JPWO2019208149A1 - I型アレルギー用組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の組成物は、アナフィラキシーの予防又は改善のために好ましく使用することができる。
本発明の組成物においては、乳酸菌はイチジク由来の乳酸菌であるのが好ましく、特に、Lactobacillus paracasei IJH-SONE68株(受託番号NITE BP-02242)又はそれと同等の乳酸菌が好ましい。
本発明の組成物においては、乳酸菌の培養物若しくは発酵物は、乳酸菌をパイナップル属植物の果汁の存在下で培養若しくは発酵して得られる培養物若しくは発酵物が好ましい。
本発明の組成物においては、乳酸菌が産生する多糖類としては、N−アセチルグルコサミンがα-1,6結合により連結した構造を有する中性多糖体、あるいは、主としてグルコースとマンノースから構成される酸性多糖体が挙げられる。
本発明の組成物は飲食品組成物が好ましく、飲食品としては、飲料、機能性食品、発酵食品又はサプリメントが好ましく挙げられる。
また、本発明の組成物は、医薬組成物が好ましい。
さらには、本発明の組成物は、飼料組成物および化粧品組成物が好ましい。
1.本発明で対象とする乳酸菌
本発明で対象とする乳酸菌は、ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌であり、イチジク由来の乳酸菌が好ましい。具体的には、本発明により、イチジクの葉から単離同定されたLactobacillus paracasei IJH-SONE68株が挙げられる。この菌株は、2016年4月19日に独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物センター(〒292-0818千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に受託番号NITE P-02242として国内寄託され、その後にブタペスト条約に基づく国際寄託に移管されて、2017年5月26日にNITE BP-02242として国際寄託の受託番号が付与されている。
本発明の組成物は、上記した乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類を有効成分として含む。
乳酸菌は、通常用いられるMRS培地やその修正培地等を用いて、液体静置培養等の通常用いられる培養方法により培養することができる。乳酸菌は、パイナップル属植物の果汁又はその抽出物の存在下で培養することにより、その増殖を促進することができ(国際公開第WO2011/046194号)、また、酒粕、酒粕抽出物又は酒粕の酵素分解物の存在下で培養することによっても、その増殖を促進することができる(特開平3-172171号公報、特開平5-15366号公報及び特許第2835548号公報)。乳酸菌を培養後、得られた培養物をそのまま有効成分として用いてもよく、得られた培養液を希釈又は濃縮、粉末化して用いてもよく、培養物から回収した菌体を用いてもよい。また、本発明の効果を損なわない限り、培養後に加熱、及び凍結乾燥等の種々の追加操作を行うこともできる。また、乳酸菌の菌体は、その細胞表層に多糖類を付着している生菌体であっても死菌体であってもよく、生菌体及び死菌体の両方であってもよい。死菌体は、破砕物であってもよいが多糖類をその表層に付着していることが望ましい。また、乳酸菌の発酵物は、通常、栄養源としてグルコースなどを用い、必要に応じて、酵母エキス、パイナップル属植物の果汁、酒粕、焼酎粕等の植物乳酸菌の増殖促進物質を更に添加して、発酵させて得ることができる。
本発明の組成物は、飲食品組成物、医薬組成物、飼料組成物、化粧品組成物などの各種の形態で用いることができる。
ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類は、マウス能動的皮膚アナフィラキシーに対する抑制作用を有し、I型アレルギー、特にアナフィラキシーを抑制する作用を有する。したがって、ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類は、花粉アレルギ−、アレルギー性鼻炎、気管支喘息、アトピー性皮膚炎、皮膚の痒み、結膜炎などのI型アレルギーの予防又は改善に用いることができる。特に、ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類は、アナフィラキシー抑制作用を有するため、食物などの経口摂取によるアナフィラキシー、薬品などによる皮膚、粘膜を介した非侵襲的曝露によるアナフィラキシ−、昆虫などに刺されるなどの侵襲的曝露によるアナフィラキシー等の予防又は改善に用いることができる。また、本発明の組成物は、I型アレルギーの予防又は改善に有効であることから、特に、健康維持や健康増進用の飲食品の素材として利用することができる。
乳酸菌の分離及び同定
1.乳酸菌サンプルの分離
イチジク(品種「とよみつ姫」)の葉、茎、および果実を選択し、殺菌済みピンセットとハサミを用いて2〜3 mmに細断片化した後、滅菌済のMRS液体培地入りの試験管に5〜6個ずつの細片を入れ、28℃および37℃にて、乳酸菌の標準培地であるMRS培地が濁る (増殖する) まで静置培養した。ちなみに、乳酸菌候補株の増殖が目視できるまでに2〜4日間を要した。
上記乳酸菌候補株の各培養液の一部をMRS寒天培地上にディスポーザブルループで線画塗菌後、静置培養を行った。寒天培地上に形成されたコロニーのうち、「色、つや、形状の異なるもの」を全てピックアップし、フレッシュなMRS寒天培地上に線画塗菌を行い、コロニーを純化した。
純化された各コロニーに対し、カタラーゼ酵素の産生の有無を検証するため、H2O2テストを行った。これは、10%のH2O2溶液に菌体を曝した際に起こる、カタラーゼが存在すれば生成する酸素の発生の有無を観察する試験法である。ちなみに、乳酸菌はカタラーゼを産生しない。
イチジクからの探索分離を試みた結果、イチジクの葉を分離源としたものから、カタラーゼ陰性を示す乳酸菌候補株を1株得ることができた。
上記乳酸菌候補株をMRS液体培地で改めて培養し、遠心により菌体を取得した。細胞壁溶解酵素で処理した後, DNAzol試薬を使用し、ゲノムDNAを抽出した。
Lane, D. J. (1991). 16S/23S rRNA sequencing. In Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics、pp.115-175. Edited by E. Stackebrandt & M. Goodfellow. Chichester : Wileyに記載された方法にしたがって、ゲノムDNAを鋳型として、27fプライマーおよび1525rプライマーを用いたPCR反応により16S rDNA部分を増幅させ、NucleoSpin Gel and PCR Clean-up kit(マッハライ・ナーゲル社製)により、アガロースゲルより目的断片を回収した。塩基配列決定のためのダイターミネーター法によるシークエンス反応は, Big Dye Terminator Cycle Sequencing FS Ready Reaction Kit ver.3.1(ThermoFisher Scientific社製)にて行い、ABI PRISM 3130xl Genetic Analyzer(ThermoFisher Scientific社製)にて解析した。解析した16S rDNAの塩基配列に対してBLAST programによる相同性検索を行い、DNA data bank(DDBJ/EMBL/GenBank)のデータベースと比較することで、分離株の分類学的同定を行った。
この菌株は、2016年4月19日に独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物センター(〒292-0818千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に受託番号NITE P-02242として国際寄託され、その後にブタペスト条約に基づく国際寄託に移管されて、2017年5月26日にNITE BP-02242として国際寄託の受託番号が付与されている。
分離同定された上記乳酸菌IJH-SONE68株は、図1の写真に示すように, カタラーゼ陰性のグラム陽性桿菌で、かつ、白色コロニー形成性を有し、条件的ヘテロ乳酸発酵の特性を有するとともに、多糖類を産生する能力を有していた。
(1)資化能力の試験方法
IJH-SONE68株の49種類の糖類に対する資化能力について以下の試験方法により調べた。
IJH-SONE68株をMRS液体培地で増殖の定常期まで静置培養した。遠心して得られた菌体を適量のsuspension medium (ビオメリュー社製) で洗浄した後、最終的に2 mLのsuspension mediumに懸濁した。この一部を、5 mLのsuspension mediumに加えてマクファーランド濁度が2になる量 (n) を求めた。続いて、API 50 CHL培地 (ビオメリュー社製) に2nの菌液を添加し、これをAPI 50 CHLキット (ビオメリュー社製、各ウェルの底にはそれぞれ49種類の糖が塗り付けられている) の各ウェルへ分注した。最後にミネラルオイルを重層し、滅菌水を入れたトレイにセットした。37℃で48時間培養した後に、各ウェルにおける色調の変化を観察することで、資化能の有無の判定を行った。
IJH-SONE68株の49種類の糖類に対する資化能力を調べた結果は、表1に示したとおりである。
1.IJH−SONE68株が産生する多糖類の分離精製
IJH−SONE68株が産生する多糖類を以下の方法で分離精製した。
IJH−SONE68株をMRS液体培地で増殖の定常期まで静置培養した。この培養液5 mLを種培養液とし、5 Lの多糖類産生用半合成培地 (その組成は後述する) に植菌した後、37℃で120時間静置培養した。培養液を4℃に冷却した後、培養液上清中に含まれるタンパク質を変性させて、後のステップで沈殿として除去するために、202.5 mLの100%トリクロロ酢酸水溶液を加え、混和した後に30分間静置した。遠心によって沈殿を取り除き、回収した上清に等量のアセトンを加えて混和した後、4℃で一晩静置させることによって、IJH−SONE68株が産生する多糖体を沈殿させた。沈殿物を遠心によって回収した後、250 mLの70%エタノールで沈殿物の洗浄を行った。沈殿物を風乾させた後、75 mLの50 mM Tris−HCl buffer (pH 8.0) を加えて1時間混和することで、沈殿物を溶解させた。遠心によって不溶性の夾雑物を取り除いた後、回収した上清に対し、それぞれ750 μLの1 mg/mL DNase溶液 (Worthington社) および1 mg/mL RNase溶液 (ナカライテスク社) を加え、37℃で8時間反応させた。続いて750 μLの2 mg/mL proteinase K溶液 (和光純薬工業社製) を加え、37℃で16時間反応させた。反応後の溶液を4℃に冷却した後、添加した各酵素を変性させ、次の遠心で沈殿として除去するために、8.75 mLの100%トリクロロ酢酸水溶液を加えて混和し、4℃で1時間静置した。遠心によって沈殿物を取り除き、得られた上清に対し262.5 mLの100%エタノールを加え、しっかりと混和した後、遠心によってIJH−SONE68株が産生する多糖類を沈殿物として回収した。50 mLの70%エタノールで沈殿物を洗浄した後に風乾させ、適量 (約25 mL) の精製水を加えて4℃で一晩静置することで、多糖類を溶解させた。溶解後の多糖類サンプルは、10,000 MWCOの限外濾過ユニット (メルク社) を用い、溶媒を精製水に置換しながら、回収したサンプル中の単糖類などの小分子を取り除いて、精製された多糖類サンプルを得た。
以上により、IJH−SONE68株が産生する多糖類として中性多糖画分および 酸性多糖画分が分離精製された。
Glucose 20
Tween 80 1.0
Ammonium citrate 2.0
Sodium acetate 5.0
MgSO4・7H2O 0.1
MnSO4・5H2O 0.05
K2HPO4 2.0
Bacto casitone 10.0
Vitamine Soln. 2 mL
Trace element Soln. 1 mL
4−aminobenzoic acid 0.05
Biotin 0.001
Folic acid 0.025
Lipoic acid 0.025
Nicotinic acid 0.1
Pantothenic acid 0.05
Pyridoxamin−HCl 0.25
Vitamine B12 0.05
Pyridoxine 0.025
Riboflavin 0.05
Thiamine 0.1
25% HCl 10 mL
FeCl2・4H2O 1.5
CoCl2・6H2O 0.19
MnCl2・4H2O 0.1
ZnCl2 0.07
H3BO3 0.006
Na2MoO4・2H2O 0.036
NiCl2・6H2O 0.024
CuCl2・2H2O 0.002
上記した陰イオン交換カラムクロマトグラフィー(TOYOPEARL DEAE−650M樹脂 (東ソ−株式会社))によって精製された中性多糖体を、プロトン-NMRおよびカーボン-NMRに付し、得られたそれぞれのNMRプロファイルを図3に示した。これらのNMRプロファイルからの中性多糖体の構造解析結果を図4に示した。
この構造解析結果から、IJH−SONE68株が産生する菌体外中性多糖体は、N−アセチルグルコサミンがα-1,6結合により連結した構造を有することが明らかになった。
上記した陰イオン交換カラムクロマトグラフィーによって精製された酸性多糖体の糖組成分析を高速液体クロマトグラフ(HPLC)法で測定することにより行った。
精製された酸性多糖体(7.3 mg/mL)10μLと水60μLを混合して7倍希釈試料溶液を調製し、試験管に調製した希釈試料溶液20μLを採取し、減圧乾固し、2 mo1/Lトリフルオロ酢酸100μLを添加して溶解し、窒素置換、減圧封管、100℃で6時間加水分解し、次いで減圧乾固した。得られた残澄に水200μLを添加して溶解し、0.22μmのフィルターでろ過して測定用試料溶液を得、測定用試料溶液を水で10倍希釈して希釈測定用試料溶液を得た。これらの測定用試料溶液および希釈測定用試料溶液50μLを分析した。分析機器として、HPLCシステム:LC-20Aシステム(株式会社島津製作所)および分光蛍光光度計M-10AxL(株式会社島津製作所)を用いた。分析条件は以下の通りであった。
カラム:TSK-gel Sugar AXG 4.6 mmI.D.×15 cm(東ソー株式会社)
カラム温度:70℃
移動相:0.5 mo1/Lホウ酸カリウム緩衝液、pH 8.7
移動相流速:0.4 mL/min
ポストカラム標識:反応試薬:l w/v%アルギニン・3 w/v%ホウ酸
反応試薬流速:0.5 mL/min
反応温度:150℃
検出波長:Ex.320 nm Em.430 nm
IJH-SONE68株のマウス能動的皮膚アナフィラキシーに対する抑制作用
実施例1で得られたIJH−SONE68株の乳酸菌のマウス能動的皮膚アナフィラキシーに対する抑制作用を、次に記載される方法にしたがって調べた。
(1)マウス試験用サンプルの調製
Lactobacillus paracasei IJH-SONE68株を、果汁培地 (パイナップル果汁の最終濃度:50%、日本酒抽出物の最終濃度:10%) で48時間培養し、発酵液を2倍濃縮したものをマウス試験用のサンプルとした。このサンプルは、実施例2で得られたIJH−SONE68株が産生する多糖類である、中性多糖画分および酸性多糖画分を含む多糖類を約40 mg/Lの濃度で含有すると推定される。
オボアルブミン(OVA)(Cat.A5503-5G, Grade V) およびAluminum hydroxide (Cat.239186-25G) はSIGMA-ALDRICHより、KOH、EvansBlue、リン酸, アセトンは和光純薬工業より、蒸留水および生理食塩水は株式会社大塚製薬工場より購入した。
動物は雄性BALB/c AnNCrlCrlj系マウス(7週齢、日本チャールス・リバー株式会社:入荷時)を用いた。マウスは、飼育ケージで1〜5匹飼いとし、温度:20〜25℃、 湿度:40〜70%、換気回数:13回以上/時間、照明時間:12時間(7:00〜19:00)の環境に調節された動物飼育室で飼育し、餌は固型飼料CRF-1(オリエンタル酵母株式会社)を自由摂取させた。また飲水に関しては、フィルター濾過水を自由に摂取させた。
マウス搬入後、約1週間馴化した。馴化飼育後、マウスの体重を測定し、各群の体重が均等になるように群分けを行った (A群: 水投与群; B群: IJH-SONE68株パイン果汁発酵液投与群)(A群:9匹、B群:9匹)。この時点をDay 0とし、マウスにはサンプルをDay 0から1回/日の頻度で30日間連続経口投与を行った。なお、1日あたりの投与容量は0.75 mL/匹とした。合わせて、Day 0〜30の期間, 全てのマウスに対し、週1回体重測定を行った。なお体重測定はサンプルの投与前に行った。
採取した耳介は左右別々に試験管に入れ、0.75 mLの1N KOHを加えて37℃で1晩かけて溶解した。それに0.2 Mリン酸とアセトンを5:13で混和した混合液を9.25 mL加えて振とうした。上清をマイクロプレートに移し、620 nmで吸光度を測定した。色素漏出量は左右耳介のエバンスブルー量の差として算出した。なお、データは平均値±標準誤差で示し、群間の有意差検定にはWelchの方法によるt検定を用い、危険率(p値)が0.05未満で有意差有りと判定した。
以上の方法により、マウス能動的皮膚アナフィラキシー (ACA) に対するサンプルの抑制作用の有無を評価した。
エバンスブルー色素漏出量の測定結果を表3に示した。
表3及び図5から明らかなように、色素漏出量はコントロール群(A群:水投与群)が4.51±0.47μg/mL、サンプル投与群(B群)が2.66±0.65 μg/mLであった。コントロール群と比較して、サンプル投与群は約41%の有意な抑制作用 (p<0.05) を示すことが確認された。以上の結果から、IJH-SONE68株パイン果汁発酵液の抗原感作前後の反復経口投与は卵白アルブミンを抗原として感作したマウスを用いたACA反応を抑制した。本サンプルは抗原抗体反応 (IgE依存性) において、抗体産生を抑制する可能性があると考えられる。
[1] Lactobacillus paracasei IJH-SONE68株とラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類を有効成分とするI型アレルギーの予防又は改善のための組成物。
[2] アナフィラキシーの予防又は改善のための上記[1]に記載の組成物。
[3] 乳酸菌がイチジク由来の乳酸菌である上記[1]又は[2]に記載の組成物。
[4] 乳酸菌がLactobacillus paracasei IJH-SONE68株(受託番号NITE BP-02242)又はそれと同等の乳酸菌である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
[5] 培養物若しくは発酵物が、乳酸菌をパイナップル属植物の果汁の存在下で培養若しくは発酵して得られる培養物若しくは発酵物である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[6] 多糖類がN−アセチルグルコサミンがα-1,6結合により連結した構造を有する中性多糖体である上記[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[7] 多糖類が主としてグルコースとマンノースから構成される酸性多糖体である上記[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[8] 組成物が飲食品組成物である上記[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
[9] 飲食品が、飲料、機能性食品、発酵食品又はサプリメントである上記[8]に記載の組成物。
[10] 組成物が医薬組成物である上記[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
[11] 組成物が飼料組成物である上記[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
[12] 組成物が化粧品組成物である上記[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
[13] I型アレルギーの予防又は改善のための組成物の有効成分としてのLactobacillus paracasei IJH-SONE68株とラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類の使用。
[14] アナフィラキシーの予防又は改善のための組成物である上記[13]に記載の使用。
[15] 乳酸菌がイチジク由来の乳酸菌である上記[13]又は[14]に記載の使用。
[16] 乳酸菌がLactobacillus paracasei IJH-SONE68株(受託番号NITE BP-02242)又はそれと同等の乳酸菌である上記[13]〜[15]のいずれかに記載の使用。
[17] 培養物若しくは発酵物が、乳酸菌をパイナップル属植物の果汁の存在下で培養若しくは発酵して得られる培養物若しくは発酵物である、上記[13]〜[16]のいずれかに記載の使用。
[18] 多糖類がN−アセチルグルコサミンがα-1,6結合により連結した構造を有する中性多糖体である上記[13]〜[16]のいずれかに記載の使用。
[19] 多糖類が主としてグルコースとマンノースから構成される酸性多糖体である上記[13]〜[16]のいずれかに記載の使用。
[20] 組成物が飲食品組成物である上記[13]〜[19]のいずれかに記載の使用。
[21] 飲食品が、飲料、機能性食品、発酵食品又はサプリメントである上記[20]に記載の使用。
[22] 組成物が医薬組成物である上記[13]〜[19] のいずれかに記載の使用。
[23] 組成物が飼料組成物である上記[13]〜[19] のいずれかに記載の使用。
[24] 組成物が化粧品組成物である上記[13]〜[19] のいずれかに記載の使用。
[25] Lactobacillus paracasei IJH-SONE68株とラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類を有効成分として含む組成物を、それを必要とする対象に適用することを含む方法であって、対象においてI型アレルギーを予防又は改善する方法。
[26] アナフィラキシーを予防又は改善する上記[25]に記載の方法。
[27] 乳酸菌がイチジク由来の乳酸菌である上記[25]又は[26]に記載の方法。
[28] 乳酸菌がLactobacillus paracasei IJH-SONE68株(受託番号NITE BP-02242)又はそれと同等の乳酸菌である上記[25]〜[27]のいずれかに記載の方法。
[29] 培養物若しくは発酵物が、乳酸菌をパイナップル属植物の果汁の存在下で培養若しくは発酵して得られる培養物若しくは発酵物である、上記[25]〜[28]のいずれかに記載の使用。
[30] 多糖類がN−アセチルグルコサミンがα-1,6結合により連結した構造を有する中性多糖体である上記[25]〜[28]のいずれかに記載の方法。
[31] 多糖類が主としてグルコースとマンノースから構成される酸性多糖体である上記[25]〜[28]のいずれかに記載の方法。
[32] 組成物が飲食品組成物である上記[25]〜[31]のいずれかに記載の方法。
[33] 飲食品が、飲料、機能性食品、発酵食品又はサプリメントである上記[32]に記載の方法。
[34] 組成物が医薬組成物である上記[25]〜[31]のいずれかに記載の方法。
[32] 組成物が飼料組成物である上記[25]〜[31] のいずれかに記載の方法。
[33] 組成物が化粧品組成物である上記[25]〜[31]のいずれかに記載の方法。
Claims (12)
- ラクトバチルス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)に属する乳酸菌の菌体、その培養物若しくは発酵物又はそれが産生する多糖類を有効成分とするI型アレルギーの予防又は改善のための組成物。
- アナフィラキシーの予防又は改善のための請求項1に記載の組成物。
- 乳酸菌がイチジク由来の乳酸菌である請求項1又は2に記載の組成物。
- 乳酸菌がLactobacillus paracasei IJH-SONE68株(受託番号NITE BP-02242)又はそれと同等の乳酸菌である請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 培養物若しくは発酵物が、乳酸菌をパイナップル属植物の果汁の存在下で培養若しくは発酵して得られる培養物若しくは発酵物である、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 多糖類がN−アセチルグルコサミンがα-1,6結合で連結した構造を有する中性多糖体である請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 多糖類が主としてグルコースとマンノースから構成される酸性多糖体である請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が飲食品組成物である請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- 飲食品が、飲料、機能性食品、発酵食品又はサプリメントである請求項8に記載の組成物。
- 組成物が医薬組成物である請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が飼料組成物である請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が化粧品組成物である請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
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