WO2011096413A1 - 運動機能改善剤 - Google Patents

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宣康 太田
浩二郎 橋爪
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Definitions

  • Sphingomyelin is a compound having a structure in which phosphocholine is bonded to a ceramide skeleton composed of a sphingoid base and a fatty acid, and is known to exist in the brain and nerve tissues in the body.
  • physiological functions such as an effect of promoting the maturation and development of the digestive tract (Patent Document 10), an improvement of learning ability (Patent Document 11), and a secretion promoting effect of sialomucin (Patent Document 12). It is known to have physiological functions.
  • a relationship with activation of muscle satellite cells (Non-patent Document 10) and an anti-inflammatory action (Non-patent Document 11) have been reported.
  • sphingomyelin has an action for improving mitochondrial function, an action for promoting energy consumption, and an action for promoting lipid combustion. Therefore, sphingomyelin can be administered or ingested to animals including humans and used in methods for improving mitochondrial function, promoting energy consumption, and promoting lipid burning.
  • Mitochondria are present in many cells in the body and are responsible for ATP production by oxidative phosphorylation as an especially important function. That is, in the present invention, mitochondrial function refers to acquiring cell survival / activity energy from nutrients such as carbohydrates and lipids.
  • Test Example 3 Energy consumption and lipid combustion promoting effect of sphingomyelin Evaluation of the energy consumption and lipid combustion promoting effect of sphingomyelin was performed as follows. Sphingomyelin was extracted from milk phospholipid (PC-500, Fontera Japan) according to the method of Production Example 1 above. After 1 week of preliminary breeding, 9-week-old BALB / c mice (male: Oriental Bioservice) were divided into two groups so that their body weights were equal (8 mice in each group).

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Abstract

　スフィンゴミエリンを有効成分とする運動機能改善剤、持久力向上剤、筋力向上剤、筋力低下抑制剤、抗疲労剤、ミトコンドリア機能向上剤、エネルギー消費促進剤又は脂質燃焼促進剤。

Description

運動機能改善剤
　本発明は、運動機能改善効果を発揮する運動機能改善剤、ミトコンドリア機能向上剤、エネルギー消費促進剤及び脂質燃焼促進剤に関する。
　一般的に、持久力や筋力等の運動機能の向上には、運動トレーニングとバランスの良い栄養補給が重要と考えられている。最近では、運動愛好者やアスリートにおいて、より効率的に筋力向上を図るため、単にトレーニングを行うだけでなく、サプリメント等の栄養補給を併用する試みがなされている（特許文献１）。しかしながら、一部のタンパク質やアミノ酸を過剰摂取した状態でトレーニングを行うことは、腎機能等に悪影響を及ぼす原因になりうることが懸念されている（非特許文献１）。
　また、運動愛好者やアスリート以外においても、無理なダイエットよって栄養成分の体内補給が不足して骨格筋の減少や筋力低下を来たすことや、老化や筋肉不使用に伴う筋肉の減弱化によって筋力や持久力をはじめとする運動諸機能が衰退すること、更には、運動機能衰退に伴う疲労が問題視されている。
　従って、パフォーマンス向上を目指す運動愛好者やアスリートだけでなく、広く一般人において、効率的な運動機能改善技術が望まれている。
　斯かる観点から、運動機能改善作用を有する成分の探索が行われ、例えば、茶カテキンによる持久力向上作用（特許文献２）、重合体果実ポリフェノール（特許文献３）やフィチン酸（特許文献４）による筋力向上作用等が報告されている。
　更に、近年、リン脂質が運動機能に影響を及ぼす可能性が明らかにされつつあり、ホスファチジルコリンによる運動時の乳酸蓄積抑制作用（非特許文献２）や、ホスファチジルセリンによる持久力向上効果（非特許文献３）等が報告されている。
　一方、我々の生命活動は代謝とよばれる様々な物理・化学的過程の連鎖により産生されるＡＴＰにより支えられている。ミトコンドリアはエネルギー代謝の中心的役割を担っており、脂肪酸のβ酸化や電子伝達系による酸化的リン酸化によりＡＴＰを供給している。
　生体でのエネルギー消費を反映している酸素消費は骨格筋、肝臓、あるいは心臓で多いことが特徴であるが、このことはミトコンドリアが心筋や肝臓、骨格筋に多く分布することと一致しており、エネルギー代謝におけるミトコンドリアの役割の大きさが伺い知れる。生体での酸素消費の９０％以上はミトコンドリアで行われるといわれている。
　近年、ミトコンドリアの機能異常が、生活習慣病や老化関連疾患等と密接に関係していることが明らかにされつつある。老化によるエネルギー代謝の低下にはミトコンドリアＤＮＡの変異や損傷といったミトコンドリア機能の低下が関係していることが知られている（非特許文献４）。
　ミトコンドリア機能の低下は、エネルギー代謝の低下を介して、エネルギー摂取とエネルギー消費のアンバランスを引き起こすことから、生活習慣病の原因となり得る（非特許文献５）。従って、ミトコンドリア機能を維持・向上させ、エネルギー代謝を高めることは、生活習慣病の予防・改善につながり、クオリティオブライフ（ＱＯＬ）に寄与すると考えられる。
　運動は、筋肉のミトコンドリア量を増加させる方法の一つとして知られている（非特許文献６）。従って、運動を行うことは筋肉でのミトコンドリアの増加を介し、生体でのエネルギー消費の増加につながると考えられる。しかしながら、運動の重要性が広く認識されている現代においても、定期的に運動を行うことは現実的にはなかなか難しく、より効果的にエネルギー代謝を促進し、エネルギー消費を増加させる方法が望まれている。
　斯かる観点から、ミトコンドリア機能、エネルギー代謝を高める成分の探索が行われ、エネルギー代謝を促進させる成分として、交感神経活性化作用を有するカフェインやカプサイシンなどが報告されている（非特許文献７、８）。しかしながら、カフェインやカプサイシンは、安全性や刺激性の点等から、その実用性が限定され満足できるものではない。その他のエネルギー代謝促進作用を有する例は、カプシノイド含有組成物（特許文献５）やフラバン類又はフラバノン類（特許文献６）が挙げられる。
　また、近年では、辛味が少なく、低刺激性のカプサイシン類縁体であるカプシエイトのエネルギー代謝促進作用が報告されている（非特許文献９）。
　更に茶カテキンには老化に伴うエネルギー代謝低下、ミトコンドリア機能低下を抑制する作用が見出されている（特許文献７）。また、ミトコンドリア機能活性化作用を有する例は、ベンゾイミダゾール誘導体又はその塩（特許文献８）、１，２－エタンジオール又はその塩（特許文献９）が挙げられる。しかしながら、これら以外のエネルギー代謝やミトコンドリア機能を高める成分は、殆ど知られていない。
　スフィンゴミエリンは、スフィンゴイド塩基と脂肪酸からなるセラミド骨格にホスホコリンが結合した構造を有する化合物であり、体内では脳や神経組織に多く存在することが知られている。近年、その生理機能研究が進められており、消化管の成熟や発達を促進する効果（特許文献１０）や学習能向上効果（特許文献１１）、シアロムチンの分泌促進効果（特許文献１２）等の生理機能を有することが知られている。また、筋肉サテライト細胞の活性化との関連（非特許文献１０）や抗炎症作用（非特許文献１１）が報告されている。
　さらに、スフィンゴミエリンの利用に関して、脂質の消化吸収機能改善剤（特許文献１３）、腸管運動機能不全性疾患治療剤（特許文献１４）等が知られている。
　しかしながら、スフィンゴミエリンが、筋力や持久力等の運動機能に対して、また、ミトコンドリア機能、エネルギー代謝に対して与える影響については、これまで全く知られていない。
特開２００２－０６５２１２号公報 特開２００５－８９３８４号公報 国際公開２００５／０７４９６２号パンフレット 特開２００９－１０７９８７号公報 特開２００４－１４９４９４号公報 特開２００７－３１４４４６号公報 特開２００８－６３３１８号公報 特開２００４－６７６２９号公報 特開２００２－３２２０５８号公報 特開２０００－２５０５６３公報 特開２００７－２４６４０４公報 特開２００７－１１２７９３公報 特開平１１－２６９０７４号公報 特開２００３－２５２７６５号公報
Ａｎｄｅｒｓｏｎ、ＪＡＭＡ、２２３、１９７３ Ｖｏｎ　Ａｌｌｗｏｒｄｅｎ、Ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄｓ、ＡＯＣＳ　Ｐｒｅｓｓ、１９９５ Ｋｉｎｇｓｌｅｙ、Ｍｅｄ　Ｓｃｉ　Ｓｐｏｒｔｓ　Ｅｘｅｒｃ、　３８、２００６ 岩波講座　現代医学の基礎　１９９９　１２（２）：５５－５８． Ｒｉｔｚ　Ｐ．Ｄｉａｂｅｔｅｓ　Ｍｅｔａｂ．　２００５　２：５Ｓ６７－５Ｓ７３． Ｈｏｌｌｏｓｚｙ　ＪＯ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．２００８　５９：５－１８． Ｄｕｌｌｏｏ　ＡＧ．Ａｍ　Ｊ　Ｃｌｉｎ　Ｎｕｔｒ．１９８９　４９（１）：４４－５０． Ｋａｗａｄａ　Ｔ．Ｐｒｏｃ　Ｓｏｃ　Ｅｘｐ　Ｂｉｏｌ　Ｍｅｄ．１９８６　１８３（２）：２５０－６． Ｏｈｎｕｋｉ　Ｋ．Ｂｉｏｓｃｉ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍ．　２００１　６５（１２）：２７３５－４０． Ｎａｇａｔａ　Ｙ．Ｊ　Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍ．２００６　５４（４）：３７５－３８４． Ｆｕｒｕｙａ　Ｈ．Ｉｎｔ　Ｊ　Ｖｉｔａｍ　Ｎｕｔｒ　Ｒｅｓ．２００８　７８（１）：４１－４９．
　本発明は、下記（１）～（８）に係るものである。
（１）スフィンゴミエリンを有効成分とする運動機能改善剤。
（２）スフィンゴミエリンを有効成分とする持久力向上剤。
（３）スフィンゴミエリンを有効成分とする筋力向上剤。
（４）スフィンゴミエリンを有効成分とする筋力低下抑制剤。
（５）スフィンゴミエリンを有効成分とする抗疲労剤。
（６）スフィンゴミエリンを有効成分とするミトコンドリア機能向上剤。
（７）スフィンゴミエリンを有効成分とするエネルギー消費促進剤。
（８）スフィンゴミエリンを有効成分とする脂質燃焼促進剤。
遊泳持久力の推移を示すグラフ。Ｅｘは標準食摂取＋運動群、ＳＰＭは０．２５％スフィンゴミエリン食摂取＋運動群を示す。 摘出ひらめ筋及び長指伸筋の筋力を示すグラフ。Ｃｏｎｔは標準食摂取群、Ｅｘは標準食摂取＋運動群、ＳＰＭは０．２５％スフィンゴミエリン食摂取＋運動群を示す。 摘出ひらめ筋の筋力を示すグラフ。Ｎｏｒｍａｌは標準食摂取＋未処置（非尾懸垂）群、Ｃｏｎｔは標準食摂取＋尾懸垂群、ＳＰＭは０．２５％スフィンゴミエリン食摂取＋尾懸垂群を示す。＃は、Ｎｏｒｍａｌ群に対する有意差を示す。
　本発明は、食経験が豊富で安全性が高く、優れた運動機能改善作用、ミトコンドリア機能向上作用、エネルギー消費促進作用、及び脂質燃焼促進作用を示す医薬品、医薬部外品、食品及び飼料に配合して用いる素材を提供することに関する。
　本発明者らは、運動機能改善、ミトコンドリア機能向上、エネルギー消費促進、脂質燃焼促進に関して有効な成分の探索を行った結果、スフィンゴミエリンに運動機能改善作用、持久力向上作用、筋力向上作用、筋力低下抑制作用、ミトコンドリア機能向上作用、エネルギー消費促進作用、及び脂質燃焼促進作用の効果があり、これが当該作用効果を発揮し得る医薬品、医薬部外品、飲食品及び飼料の有効成分として有用であることを見出した。
　本発明の運動機能改善剤、持久力向上剤、抗疲労剤、筋力向上剤、及び筋力低下抑制剤は、高齢者を含む幅広い年齢層において、運動時、及び労働を含む日常の活動時における運動機能の改善、持久力向上、抗疲労、筋力向上、又は筋力低下抑制のための食品、医薬品、医薬部外品又は飼料に有効成分として配合するための素材として有用である。
　また、ミトコンドリア機能向上剤、エネルギー消費促進剤、及び脂質燃焼促進剤は、ミトコンドリア機能やエネルギー代謝低下の予防・改善のための食品、医薬品、医薬部外品又は飼料に有効成分として配合するための素材として有用である。
　本発明において用いることができるスフィンゴミエリンは、特に限定されず、化学的に合成されたものや、天然由来のものが挙げられる。
　例えば、スフィンゴミエリンの化学的合成法として、１）ホスホロアミダイトを経由する方法（Ｗｅｉｓ、Ｃｈｅｍ　Ｐｈｙｓ　Ｌｉｐ、３、１９９９）、２）環状ホスフェートを経由する方法（Ｄｏｎｇ、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ、５２９１、１９９１）、あるいは３）環状ホスファイトを経由する方法（Ｂｙｕｎ、Ｊ　Ｏｒｇ　Ｃｈｅｍ、６４９５、１９９４）により、セラミドの１位水酸基にホスホコリンを導入してスフィンゴミエリンに変換する方法が知られている。
　また、牛乳から得られる乳脂肪球皮膜成分、透析、硫安分画、ゲルろ過、等電点沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、溶媒分画等の手法により精製（Ｓａｎｃｈｅｚ－Ｊｕａｎｅｓ、Ｉｎｔ　Ｄａｉｒｙ　Ｊ、２７３、２００９）することで、高純度のスフィンゴミエリンを得ることができる。
　さらに、スフィンゴミエリンとして市販品を用いることもできる。斯かる市販品としては、日油（株）「牛乳由来スフィンゴミエリン：ＮＭ－７０」や「卵黄由来スフィンゴミエリン：ＮＭ－１０」等が挙げられる。
　後記実施例に示すように、スフィンゴミエリンは、マウスにおいて、遊泳時間を有意に延長させ、ひらめ筋の筋力を有意に増大させたことから、持久力向上作用、筋力向上作用、及びこれら運動機能の向上に裏打ちされる抗疲労作用を有する。また、スフィンゴミエリンは、筋肉不使用（尾懸垂）処置により筋力が低下するマウスにおいて、筋力の低下を有意に抑制することから、筋力低下抑制作用を有する。
　持久力や筋力は身体を動かすための代表的な運動機能であることから、スフィンゴミエリンは、ヒトを含む動物に投与又は摂取して、運動並びに日常の動作及び労働を含む広義の運動に対して、運動機能の改善、持久力向上、筋力向上、抗疲労を図るための方法に、又は筋力低下抑制を図るための方法に使用することができる。
　本発明において、運動機能改善とは、筋力や持久力等の向上・改善を介し、アスリートや運動愛好者の運動能力を向上・改善させることのみならず、筋萎縮やロコモティブシンドローム発症等により運動器機能が低下している者の身体活動度を向上・改善させることを云う。なお、ロコモティブシンドロームとは、運動器症候群のことを指し、原因として運動器自体の疾患や加齢に伴う運動器機能不全が考えられている。加齢に伴う運動器機能不全としては、筋力低下、持久力低下、反応時間延長、運動速度の低下、巧緻性低下、深部感覚低下、バランス能力低下等が挙げられる。さらに、加齢に加え運動不足になると、これらの筋力やバランス能力の低下等とあいまって運動器機能全般の低下が起こり、容易に転倒しやすくなる等の弊害が現れる。そのため、本発明のスフィンゴミエリンは、ロコモティブシンドロームや加齢性筋減弱症（サルコペニア）を処置するため、具体的には、ロコモティブシンドロームの発症リスクの低下、予防又は改善、加齢性筋減弱症（サルコペニア）の発症リスクの低下、予防又は改善のために使用することができる。
　また、後記実施例に示すように、スフィンゴミエリンは、ミトコンドリア機能向上作用、エネルギー消費促進作用、脂質燃焼促進作用を有する。
　従って、スフィンゴミエリンは、ヒトを含む動物に投与又は摂取して、ミトコンドリア機能の向上、エネルギー消費の促進、及び脂質燃焼の促進を図るための方法に使用することができる。
　ミトコンドリアは生体内の多くの細胞に存在し、特に重要な機能として酸化的リン酸化反応によるＡＴＰ産生を担っている。すなわち、本発明においてミトコンドリア機能とは、糖質や脂質等の栄養素から、細胞の生存／活動エネルギーを獲得することをいう。また、ミトコンドリアの機能異常が、生活習慣病や老化関連疾患等と密接に関係していると考えられているため、本発明のスフィンゴミエリンは、肥満や糖尿病を始めとするインスリン抵抗性関連疾患、加齢や不活動による虚弱や疲労の予防・改善のために使用することができる。
　また、本発明においてエネルギー消費とは、栄養素（エネルギー源）が生体各組織において代謝され、化学エネルギーあるいは熱エネルギーに変換されることをいい、エネルギー消費量はその過程で消費される酸素量から算出されるものであり、個体レベルのマクロな物理化学エネルギー産生量を指す。すなわち、エネルギー消費促進作用とは、上記のように定義されるエネルギー消費量を増加させる作用のことをいう。また、脂質燃焼とは脂肪酸が生体各組織において代謝され、化学エネルギーあるいは熱エネルギーに変換されることをいう。
　脂質燃焼量は、その酸化的代謝過程で消費される酸素量と排出される二酸化炭素量から例えば下記のＰｅｒｏｎｎｅｔらの式（ｉ）により算出されるものであり（Ｐｅｒｏｎｎｅｔら、Ｃａｎ　Ｊ　Ｓｐｏｒｔ　Ｓｃｉ．　１９９１　１６：２３－２９）、個体レベルの脂質由来のエネルギー産生量を指す。すなわち、脂肪燃焼促進作用とは、上記のように定義される脂肪燃焼量を増加させる作用のことをいう。
　脂質燃焼量＝１．６９５×（１－１．７０１／１．６９５×呼吸商）×酸素消費量　　（ｉ）
　（但し、呼吸商＝二酸化炭素排出量／酸素消費量）
　また、スフィンゴミエリンは、運動機能改善剤、持久力向上剤、筋力向上剤、抗疲労剤、筋力低下抑制剤（以下、「運動機能改善剤等」とする）として、或いは、ミトコンドリア機能向上剤、エネルギー消費促進剤、脂質燃焼促進剤（以下、「ミトコンドリア機能向上剤等」とする）として使用することができ、さらに当該運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を製造するために使用することができる。このとき、当該運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等には、当該スフィンゴミエリンを単独で、又はこれ以外に、必要に応じて適宜選択した担体等の、配合すべき後述の対象物において許容されるものを使用してもよい。なお、当該製剤は配合すべき対象物に応じて常法により製造することができる。
　本発明の運動機能改善剤等は、運動機能改善、持久力向上、筋力向上、抗疲労、筋力低下抑制の各効果を発揮する、ヒト若しくは動物用の医薬品、医薬部外品、食品、又は飼料の有効成分として配合して使用可能である。また、本発明の運動機能改善剤等は、運動不足者や中高年者、ベッドレスト者、或いはアスリートや運動愛好者における持久力向上、筋力向上、抗疲労、筋力低下抑制をコンセプトとし、必要に応じてその旨を表示した食品、機能性食品、病者用食品、特定保健用食品に応用できる。
　また、本発明のミトコンドリア機能向上剤等は、ヒト及び動物に投与することができる他、各種飲食品、医薬品、ペットフード等の有効成分として配合して使用することができる。食品としては、ミトコンドリア機能の向上、あるいはエネルギー消費促進及び生活習慣病の予防・改善・発症リスクの低下等の生理機能をコンセプトとし、必要に応じてその旨を表示した飲食品、機能性飲食品、病者用飲食品、特定保健用食品等に応用できる。
　本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を医薬品、医薬部外品の有効成分として用いる場合の投与形態としては、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又は注射剤、坐剤、吸入薬、経皮吸収剤、外用剤等による非経口投与が挙げられる。また、このような種々の剤型の製剤を調製するには、本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を単独で、又は他の薬学的に許容される賦形剤、結合剤、増量剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、嬌味剤、香料、被膜剤、担体、希釈剤等を適宜組み合わせて用いることができる。また、これらの投与形態のうち、好ましい形態は経口投与であり、経口用液体製剤を調製する場合は、嬌味剤、緩衝剤、安定化剤等を加えて常法により製造することができる。
　本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を食品の有効成分として用いる場合、当該食品の形態としては、牛乳、加工乳、乳飲料、ヨーグルト、清涼飲料水、茶系飲料、コーヒー飲料、果汁飲料、炭酸飲料、ジュース、ゼリー、ウエハース、ビスケット、パン、麺、ソーセージ等の飲食品や栄養食等の各種食品の他、さらには、上述した経口投与製剤と同様の形態（錠剤、カプセル剤、シロップ等）の栄養補給用組成物が挙げられる。
　種々の形態の食品を調製するには、本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を単独で、又は他の食品材料や、溶剤、軟化剤、油、乳化剤、防腐剤、香科、安定剤、着色剤、酸化防止剤、保湿剤、増粘剤、スフィンゴミエリン以外の有効成分等を適宜組み合わせて用いることができる。
　本発明の運動機能改善剤等は、運動機能改善用食品、持久力向上用食品、抗疲労用食品、筋力向上用食品、ペットフード等に配合することが可能である。
　また、本発明の運動機能改善剤等は、適当量の栄養補給が困難な高齢者やベッドレスト状態の病者においては、経腸栄養剤等の栄養組成物の形態として配合することが可能である。
　また、本発明のミトコンドリア機能向上剤等を配合した食品は、ミトコンドリア機能向上用食品、エネルギー消費促進用食品、脂質燃焼促進用食品として用いることが可能である。
　また、本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を飼料の有効成分として用いる場合には、全ての家畜の飼料に広範に用いることができ、例えば、牛、豚、鶏、羊、馬、山羊等に用いる家畜用飼料、ウサギ、ラット、マウス等に用いる小動物用飼料、マグロ、ウナギ、タイ、ハマチ、エビ等に用いる魚介類用飼料、犬、猫、小鳥、リス等に用いるペットフード等が挙げられる。
　飼料には本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等の他に、肉類、蛋白質、穀物類、ぬか類、粕類、糖類、野菜、ビタミン類、ミネラル類等一般に用いられる飼料原料、又は溶剤、軟化剤、油、乳化剤、防腐剤、香科、安定剤、着色剤、酸化防止剤、保湿剤、増粘剤等を適宜配合し、常法により当該飼料を製造することができる。
　本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を含む飲料、例えば乳飲料、清涼飲料水、茶系飲料等に対するスフィンゴミエリンの配合量（乾燥物換算）は、通常０．０００１～１．０質量％、さらに０．００１～０．５質量％、特に０．０１～０．２質量％とするのが好ましい。
　本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等を含む飲料以外の食品や飼料、また医薬品、例えば錠剤、顆粒剤、カプセル剤等の経口用固形製剤、内服液剤、シロップ剤等の経口用液体製剤の場合には、スフィンゴミエリン（乾燥物換算）は、通常０．００２～５０質量％、さらに０．０２～２５質量％、特に０．２～１０質量％とするのが好ましい。尚、スフィンゴミエリンは、溶解状態であっても、分散状態であっても良く、その存在状態は問わない。
　本発明の運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等の摂取量は、剤形や用途によって異なるが、スフィンゴミエリンは、成人に対して１日あたり、０．１～１０００ｍｇ／６０ｋｇ体重とするのが好ましく、特に１～２５０ｍｇ／６０ｋｇ体重、更に５～１００ｍｇ／６０ｋｇ体重となるよう、医薬、飲食品や飼料への配合量等を調整すればよい。
　また、運動機能改善剤等、ミトコンドリア機能向上剤等は、任意の投与・摂取計画に従って投与され得るが、１日１回～数回に分けて投与・摂取することが好ましい。
　本発明の運動機能改善剤等は、特に限定されないが、身体活動時に投与又は摂取するのが好ましく、特に投与又は摂取に運動を組み合わせるのが好ましい。運動を組み合わせる場合には、運動前後１時間以内に摂取することが好ましい。組み合わせる運動としては、継続して行うことにより筋力低下を抑制できる強度又は筋力を向上できる強度の運動が挙げられる。
　また、上記製剤は、１週間に週３日以上、特に５日以上投与又は摂取するのが好ましく、毎日投与又は摂取するのが更に好ましい。また、投与又は摂取する継続期間は、２週間以上とするのが好ましく、４週間以上とするのが更に好ましい。
　投与又は摂取対象者としては、それを必要としている者であれば特に限定されないが、本発明の運動機能改善剤等は運動機能の向上・改善を図ることができることから、特に、運動愛好者やアスリート、ロコモティブシンドローム発症者、加齢性筋減弱症（サルコペニア）者、神経・筋疾患（炎症性筋疾患、内科的疾患に伴うミオパチー、筋ジストロフィー、先天性ミオパチー、ミトコンドリア脳筋症、糖原病等）者、運動不足者、ベッドレスト者、外科的/内科的疾患後のリハビリトレーニング者における投与又は摂取が有効である。
　また、ミトコンドリア機能向上剤等は、特に限定されないが、日常活動時、例えば家事や業務中、通勤通学等の際に投与又は摂取するのが好ましい。また、上記製剤は、１週間に週３日以上、特に５日以上投与又は摂取するのが好ましく、毎日投与又は摂取するのが更に好ましい。また、投与又は摂取する継続期間は、２週間以上とするのが好ましく、４週間以上とするのが更に好ましい。
　投与又は摂取対象者としては、それを必要としている者であれば特に限定されないが、本発明のミトコンドリア機能向上剤等はミトコンドリアの機能の向上、エネルギー消費の促進、脂質燃焼の促進を図ることができることから、特に、肥満者、糖尿病者等のインスリン抵抗性発症者、高齢者、その他ミトコンドリア機能障害関連疾患（福原病、リー脳症、ミトコンドリア糖尿病、レーバー病、Ｐｅａｒｓｏｎ病、カーンズ・セイヤー症候群、脳卒中様症候群等のミトコンドリア病、脂肪肝疾患等）者における投与又は摂取が有効である。
製造例１　スフィンゴミエリンの調製
　ミルクリン脂質ＰＣ－５００（フォンテラジャパン社より入手、スフィンゴミエリン８．８質量％（以下、「％」とする）含有）２０１ｇをとり、アセトン４０００ｍＬを加え、氷冷下にホモミキサー（ＴＫオートホモミキサー、特殊機化工業社製）にて分散した。その後、遠心分離により、アセトン可溶画分（中性脂質）を除去した。得られたアセトン不溶画分Ａに、クロロホルム８００ｍＬ、メタノール４００ｍＬ、水３００ｍＬを加え、液々抽出し、クロロホルム層を採取した。クロロホルム層は減圧濃縮し、クロロホルム画分Ａ　１５４ｇを得た。
　得られたクロロホルム画分Ａに、水酸化カリウム２８．０５ｇおよびメタノール１０００ｍＬを加え、窒素下、３７℃で１５時間攪拌し、加水分解を行なった。反応終了後、クロロホルム２０００ｍＬ、水７５０ｍＬを加え、液々分配し、クロロホルム層を採取した。クロロホルム層は、減圧濃縮した後、酢酸１５ｍＬで中和し、クロロホルム４００ｍＬ、メタノール２００ｍＬ、水１５０ｍＬを加え、再度液々抽出を行なった。クロロホルム層を採取し、減圧濃縮し、クロロホルム画分Ｂ　９０ｇを得た。
　得られたクロロホルム画分Ｂに、アセトン１２００ｍＬを加え、氷冷下にホモミキサー（ＴＫオートホモミキサー、特殊機化工業社製）にて分散した。その後、遠心分離により、アセトン可溶画分（遊離脂肪酸）を除去した。同様の操作をさらに２回繰り返し、アセトン不溶画分Ｂ　４４ｇを得た。
　得られたアセトン不溶画分Ｂに、ヘキサン４００ｍＬ、メタノール４００ｍＬ、水１５０ｍＬ、２８％アンモニア水５０ｍＬを加え、液々抽出を行い、ヘキサン層を採取した。ヘキサン層には、さらにメタノール４００ｍＬ、水１５０ｍＬ、２８％アンモニア水５０ｍＬを加え、洗浄した。得られたヘキサン層は、減圧濃縮し、ヘキサン画分２７ｇを得た。
　得られたヘキサン画分のうち２２ｇを用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行った。すなわち、シリカゲル（シリカゲル６０、Ｍｅｒｃｋ社製）１ｋｇに、ヘキサン画分のクロロホルム溶液を吸着させた後、クロロホルム／メタノール混合溶媒で供雑物を溶出した後、メタノール２１Ｌで溶出し、精製スフィンゴミエリン画分１６ｇ（収率：８％）を得た。
試験例１　スフィンゴミエリンの持久力向上、筋力向上効果
＜方法＞
　スフィンゴミエリンは、上記製造例１の方法に従い、ミルクリン脂質（ＰＣ－５００、フォンテラジャパン）より抽出した。
　１週間の予備飼育後、９週齢の雄性ＢＡＬＢ／ｃマウス（日本チャールスリバー）を体重と遊泳持久力〔後記方法により、マウス用流水プール（京大松元式運動量測定流水槽：縦×横×深さ　９０×４５×４５ｃｍ、水深３８ｃｍ、水温３４℃（Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ、Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓｉｏｌ．８１：１８４３－１８４９，１９９６））を用いて限界遊泳時間を測定〕が等しくなるように３群（Ｃｏｎｔ群、Ｅｘ群、ＳＰＭ群）に分けた（各群８匹）。
　群分け後、Ｃｏｎｔ群およびＥｘ群のマウスにはコントロール食（１０％脂質、２０％カゼイン、５５．５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン（商品名：ビタミン混合ＡＩＮ－７６、オリエンタルバイオサービス）、４％ミネラル（商品名：ミネラル混合ＡＩＮ－７６、オリエンタルバイオサービス）を、また、ＳＰＭ群のマウスには、製造例１によるスフィンゴミエリンを含む試験食（１０％脂質、２０％カゼイン、５５．２５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン、４％ミネラル、０．２５％スフィンゴミエリン）を、１３週間給餌した。
　給餌期間中、Ｅｘ群およびＳＰＭ群のマウスにおいては、マウス用流水プールを用いて限界遊泳時間を週に１度測定した。限界遊泳時間は、遊泳開始から、７Ｌ／ｍｉｎの流量でマウスが呼吸のために７秒間水面に浮上できなくなるまでの時間とした。尚、この間、マウスを運動に慣らすため、週２回の遊泳トレーニング（６Ｌ／ｍｉｎ、３０ｍｉｎ）を施した。
　１３週間飼育後、解剖に供し、摘出ひらめ筋及び長指伸筋の筋力を測定した。摘出筋の筋力測定は、Ｃａｎｎｏｎらの方法（Ｂｉｏｍｅｄ　Ｓｃｉ　Ｉｎｓｔｒｕｍ、２００５）に準じて行った。すなわち、マウスよりひらめ筋及び長指伸筋を摘出、縫合糸（＃５－０　ｓｉｌｋ）を用いてトランスデューサー（ＷＰＩ、ＦＯＲＴ１００）に固定し、３７℃のＫｒｅｂｓ溶液中（９５％－Ｏ２、５％－ＣＯ２通気）に浸漬した。２本のプラチナ電極より、４０Ｈｚ、３３０ｍｓ、１０Ｖの電気刺激を施し、トランスデューサーより得られるシグナルを筋力（ｇ／ｍｇ　ｍｕｓｃｌｅ）として測定した。
＜結果＞
　図１に、スフィンゴミエリンが遊泳持久力に及ぼす影響を示す。スフィンゴミエリン投与マウスでは、投与開始後早期から持久力の向上が認められ、投与開始５週後以降は、Ｃｏｎｔ群に対して有意な持久力向上を認めた。また、図２に、スフィンゴミエリンが筋力向上に及ぼす影響について示す。スフィンゴミエリン投与マウスでは、ひらめ筋及び長指伸筋の筋力が有意な高値を示した。
　持久力や筋力は身体を動かすための代表的な運動機能であり、また、運動機能が向上することにより、身体疲労に対する耐性が向上すると考えられる。したがって本試験において、スフィンゴミエリンは、運動機能の改善、持久力向上、筋力向上、及び抗疲労に有効であることが明らかとなった。
試験例２　スフィンゴミエリンの筋力低下抑制効果
＜方法＞
　雄性ＢＡＬＢ／ｃマウス（９週齢）を１週間予備飼育し、体重を基準に３群（Ｎｏｒｍａｌ群、Ｃｏｎｔ群、ＳＰＭ群）に群分けした（各群ｎ＝８）。
　群分け後、Ｎｏｒｍａｌ群およびＣｏｎｔ群のマウスには、コントロール食（１０％脂質、２０％カゼイン、５５．５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン、４％ミネラル）を、また、ＳＰＭ群のマウスには、製造例１によるスフィンゴミエリンを含む試験食（１０％脂質、２０％カゼイン、５５．２５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン、４％ミネラル、０．２５％スフィンゴミエリン）を、２週間給餌した。
　試験飼料を２週間給餌した後、Ｃｏｎｔ群及びＳＰＭ群のマウスに尾懸垂処置を施し、後肢筋群（ひらめ筋等）への重力荷重を排した。荷重が減じた筋は廃用性筋萎縮を呈し、筋質量や筋力が低下する。Ｎｏｒｍａｌ群のマウスには、尾懸垂処置を施さなかった。
　尾懸垂処置７日後、マウスを解剖に供し、摘出ひらめ筋の筋力を測定した。摘出筋の筋力測定は、試験例１と同様の方法で行った。
＜結果＞
　図３に、摘出ひらめ筋の筋力を示す。尾懸垂処置に伴い、Ｃｏｎｔ群及びＳＰＭ群の筋力は、有意に低下した。一方、ＳＰＭ群の筋力は、Ｃｏｎｔ群に対して有意な高値を示した。したがって本結果より、スフィンゴミエリンによる筋力低下抑制効果が明らかとなった。
試験例３　スフィンゴミエリンのエネルギー消費及び脂質燃焼促進作用
　スフィンゴミエリンのエネルギー消費及び脂質燃焼促進作用に対する評価を下記の通り行った。スフィンゴミエリンは、上記製造例１の方法に従い、ミルクリン脂質（ＰＣ－５００、フォンテラジャパン）より抽出した。
　１週間の予備飼育後、９週齢のＢＡＬＢ／ｃマウス（雄：オリエンタルバイオサービス）を体重が等しくなるように２群に分けた（各群８匹）。
　その後、コントロール食（１０％脂質、２０％カゼイン、５５．５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン（商品名：ビタミン混合ＡＩＮ－７６、オリエンタルバイオサービス）、４％ミネラル（商品名：ミネラル混合ＡＩＮ－７６、オリエンタルバイオサービス））、またはスフィンゴミエリンを含む試験食（１０％脂質、２０％カゼイン、５４．５％ポテトスターチ、８．１％セルロース、０．２％メチオニン、２．２％ビタミン、４％ミネラル、０．２５％スフィンゴミエリン）を、９週間与え、１０週目に呼気分析に供した。
　マウスを呼気分析用チャンバーに移し、４８時間環境に馴化させた後、Ａｒｃｏ－２０００ｓｙｓｔｅｍ（アルコシステム）を用いて各マウスの酸素消費量及び呼吸商を２４時間測定した。ここでいう酸素消費量とは、エネルギー消費量（１ｍｉｎ当たりのマウス体重１ｋｇにおける酸素消費量ｍＬ（ｍＬ／ｋｇ／ｍｉｎ））を指し、呼吸商は二酸化炭素排出量と酸素消費量の比を指す。これら酸素消費量と呼吸商より、Ｐｅｒｏｎｎｅｔの式（Ｐｅｒｏｎｎｅｔ　Ｆ，　ａｎｄ　Ｍａｓｓｉｃｏｔｔｅ　Ｄ　（１９９１）　Ｃａｎ　Ｊ　Ｓｐｏｒｔ　Ｓｃｉ　１６：２３－２９．）を用いて、脂質燃焼量を算出した。表２に２４時間の平均エネルギー消費量（ｍＬ／ｋｇ／ｍｉｎ）、平均脂質燃焼量（ｍｇ／ｋｇ／ｍｉｎ）を示す。
　１３週間飼育後に各群のマウスの腓腹筋を採取し、ＲＮｅａｓｙ　Ｆｉｂｒｏｕｓ　Ｔｉｓｓｕｅ　Ｍｉｎｉ　Ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ）を用いて、ＲＮＡサンプルを得た。各ＲＮＡサンプルを定量し、１反応あたりのＲＮＡ量を１２５ｎｇとして反応液中（１ｘＰＣＲ　ｂｕｆｆｅｒ　ＩＩ（アプライドバイオシステム社）、５ｍＭ　ＭｇＣｌ２、１ｍＭ　ｄＮＴＰ　ｍｉｘ、２．５μＭ　Ｏｌｉｇｏ　ｄ〔Ｔ〕１８（Ｎｅｗ　Ｅｎｇｌａｎｄ　Ｂｉｏｌａｂｓ社）、１Ｕ／ｍｌ　ＲＮａｓｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ（タカラバイオ社））で逆転写反応を行い、ｃＤＮＡを得た。反応条件は４２℃、１０分間、５２℃、３０分間、９９℃、５分間とした。
　得られたｃＤＮＡを鋳型として、ＡＢＩ　ＰＲＩＳＭ　７７００　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（アプライドバイオシステムズ社）により定量的ＰＣＲを行った。３６Ｂ４ｍＲＮＡの発現量を基準として補正し、相対的ｍＲＮＡ発現量として表した。プライマーとして３６Ｂ４（ＧｅｎＢａｎｋ：　ＮＭ＿００７４７５、Ｆｏｒｗａｒｄ：ＧＡＣＡＴＣＡＣＡＧＡＧＣＡＧＧＣＣＣＴ（配列番号１）、Ｒｅｖｅｒｓｅ：ＴＣＴＣＣＡＣＡＧＡＣＡＡＴＧＣＣＡＧＧ（配列番号２））、ＰＧＣ－１α（ＧｅｎＢａｎｋ：ＮＭ＿００８９０４、Ｆｏｒｗａｒｄ：ＣＣＧＡＧＡＡＴＴＣＡＴＧＧＡＧＣＡＡＴ（配列番号３）、Ｒｅｖｅｒｓｅ：ＴＴＴＣＴＧＴＧＧＧＴＴＴＧＧＴＧＴＧＡ（配列番号４））を用いた。結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、スフィンゴミエリンを含有する試験食を摂取したマウスでは、対照食群と比較して、ミトコンドリア新生や脂肪燃焼に関与するＰＧＣ－１α遺伝子発現が腓腹筋において有意に高いことがわかる。従って、スフィンゴミエリンはミトコンドリア機能向上剤として有用である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から、スフィンゴミエリンを含有する試験食を摂取したマウスでは、対照食群と比較して、酸素消費量及び脂質燃焼量が有意に多いことがわかる。従って、スフィンゴミエリンはエネルギー消費促進剤及び脂質燃焼促進剤として有用である。
製剤例
処方例１　運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用ゼリー食品
　カラギーナンとローカストビーンガムの混合ゲル化剤０．６５％、グレープフルーツの５０％の濃縮果汁５．０％、クエン酸０．０５％、ビタミンＣ０．０５％、およびスフィンゴミエリン（日油社製　ＮＭ－７０）を０．１％混合し、これに水を加えて１００％に調整し、６５℃で溶解した。更に少量のグレープフルーツフレーバーを添加して８５℃で５分間保持して殺菌処理後、１００ｍＬの容器に分注した。８時間静置して徐冷しながら５℃に冷却して、ゲル化させ、口に含んだ時に口溶け性が良好で、果実風味を有し食感良好なスフィンゴミエリンを含有するゼリー食品を得た。
処方例２　運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用錠剤
　アスコルビン酸１８０ｍｇ、クエン酸５０ｍｇ、アスパルテーム１２ｍｇ、ステアリン酸マグネシウム２４ｍｇ、結晶セルロース１２０ｍｇ、乳糖５９４ｍｇ、およびスフィンゴミエリン（日油社製　ＮＭ－１０）１２０ｍｇからなる処方（１日量２２００ｍｇ）で、日本薬局方（製剤総則「錠剤」）に準じて錠剤を製造し、スフィンゴミエリンを含有する錠剤を得た。
処方例３　運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用ビタミン内服液
　タウリン８００ｍｇ、ショ糖２０００ｍｇ、カラメル５０ｍｇ、安息香酸ナトリウム３０ｍｇ、ビタミンＢ１硝酸塩５ｍｇ、ビタミンＢ２　２０ｍｇ、ビタミンＢ６　２０ｍｇ、ビタミンＣ　２０００ｍｇ、ビタミンＥ　１００ｍｇ、ビタミンＤ３　２０００ＩＵ、ニコチン酸アミド２０ｍｇ、精製スフィンゴミエリン（製造例１）５０ｍｇ、ロイシン２００ｍｇ、イソロイシン１００ｍｇ、バリン１００ｍｇを適量の精製水に加えて溶解し、リン酸水溶液でｐＨ３に調節した後、更に精製水を加えて全量を５０ｍＬとした。これを８０℃で３０分滅菌して、スフィンゴミエリン及びアミノ酸類を含有する運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用飲料を得た。
処方例４　運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用乳系飲料
　乳カゼイン３．４ｇ、分離大豆タンパク質１．６７ｇ、デキストリン１４．８６ｇ、ショ糖１．３ｇ、大豆油１．７５ｇ、シソ油０．１８ｇ、大豆リン脂質０．１４ｇ、グリセリン脂肪酸エステル０．０７ｇ、ミネラル類０．６０ｇ、ビタミン類０．０６ｇ、精製スフィンゴミエリン（製造例１）１００ｍｇに精製水を加え、常法に従い、レトルト殺菌し、スフィンゴミエリンを含有する運動機能改善用、ミトコンドリア機能向上用又はエネルギー消費促進用飲料（１００ｍＬ）を得た。

Claims (38)

  1. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする運動機能改善剤。
  2. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする持久力向上剤。
  3. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする筋力向上剤。
  4. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする筋力低下抑制剤。
  5. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする抗疲労剤。
  6. 　スフィンゴミエリンを有効成分とするミトコンドリア機能向上剤。
  7. 　スフィンゴミエリンを有効成分とするエネルギー消費促進剤。
  8. 　スフィンゴミエリンを有効成分とする脂質燃焼促進剤。
  9. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する運動機能改善方法。
  10. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する持久力向上方法。
  11. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する筋力向上方法。
  12. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する筋力低下抑制方法。
  13. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する抗疲労方法。
  14. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取するミトコンドリア機能向上方法。
  15. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取するエネルギー消費促進方法。
  16. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取する脂質燃焼促進方法。
  17. 　運動機能改善剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  18. 　持久力向上剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  19. 　筋力向上剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  20. 　筋力低下抑制剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  21. 　抗疲労剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  22. 　ミトコンドリア機能向上剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  23. 　エネルギー消費促進剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  24. 　脂質燃焼促進剤を製造するためのスフィンゴミエリンの使用。
  25. 　運動機能改善に使用するためのスフィンゴミエリン。
  26. 　持久力向上に使用するためのスフィンゴミエリン。
  27. 　筋力向上に使用するためのスフィンゴミエリン。
  28. 　筋力低下抑制に使用するためのスフィンゴミエリン。
  29. 　抗疲労に使用するためのスフィンゴミエリン。
  30. 　ミトコンドリア機能向上に使用するためのスフィンゴミエリン。
  31. 　エネルギー消費促進に使用するためのスフィンゴミエリン。
  32. 　脂質燃焼促進に使用するためのスフィンゴミエリン。
  33. 　運動愛好者又はアスリートの運動機能を改善させるものである請求項９記載の運動機能改善方法。
  34. 　運動不足者の運動機能を改善させるものである請求項９記載の運動機能改善方法。
  35. 　神経・筋疾患者の運動機能を向上させるものである請求項９記載の運動機能改善方法。
  36. 　リハビリトレーニング者の運動機能を向上させるものである請求項９記載の運動機能改善方法。
  37. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取するロコモティブシンドロームの発症リスクの低下、予防又は改善方法。
  38. 　スフィンゴミエリンを投与又は摂取するサルコペニアの発症リスクの低下、予防又は改善方法。
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