JPWO2019151137A1 - 脳機能を改善するための食品組成物 - Google Patents
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Abstract
食品に添加することでノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、脳神経疾患の予防や脳機能改善する素材を提供することを目的とした。特定のジペプチドが、ノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、効率的に代謝されることを見出した。【選択図】なし
Description
本発明は、脳機能を改善するための食品組成物に関する。
近年、世界的な高齢者人口割合の増加に歯止めがかからない。日本総務省統計局は、2010年に7.6％であった世界65歳以上の人口割合が、2050年には2倍以上の16％になると予想している。またこのような世界的な高齢化社会への移行により、脳機能疾患患者数も増加すると考えられる。脳機能疾患の1つであるアルツハイマー病について、国際アルツハイマー病協会の「世界アルツハイマー病 レポート 2015」では、2015年に4680万人であった世界のアルツハイマー病患者は、2050年までに1億3150万人に増加すると予測している。このような予測が行われる中で、脳機能の維持や改善に対する人々の注目度は非常に高くなっている。
ノルアドレナリンおよびセロトニンは中枢神経に存在する神経伝達物質の1つである。
ノルアドレナリンについては、ラットおよびマウスでノルアドレナリン受容体が活性することで状況や空間などの記憶力が改善したという報告（非特許文献１）やヒト試験においても記憶試験前後の血中MHPG（ノルアドレナリンの代謝物）濃度の変化と試験成績に正の相関が認められたという報告（非特許文献２）があり、記憶を中心とした脳機能とノルアドレナリンが非常に密接な関係にあることが知られている。また、ノルアドレナリンは青斑核で合成され、大脳皮質などの多くの部位に投射されることが知られている。
一方、セロトニンについては、海馬におけるセロトニン受容体の活性と記憶・学習に正の相関があることが報告（非特許文献３）されており、セロトニンと海馬における脳機能も非常に密接な関係にあることが知られている。
ノルアドレナリンについては、ラットおよびマウスでノルアドレナリン受容体が活性することで状況や空間などの記憶力が改善したという報告（非特許文献１）やヒト試験においても記憶試験前後の血中MHPG（ノルアドレナリンの代謝物）濃度の変化と試験成績に正の相関が認められたという報告（非特許文献２）があり、記憶を中心とした脳機能とノルアドレナリンが非常に密接な関係にあることが知られている。また、ノルアドレナリンは青斑核で合成され、大脳皮質などの多くの部位に投射されることが知られている。
一方、セロトニンについては、海馬におけるセロトニン受容体の活性と記憶・学習に正の相関があることが報告（非特許文献３）されており、セロトニンと海馬における脳機能も非常に密接な関係にあることが知られている。
脳機能を改善する技術として、例えば、ジペプチドやトリペプチドを含有するオリゴペプチド混合物を食品添加物として使用する技術が開示されている（特許文献１）。
Murchison CF et al., Cell, 2004 Apr. 2;117(1):131-43
Southwick SM et al., Am. J. Psychiatry, 2002 Aug;159(8):1420-2
Yifat Glikmann-Johnston et al., Front Pharmacol., 2015 Dec. 10;6:289
T. ichinose, et al., B.B.B., 2015, DOI : 10.1080/09168451.2015.1044932
ノルアドレナリンは主に大脳皮質、セロトニンは主に海馬に作用し脳機能に関与するため、両方が同時に作用すればそれぞれ1つずつが作用するよりもより脳機能に良い影響を与えると考えられる。
特許文献１は、ドーパミンとノルアドレナリンに着目した技術であるが、この発明では、脳機能において非常に重要な役割を果たしていると考えられるセロトニンについては全く検討されていない。
特許文献１は、ドーパミンとノルアドレナリンに着目した技術であるが、この発明では、脳機能において非常に重要な役割を果たしていると考えられるセロトニンについては全く検討されていない。
このように、従来技術では体内でチロシンを初発物質として合成・代謝されるカテコールアミンしか検討されておらず、トリプトファンを初発物質として合成・代謝されるセロトニンについては注目していない。そこで本発明は、食品に添加することでノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、脳神経疾患の予防や脳機能改善する素材を提供することを目的とした。
発明者は、ペプチドの中でも吸収効率がより優れているとされるジペプチドに着目して鋭意検討を行った。その結果、特定のジペプチド、すなわち、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrが、ノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、効率的に代謝されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
（１）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物、
（２）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （１）記載の食品組成物、
（３）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１）記載の食品組成物、
（４）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳機能改善剤、
（５）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （４）記載の脳機能改善剤、
（６）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（４）記載の脳機能改善剤、
（７）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチド、
（８）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （７）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
（９）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（７）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
（１０）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドの使用、
である。
また、換言すると本発明は、
（１１）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物、
（１２）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１１）記載の食品組成物、
（１３）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳機能改善剤、
（１４）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチド、
（１５）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１４）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
である。
（１）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物、
（２）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （１）記載の食品組成物、
（３）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１）記載の食品組成物、
（４）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳機能改善剤、
（５）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （４）記載の脳機能改善剤、
（６）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（４）記載の脳機能改善剤、
（７）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチド、
（８）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、 （７）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
（９）ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、（７）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
（１０）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドの使用、
である。
また、換言すると本発明は、
（１１）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物、
（１２）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１１）記載の食品組成物、
（１３）Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳機能改善剤、
（１４）ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチド、
（１５）ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、（１４）記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド、
である。
本発明により、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr、Leu-Tyrがノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、効率的に代謝されることを見出し、前述のペプチドを医薬品の形態あるいは、食品または飼料に添加された形態で使用することが出来る。
（ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物）
本発明のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物は、特定のジペプチドを有効成分として含有し、これらのジペプチドがノルアドレナリンに加えて、セロトニンの脳内放出も促進する。
ジペプチドは具体的には、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr、Leu-Tyrである。好ましくは、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr 、Tyr-Val、Val-Tyrであり、より好ましくはTyr-Trp、Trp-Tyrである。これらのジペプチドは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物は、特定のジペプチドを有効成分として含有し、これらのジペプチドがノルアドレナリンに加えて、セロトニンの脳内放出も促進する。
ジペプチドは具体的には、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr、Leu-Tyrである。好ましくは、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr 、Tyr-Val、Val-Tyrであり、より好ましくはTyr-Trp、Trp-Tyrである。これらのジペプチドは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、本発明のジペプチドを以下のように、アミノ酸の略号の記号を用いて表すことがある。
Tyr-Ala：YA、Ala-Tyr：YA、Arg-Tyr：RY、Asn-Tyr：NY、Tyr-Asp：YD、Asp-Tyr：DY、Tyr-Cys：YC、Cys-Tyr：CY、Tyr-Gln：YQ、Glu-Tyr：EY、Tyr-Gly：YG、Gly-Tyr：GY、Tyr-His：YH、His-Tyr：HY、Leu-Tyr：LY、Tyr-Lys：YK、Lys-Tyr：KY、Tyr-Met：YM、Tyr-Thr：YT、Thr-Tyr：TY、Tyr-Trp：YW、Trp-Tyr：WY、Tyr-Val：YV、Val-Tyr：VY。
Tyr-Ala：YA、Ala-Tyr：YA、Arg-Tyr：RY、Asn-Tyr：NY、Tyr-Asp：YD、Asp-Tyr：DY、Tyr-Cys：YC、Cys-Tyr：CY、Tyr-Gln：YQ、Glu-Tyr：EY、Tyr-Gly：YG、Gly-Tyr：GY、Tyr-His：YH、His-Tyr：HY、Leu-Tyr：LY、Tyr-Lys：YK、Lys-Tyr：KY、Tyr-Met：YM、Tyr-Thr：YT、Thr-Tyr：TY、Tyr-Trp：YW、Trp-Tyr：WY、Tyr-Val：YV、Val-Tyr：VY。
ジペプチドは、アミノ酸から合成することもできるし、蛋白質を加水分解して得ることもできる。
蛋白質を加水分解する手段として、プロテアーゼによる加水分解、酸による加水分解、アルカリによる加水分解等が挙げられ、プロテアーゼによる加水分解が好ましい。
ペプチドの原料としては、植物性蛋白質、動物性蛋白質を用いることができ、例えば、植物性蛋白質の原料として、大豆、エンドウ、緑豆、ひよこ豆等の豆類、米、とうもろこし、小麦等の穀類、アーモンド、カシューナッツ、クルミ、ピスタチオ、ヘーゼルナッツ、マカダミアナッツ等のナッツ類等が挙げられ、動物性蛋白質の原料として、牛肉、豚肉、鶏肉、卵、乳などが挙げられる。
蛋白質を加水分解する手段として、プロテアーゼによる加水分解、酸による加水分解、アルカリによる加水分解等が挙げられ、プロテアーゼによる加水分解が好ましい。
ペプチドの原料としては、植物性蛋白質、動物性蛋白質を用いることができ、例えば、植物性蛋白質の原料として、大豆、エンドウ、緑豆、ひよこ豆等の豆類、米、とうもろこし、小麦等の穀類、アーモンド、カシューナッツ、クルミ、ピスタチオ、ヘーゼルナッツ、マカダミアナッツ等のナッツ類等が挙げられ、動物性蛋白質の原料として、牛肉、豚肉、鶏肉、卵、乳などが挙げられる。
（プロテアーゼ）
プロテアーゼによる蛋白質加水分解の場合は上記蛋白質のスラリー又は水溶液を基質とし、プロテアーゼ処理を行う。ここで用いるプロテアーゼは動物起源，植物起源あるいは微生物起源は問わず、プロテアーゼの分類において「金属プロテアーゼ」、「酸性プロテアーゼ」、「チオールプロテアーゼ」、「セリンプロテアーゼ」に分類されるプロテアーゼ、好ましくは「金属プロテアーゼ」、「チオールプロテアーゼ」、「セリンプロテアーゼ」に分類されるプロテアーゼの中から適宜選択することができる。
プロテアーゼによる蛋白質加水分解の場合は上記蛋白質のスラリー又は水溶液を基質とし、プロテアーゼ処理を行う。ここで用いるプロテアーゼは動物起源，植物起源あるいは微生物起源は問わず、プロテアーゼの分類において「金属プロテアーゼ」、「酸性プロテアーゼ」、「チオールプロテアーゼ」、「セリンプロテアーゼ」に分類されるプロテアーゼ、好ましくは「金属プロテアーゼ」、「チオールプロテアーゼ」、「セリンプロテアーゼ」に分類されるプロテアーゼの中から適宜選択することができる。
このプロテアーゼの分類は、酵素科学の分野において通常行われている活性中心のアミノ酸の種類による分類方法である。各々の代表として「金属プロテアーゼ」にはBacillus中性プロテアーゼ，Streptomyces中性プロテアーゼ，Aspergillus中性プロテアーゼ，『サモアーゼ』等、「酸性プロテアーゼ」にはペプシン，Aspergillus酸性プロテアーゼ，『スミチュームAP』等、「チオールプロテアーゼ」にはブロメライン，パパイン等、「セリンプロテアーゼ」にはトリプシン，キモトリプシン，ズブチリシン，Streptomycesアルカリプロテアーゼ，『アルカラーゼ』，『ビオプラーゼ』等が挙げられる。これら以外の酵素でも作用pHや阻害剤との反応性により、その分類を確認することができる。活性中心が異なる酵素間では、基質への作用部位が大きく異なるため、「切れ残り」を減らし、効率よく酵素分解物を得ることができる。あるいは異なった起源の（起源生物）の酵素を併用することにより、更に効率よく酵素分解物を製造することができる。
プロテアーゼ処理の反応pHや反応温度は、用いるプロテアーゼの特性に合わせて設定すれば良く、通常反応pHは至適pH付近で行い、反応温度は至適温度付近で行えば良い。概ね反応温度は20〜80℃、好ましくは40〜60℃で反応を行うことができる。反応後は酵素を失活するのに十分な温度（60〜170℃程度）で加熱し、残存酵素活性を失活させる。
プロテアーゼ処理後の反応液は、そのまま又は濃縮して用いることもできるが、通常、殺菌して噴霧乾燥、凍結乾燥等して乾燥粉末の状態で利用することができる。殺菌は、加熱殺菌が好ましく、加熱温度は110〜170℃が好ましく、130〜170℃が更に好ましい。加熱時間は3〜20秒間が好ましい。また反応液を任意のpHに調整しておくこともでき、pH調整時に発生する沈殿物や懸濁物を遠心分離や濾過等により除去することもできる。また更に活性炭や吸着樹脂により精製することもできる。
（酸、またはアルカリによる加水分解）
蛋白質加水分解における、酸、またはアルカリによる加水分解における、基質濃度、酵素量、処理温度、ｐH、時間等の条件は適宜設定することができる。
蛋白質加水分解における、酸、またはアルカリによる加水分解における、基質濃度、酵素量、処理温度、ｐH、時間等の条件は適宜設定することができる。
（脳神経疾患の予防または脳機能改善）
脳神経疾患としては、記憶障害、注意障害、遂行機能障害、社会的行動障害などの高次脳機能障害や、これらの障害と病理学的に関連する症状、例えば、脳梗塞、頭部外傷、脳血管性認知症、アルツハイマー型認知症、パーキンソン病、総合失調症、うつ病、不安症などが挙げられる。
また、脳機能改善効果としては、具体的には記憶力改善、学習能向上、注意力改善、ストレス耐性、抗うつ作用、抗不安作用、集中力改善、睡眠の質改善などが挙げられる。
脳神経疾患としては、記憶障害、注意障害、遂行機能障害、社会的行動障害などの高次脳機能障害や、これらの障害と病理学的に関連する症状、例えば、脳梗塞、頭部外傷、脳血管性認知症、アルツハイマー型認知症、パーキンソン病、総合失調症、うつ病、不安症などが挙げられる。
また、脳機能改善効果としては、具体的には記憶力改善、学習能向上、注意力改善、ストレス耐性、抗うつ作用、抗不安作用、集中力改善、睡眠の質改善などが挙げられる。
本発明においては、上記、チロシンを含有する特定のジペプチドを用いることにより、大脳皮質中の脳内カテコールアミンの濃度が上昇する、具体的には、大脳皮質中のノルアドレナリン、セロトニンの濃度が上昇する。これらの脳内カテコールアミン濃度が上昇することにより脳神経疾患の予防または脳機能改善効果が期待できる。
本発明の食品組成物は、医薬品の形態、あるいは食品または飼料に添加された形態として、必要により適宜その他の原材料と混合して使用することができる。医薬品の形態として供する場合は、液体，散薬，錠剤，カプセル等の種々の形態で使用することができる。食品に混合された形態として供する場合は、ビスケット，ケーキ，パン，フードバー，肉製品等の固形状食品に混合して使用しても差し支えなく、水に溶解して飲料として、または、ヨーグルト，プリンのような流動状，半固形状食品に混合しても問題ない。また、糖質，ビタミン，ミネラル等を混合してサプリメントとして利用することもできる。飼料に混合された形態として供する場合は、陸産，水産に限定されることなく、既知の飼料と混合して使用することができる。
以下に実施例を記載することで本発明を説明する。尚、例中の部及び％は特に断らない限り重量基準を意味するものとする。
本発明において用いたジペプチドは、ジェンスクリプトジャパン株式会社で受託合成したものを用いた。合成したジペプチドを表１に示した。
（表１）
(ジペプチド水溶液の調製)
表１の各ジペプチドを50 mMとなるように超純水（メルクミリポア社製の装置を使用）を用いて調製した。
表１の各ジペプチドを50 mMとなるように超純水（メルクミリポア社製の装置を使用）を用いて調製した。
(マウスの飼育方法)
8週齢の「C57BL/6J」を日本クレア株式会社より購入した。飼育は、25±1℃で12時間の明暗サイクル(7：00-19：00は明期、19：00-7：00は暗期)条件下で1週間の条件で行った。食事は自由摂取させ、固形飼料としては「CRF-1」（オリエンタル酵母工業株式会社製）を給餌した。
8週齢の「C57BL/6J」を日本クレア株式会社より購入した。飼育は、25±1℃で12時間の明暗サイクル(7：00-19：00は明期、19：00-7：00は暗期)条件下で1週間の条件で行った。食事は自由摂取させ、固形飼料としては「CRF-1」（オリエンタル酵母工業株式会社製）を給餌した。
(マウスへの各ジペプチド水溶液経口投与および大脳皮質の摘出)
非特許文献４に記載の方法に準じて以下の通り、マウスへの各ジペプチド水溶液の経口投与および大脳皮質の摘出を行った。コントロール（超純水）および各ジペプチド水溶液をそれぞれ１ｇ／mlの条件で経口投与した。経口投与後30分後に吸入麻酔液「イソフルラン」（ファイザー株式会社製）を用いた麻酔下で大脳皮質を摘出し、以下の脳内カテコールアミン測定に用いた。ただし、サンプル処理を行うまでは−80℃で大脳皮質を保存した。
非特許文献４に記載の方法に準じて以下の通り、マウスへの各ジペプチド水溶液の経口投与および大脳皮質の摘出を行った。コントロール（超純水）および各ジペプチド水溶液をそれぞれ１ｇ／mlの条件で経口投与した。経口投与後30分後に吸入麻酔液「イソフルラン」（ファイザー株式会社製）を用いた麻酔下で大脳皮質を摘出し、以下の脳内カテコールアミン測定に用いた。ただし、サンプル処理を行うまでは−80℃で大脳皮質を保存した。
(脳内カテコールアミンの測定)
非特許文献４に記載の方法に準じて以下の通り、HPLC法による脳内カテコールアミンの測定を行った。大脳皮質の5倍重量の0.2 M過塩素酸（0.1 mM EDTA・2Naを含む）および100μg分のイソプロテノールを大脳皮質に加え、十分に破砕した。破砕後、氷上に30分間放置し、20,000×g、30分間、4℃の条件下で遠心分離を行った。遠心分離後、上清を200μl回収し、0.2 M酢酸緩衝液を35μl添加後、フィルター（0.22μm、Merck Millipore）で濾過を行い、タンパク質除去を行った。タンパク質除去後、「HPLC(HTEC-500)」(株式会社エイコム) に供してノルアドレナリンの最終代謝物質である、MHPG（３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニルグリコール）、セロトニンの最終代謝物質である、5-HIAA（５−ハイドロキシインドール酢酸）の測定を行い、脳機能への影響を検討した。
MHPGの測定結果を表２および図１に、5-HIAAの結果を表３および図２に示した。
なお、表及び図中のジペプチドはアミノ酸の略号を用いた表記で表した。
非特許文献４に記載の方法に準じて以下の通り、HPLC法による脳内カテコールアミンの測定を行った。大脳皮質の5倍重量の0.2 M過塩素酸（0.1 mM EDTA・2Naを含む）および100μg分のイソプロテノールを大脳皮質に加え、十分に破砕した。破砕後、氷上に30分間放置し、20,000×g、30分間、4℃の条件下で遠心分離を行った。遠心分離後、上清を200μl回収し、0.2 M酢酸緩衝液を35μl添加後、フィルター（0.22μm、Merck Millipore）で濾過を行い、タンパク質除去を行った。タンパク質除去後、「HPLC(HTEC-500)」(株式会社エイコム) に供してノルアドレナリンの最終代謝物質である、MHPG（３−メトキシ−４−ヒドロキシフェニルグリコール）、セロトニンの最終代謝物質である、5-HIAA（５−ハイドロキシインドール酢酸）の測定を行い、脳機能への影響を検討した。
MHPGの測定結果を表２および図１に、5-HIAAの結果を表３および図２に示した。
なお、表及び図中のジペプチドはアミノ酸の略号を用いた表記で表した。
（表２）MHPGの測定結果
ノルアドレナリンの最終代謝物質であるMHPGの測定を行った結果、超純水を投与したコントロール群(Veh)に対してTyr-Ala(YA)、Ala-Tyr(YA)、Arg-Tyr(RY)、Asn-Tyr(NY)、Tyr-Asp(YD)、Asp-Tyr(DY)、Tyr-Cys(YC)、Cys-Tyr(CY)、Tyr-Gln(YQ)、Gln-Tyr(QY)、Tyr-Glu(YE)、Glu-Tyr(EY)、Tyr-Gly(YG)、Gly-Tyr(GY)、Tyr-His(YH)、His-Tyr(HY)、Tyr-Ile(YI)、Ile-Tyr(IY)、Leu-Tyr(LY)、Tyr-Lys(YK)、Lys-Tyr(KY)、Tyr-Met(YM)、Met-Tyr(MY)、Tyr-Phe(YF)、Phe-Tyr(FY)、Tyr-Pro(YP)、Pro-Tyr(PY)、Tyr-Thr(YT)、Thr-Tyr(TY)、Tyr-Trp(YW)、Trp-Tyr(WY)、Tyr-Tyr(YY)、Tyr-Val(YV)、Val-Tyr(VY)を溶かした水溶液を投与した際に高値を示した（表２、図１）。
（表３）5-HIAAの測定結果
セロトニンの最終代謝物質である5-HIAAの測定を行った結果、超純水を投与したコントロール群(Veh)に対して、Tyr-Ala(YA)、Ala-Tyr(YA)、Arg-Tyr(RY)、Asn-Tyr(NY)、Tyr-Asp(YD)、Asp-Tyr(DY)、Tyr-Cys(YC)、Cys-Tyr(CY)、Tyr-Gln(YQ)、Glu-Tyr(EY)、Tyr-Gly(YG)、Gly-Tyr(GY)、Tyr-His(YH)、His-Tyr(HY)、Leu-Tyr(LY)、Tyr-Lys(YK)、Lys-Tyr(KY)、Tyr-Met(YM)、Tyr-Thr(YT)、Thr-Tyr(TY)、Tyr-Trp(YW)、Trp-Tyr(WY)、Tyr-Val(YV)、Val-Tyr(VY)を溶かした水溶液を投与した際に高値を示した（表３、図２）。
以上の２つの結果より、Tyr-Ala(YA)、Ala-Tyr(YA)、Arg-Tyr(RY)、Asn-Tyr(NY)、Tyr-Asp(YD)、Asp-Tyr(DY)、Tyr-Cys(YC)、Cys-Tyr(CY)、Tyr-Gln(YQ)、Glu-Tyr(EY)、Tyr-Gly(YG)、Gly-Tyr(GY)、Tyr-His(YH)、His-Tyr(HY)、Leu-Tyr(LY)、Tyr-Lys(YK)、Lys-Tyr(KY)、Tyr-Met(YM)、Tyr-Thr(YT)、Thr-Tyr(TY)、Tyr-Trp(YW)、Trp-Tyr(WY)、Tyr-Val(YV)、Val-Tyr(VY)はMHPGおよび5-HIAAの両方の大脳皮質内濃度を高めることが分かった。
つまり、これらのジペプチドが、ノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、さらに効率的に代謝することで脳機能改善効果を高めることが示唆された。
また、MHPGおよび5-HIAAの両方の大脳皮質内濃度を高める効果の度合いから、ジペプチドの中でも好ましくは、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr 、Tyr-Val、Val-Tyrが優れ、Tyr-Trp、Trp-Tyrがより優れることがわかった。
つまり、これらのジペプチドが、ノルアドレナリンおよびセロトニンの両方の脳内放出を促進し、さらに効率的に代謝することで脳機能改善効果を高めることが示唆された。
また、MHPGおよび5-HIAAの両方の大脳皮質内濃度を高める効果の度合いから、ジペプチドの中でも好ましくは、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr 、Tyr-Val、Val-Tyrが優れ、Tyr-Trp、Trp-Tyrがより優れることがわかった。
Claims (10)
- Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進により脳神経疾患の予防または脳機能の改善をするための食品組成物。
- ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項１記載の食品組成物。
- ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項１記載の食品組成物。
- Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドを有効成分とする、ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳機能改善剤。
- ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項４記載の脳機能改善剤。
- ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項４記載の脳機能改善剤。
- ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチド。
- ジペプチドが、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Tyr-Val及びVal-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項７記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド。
- ジペプチドが、Tyr-Trp及びTrp-Tyrから選択される１種または２種以上である、請求項７記載のノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるためのジペプチド。
- ノルアドレナリン及びセロトニンの脳内放出促進による脳神経疾患の予防または脳機能の改善に用いるための、Tyr-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Ala、Ala-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gln、Asn-Tyr、Glu-Tyr、Asp-Tyr、Cys-Tyr、Tyr-Gly、His-Tyr、Thr-Tyr、Tyr-Thr、Tyr-Asp、Val-Tyr、Gly-Tyr、Tyr-Met、Tyr-Lys、Tyr-His、Tyr-Val、Arg-Tyr、Lys-Tyr及びLeu-Tyrから選択される１種または２種以上のジペプチドの使用。
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