JPWO2005099725A1 - 炎症性腸疾患予防および/または治療剤 - Google Patents

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Abstract

本発明は、プロピオン酸菌発酵物を有効成分として含有する炎症性腸疾患予防および/または治療剤に関する。

Description

本発明は、潰瘍性大腸炎、クローン病等の炎症性腸疾患予防および/または治療剤に関する。
炎症性腸疾患(IBD:Inflammatory Bowel Disease)は、潰瘍性大腸炎及びクローン病に代表される、大腸及び小腸の粘膜に慢性の炎症および/または潰瘍を引きおこす原因不明の疾患の総称である。患者の多くは10代〜20代と比較的若い年齢において発症し、下痢、発熱、腹痛等の臨床症状や全身的な炎症症状を呈し、経口的に摂取した飲食物の栄養を効率的に吸収できなくなるばかりか、食餌制限や排便回数の多さから社会生活が損なわれる事が問題になっている。炎症性腸疾患の原因として、自己免疫異常説や腸内細菌説等が報告されているが、未だ判明しておらず、根治に至る治療法が見出されていないのが現状である(非特許文献1)。
炎症性腸疾患、例えば、潰瘍性大腸炎の治療薬としては、通常、サラゾスルファピリジン、5−アミノサリチル酸、ステロイド、免疫抑制剤等が使用されている。しかしながら、これらの治療薬では、十分な治療成果が得られないばかりか、ステロイドや免疫抑制剤は、長期投与による副作用が大きな問題となっている(非特許文献1)。
近年、プロピオン酸菌の一つであるプロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)がBGS(Bifidogenic Growth Stimulator)を産生し、その主成分が1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸(DHNA)であることが明らかとなっている。DHNAは、ビフィズス菌増殖促進作用を有し、炎症性腸疾患における粘膜の炎症状態を改善すると共に、活性化免疫細胞の浸潤を抑制することが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、DHNAは、牛乳不耐性の牛乳摂取時に見られる腹部不快症状を低減し、代謝性骨疾患の予防および/または治療に有用であることも報告されている(同文献参照)。このDHNAは、プロピオン酸菌により菌体内外に大量に産生されることから、プロピオン酸菌を利用した発酵法は、安全性の高いDHNAの製造法として注目されている。尚、発酵法によって得られるプロピオン酸菌発酵物は、DHNAを高濃度に含有し、整腸作用を有する特定保険用食品として認可されている。
国際公開第03/016544号パンフレット 馬場忠雄編集「消火器病セミナー77 炎症性腸疾患−新しい視点」へるす出版 1999年
従って、本発明の目的は、安全性の高い炎症性腸疾患予防および/または治療剤を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、プロピオン酸菌発酵物が炎症性腸疾患の予防および/または治療に有効であることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、プロピオン酸菌発酵物を有効成分として含有する炎症性腸疾患予防および/または治療剤、並びに炎症性腸疾患予防および/または治療用食品を提供する。
また、本発明は、プロピオン酸菌発酵物の炎症性腸疾患予防および/または治療剤、並びに炎症性腸疾患予防および/または治療用食品製造のための使用を提供する。
また本発明は、プロピオン酸菌発酵物の有効量を投与することを特徴とする炎症性腸疾患の予防および/または治療法を提供する。
本発明の炎症性腸疾患予防および/または治療剤は、潰瘍性大腸炎等の炎症性腸疾患を安全に予防および/または治療できる。
DSS腸炎マウスにおけるプロピオン酸菌乳清発酵物投与による大腸の長さの変化を示す図である。各群の大腸長さ(mm)の平均値±標準誤差を表す。 DSS腸炎ラットにおけるプロピオン酸菌乳清発酵物投与による大腸の長さの変化を示す図である。各群の大腸長さ(mm)の平均値±標準誤差を表す。 TNBS腸炎ラットのプロピオン酸菌乳清発酵物投与による大腸潰瘍の変化を示す図である。各群の潰瘍係数(mm2)の平均値±標準誤差を表す。
本発明の有効成分であるプロピオン酸菌発酵物は、国際公開第03/016544号パンフレット等に記載の公知の製造法に準じて製造することができる。本明細書において、「プロピオン酸菌発酵物」には、プロピオン酸菌による発酵によって得られた培養物自体、及びその処理物、例えば、培養物をそのままもしくは除菌または滅菌して得られたものの濾過液や上清液、沈殿物、またはこれらをエバポレーター等により濃縮した濃縮物、ペースト化物、希釈物又は乾燥物(真空乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥などによる)などが含まれる。
プロピオン酸菌発酵物の製造に使用されるプロピオン酸菌としては、DHNA産生菌であれば特に制限されないが、プロピオニバクテリウム属に属する菌が好ましい。プロピオニバクテリウム属の菌としては、例えば、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)、プロピオニバクテリウム・トエニー(P.thoenii)、プロピオニバクテリウム・アシディプロピオニシ(P.acidipropionici)、プロピオニバクテリウム・ジェンセニー(P.jensenii)等のチーズ用の菌、プロピオニバクテリウム・アビダム(P.avidum)、プロピオニバクテリウム・アクネス(P.acnes)、プロピオニバクテリウム・リンホフィラム(P.lymphophilum)、プロピオニバクテリウム・グラニュロサム(P.granulosam)等が挙げられ、これらのうちで、P.freudenreichiiが好ましく、より好ましくはP.freudenreichii IFO 12424又はP.freudenreichii ATCC 6207、特にP.freudenreichii ET−3(FERM BP−8115)が好ましい。
本発明者らは、P.freudenreichii ET−3株を独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託した。以下に、寄託を特定する内容を記載する。
(1)寄託機関名:独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター
(2)連絡先:〒305−8566 茨城県つくば市東1丁目1番1 中央第6
(3)受託番号:FERM BP−8115
(4)識別のための表示:ET−3
(5)寄託日:2001年8月9日
その他の株のうち、菌株名にATCCと記載された菌株はAmerican Type Culture Collectionから入手した基準株、菌株名にIFOと記載された菌株は財団法人発酵研究所から入手した基準株である。
次に、プロピオン酸菌を通常の微生物が増殖し得る栄養源を含む培地で好気的に又は嫌気的に培養する。栄養源としては、従来から微生物の培養に用いられている公知のものが使用できる。プロピオン酸菌発酵に用いられる培地としては、ホエイ粉、カゼイン、脱脂粉乳、ホエイ蛋白質濃縮物、ホエイ蛋白質分離物等の他、酵母エキス、トリプチケース等のペプトン、ブドウ糖、乳糖、乳糖のラクターゼ処理物、乳清ミネラル等の適量の糖類とミネラル分を添加した培地等が挙げられる。特にホエイ粉を培地に用いたプロピオン酸菌発酵物を、以降、プロピオン酸菌乳清発酵物ともいう。
培養方法としては、公知の各種好気的又は嫌気的培養方法を用いることができるが、液体培地による好気的又は嫌気的培養法が大量生産の点から好ましい。培養温度は、約20〜40℃、培地のpHは中性〜微酸性(好ましくはpH5.5〜7.5)が好ましい。培養を停止し、直ちにその培養液を使用してもよいが、培養液を冷却(3〜20℃、好ましくは約10℃)し、2〜4週間程度保存してから使用することが望ましい。
上記方法によって得られたプロピオン酸菌発酵物は、固形分中にDHNAが0.001〜50w/w%が含有されていることが好ましく、特に0.008〜10w/w%含有されていることが好ましい。
当該プロピオン酸菌発酵物は、後記実施例に示すように、炎症性腸疾患のモデルとして広く知られているデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)腸炎又は2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)腸炎に対して、優れた予防および/または治療作用を有することが判明した。具体的には、DSS腸炎の典型的な症状である大腸の長さの短縮を抑制し、また、TNBS腸炎の典型的な症状である潰瘍の大きさを有意に減少させた。更に、プロピオン酸菌発酵物は、プロピオン酸菌発酵物に含まれるDHNAよりも20倍高用量のDHNAとほぼ同等のDSS腸炎治療効果を示した。
本発明の処置対象となる炎症性腸疾患としては、潰瘍性大腸炎、クローン病等が挙げられる。また、広義の炎症性腸疾患として理解されている病原微生物、薬物、血行障害、放射線、化学的物理的要因による腸疾患を挙げることもできる。
プロピオン酸菌発酵物は、医薬品又は飲食品いずれの形態でも利用することができる。例えば、医薬品として直接投与することにより、又は特定保険用食品等の特別用途食品や栄養機能食品として直接摂取することにより各種の炎症性腸疾患を治療することができる。また、各種食品(牛乳、清涼飲料、発酵乳、ヨーグルト、チーズ、パン、ビスケット、クラッカー、ピッツァクラスト等)に添加し、これを摂取してもよい。
プロピオン酸菌発酵物を含有する食品には、水、タンパク質、糖質、脂質、ビタミン類、ミネラル類、有機酸、有機塩基、果汁、フレーバー類等を主成分として使用することができる。タンパク質としては、例えば、全脂粉乳、脱脂粉乳、部分脱脂粉乳、カゼイン、ホエイ粉、ホエイタンパク質、ホエイタンパク質濃縮物、ホエイタンパク質分離物、α−カゼイン、β−カゼイン、κ−カゼイン、β−ラクトグロブリン、α−ラクトアルブミン、ラクトフェリン、大豆タンパク質、鶏卵タンパク質、肉タンパク質等の動植物性タンパク質、これらの加水分解物;バター、乳清ミネラル、クリーム、ホエイ、乳清ミネラル、非タンパク態窒素、シアル酸、リン脂質、乳糖等の各種乳由来成分などが挙げられる。糖類としては、例えば、蔗糖、ブドウ糖、果糖、糖アルコール類、麦芽糖、オリゴ糖類、加工澱粉(デキストリンのほか、ソリュブルスターチ、ブリティッシュスターチ、酸化澱粉、澱粉エステル、澱粉エーテル等)、食物繊維などが挙げられる。脂質としては、例えば、ラード、魚油等の動物性油脂;パーム油、サフラワー油、コーン油、ナタネ油、ヤシ油、これらの分別油、水添油、エステル交換油等の植物性油脂などが挙げられる。ビタミン類としては、例えば、ビタミンA、ビタミンB群、ビタミンC、エリソルビン酸、ビタミンD群、ビタミンE、ビタミンK群、ビタミンP、ビタミンQ、ナイアシン、ニコチン酸、パントテン酸、ビオチン、イノシット、コリン、葉酸などが挙げられ、ミネラル類としては、例えば、カルシウム、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、塩素、銅、鉄、マンガン、亜鉛、セレン、フッ素、ケイ素、ヨウ素などが挙げられる。有機酸としては、例えば、リンゴ酸、クエン酸、乳酸、酒石酸等が挙げられる。これらの成分は、選択される1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの成分としては、合成品又は必要に応じこれらを多く含む食品を用いることができる。
プロピオン酸菌発酵物を医薬品として使用する場合には、種々の形態で投与することができる。その形態として、例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤等による経口投与を挙げることができる。これらの各種製剤は、常法に従って主剤に賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、矯味剤、矯臭剤、溶解補助剤、懸濁剤、コーティング剤などの医薬の製剤技術分野において通常使用し得る既知の補助剤を用いて製剤化することができる。
プロピオン酸菌発酵物製剤をヒトに適用する場合、プロピオン酸菌発酵物の予防および/または治療有効量は、予防および/または治療される患者の年齢及び条件によって異なるが、一般に、固形分として成人1日当たり10〜5000mg、好ましくは100〜1000mg、より好ましくは200〜800mgを摂取することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
(1)材料及び方法
(プロピオン酸菌乳清発酵物の製造)
ホエイ粉(10w/w%)及びプロテアーゼアマノA(0.07w/w%、アマノエンザイム社製)を含む水溶液を、47℃(pH6.6)で2時間酵素分解を行った。その後、85℃、10分間加熱することにより酵素を失活させた。次に、ビール酵母エキス(最終濃度0.10w/w%、アサヒビール社製)及び硫酸アンモニウム(最終濃度0.27w/w%)を添加し、pHを6.7に調整後、121℃で7分間滅菌した。この培地にP.freudenreichii ET−3(FERM BP−8115)の賦活培養液(菌濃度:2〜5×109cfu/mL)を2v/w%接種し、窒素雰囲気下、37℃で72時間嫌気培養した。次いで、この培養液をプロピオン酸菌乳清発酵物(固形分含量:10w/v%、固形分中のDHNA含量:0.01w/w%)として得た。尚、賦活培養液としては、上記培地と同一のものを使用した。
未発酵物は、プロピオン酸菌を接種せずに上記培養を行ったときの培養液を用いた。
(供試動物)
BALB/c系マウス、雌7週齢を実験に使用した。
(マウス大腸炎モデルの作製及びプロピオン酸菌乳清発酵物の投与)
3%デキストラン硫酸ナトリウム(DSS、MW40,000)水溶液を調製して、マウスの飲用水として8日間自由摂取させ、マウス大腸炎モデル(以下、大腸炎マウスともいう)を作製した。大腸炎マウスのうちプロピオン酸菌乳清発酵物投与群(図1の発酵物投与群)には、DSS摂取開始日より1日2回8日間上記プロピオン酸菌乳清発酵物を0.3mL/body(DHNAとして3μg/body)経口投与した。大腸炎マウスのうち未発酵物投与群には、DSS摂取開始日より1日2回8日間上記未発酵物を0.3mL/body経口投与した。大腸炎マウスのうち対照群には、DSS摂取開始日より1日2回8日間蒸留水を0.3mL/body経口投与した。また、上記と同様の投与スケジュールにて、DSSの代わりに蒸留水を自由飲水させ、かつ上記プロピオン酸菌乳清発酵物、上記未発酵物の代わりに、蒸留水を同容量経口投与したものを正常群とした。
(2)評価
(大腸の長さ)
投与終了後、大腸を取り出し、盲腸から肛門までの長さ(mm)を測定した。結果を図1に示す。
(3)結果及び考察
図1から明らかなように、対照群では、正常群に比較して有意に大腸の長さが短縮された。一方、プロピオン酸菌乳清発酵物投与群では、対照群及び未発酵物投与群と比較して有意に大腸の長さの短縮が抑制された。従って、プロピオン酸菌乳清発酵物は、DSS腸炎に対して治療効果を有することが判明した。
実施例2
(1)材料及び方法
(供試動物)
SD系ラット、雄7週齢を実験に使用した。
(ラット大腸炎モデルの作製及びプロピオン酸菌乳清発酵物の投与)
3%デキストラン硫酸ナトリウム(DSS、MW5,000)水溶液を調製して、ラットの飲用水として10日間自由摂取させ、ラット大腸炎モデル(以下、大腸炎ラットともいう)を作製した。続いて飲用水を1%デキストラン硫酸ナトリウム(DSS、MW5,000)水溶液に変え、さらに3日間自由摂取させた。大腸炎ラットのうちプロピオン酸菌乳清発酵物投与群(図2の発酵物投与群)には、1%DSS摂取開始日より1日2回3日間、実施例1記載のプロピオン酸菌乳清発酵物を3mL/body(DHNAとして30μg/body)経口投与した。大腸炎ラットのうちDHNA投与群には、1%DSS摂取開始日より1日2回3日間、DHNA(和光純薬製)を600μg/body経口投与した。DHNAは、安定化のため0.25%アスコルビン酸水溶液に溶解し、投与容量3mL/bodyとなるように調製して使用した。大腸炎ラットのうち対照群には、1%DSS摂取開始日より1日2回3日間、0.25%アスコルビン酸水溶液を3mL/body経口投与した。また、上記と同様の投与スケジュールにて、DSSの代わりに蒸留水を自由飲水させ、かつ上記プロピオン酸菌乳清発酵物、DHNAの代わりに、蒸留水を同容量経口投与したものを正常群とした。
(2)評価
(大腸の長さ)
投与終了後、大腸を取り出し、盲腸から肛門までの長さ(mm)を測定した。結果を図2に示す。
(3)結果及び考察
図2から明らかなように、対照群では正常群に比較して有意に大腸の長さが短縮された。一方、プロピオン酸菌乳清発酵物投与群では、DHNA投与群と比較してDHNA量として約1/20しか投与していないにもかかわらず、有意に大腸の長さの短縮を抑制した。従って、プロピオン酸菌乳清発酵物中のDHNA以外の成分がDSS腸炎の治療に更に効果を奏した可能性が示唆された。
実施例3
(1)材料及び方法
(供試動物)
SD系ラット、雄6週齢を実験に使用した。
(ラット大腸炎モデルの作製及びプロピオン酸菌乳精発酵物の投与)
ラット大腸炎モデルの作製方法は、Uchidaらの方法(Masayuki Uchida,Orie Mogami、J Pharmacol Sci、97、pp285−288(2005))に従った。
0.1M 2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)溶液(35%エタノールに溶解する)を調製し、これをラットの大腸に0.2mL/body注腸投与し、ラット大腸炎モデル(以下、大腸炎ラットともいう)を作製した。大腸炎ラットのうちプロピオン酸菌乳清発酵物投与群(図3の発酵物投与群)には、大腸炎作製の翌日より1日2回9日間、実施例1記載のプロピオン酸菌乳清発酵物を一旦凍結乾燥しlw/w%アラビアゴム水溶液にて元のプロピオン酸菌乳清発酵物と同容量になるように懸濁したものを3mL/body(DHNAとして30μg/body)経口投与した。大腸炎ラットのうち対照群には、大腸炎作製の翌日より1日2回9日間、1w/w%アラビアゴム水溶液を3mL/body経口投与した。
(2)評価
(潰瘍の大きさ)
投与終了後、大腸を取り出し、炎症部位に生じた潰瘍の大きさ(mm)を測定し、長経と短経の積を潰瘍係数(mm2)とした。結果を図3に示す。
(3)結果及び考察
図3から明らかなように、プロピオン酸菌乳清発酵物投与群では、対照群に比較して潰瘍係数が有意に減少した。

Claims (15)

  1. プロピオン酸菌発酵物を有効成分として含有する炎症性腸疾患予防および/または治療剤。
  2. プロピオン酸菌が、プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌である請求項1記載の炎症性腸疾患予防および/または治療剤。
  3. プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌が、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)である請求項2記載の炎症性腸疾患予防および/または治療剤。
  4. プロピオン酸菌発酵物を含有する炎症性腸疾患予防および/または治療用食品。
  5. プロピオン酸菌が、プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌である請求項4記載の炎症性腸疾患予防および/または治療用食品。
  6. プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌が、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)である請求項5記載の炎症性腸疾患予防および/または治療用食品。
  7. プロピオン酸菌発酵物の炎症性腸疾患予防および/または治療剤製造のための使用。
  8. プロピオン酸菌が、プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌である請求項7記載の使用。
  9. プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌が、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)である請求項8記載の使用。
  10. プロピオン酸菌発酵物の、炎症性腸疾患予防および/または治療用食品製造のための使用。
  11. プロピオン酸菌が、プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌である請求項10記載の使用。
  12. プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌が、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)である請求項11記載の使用。
  13. プロピオン酸菌発酵物の有効量を投与することを特徴とする炎症性腸疾患の予防および/または治療法。
  14. プロピオン酸菌が、プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌である請求項13記載の方法。
  15. プロピオニバクテリウム(Propionibacterium)属に属する菌が、プロピオニバクテリウム・フロイデンライヒ(Propionibacterium freudenreichii)である請求項14記載の方法。

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