来の生存不能な細菌産物または代謝副産物である。言い換えれば、ポストバイオティクスはプロバイオティクスの断片または代謝物である。

組成物は、薬学的に許容される担体、溶媒、基剤または賦形剤をさらに含んでもよい。

少なくとも一つのポストバイオティクスは、商業的に調達可能である。好ましくは、少なくとも一つのポストバイオティクスは結腸内で生存するのに十分頑強である。あるいは、少なくとも一つのポストバイオティクスは、製造中の生存を確実にするために熱安定性であってもよい。さらなる代替方法では、少なくとも一つのポストバイオティクスは酸安定性であってもよく、少なくとも一つのポストバイオティクスが投与後も宿主結腸で生存し続けることを可能にする。特定の実施形態では、少なくとも一つのポストバイオティクスは、熱安定性および酸安定性である。

少なくとも一つのポストバイオティクスは、短鎖脂肪酸、抗菌ペプチド、栄養素（アミノ酸およびビタミンＫおよびＢビタミン等のビタミンを含む）、炭水化物活性酵素からなる群から選択することができる。

本発明の第十五の態様によると、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスを含む食品が提供される。

本発明の第十六の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための組成物が提供され、上記組成物はサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスを含む。

本発明の第十七の態様によると、炎症性腸疾患の影響の改善のための食品が提供され、上記食品はサトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスを含む。

食品は、ＩＢＤの影響を改善するために定められた期間食事に利用することができる。あるいは、食品は、ＩＢＤの影響を改善するために、および／またはＩＢＤの予防として、無期限を含む長期間にわたって食事に利用することができる。

本発明の第十八の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための治療薬の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスの使用が提供される。

本発明の第十九の態様によると、炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための食品の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのポストバイオティクスの使用が提供される。

本発明の第二十の態様によると、対象における炎症性腸疾患の影響を治療または改善する方法が提供され、当該方法は、第二または第十四の態様によって提供される組成物、または第四または第十五の態様によって提供される食品を対象に投与することを含む。

本明細書を通して、文脈上別段の必要がない限り、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、指定された整数または整数の群を含むことを意味し、他の整数または整数の群を除外しないことを意味すると理解される 。

本明細書に記載の特徴のいずれかは、本発明の範囲内で、本明細書に記載される他の特徴の任意の一つまたは複数と任意の組み合わせで組み合わせることができる。

図１は、比較試験で使用されたマウスの群を図で表したものである。 図２は、大腸炎に関連する体重減少の指標として、体重％に対するプレバイオティクスの効果を示すグラフである。 図３は、プレバイオティクスが疾患活動性指標（ＤＡＩ）に及ぼす影響を示すグラフである。 図４Ａ～４Ｃは、生理的パラメータに対するプレバイオティクスの効果のグラフである。４Ａ：脾臓重量。 図４Ａ～４Ｃは、生理的パラメータに対するプレバイオティクスの効果のグラフである。４Ｂ：結腸重量。 図４Ａ～４Ｃは、生理的パラメータに対するプレバイオティクスの効果のグラフである。４Ｂ：結腸重量：体重比。 図５Ａは、結腸の長さに対するプレバイオティクスの効果を示すグラフである。 図５Ｂは、サンプルの結腸の写真である。 図６は、近接結腸および遠位結腸のＩＬ－１ａおよびＩＬ－１ｂに対するプレバイオティクスの免疫調節効果のグラフを示す。 図７は、近接結腸および遠位結腸のＩＬ－６およびＩＬ－１２に対するプレバイオティクスの免疫調節効果のグラフを示す。 図８は、近接結腸および遠位結腸のＴＮＦ－ａおよびＩＦＮ－ｇに対するプレバイオティクスの免疫調節効果のグラフを示す。 図９は、血清中のＩＬ－１ｂ、ＩＬ－１０、およびＩＬ－１２に対するプレバイオティクスの免疫調節効果のグラフを示す。

次に、特定の非限定的な例として、本発明の好ましい実施形態について説明する。

発明の詳細な説明
本発明は、サトウキビから生成されたプレバイオティクス繊維分離物の特性を利用して、保持を最大化し、生物活性分子の破壊を最小化する。本発明者らは、驚くべきことに、そのようなプレバイオティクス繊維分離物が、大腸炎に関連する炎症状態の予防および／または治療に有効であることを見出した。驚くべきことに、プレバイオティクス繊維分離物をプロバイオティクスまたはポストバイオティクスと組み合わせると、シンバイオティクス効果が得られ、それによってプレバイオティクス、プロバイオティクス、またはポストバイオティクスのいずれかを単独で使用した場合、およびプレバイオティクスとプロバイオティクス、またはプレバイオティクスとポストバイオティクスの単なる相加効果よりも、炎症状態が減少することも見出されている。

サトウキビからプレバイオティクス繊維素材を調製する方法は、参照により本明細書に組み込まれる、ＫＦＳＵ Ｐｔｙ Ｌｔｄによる国際特許公開第２０１１／０３５３８１号とほぼ同様である。しかしながら、本発明による方法は、以下の必須の工程：
１． サトウキビの減量工程；
２． 繊維の機能性を劣化させることなく、糖画分を含む他のサトウキビ画分から繊維を分離する、比較的「穏やかな」水性抽出工程；および
３． 繊維の機能性の劣化を最小限に抑える比較的穏やかな乾燥工程
を有するものとして定義することができる。

水性抽出工程は、ほぼ中性のｐＨで実施される水性拡散抽出であることが好ましい。乾燥工程は、低温ボルテックスドライヤーによって達成することができる迅速なボルテックスドライ操作であり、上記ドライヤーは、植物素材の生物活性物質（ｂｉｏ－ａｃｔｉｖｅ）に重大な損傷を与えるレベルまで素材を加熱せずに、１０～３０秒で、サトウキビ素材の湿重量を４０～８０％の湿重量から１０％未満の湿重量に減らすことができることも好ましい。

本発明は、炎症性腸疾患状態の発症のリスクを低減する、またはそれらの状態の症状を改善する食品、食事、または治療薬の処方における、サトウキビ由来のプレバイオティクス繊維抽出物の使用を提供する。

本発明はまた、炎症性腸疾患状態の発症のリスクを低減する、またはそれらの状態の症状を改善する食品、食事、または治療薬の処方において、シンバイオティクス、すなわち、選択されたプロバイオティクスまたはポストバイオティクスと組み合わせたサトウキビ由来のプレバイオティクス繊維抽出物の使用を提供する。

本発明に従って調製される場合、シンバイオティクスの組み合わせは、他の繊維源および食物と比較して、以下を含む多くの利点を有する：
●比較的低アレルギー性である；
●食事摂取に有益な比率で不溶性繊維および結合可溶性繊維の両方が含まれている；
●化学的に修飾されたデンプン等の他の供給源由来の繊維とは異なり、「化学薬品を使用していない」方法で調製でき、有害な微量元素を含まない；
●サトウキビの「糖蜜」成分に含まれる微量栄養素および活性分子を保持するように調製でき、生物学的機能のためにこれらの成分を抽出および精製する必要はない；
●プレバイオティクスの生物活性を最適化し、プロバイオティクスまたはその副産物（ポストバイオティクス）の生存率を最大化するような方法で調製できる。

食物繊維が多すぎると、便秘、下痢、鼓腸の悪化を含むがこれらに限定されない、いくつかの悪影響が生じる可能性があることも知られている。有利なことに、繊維製品が細胞ベースの繊維サプリメントとして対象の食事に添加される本発明の実施形態では、食物繊維摂取は、立体障害のある制限された微生物代謝速度でより容易に制御することができる。

本発明の実施形態は、それぞれが少なくとも一つの利点を有する複数の形態をとることができる。

本明細書で使用される場合：
●「シンバイオティクス」は、その後のすべてのフォーマット、製剤、および目的で使用するためのサトウキビ由来のプレバイオティクス全植物繊維抽出物、およびプロバイオティクス細菌株またはポストバイオティクス副産物の組み合わせである。ほとんどの場合、シンバイオティクスは、乾燥したプレバイオティクスおよび乾燥したプロバイオティクスの胞子、凍結乾燥または生きた安定化細菌の組み合わせを含むが、これらに限定されない。シンバイオティクスは、食品製造手順で使用するための水溶液中での組み合わせであってもよい。

●「担体」は、サトウキビ繊維の口当たりの良い基質であり、タンパク質またはその他の栄養素がを含む場合と含まない場合がある。担体は、果実抽出物、ブロス、ピューレ、乳製品、焼き菓子を含むがこれらに限定されない、固体または液体の形態であってもよい。

●「不活性充填剤」は、使用者による取り扱いを容易にするために、本発明に従って繊維の容積を増加させるために使用される任意の製品である。充填剤は、口当たりを改善するためにフレーバーまたは栄養素、および他の食物繊維を含んでもよいが、必ずしも本発明によって提供される全体的な利益に寄与するとは限らない。

●「ペレット」は、以下を含むがこれらに限定されない、本発明の任意のコンパクトな形態を含む。
〇ビタミンのように乾燥した丸薬または錠剤。
〇おやつとして、または他の食品への追加として使用できる「ソフトロリー（ｓｏｆｔ ｌｏｌｌｙ）」スタイルのトローチ。

実施例１：
この実施例では、本発明によるシンバイオティクスの０．５～５．０ｇがペレットにプレスされるか、または香味料媒体に添加され、ペレットにプレスされる。プレバイオティクスおよび選択されたプロバイオティクスの固有の安定性により、シンバイオティクスペレットは、負の影響を負うことなく炎症性腸疾患の症状を軽減するために、患者の要件に応じて用量を変えることができるように製剤レベルで調製される。

実施例２：
本実施例では、シンバイオティクスをフレーバードリンク（たとえば、非酸性のフルーツジュースまたは牛乳）と混合し、無菌状態にするために低温殺菌する（１００～２５０ ｍＬあたり１～５ ｇ）。この方法で調製された飲み物は、慢性ＩＢＤ症状を改善するための簡便ですぐに摂取できる製品である。

実施例３：
本実施例では、サプリメントは、香味剤、安定剤、および不活性充填剤の有無にかかわらず、水と組み合わせるために特別に配合された、測定が容易な粉末として調製されている。具体的には、シンバイオティクスを乾燥したフレーバー成分および不活性充填剤と混合して、使いやすい顆粒を形成することができる。用量（１～５ ｇ）は、便利な単回投与の小袋または反復投与の大量包装にすることができる。得られたサプリメントは、顆粒を水と混合できるため、食事量を減らすのに最適である（これにより、食事ごとに消費される食物が少なくなる）。

実施例４：
本実施例では、シンバイオティクスは、ビスケット、バー、またはパン（焼き）製品などの固形フレーバーミール（ｓｏｌｉｄ ｆｌａｖｏｕｒｅｄ ｍｅａｌ）で調製される（レディミックス食品のサーブあたり０．５～５ ｇ）。複数のビスケット、バー、またはパン製品を個人が消費して、特定の投与レジメンを提供し、治療のコンプライアンスを最適化することができる。消費者にとっての御馳走のように感じ、液体の必要性を排除し、胃内容物の総量（炎症性腸疾患の因子）を減らすという点で、これは他の送達システムと比較して２つの利点を有する。さらに、唾液産生の増加は、シンバイオティクスの利点と補完的な効果をもたらす可能性がある。

実施例５：
本実施例では、樹立された腸炎症マウスモデルに関する試験を行い、サトウキビ由来のプレバイオティクス繊維抽出物の炎症反応（大腸炎の化学的誘発を用いる）を軽減する効果を測定した。ベースライン比較のために対照を含めた。

プレバイオティクス植物繊維（Ｋｆｉｂｒｅ（商標）、ショ糖還元サトウキビ繊維）を、デキストラン硫酸ナトリウム（ＤＳＳ）による大腸炎誘発の前に、近交系マウスのＣ５７ＢＬ／６Ｊ系統に７日間給餌した。プレバイオティクスの投与を、ＤＳＳとともにさらに７日間継続した。大腸炎の重症度は、疾患活動性指標（ＤＡＩ）を使用して評価した。結腸サンプルを、組織学、サイトカイン、ミエロペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）、および誘導型一酸化窒素合成酵素（ｉＮＯＳ）アッセイのために、大腸炎誘発の７日後に収集した。脾臓重量、ならびに結腸重量／長さ、および結腸重量／体重比を、炎症の肉眼的マーカーとして計算した。糞便、粘膜、および盲腸の内容物を、代謝物、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）、および微生物多様性分析のために収集した。

曝露の方法論を図１に示す。具体的には、Ｃ５７ＢＬ／６Ｊマウスの３つのグループを次のように設定した。
群１－健常対照群
この群には普通飼料（ｎｏｒｍａｌ ｃｈｏｗ）およびオートクレーブ処理された水道水を試験の期間（１４日間）給餌した。
群２－ＤＳＳ対照群
この群には普通飼料（ｎｏｒｍａｌ ｃｈｏｗ）を試験の期間（１４日間）、オートクレーブ処理された水道水を最初の７日間、次に２％ＤＳＳ水溶液を次の７日間給餌し、大腸炎を誘発した。
群３－Ｋｆｉｂｒｅ群
この群にはＫｆｉｂｒｅを補充した普通飼料（ｎｏｒｍａｌ ｃｈｏｗ）を試験の期間（１４日間）、オートクレーブ処理された水道水を最初の７日間、次に２％ＤＳＳ水溶液を次の７日間給餌した。

疾患活動性指標（ＤＡＩ）［体重減少、便の硬さ、および潜血］、生理学的パラメータ［脾臓重量、結腸重量、結腸長］、免疫測定法［炎症誘発性および抗炎症性サイトカインレベルの定量化］組織病理学的評価－［Ｈ＆Ｅ染色、ＩＨＣ分析］、腸内微生物叢分析－細菌の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子配列決定、メタボロミクス－ＳＣＦＡ（短鎖脂肪酸）の定量化についてｉｎ ｖｉｖｏ分析を実施した。

結果を図２～９に示す。

大腸炎に関連する体重減少の指標としての体重に対するプレバイオティクスの効果を図２に示す。具体的には、図２は、ＤＳＳ対照群（大腸炎が誘発された）のマウスがＤＳＳ期間にわたって体重減少の増加を示した一方、Ｋｆｉｂｒｅ群のマウスは、健常対照群のマウスと同様の体重増加を示したことを示している。したがって、プレバイオティクスが大腸炎に関連する体重減少を防ぐのに有意に効果的であったことを示す。

プレバイオティクスが疾患活動性指標（ＤＡＩ）に与える影響を図３に示す。具体的には、ＤＡＩ（体重減少、便の硬さ、および潜血の累積スコア）の変化をＤＳＳ（大腸炎の化学的誘発）の日数に対してグラフ化する。普通飼料（ｎｏｒｍａｌ ｃｈｏｗ）および水を給餌した対象（群１）は、ＤＡＩスケールでベースラインからの変化を示さなかった。対照的に、ＤＳＳ化学大腸炎誘発剤（群２）の効果により、炎症はＤＡＩ平均５．８に上昇した。これは、症候性で慢性的に有害な著しく炎症を起こした状態である。ＤＳＳ＋プレバイオティクスＫｆｉｂｒｅ（群３）を給餌した対象は、ＤＡＩが２．７で炎症状態が減少した（炎症が５３％減少し、有意に減少した。これは、プレバイオティクスが大腸炎を大幅に軽減できるという明確な結果を表している。

図４Ａ～４Ｃから、ＤＳＳ対照群と比較した場合、プレバイオティクスは脾臓重量を有意に減少させ、結腸重量を減少させ（ただし統計的に有意ではない）、結腸重量：体重比を有意に減少させたことがわかる。

図５Ａのデータは、プレバイオティクスが結腸の短縮を有意に減少させたＫｆｉｂｒｅ群とは対照的に、ＤＳＳ対照群（誘発性大腸炎内）が結腸の長さの有意な減少を示したことを示す。各群の結腸サンプルの写真を図５Ｂに示す。

近接結腸、遠位結腸、および血清の炎症の指標としての様々なサイトカインに対するプレバイオティクスの免疫調節効果を図６～９にグラフで示す。

要約すると、ＤＳＳ誘発前のプレバイオティクスによるマウスのプレコンディショニング（群３）は、対照－ＤＳＳ－大腸炎群（群２）と比較して疾患症状の重症度を軽減した。プレバイオティクス繊維（群３）は、ＤＳＳ大腸炎マウス（群２）と比較してＤＡＩを改善した。対照ＤＳＳ群とは異なり、プレバイオティクスによる処理は、体重減少を防ぎ、便の硬さおよび潜血スコアを高めるのに効果的であることが証明された。処理は、炎症の肉眼マーカーを効果的に改善または排除した。さらに、遠位および近接結腸では、プレバイオティクスが炎症誘発性サイトカインの調節において有意に効果的であることが証明された。

したがって、プレバイオティクスは、化学誘発性大腸炎の重症度を軽減するのに効果的である。さらに、ＤＳＳ誘発性大腸炎の前のプレバイオティクスによるプレコンディショニングは、症状の重症度を軽減する。プレバイオティクスはまた、重要な免疫調節能力を示す。

Claims (8)

1. サトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む、炎症性腸疾患の影響を改善するための組成物。
2. 各プロバイオティクス細菌株は胞子として存在する、請求項１に記載の使用のための組成物。
3. サトウキビから抽出されたプレバイオティクス繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株を含む、炎症性腸疾患の影響を改善するための食品。
4. 各プロバイオティクス細菌株は胞子として存在する、請求項３に記載の使用のための食品。
5. 炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための、治療薬（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ）の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株の使用。
6. 各プロバイオティクス細菌株は胞子として存在する、請求項５に記載の使用。
7. 炎症性腸疾患の症状および／または炎症状態を改善するための、または予防効果を提供するための、食品の製造における、サトウキビから抽出されたプレバイオティクス植物性栄養素繊維素材、および少なくとも一つのプロバイオティクス細菌株の使用。
8. 各プロバイオティクス細菌株は胞子として存在する、請求項７に記載の使用。