TWI819587B - 用於預防癌症所引發的肌少症之組合物及組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，其包括：70.00wt%~99.00wt%之植物蛋白胜肽、0.10wt%~20.00wt%支鏈胺基酸、0.10wt%~20.00wt%濃縮乳清蛋白、0.10wt%~20.00wt%肌酸及0.10wt%~20.00wt%鉻酵母。本發明另關於一種如前述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途。
Description
本發明係有關於一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物及組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途。
肌少症於老化的過程、慢性疾病(如心血管疾病、心臟病、癌症等)、營養不良等的情況都有可能引發，其會造成全身的骨骼肌肉量持續減少及肌肉功能下降，進而失能及影響生活品質。
習知技術係以補充營養(如來自於食物中的牛奶、黃豆、花生、雞肉等的營養)搭配運動訓練才能有效的改善肌少症，以增加肌肉質量及強化肌力。然而，對於不愛運動的族群，以透過運動訓練搭配補充營養才能改善肌少症，執行起來較為痛苦，易導致執行力差而效果不彰，進而產生無力感。
麩胱甘肽(Glutathione，GSH)是作為動物、人體細胞中的抗氧化劑，可用於減緩老化、減少癌症發生的風險等，因此當麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現量低時，便無法對抗外來物質進入到體內的自由基，導致組織跟細胞受到破壞。此外，泛素蛋白酶體系統(ubiquitin-proteasome system；UPS)在肌肉
萎縮期間蛋白質的降解中起著重要的作用。而目前尚未有調節麩胱甘肽(Glutathione，GSH)或/及泛素蛋白酶體系統(ubiquitin-proteasome system；UPS)表現量的預防肌少症補充物。
因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之用於預防癌症所引發的肌少症之組合物及組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，以解決上述之問題。
本發明之主要目的在於提供一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物及組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其可預防肌少症。
為達成上述目的，本發明提供一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，其包括：70.00wt%~99.00wt%之植物蛋白胜肽、0.10wt%~20.00wt%支鏈胺基酸、0.10wt%~20.00wt%濃縮乳清蛋白、0.10wt%~20.00wt%肌酸及0.10wt%~20.00wt%鉻酵母；其中，該植物蛋白胜肽為甘藷植物蛋白胜肽。
為達成上述目的，本發明提供一種組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途。
圖1為本發明一較佳實施例之接種路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)之C57BL/6小鼠及補充組合物A之時間過程。
圖2為本發明一較佳實施例之組合物A對路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)誘導癌症之C57BL/6小鼠的體重的影響。
圖3為本發明一較佳實施例之組合物A對路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)誘導癌症之C57BL/6小鼠的腫瘤體積的影響。
圖4為本發明一較佳實施例之組合物A對路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)誘導癌症之C57BL/6小鼠的腫瘤重量的影響。
圖5為本發明一較佳實施例之組合物A對路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)誘導癌症之C57BL/6小鼠的腓腸肌的萎縮程度的影響。
圖6為本發明一較佳實施例之組合物A對路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)誘導癌症之C57BL/6小鼠的腓腸肌的重量的影響。
圖7為本發明一較佳實施例之小鼠的腓腸肌組織切片。
圖8為本發明一較佳實施例之組合物A抑制一氧化氮之表現。
圖9為本發明一較佳實施例之組合物A活化麩胱甘肽之表現。
圖10為本發明一較佳實施例之組合物A抑制肌肉特異性E3泛素連接酶之表現。
圖11為本發明一較佳實施例之組合物A抑制腓腸肌發炎蛋白的表現。
以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。
本文中之「wt%」係指重量百分比。
本發明為一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，其包括70.00wt%~99.00wt%之植物蛋白胜肽、0.10wt%~20.00wt%支鏈胺基酸、
0.10wt%~20.00wt%濃縮乳清蛋白、0.10wt%~20.00wt%肌酸及0.10wt%~20.00wt%鉻酵母。較佳地，其包括85.9wt%~95.9wt%之植物蛋白胜肽、0.25wt%~1.25wt%支鏈胺基酸、1.85wt%~5.85wt%濃縮乳清蛋白、1.00wt%~5wt%肌酸及0.50wt%~2.0wt%鉻酵母。最佳地，其包括90.9wt%之植物蛋白胜肽、0.75wt%支鏈胺基酸、3.85wt%濃縮乳清蛋白、3.00wt%肌酸及1.50wt%鉻酵母。
於本實施例中，該植物蛋白胜肽之重量介於2834.70mg到3164.70mg之間，該支鏈胺基酸之重量介於8.25mg到41.25mg之間，該濃縮乳清蛋白之重量介於61.4mg到193.05mg之間，該肌酸之重量介於33.00mg到165.00mg之間，該鉻酵母之重量介於16.50mg到66.00mg之間。較佳地，該植物蛋白胜肽之重量介於2950.00mg到3050.00mg之間，該支鏈胺基酸之重量介於20.00mg到30.00mg之間，該濃縮乳清蛋白之重量介於120.00mg到130.00mg之間，該肌酸之重量介於50.00mg到150.00mg之間，該鉻酵母之重量介於45.00mg到55.00mg之間。
較佳地，該植物蛋白胜肽為甘藷植物蛋白胜肽。
[甘藷植物蛋白胜肽製備]
甘藷植物蛋白胜肽係萃取及純化自「台農57號」甘藷(Ipomoea batatas(L.)Lam.)。「台農57號」甘藷塊根可自市場上購買。1.將「台農57號」甘藷去皮清洗及切成條狀。2.以4份(W/v)含100nM氯化鈉(NaCl)、1%(w/v)抗壞血酸鹽及1%(w/v)聚乙烯聚咯烷酮(PVPP)之100mM Tris-HCl緩衝液(pH 7.9)在一均質機中萃取。3.以四層棉布過濾由該均質機萃取出的均質物，並以12,000×g離心20-40分鐘數次。4.接著，將粗萃取物裝入一胰蛋白酶-瓊脂糖凝膠4B親和柱(1.0 x 10cm)，並藉由改變pH值以0.2M KCl緩衝液(pH 2.0)洗被吸附的甘藷植物蛋白胜肽。5.將萃取物去鹽後以Centricon 10濃縮，再凍乾。純化之甘藷植物蛋白胜肽的
SDS-PAGE分析顯示了具分子質量約25kDa的單體。產率為8.3%(純化之TI蛋白質150mg，比上粗萃取物總蛋白質1,800mg，等於8.3%)。該甘藷植物蛋白胜肽最後可製成粉末狀。
該組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途。該食品如保健食品、飲料、發酵食品、烘培產品、膳食補充品等，較佳為保健食品。此外，該組合物的形態為粉劑、錠劑、造粒或微膠囊。
該組合物用於製備預防肌少症之食品，具減緩肌肉萎縮，及具有抑制腫瘤增大及因腫瘤誘導之惡病質、活化麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現、抑制肌肉特異性泛素連接酶、抑制腓腸肌中發炎蛋白的表現、抑制一氧化氮的表現及/或抑制腫瘤誘導的肌肉萎縮的用途。如下實驗數據以具體說明。
首先，本實驗使用路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)來誘發C57BL/6小鼠癌症使肌肉萎縮，評估補充本發明之用於預防癌症所引發的肌少症之組合物(於下文及圖式中稱為組合物A)是否可減少癌細胞誘發小鼠骨骼肌肉流失及減緩肌肉萎縮作用。
[實驗細胞株]
使用之細胞為小鼠肺癌細胞(Lewis Lung carcinoma,LLC)培養於RPMI-1640液態培養基，外加10%胎牛血清(FBS)與適量抗生素(1% Penicillin-Streptomycin)，置於37℃，5%二氧化碳(CO2)及適當溼度之培養箱內培養，每星期2-3次細胞繼代並更換培養基。
[動物試驗]
每天給小鼠口服組合物A(低劑量：0.5克和高劑量：1.0克)或水。經過12天的給藥後，將小鼠皮下注射到右大腿上有LLC細胞(1x106細胞)。小鼠繼
續接受組合物A或水，直到終止實驗。控制組小鼠在整個過程中都喝水實驗。動物將被處死第32天以二氧化碳(CO2)吸入方法犧牲。接種腫瘤細胞或磷酸鹽緩衝生理鹽水(PBS)後，身體重量和腫瘤大小進行了測量每週一次。
[口服組合物A抑制腫瘤增大及因腫瘤誘導之惡病質]
特別說明的是，器官腫瘤為癌症誘發小鼠惡病質的特徵症狀。
預先讓小鼠口服14天的組合物A，再接種前述之腫瘤細胞(1x106LLC細胞)，接著持續口服組合物A直到實驗結束，如圖1，係C57BL/6小鼠接種腫瘤肺癌細胞(Lewis Lung carcinoma,LLC)和組合物A之給藥時間過程。
如圖2，為小鼠的切除腫瘤並稱重的實驗結果，實驗結果顯示在腫瘤肺癌細胞(Lewis Lung carcinoma,LLC)誘導癌症惡病質的小鼠(如下簡稱實驗組的小鼠)體重沒有下降。與控制組小鼠及實驗組的小鼠相比，口服0.5g/Kg劑量之組合物A和口服1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠體重較輕。於腫瘤預防方面，口服0.5g/Kg劑量之組合物A和口服1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠的腫瘤體積和控制組小鼠及實驗組的小鼠相比顯著減少，如圖3及圖4所示。補充說明，腫瘤肺癌細胞(Lewis Lung carcinoma，LLC)誘導癌症惡病質的小鼠體重沒有下降的原因可能為小鼠的腫瘤體積太大和重量太重所導致。
[補充組合物A抑制腫瘤誘導的肌肉萎縮]
如圖5及圖6，實驗結果發現，以肉眼可見的腓腸肌的肌肉萎縮程度，實驗組的小鼠與控制組小鼠比較，腓腸肌的重量相對降低，表示路易斯氏肺癌細胞(Lewis lung carcinoma，LLC)確實導致C57BL/6小鼠肌肉萎縮。與實驗組的小鼠相比，補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠，分別的腓腸肌重量顯著增加。即，經腫瘤誘導的小鼠會因癌症導致腓腸肌的肌肉
減輕，而補充組合物A之小鼠之腓腸肌的肌肉會顯著增加。再者，腓腸肌的蘇木素-伊紅染色(Hematoxylin-eosin stain，簡稱H&E stain)的病理切片中，如圖7，實驗組的小鼠之腓腸肌有癌症細胞的存在，在補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之小鼠之腓腸肌的肌肉中沒有癌症細胞的存在。
[補充組合物A抑制一氧化氮表現]
取控制組小鼠、實驗組的小鼠及補充補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠的血清各100μL加入新的96-井培養盤(96-well)中，加入等量的革利士試劑(Griess Reagent)(1：1之於水溶解之N-1-萘基乙烯二胺二鹽酸鹽(N-(1-naphthyl)ethylenediaminedihydrochloride,NED)與在1%磺胺(Sulfanilamide)在5%磷酸(Phosphoric acid)溶液中的混合液)至96-井培養盤(96-well)的各血清中，接著以微量盤分光光譜儀(Molecular Devices)以波長為540nm處測定吸光值，測定清除一氧化氮(NO)自由基的能力。
從圖8顯示，補充補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠相對於實驗組的小鼠，其一氧化氮的表現顯著降低。
[補充組合物A活化麩胱甘肽(Glutathione，GSH)表現]
測量麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的量，分別將控制組小鼠、實驗組的小鼠及補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠之200mM Tris-HCl緩衝液(pH 7.2)中的720μL肌肉均質液稀釋至1,440μL，並添加160μL 5%的三氯乙酸(Trichloroacetic acid，TCA)徹底混合。接著，將樣品在4°C下以10,000g離心5分鐘。將上清液(330μL)置於試管中，並在其中加入660μL DTNB溶液。最後在405nm處獲取吸光度。
從圖9顯示，實驗組的小鼠肌肉中的麩胱甘肽(Glutathione，GSH)顯著低於控制組小鼠，而補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠相對於實驗組的小鼠，分別的麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現顯著升高。
[補充組合物A抑制肌肉特異性E3泛素連接酶肌肉表現]
肌肉特異性E3泛素連接酶包括肌肉環指蛋白1(muscle RING-finger 25 protein-1,MuRF1)及肌肉萎縮F-box(muscle atrophy f-box,MAFbx)。詳細地說，肌肉環指蛋白1(muscle RING-finger 25 protein-1,MuRF1)及肌肉萎縮F-box(muscle atrophy f-box,MAFbx)參與癌症惡病質肌肉萎縮的過程。從圖10顯示，西方墨點分析顯露出，實驗組的小鼠腓腸肌中的肌肉環指蛋白1(muscle RING-finger 25 protein-1,MuRF1)及肌肉萎縮F-box(muscle atrophy f-box,MAFbx)表現明顯大於控制組小鼠，而補充1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠腓腸肌中的肌肉環指蛋白1(muscle RING-finger 25 protein-1,MuRF1)及肌肉萎縮F-box(muscle atrophy f-box,MAFbx)表現相對於實驗組的小鼠明顯降低。
[補充組合物A抑制腓腸肌發炎蛋白表現]
腓腸肌中之發炎蛋白的調控失常與癌症、發炎症和自體免疫病、感染性休克、病毒感染以及免疫發育異常有關，該發炎蛋白為核因子活化B細胞κ輕鏈增強子(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activatedBcells,NF-κB)。於圖11中顯示，西方墨點分析顯露出，實驗組的小鼠之肌肉組織中之p-NF-κB的表現相對於控制組小鼠表現顯著，而補充1.0g/Kg劑量之組合物A的小鼠中的肌肉組織中之p-NF-κB的表現相對於實驗組的小鼠顯著降低。因此，從實驗結果顯示，組合物A可調節p-NF-κB傳導的泛素-蛋白酶體蛋白水解。
上述的「抑制」指的是，減少或改善。於本實施例中，補充0.5g/Kg劑量之組合物A和1.0g/Kg劑量之小鼠較佳為口服，亦可以其他方式補充。
綜上，本發明之用於預防癌症所引發的肌少症之組合物可抑制腫瘤增大及因腫瘤誘導之惡病質、活化麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現、抑制肌肉特異性泛素連接酶、抑制腓腸肌中發炎蛋白的表現、抑制一氧化氮的表現及抑制腫瘤誘導的肌肉萎縮。
Claims (9)
- 一種用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，包括：70.00wt%~99.00wt%之植物蛋白胜肽、0.10wt%~20.00wt%支鏈胺基酸、0.10wt%~20.00wt%濃縮乳清蛋白、0.10wt%~20.00wt%肌酸及0.10wt%~20.00wt%鉻酵母；其中，該植物蛋白胜肽為甘藷植物蛋白胜肽。
- 如請求項1所述的用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，包括：85.9wt%~95.9wt%之植物蛋白胜肽、0.25wt%~1.25wt%支鏈胺基酸、1.85wt%~5.85wt%濃縮乳清蛋白、1.00wt%~5wt%肌酸及0.50wt%~2.0wt%鉻酵母。
- 如請求項1所述的用於預防癌症所引發的肌少症之組合物，其中該植物蛋白胜肽之重量介於2834.70mg到3164.70mg之間，該支鏈胺基酸之重量介於8.25mg到41.25mg之間，該濃縮乳清蛋白之重量介於61.4mg到193.05mg之間，該肌酸之重量介於33.00mg到165.00mg之間，該鉻酵母之重量介於16.50mg到66.00mg之間。
- 一種如請求項1至3其中任一項所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途。
- 如請求項4所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其抑制腫瘤增大及因腫瘤誘導之惡病質。
- 如請求項4所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其活化麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現。
- 如請求項4所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其抑制肌肉特異性泛素連接酶。
- 如請求項4所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其抑制腓腸肌中發炎蛋白的表現。
- 如請求項4所述之組合物於製造供預防癌症所引發之肌少症食品的用途，其抑制腫瘤增大及因腫瘤誘導之惡病質、活化麩胱甘肽(Glutathione，GSH)的表現、抑制肌肉特異性泛素連接酶、抑制腓腸肌中發炎蛋白的表現、抑制一氧化氮的表現及抑制腫瘤誘導的肌肉萎縮；該肌肉特異性泛素連接酶包括肌肉環指蛋白1(muscle RING-finger 25 protein-1,MuRF1)及肌肉萎縮F-box(muscle atrophy f-box,MAFbx)至少其中一種；該發炎蛋白為核因子活化B細胞κ輕鏈增強子(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activatedBcells,NF-κB)。
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