JPH11286449A - α−グルコシダーゼ阻害剤および同阻害剤を含有する 糖組成物ならびに飲食物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小腸粘膜刷子縁に存在するα−グルコシダーゼ
に対して適度な阻害作用を有し、食品素材、甘味料、飼
料等の飲食物に用いることができて、肥満、糖尿病の予
防なα−グルコシダーゼ阻害剤および同阻害剤を含む糖
組成物ならびに飲食物を提供する。 【解決手段】α−メチル−Ｄ−キシロシドを有効成分と
し、その糖組成物はシュークロース、澱粉および澱粉よ
り生じるオリゴ糖から選ばれた一種あるいは二種以上の
消化性糖類に対し、α−メチル−Ｄ−キシロシドを０．
０１〜１０重量％含有せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はα−グルコシダーゼ
の活性を阻害し、シュークロースや澱粉および澱粉より
生じるオリゴ糖類の消化を不活発にし、その結果、血糖
値の急激上昇抑止作用・肥満防止作用を有するα−グル
コシダーゼ阻害剤および同阻害剤を含有する糖組成物な
らびに同糖組成物を含む食品、食品素材、甘味料、飼料
等の飲食物に関する。

【０００２】

【従来の技術】シュークロースと澱粉は人体に摂取され
る炭水化物のうちで最も割合が多く、８０％以上になる
といわれている。摂取されたシュークロースは途中の消
化器官で分解されずに小腸に達し、一方、澱粉は唾液や
膵液中のα−アミラーゼによりマルトースおよびイソマ
ルトースに加水分解されて小腸に達する。シュークロー
スやマルトース、イソマルトース等の２糖類もしくはそ
の他の多糖類は、小腸粘膜刷子縁に存在するα−グルコ
シダーゼの作用により単糖類に加水分解され、小腸壁で
吸収される。

【０００３】前記α−グルコシダーゼは、多糖類を構成
する糖類の非還元末端のα−グルコシド結合を加水分解
する酵素の総称であり、マルトースおよびマルトオリゴ
糖類を単糖類に加水分解するマルターゼや、シュークロ
ースおよびイソマルトースを単糖類に加水分解するスク
ラーゼ−イソマルターゼ複合体などを含む。

【０００４】α−グルコシダーゼ阻害剤は、小腸粘膜刷
子縁に存在するマルターゼやスクラーゼなどの作用を阻
害し、食後の血糖値の急激な上昇およびそれに続くイン
スリン値の急激な上昇を抑制することが知られている
（例えば、特開昭52-122342 号公報、特開昭57-200335
号公報、特開昭57-59813号公報参照）。

【０００５】このようなα−グルコシダーゼ阻害剤のう
ち、インスリン比依存型糖尿病（略語：NIDDM ）用の経
口糖尿病治療薬としてアカルボースやボグリボースが従
来から用いられている。しかし、医薬品として用いられ
るアカルボースやボグリボースは阻害作用が強いため、
その投与量は極めて少量でかつ厳密性が要求され、具体
的な投与量は例えば経口投与の場合には一回当たり５０
〜１５０ｍｇ、また食品や食品素材、飼料などに添加し
て使用する場合には全炭水化物含量の約０．００５％で
ある。

【０００６】投与量が多いと、阻害剤の作用によって小
腸で分解吸収されなかった糖類が大腸で発酵し、腹部膨
満、放屁の増加、軟便、下痢などの副作用を起こすこと
があり、肝機能障害を惹き起したり、劇症肝炎で死亡者
も出ているという報告もあり、安全性に関してはかなり
問題がある。

【０００７】上述のようにアカルボースやボグリボース
は極めて小なる投与量でα−グルコシダーゼの活性を阻
害するので、投与量を厳密に管理することのできる医薬
品としての価値は高いが、使用量にさほど厳密さが要求
されない食品や食品素材、甘味料への添加は前記副作用
のおそれがあることから適当でない。

【０００８】医薬品として投与されるα−グルコシダー
ゼ阻害剤に対し、阻害作用は緩慢ではあるが、副作用が
殆どない物質として例えばＬ−アラビノースやＤ−キシ
ロース等の糖類や、キシリトール、アラビトール、エリ
スリトール等の糖アルコール類、ヌクレオチド、ヌクレ
オシドおよび核酸の塩基が従来から知られており、これ
らの物質については特開平6-65080 号公報、特開平8-23
973 号公報、特開平8-289783号公報に開示されている。

【０００９】上述の糖類、糖アルコール類、塩基はα−
グルコシダーゼの阻害作用が弱いので、所要の阻害作用
を得るにはかなりの量を使用しなければならず、例えば
食品への添加物として使用する場合には食品のコストが
高くなるという問題があり、また、味質も損なわれる。

【００１０】比較的阻害作用の高いＤ−キシロースやＬ
−アラビノースなどの還元糖に関しては、グルコースや
シュークロースと比較して、メーラード反応による褐変
反応の反応性が高く、甘味料として加工食品に利用する
場合には食品の色合いを損なうことがある。

【００１１】また、ヌクレオチド、ヌクレオシド、核酸
の塩基も阻害作用が弱くて多量の添加を必要とするた
め、コストの面、味質の面で問題があり、使用に際して
大きな制約を受けることになる。

【００１２】血糖値の上昇を抑制する物質としては、上
述のα−グルコシダーゼ阻害剤の他に、糖質の吸収その
ものの抑制作用を有するギムネマシルベスタやギムネマ
イノドラムの抽出物があり、これら抽出物を原料とする
飲食物が特開昭61-5023 号公報、特開昭63-208532 号公
報、特開平3-172156号公報に開示されている。

【００１３】ギムネマシルベスタやギムネマイノドラム
の抽出物は、摂取量を誤ると副作用として血糖値が下が
りすぎたり、あるいは吸収されない糖類が大腸に達し、
下痢などの症状を惹き起こすおそれがあった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のα−グルコシダ
ーゼ阻害剤は、食品、食品素材、甘味料として使用する
場合、極く少量で強い阻害作用があるために副作用が生
じるおそれがあったり、逆に多量に使用しなければ効果
が得られずコスト高になったり、味質が損なわれるとい
った問題を有し、適当な範囲の添加量において充分な阻
害作用の得られるα−グルコシダーゼ阻害剤はなかっ
た。また、α−グルコシダーゼ阻害剤は小腸に達するま
でに各消化器官において分解されない安定性も要求され
る。

【００１５】ところで、シュークロースは世界中で最も
多く利用され、古来から日常的に慣れ親しんできた味質
を有する甘味料であり、甘味以外の味と調和してさらに
好ましい味を作り出すこともできるという特長を有して
いる。

【００１６】しかし、シュークロースは急激な血糖値の
上昇を惹き起こし、インスリンの分泌が刺激されること
から、肥満の原因物質として敬遠されたり、糖尿病患者
はシュークロースの摂取が極端に制限される。

【００１７】シュークロースやマルトースなどの消化性
糖類にα−グルコシダーゼ阻害剤を添加して甘味料とす
れば、血糖値の急激な上昇を抑制することや肥満を防止
することができるが、甘味料として使用する場合には、
元の糖類の味質を損なうことなく、かつ加熱による褐変
がほとんどなくて食品の色合いを生かすことができなけ
ればならない。

【００１８】

【本発明の目的】本発明は小腸粘膜刷子縁に存在するα
−グルコシダーゼに対して適度な阻害作用を有し、食品
素材、甘味料、飼料等の飲食物に用いることができて、
肥満、糖尿病の予防が可能であり、また糖尿病等の患者
に適した糖類化合物を主体とするα−グルコシダーゼ阻
害剤および同阻害剤を含む糖組成物ならびに飲食物を提
供することを目的としている。

【００１９】なお、本発明において「適度な阻害作用」
とは、炭水化物量（全糖質量）に対し０．０１〜１０重
量％のα−グルコシダーゼ阻害剤が炭水化物とともに摂
取される場合に、小腸におけるα−グルコシダーゼ阻害
作用（率）が１０〜９０％であることを指す。

【００２０】

【本発明の手段】本発明者らは、食品の素材として用い
ることのできる広範な各種糖類や糖誘導体についてα−
グルコシダーゼ阻害作用があるかどうかを検討した結
果、α−メチル−Ｄ−キシロシド（以下α−ＭＸと略称
する）がアカルボースなどの従来のα−グルコシダーゼ
阻害剤よりは阻害作用は弱いが、従来から阻害作用を有
することが知られている糖類に比してα−グルコシダー
ゼを強く阻害することを発見した。

【００２１】しかして本発明に係るα−グルコシダーゼ
阻害剤は、α−ＭＸを有効成分とするものとしてあり、
その糖組成物はシュークロース、澱粉および澱粉より生
じるオリゴ糖から選ばれた一種あるいは二種以上の消化
性糖類に対し、α−ＭＸを０．０１〜１０重量％含有す
るものとしてある。

【００２２】前記糖組成物中において、α−ＭＸが０．
０１重量％未満であると、α−グルコシダーゼに対する
阻害作用が充分でなく、２０重量％以上であると味質に
影響がある。

【００２３】なお、α−ＭＸと同じキシロース誘導体と
してβ−メチル−Ｄ−キシロシド（以下β−ＭＸと略称
する）があり、同β−ＭＸはα−グルコシダーゼの活性
を阻害することが特開平8-23973 号公報に開示されてい
るが、図１に示すようにβ−ＭＸとα−ＭＸは立体化学
構造上、別の物質であることは明らかであり、また、β
−ＭＸのα−グルコシダーゼ阻害作用は、α−ＭＸより
弱いものであることが判明した。

【００２４】

【実施例１】１−１：糖類、メチル化糖誘導体によるス
クラーゼ、マルターゼ阻害作用 市販ラット小腸アセトン粉末 (Sigma)に生理食塩水
（０．９％（Ｗ／Ｖ）塩化ナトリウム溶液）を加え懸濁
液（１００ｍｇ／ｍｌ）とし、超音波処理（６０秒、３
回）後、遠心分離（１０，０００ｒｐｍ、１０分）し、
上清を粗酵素液とした。基質液としてシュークロース、
マルトースそれぞれ２％（Ｗ／Ｖ）の溶液を使用した。

【００２５】被検液の糖類として和光純薬工業（株）製
のＬ−アラビノースおよびＤ−キシロースの各１％（Ｗ
／Ｖ）溶液を使用し、また、メチル化糖誘導体として米
国ファンスティール ラボラトリーズ社（Pfanstiehl L
aboratories, Inc. ）製のα−ＭＸ、α−メチル−Ｄ−
ガラクトシド、α−メチル−Ｄ−グルコシド、β−メチ
ル−Ｄ−グルコシド、α−メチル−Ｄ−マンノシド、β
−ＭＸの各１％（Ｗ／Ｖ）溶液を使用した。反応液の組
成は、スクラーゼの場合、０．１Ｍマレイン酸緩衝液
（ｐＨ６．０）１３０μｌ、シュークロース溶液２００
μｌ、各被検液２０μｌおよび粗酵素液５０μｌを混合
し、計４００μｌとした。

【００２６】マルターゼの場合、マレイン酸緩衝液１７
０μｌ、マルトース溶液２００μｌ、各被検液２０μｌ
および粗酵素液１０μｌを混合し、計４００μｌとした
（スクラーゼ、マルターゼいずれの場合も、基質に対し
て各糖類あるいは各メチル化糖誘導体を５重量％添加し
た）。

【００２７】３７℃、６０分反応させた後、沸騰湯浴中
で５分加熱し反応を停止し、酵素反応で生成したグルコ
ース量を、グルコースオキシダーゼ法で測定した。酵素
阻害作用は、被検物質無添加の反応における生成グルコ
ース量をコントロール（Ｃ）とし、各被検物質添加反応
における生成グルコース量をサンプル（Ｓ）とし、以下
の計算式で求めた。 酵素阻害作用（％）＝（Ｃ−Ｓ）／Ｃ×１００ 各糖類およびメチル化糖誘導体の阻害作用を表１に示
す。

【００２８】

【表１】 本発明のα−ＭＸは試験した糖類や糖誘導体の中で、最
も強くスクラーゼおよびマルターゼ活性を阻害すること
がわかった。 １−２：α−ＭＸの唾液アミラーゼ、膵液アミラーゼ、
人工胃液、小腸消化酵素に対する分解性 以下の(1) 〜(4) の各分解反応試験により生成する還元
糖量をSomogyi-Nelson法で測定した。 (1) 唾液アミラーゼに対する分解性 １％（Ｗ／Ｖ）のα−ＭＸを溶解した１ｍＭ塩化カルシ
ウムを含むトリス-塩酸緩衝液（ｐＨ６．０）１ｍｌ
に、ヒト唾液アミラーゼ（タイプIX、Sigma）８４Ｕ／
ｇを添加し、３７℃、３０分反応させた後、沸騰湯浴中
で５分加熱し反応を停止させた。 (2) 人工胃液に対する分解性 ５０ｍＭ塩化カリウム−塩酸溶液（ｐＨ２．０）１ｍｌ
に、１．５％（Ｗ／Ｖ）のα−ＭＸ液２ｍｌを入れ、３
７℃、６０分反応させた後、水酸化ナトリウム溶液で中
和した。 (3) 膵液アミラーゼに対する分解性 １％（Ｗ／Ｖ）のα−ＭＸを溶解した１ｍＭ塩化カルシ
ウムを含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ６．０）１ｍｌ
に、ブタ膵液アミラーゼ（ベーリンガーマンハイム）１
７Ｕ／ｇを添加し、３７℃、３００分反応させた後、沸
騰湯浴中で５分加熱し反応を停止させた。 (4) 小腸消化酵素に対する分解性 上記実施例１で調製した粗酵素液を用い、２％（Ｗ／
Ｖ）のα−ＭＸ溶液２００μｌ、０．１Ｍマレイン酸緩
衝液（ｐＨ６．０）１５０μｌおよび粗酵素液５０μｌ
を混合し、３７℃、６０分反応後、沸騰湯浴中で５分加
熱し反応を停止させた。

【００２９】上述した(1) 〜(4) の分解性試験から得た
分解率は表２に示すとおりであり、α−ＭＸは唾液アミ
ラーゼ、膵液アミラーゼ、人工胃液、小腸消化酵素に対
する分解性はみられなかった。

【００３０】

【表２】 表２の結果から、α−ＭＸを経口摂取した場合、それぞ
れの消化器官で分解されずに小腸に達するものと推測さ
れる。

【００３１】

【実施例２】α−ＭＸのスクラーゼ、マルターゼ阻害作
用の濃度依存性 α−ＭＸ溶液を適宜希釈し０．０２〜２％（Ｗ／Ｖ）の
濃度に調整したものを被検液として用い、前記実施例１
の１−１と同様に反応し、生成したグルコース量を測定
した。

【００３２】図２に示したように、α−ＭＸは従来から
阻害作用のあることが知られているＤ−キシロースやＬ
−アラビノースと比較して、これらよりもかなり強い阻
害作用を有することがわかった。

【００３３】

【実施例３】本発明のα−グルコシダーゼ阻害剤を甘味
料に添加した例 グラニュー糖（シュークロース）に対してα−ＭＸの粉
末を０．５重量％混合したテーブルシュガーを作成し、
同テーブルシュガーへの加熱による褐変反応および味質
テストを行った。 (1) 褐変反応 本テーブルシュガーの１０％（Ｗ／Ｖ）水溶液と、同濃
度のグラニュー糖水溶液をそれぞれ加熱して着色を比較
したところ、両者に殆ど差異は認められなかった。 (2) 味質テスト 本テーブルシュガー５ｇをコーヒー１００ｍｌに添加し
たものと、グラニュー糖５ｇを同じくコーヒー１００ｍ
ｌに添加したものについて味質を比較したところ、特に
差異は認められず良好であった。

【００３４】

【作用、効果】α−ＭＸは唾液、胃液、膵液等によって
分解、消化されることなく小腸に達し、また小腸消化酵
素によっても消化されることがなく、小腸粘膜刷子縁に
存在するα−グルコシダーゼの活性を阻害する。

【００３５】また、α−ＭＸはアカルボースなどの医薬
品として用いられている阻害剤に比べて阻害作用が小で
あり、副作用を惹き起こすおそれが殆どなくて飲食品に
安全に使用することができる。しかもα−ＭＸはＤ−キ
シロースなどの糖類に比べると阻害作用が大であって食
品へ大量に添加する必要がなく、食品の味質を損なわれ
たり、あるいはコスト高になるおそれが殆どない。さら
に、α−ＭＸは加熱による褐変化反応が大ではないの
で、加工食品に添加しても食品の色合いを損なわれな
い。

【００３６】したがって、α−ＭＸを有効成分とする本
発明のα−グルコシダーゼ阻害剤は味質が低下したりコ
ストが高くなったりすることなく、しかも安全に食品素
材、甘味料、飼料等の飲食物に用いることができ、血糖
値の急激な上昇や肥満を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るα−グルコシダーゼ阻害剤たるα
−メチル−Ｄ−キシロシドの化学構造をβ−メチル−Ｄ
−キシロシドの化学構造と比較して示す図。

【図２】本発明に係るα−グルコシダーゼ阻害剤たるα
−メチル−Ｄ−キシロシドの阻害作用の濃度依存性を示
し、（Ａ）はスクラーゼに対する濃度依存性、（Ｂ）は
マルターゼに対する濃度依存性をそれぞれ示すグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｎ 9/26 Ｃ１２Ｎ 9/26 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】α−メチル−Ｄ−キシロシドを有効成分と
   するα−グルコシダーゼ阻害剤。
2. 【請求項２】シュークロース、澱粉および澱粉より生じ
   るオリゴ糖から選ばれた一種あるいは二種以上の消化性
   糖類に対し、請求項１記載のα−グルコシダーゼ阻害剤
   を０．０１〜１０重量％含有する糖組成物。
3. 【請求項３】請求項２の糖組成物を含有し、血糖値の急
   激上昇抑止作用・肥満防止作用を有する飲食物。