JPWO2007037413A1 - グルカゴン様ペプチド−1分泌促進剤及び食後血糖値上昇抑制剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2005年9月30日に出願された特願2005−288338号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
このGLP−1は、血糖値が60mg/dL以下となるとその効果が止まるため、従来のインスリン療法等と比較して血糖値をよりコントロールしやすいものといえる(非特許文献3)。さらに、GLP−1は、β細胞の分化および増殖を促進し膵臓を保護する能力、肝臓における糖新生を阻害する能力、細胞におけるインスリン抵抗性を改善する能力、あるいは末梢のグルコース処理を高める能力(非特許文献4、5)といった重要な働きを有している。
例えば特許文献1には、酸カゼイン等にGLP−1分泌促進作用があることが開示されている。特許文献1のFigure1には、試験管レベルの試験方法でGLP−1分泌促進作用を試験した結果が示されているが、これによると、酸カゼインのGLP−1分泌促進作用はコントロールに対してほぼ2倍である。また、カゼインミセルの酸可溶性蛋白の当該作用は、コントロールに対してほぼ6倍である。
また、特許文献2には、カゼイングリコマクロペプチド(CGMP)にGLP−1分泌促進作用があることが開示されている。CGMPは、キモシンによりκ−カゼインの105番目のフェニルアラニンと106番目のメチオニンの結合を切断して得られるペプチドである。特許文献2のFigure1及びFigure2には、試験管レベルの試験方法でGLP−1分泌促進作用を試験した結果が示されているが、これによると、CGMPのカルシウム塩及びナトリウム塩のGLP−1分泌促進作用はコントロールに対してほぼ2〜3倍である。
これらの成分は、天然由来であって安全性が高いため、これらを境界域を含めた糖尿病患者に投与することによって、低血糖を引き起こすことなく食後血糖値をコントロールすることが期待できる。
また、特許文献1に記載されたカゼインミセルの酸可溶性蛋白は、牛乳からカルシウム沈殿でホエーを除去してカゼインミセルを得たのち、これを酸に溶解して得られる蛋白質である。この蛋白質は、牛乳から極微量しか得られず、GLP−1の分泌促進作用がコントロールの6倍程度で酸カゼイン等よりは若干高いものの、実用化に必要な量を製造することが困難である。
したがって、GLP−1の放出促進作用を持つ天然由来の成分は種々知られているものの、何れも実用性に乏しいものであった。
また、GLP−1の分泌促進作用が高く、ひいては食後血糖値上昇抑制作用が高く、しかも食品として大量に製造することが可能なGLP−1分泌促進用飲食品及び食後血糖値上昇抑制用飲食品を提供することを課題とする。
[1]κ−カゼインを有効成分として含有することを特徴とするグルカゴン様ペプチド−1分泌促進剤。
[2]乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインであることを特徴とするグルカゴン様ペプチド−1分泌促進用飲食品。
[3]さらに炭水化物を含有する[2]に記載のグルカゴン様ペプチド−1分泌促進用飲食品。
[4]κ−カゼインを有効成分として含有することを特徴とする食後血糖値上昇抑制剤。
[5]乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインであることを特徴とする食後血糖値上昇抑制用飲食品。
[6]さらに炭水化物を含有する[5]に記載の食後血糖値上昇抑制用飲食品。
本発明のGLP−1分泌促進用食品は、牛乳中の成分であるκ−カゼインを通常の牛乳等よりも高い割合で含有するため、GLP−1の分泌促進作用が極めて高い。また、大量に製造することが可能であるため実用性が高い。しかも、κ−カゼイン自体も栄養となるため、血糖値をコントロールしつつ栄養を摂取する必要のある糖尿病患者用の病態食として優れている。
本発明の食後血糖値上昇抑制用食品は、牛乳中の成分であるκ−カゼインを通常の牛乳等よりも高い割合で含有するため、食後血糖値上昇抑制作用が極めて高い。また、κ−カゼインのGLP−1分泌促進作用により血糖値を抑制するので低血糖を引き起こすこともない。また、大量に製造することが可能であるため実用性が高い。しかも、κ−カゼイン自体も栄養となるため、血糖値をコントロールしつつ栄養を摂取する必要のある糖尿病患者用の病態食として優れている。
本発明のGLP−1分泌促進剤は、κ−カゼインを有効成分として含有するものである。本発明において、「κ−カゼインを有効成分として含有する」とは、κ−カゼインを、目的とする効果(GLP−1分泌促進剤においてはGLP−1分泌促進効果。後述する食後血糖値上昇抑制剤においては食後血糖値上昇抑制効果。)を得ることができる有効量で含有することを意味する。また、本発明において「GLP−1分泌促進」とはGLP−1分泌能を有する細胞によるGLP−1分泌を促進することを意味する。
カゼインはさらに、αs−カゼイン、β−カゼイン、κ−カゼイン、および少量のγ−カゼインに分画される。κ−カゼインは、自由界面電気泳動法で最も早く移動するカゼイン成分(α−カゼイン)中、0.4MCaCl2(4℃、pH7.0)で可溶なカゼインである。κ−カゼインはαs−カゼイン、β−カゼインに比して、水に溶解しやすいため、食品成分として利用する際扱いやすい。κ−カゼインは牛乳蛋白質の約10質量%を占める。
なお、κ−カゼインはκ−カゼインの分解物であるCGMPとは異なるものである。
例えば、生乳から遠心分離によりクリーム層を除き脱脂乳を得た後、pHを4.6にしてカゼインを沈殿させる。そして、遠心分離により乳清分画を除きカゼイン分画を得る。次いで分離したカゼイン分画をpH8.0で再溶解してから塩化カルシウムを加え、生成する沈殿を遠心分離で除去し、上清を回収する。この上清を透析後凍結乾燥することによりκ−カゼインを主成分とする蛋白質が得られる。
経口摂取に使用するにあたっては、カルシウム沈殿法を用いることが好ましい。食品成分として用いる際は、添加量の調節等を容易にするため、高度に精製したκ−カゼインを用いることが好ましい。
さらに、GLP−1は、β細胞の分化および増殖を促進し膵臓を保護する能力、肝臓における糖新生を阻害する能力、細胞におけるインスリン抵抗性を改善する能力、あるいは末梢のグルコース処理を高める能力といった重要な能力を持っている。これらの作用はいずれも、摂食による急激な血糖値の上昇を抑制する効果に関連するものである。そのため、糖尿病予防あるいは治療に有用なものである。
医薬組成物の場合の投与方法として、例えば、経口、経管および経腸によりヒトまたは動物に投与することができ、これらの投与方法および治療目的に応じて、一般的な医薬製剤の形態である各種の剤形が選択可能である。その代表的なものとして錠剤、丸剤、散剤、液剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤、カプセル剤等を例示することができる。
崩壊剤としては、たとえば、上記賦形剤の他、クロスカルメロースナトリウム、カルボキシメチルスターチナトリウム、架橋ポリビニルピロリドン等の化学修飾されたデンプン又はセルロース誘導体等が挙げられる。
矯味矯臭剤としては、たとえば、甘味料、酸味料、香料等が挙げられる。
注射剤用溶剤としては、たとえば、水、エタノール、グリセリン等が挙げられる。
本発明のGLP−1分泌促進用飲食品は、乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインである。通常の牛乳又は乳由来のカゼイン蛋白質を含有する乳製品では、カゼイン蛋白質に占めるκ−カゼインの割合が13質量%程度である。
これに対して、本発明のGLP−1分泌促進用飲食品は、κ−カゼインを60質量%以上と多く含有するため、これを有効成分としてGLP−1分泌促進剤と同様の効果を奏する。
例えば、体重50kgの患者が100gの飲食品中に1.5gのκ−カゼインを含有するGLP−1分泌促進用飲食品を摂取すると、30mg/kgの投与量となる。これは、GLP−1分泌促進剤の1日当たりの好ましい有効投与量に匹敵し、飲食品として無理なく摂取できる量でGLP−1分泌促進剤と同様の効果を奏することができる。
本発明のGLP−1分泌促進用飲食品は、GLP−1分泌促進剤と、飲食品に含有させることが許容される他の成分とを原料として製造されたものであってもよく、また、本発明のGLP−1分泌促進剤を、他の成分を含む既存の飲食品に添加したものであってもよい。
ここで「表示」とは、需要者に対して上記用途を知らしめるための全ての行為を意味し、上記用途を想起・類推させうるような表示であれば、表示の目的、表示の内容、表示する対象物・媒体等の如何に拘わらず、すべて本発明の「表示」に該当する。たとえば、本発明のGLP−1分泌促進用飲食品に係る商品又は商品の包装に上記用途を記載する行為、商品又は商品の包装に上記用途を記載したものを譲渡し、引き渡し、譲渡若しくは引き渡しのために展示し、輸入し、又は電気通信回線を通じて提供する行為、商品に関する広告、価格表若しくは取引書類に上記用途を記載して展示し、若しくは頒布し、又はこれらを内容とする情報に上記用途を記載して電磁的方法(インターネット等)により提供する行為、等が例示できる。
表示としては、行政等によって認可された表示(たとえば、行政が定める各種制度に基づいて認可を受け、そのような認可に基づいた態様で行う表示)であることが好ましく、特に包装、容器、カタログ、パンフレット、POP等の販売現場における宣伝材、その他の書類等への表示が好ましい。
また、たとえば、健康食品、機能性食品、経腸栄養食品、特別用途食品、栄養機能食品、医薬用部外品等としての表示を例示することができ、その他厚生労働省によって認可される表示、たとえば、特定保健用食品、これに類似する制度にて認可される表示を例示できる。後者の例としては、特定保健用食品としての表示、条件付き特定保健用食品としての表示、身体の構造や機能に影響を与える旨の表示、疾病リスク低減表示等を例示することができ、詳細にいえば、健康増進法施行規則(平成15年4月30日、日本国厚生労働省令第86号)に定められた特定保健用食品としての表示(特に保健の用途の表示)、及びこれに類する表示が、典型的な例として列挙することが可能である。
なお、以上のような表示を行うために使用する文言は、「グルカゴン様ペプチド−1分泌促進用」や「GLP−1分泌促進用」という文言のみに限られるわけではなく、それ以外の文言であっても、GLP−1分泌促進効果を表現する文言であればよい。
本発明の食後血糖値上昇抑制剤は、κ−カゼインを有効成分として含有するものであり、上記本発明のGLP−1分泌促進剤と同様の構成を有する。上述のように、GLP−1は食後血糖値上昇抑制作用を有している。したがって、GLP−1分泌促進作用の高いκ−カゼインを有効成分とする本発明の食後血糖値上昇抑制剤は、高い食後血糖値上昇抑制効果を有する。
また、上述のように、GLP−1は血糖値をコントロールしやすくかつ安全なものである。また、摂食による急激な血糖値の上昇を抑制する効果に関連する様々な能力を有している。そのため、糖尿病予防あるいは治療に有用なものである。
したがって、GLP−1分泌促進作用に基づく本発明の食後血糖値上昇抑制剤は、糖尿病予防あるいは治療に有用である。
本発明の食後血糖値上昇抑制用飲食品は、乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインである。また、炭水化物を更に含有する場合に、血糖値をコントロールしつつ栄養を摂取できるため、本発明の効果の意義が大きい。本発明の食後血糖値上昇抑制用飲食品は、上記本発明のGLP−1分泌促進用飲食品と同様の構成を有する。
本発明の食後血糖値上昇抑制用飲食品は、κ−カゼインを60質量%以上と多く含有するため、これを有効成分として食後血糖値上昇抑制剤と同様の効果を奏する。
なお、以上のような表示を行うために使用する文言は、「食後血糖値上昇抑制用」という文言のみに限られるわけではなく、それ以外の文言であっても、食後血糖値上昇抑制効果を表現する文言であればよい。
1.試験サンプルの調製
脱脂粉乳(森永乳業)、グリコマクロペプチド(Arla Foods Ingredients amba社製、GMP)、カゼイン(Fonterra社製、Alacid 720)、αs−カゼイン(Sigma-Aldrich Corp.社製、純度70質量%)、β−カゼイン(Sigma-Aldrich Corp.社製、純度90質量%)およびκ−カゼイン(Sigma-Aldrich Corp.社製、純度80質量%)を、各々Krebs-Ringer-HEPES緩衝液に溶解し、総タンパク質量として10mg/mLまたは50mg/mLの濃度となる試験サンプルを調製した。対照としては、Krebs-Ringer-HEPES緩衝液を用いた。
American Type Culture Collection (ATCC)からヒト消化管由来細胞株NCI-H716(CCL-251)を購入した。購入した細胞株を、終濃度が各々10mMのHEPES緩衝液(Sigma-Aldrich Corp.社製、H0887)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Sigma-Aldrich Corp.社製、S8636)、13.9mMのグルコース、10体積%のウシ胎児血清、100U/mLのペニシリン、および100μg/mLのストレプトマイシン(Invitrogen社製、15140-122)を添加したRPMI1640培地(Sigma-Aldrich Corp.社製、R8758)にて、37℃、5体積%CO2の条件下で培養した。
培養した細胞株を遠心分離により回収し、終濃度10体積%のウシ胎児血清を含むDMEM培地(Sigma-Aldrich Corp.社製)に1.0×106cells/mLとなるように再懸濁させた。その後、細胞懸濁液をベクトン・ディキンソン社製マトリゲルで表面処理したプレートに250μLずつ分注し、37℃、5体積%CO2の条件下でさらに2日間培養し、GLP−1分泌能を有する細胞株に分化させた。
2で調製した分化したヒト消化管由来細胞株の培養液を、1で調製した試験サンプル250μLと交換し、37℃、5体積%CO2の条件下で2時間培養した。その後、遠心分離により培養上清を回収し、プロテアーゼインヒビターカクテル(ナカライ社製)を加え、−80℃にて測定まで保存した。
−80℃にて保存しておいたサンプルを融解した後、培養上清中に分泌したGLP−1の濃度を測定した。GLP−1の濃度測定には、Glucagon-Like-Peptide-1 (GLP-1) (7-36) EIA kit(Phoenix Pharmaceuticals, Inc.社製)を用いた。
試験結果(各々試験数3)を表1および図1に示す。表1において「対対照」は対照の測定結果の平均値0.055に対する比率である。なお、対照の標準偏差は0.012ng/mLである。
表1に示すとおり、κ−カゼインは、10mg/mLの濃度において対照に対して175倍、50mg/mLの濃度において789倍のGLP−1分泌促進作用を示した。図1に示すとおり、これらの値は、カゼインやカゼイン中の他の分画成分(αs−カゼイン、β−カゼイン)と比較しても著しく高いものである。本試験によりκ−カゼインが著しく高いGLP−1分泌促進作用を有することが判明した。
1.実験方法
市販の体重31〜33gのマウス〔Slc: ddy 日本エスエルシー社製、7週齢雄〕18匹を14日間飼育した後、20時間の絶食を行った。その後、体重および血糖値を測定して、各群の体重および血糖値の平均が同様になるようκ−カゼイン投与群と対照群の2つに分けた。
そして、κ−カゼイン投与群のマウスには、体重1kgあたり、κ−カゼイン25mgおよび可溶性でん粉2000mgを滅菌蒸留水で液状にした試験液を、経口投与により強制摂取させた。一方、対照群のマウスには、体重1kgあたり、可溶性でん粉2000mgを滅菌蒸留水で液状にした試験液を、経口投与により強制摂取させた。
そして、試験液の摂取前および摂取後120分までの間30分毎に、マウスの尾静脈より採血を行い、各々の血中グルコース量〔血糖値(mg/dL)〕を、血糖値自己測定器「ワンタッチウルトラ」(ジョンソン・エンド・ジョンソン株式会社製)を用いて測定した。
表2に対照群のNo.1〜9のマウスについて、試験液摂取前の体重、並びに試験液の摂取前(0分)および摂取後120分までの間30分毎の血糖値(mg/dL)の測定結果を示す。また、これら体重と各血糖値の平均値と標準偏差を示す。
また、表3にκ−カゼイン投与群のNo.1〜9のマウスについて、試験液摂取前の体重、並びに試験液の摂取前(0分)および摂取後120分までの間30分毎の血糖値(mg/dL)の測定結果を示す。また、これら体重と各血糖値の平均値と標準偏差を示す。
また、κ−カゼイン投与群と対照群との有意差を、t-検定により判定した。図2において、*はp<0.05で有意差があることを意味し、**はp<0.01で有意差があることを意味する。
図2に示すように、κ−カゼイン投与群は対照群に比して30、60、90、120分後のすべてのポイントにおいて、有意に血糖値上昇を抑制していることが認められた。
以上の結果から、κ−カゼインを摂取することで、食後血糖値の上昇を抑制できることが判明した。
なお、別途、各試料の各時間におけるGLP−1分泌促進作用も測定したところ、食後血糖値上昇抑制作用の値と相関することが認められた。
[実施例1]
市販のカゼイン14kg(Alacid 720:Fonterra社製)を蒸留水77kgに添加し、5.0質量/体積%水酸化ナトリウム水溶液にてpH8.0に調整して溶解した。次に、終濃度300mMになるように40質量/体積%塩化カルシウム水溶液を加え、85℃で10分間加熱殺菌した。1時間静置したのち、5000gで遠心分離を行い、上清を回収し、限外濾過後、凍結乾燥を行い、κ−カゼインの精製品約900gを得た。
得られた精製品を蒸留水に溶解し、SDS−PAGEおよびゾーンデンシメトリー装置(ATTO’S Densitometry Software ATTO社製)を用いて純度を確認したところ、κ−カゼインの純度は60質量%以上であった。
得られたκ−カゼインを日本薬局方1号ゼラチンカプセル(アリメント工業)に2.0gずつ充填し、カプセルのキャップとボディの接合部をゼラチンを用いてシールし、κ−カゼインを有効成分として含有する血糖値上昇抑制剤を製造した。
市販のκ−カゼイン(Sigma-Aldrich Corp.社製、純度80質量%)を用い、表4に示す組成の食品を製造した。
本発明のGLP−1分泌促進用食品は、牛乳中の成分であるκ−カゼインを通常の牛乳等よりも高い割合で含有するため、GLP−1の分泌促進作用が極めて高い。また、大量に製造することが可能であるため実用性が高い。しかも、κ−カゼイン自体も栄養となるため、血糖値をコントロールしつつ栄養を摂取する必要のある糖尿病患者用の病態食として優れている。
本発明の食後血糖値上昇抑制用食品は、牛乳中の成分であるκ−カゼインを通常の牛乳等よりも高い割合で含有するため、食後血糖値上昇抑制作用が極めて高い。また、κ−カゼインのGLP−1分泌促進作用により血糖値を抑制するので低血糖を引き起こすこともない。また、大量に製造することが可能であるため実用性が高い。しかも、κ−カゼイン自体も栄養となるため、血糖値をコントロールしつつ栄養を摂取する必要のある糖尿病患者用の病態食として優れている。
Claims (6)
- κ−カゼインを有効成分として含有することを特徴とするグルカゴン様ペプチド−1分泌促進剤。
- 乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインであることを特徴とするグルカゴン様ペプチド−1分泌促進用飲食品。
- さらに炭水化物を含有する請求項2に記載のグルカゴン様ペプチド−1分泌促進用飲食品。
- κ−カゼインを有効成分として含有することを特徴とする食後血糖値上昇抑制剤。
- 乳由来のカゼイン蛋白質を含有し、該乳由来のカゼイン蛋白質の60質量%以上がκ−カゼインであることを特徴とする食後血糖値上昇抑制用飲食品。
- さらに炭水化物を含有する請求項5に記載の食後血糖値上昇抑制用飲食品。
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