WO2023210679A1 - 脳機能改善用組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a composition for improving brain function.
- the present invention also relates to a composition for promoting brain-derived neurotrophic factor production.
- BDNF protein Brain-derived neurotrophic factor
- BDNF Brain-derived neurotrophic factor
- BDNF protein Brain-derived neurotrophic factor
- BDNF is a secreted protein whose primary amino acid structure is completely conserved among mammals such as humans, mice, and pigs.
- BDNF is thought to play an important role in maintaining the survival of neurons and controlling synaptic plasticity, which is the basis of memory and learning. For example, it has been reported that memory, learning, and cognitive functions are improved by promoting BDNF production (Non-Patent Document 1). Until now, the involvement of aroma components in the control of BDNF production has not been known.
- An object of the present invention is to provide a novel composition for improving brain function and a composition for promoting BDNF production.
- the present inventors have recently discovered that the amount of Bdnf gene expression is significantly increased by adding a cacao nib extract with a fruity, roasted, or nutty aroma to nerve cells.
- the present inventors also selected aroma components considered to be important components of the above-mentioned aroma characteristics and added them to nerve cells, and found that the addition of isovaleraldehyde significantly increased the expression level of Bdnf gene.
- the present inventors also found that the amount of BDNF produced was significantly increased by adding isovaleraldehyde to nerve cells.
- the present inventors also verified the involvement of CREB phosphorylation and its phosphorylating enzyme protein kinase A (PKA) in the promotion of BDNF production by isovaleraldehyde, and found that the addition of isovaleraldehyde to neurons It was found that while the CREB phosphorylation level was significantly increased, the increase in the CREB phosphorylation level was abolished in the presence of a PKA inhibitor.
- PKA protein kinase A
- a composition for maintaining and/or improving brain function and an agent for maintaining and/or improving brain function comprising isovaleraldehyde as an active ingredient.
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- a CREB phosphorylation promoting composition and a CREB phosphorylation promoter comprising isovaleraldehyde as an active ingredient.
- the composition and agent according to [3] above, wherein the promotion of CREB phosphorylation is dependent on protein kinase A (PKA).
- PKA protein kinase A
- composition and agent according to any one of [1] to [4] above, which are food compositions, feed compositions, or pharmaceutical compositions.
- a method for maintaining and/or improving brain function which comprises ingesting isovaleraldehyde to a subject in need of maintaining and/or improving brain function.
- a method for promoting the production of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) which comprises ingesting isovaleraldehyde to a subject who needs to promote the production of brain-derived neurotrophic factor (BDNF).
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- a method for promoting CREB phosphorylation which comprises ingesting isovaleraldehyde to a subject who needs to promote CREB phosphorylation.
- a brain function maintenance and/or improvement agent for the production of a brain-derived neurotrophic factor (BDNF) production promoter, or for the production of a CREB phosphorylation promoter, Use of isovaleraldehyde.
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- compositions of the above [1] to [6], [10] and [11] may be referred to as “compositions of the present invention”.
- agents [1] to [6], [10] and [11] may be referred to as "the agent of the present invention”.
- compositions and agents of the present invention are advantageous in that they exhibit the effect of improving brain function, are free from concerns about side effects even when ingested continuously over a long period of time, and are highly safe.
- compositions and agents of the present invention contain isovaleraldehyde (also referred to as 3-methylbutyraldehyde or 3-methylbutanal) as an active ingredient.
- Isovaleraldehyde is known to be an aroma component contained in plants, and can be extracted by a known method (for example, the method described in JP-A-2006-121958). For example, it can be extracted from plants known to contain isovaleraldehyde using methods such as steam distillation, supercritical extraction, and heating roasting.
- Examples of plants containing isovaleraldehyde include seeds such as cacao, coffee, almonds, and macadamia, and teas such as green tea (including sencha, matcha, and hojicha), black tea, and oolong tea.
- cacao-derived isovaleraldehyde is used as the active ingredient of the present invention
- isovaleraldehyde extracted (including crude extraction) or purified (including crude refining) from cacao plants or processed products thereof may be used.
- isovaleraldehyde prepared by chemical synthesis may also be used.
- processed products containing isovaleraldehyde e.g., cocoa mass, defatted cocoa mass, cocoa powder, cocoa bean processed products such as ground cocoa beans
- isovaleraldehyde e.g., cocoa mass, defatted cocoa mass, cocoa powder, cocoa bean processed products such as ground cocoa beans
- isovaleraldehyde may be included as isovaleraldehyde in the compositions and agents of the present invention. can be done.
- the various forms of isovaleraldehyde described above can also be used alone or in combination.
- Cocoa nibs refer to the endosperm part of cacao beans, and cacao mass is obtained by grinding cacao beans (cocoa nibs).
- Defatted cacao mass and cocoa cake can be obtained by removing (including partial removal) fats and oils from cacao mass. .
- the method for removing fats and oils is not particularly limited, and can be carried out in accordance with known methods such as removing with a solvent or squeezing.
- cocoa cake When cocoa cake is crushed, it becomes cocoa powder.
- cacao mass or cocoa powder that has been subjected to atomization treatment such as grinding or crushing.
- the cacao plant may include substances other than the cacao plant, intentionally or unintentionally.
- substances other than cacao plants may be intentionally or unintentionally included.
- cacao mass and cocoa powder can also intentionally or unintentionally contain substances other than cacao plants.
- Extraction methods using cacao plants or processed products thereof as raw materials are known, and for example, isovaleraldehyde-containing compositions can be prepared according to the description in JP-A No. 2006-121958.
- the extraction solvent is not particularly limited, but it is preferable to use water or alcohol such as ethanol.
- known methods such as synthetic adsorbents, ion exchange resins, ultrafiltration, activated clay treatment, compression, heated water mixing, centrifugation, etc. are used for purification using cacao plants or processed products thereof as raw materials.
- synthetic adsorbents, ion exchange resins, ultrafiltration, activated clay treatment, compression, heated water mixing, centrifugation, etc. are used for purification using cacao plants or processed products thereof as raw materials.
- the isovaleraldehyde content can be measured by the GCMS method.
- the ratio of the peak area of isovaleraldehyde to the peak area of all aroma components and the measured sample (considered as the total mass of all aroma components).
- isovaleraldehyde which is an active ingredient of the present invention, has a BDNF production promoting effect and a Bdnf gene expression promoting effect. Therefore, isovaleraldehyde can be used as a BDNF production promoter and a Bdnf gene expression promoter, and can be used in a method for promoting BDNF production and a method for promoting Bdnf gene expression. Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient in compositions for promoting BDNF production and compositions for promoting Bdnf gene expression.
- the promotion of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) production is, for example, the ratio of the blood BDNF protein concentration after ingestion or administration of isovaleraldehyde to the blood BDNF protein concentration before ingestion or administration of isovaleraldehyde. (%) is the production promotion rate, and evaluation can be made based on this.
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- this production promotion rate (%) exceeds 110%, 120%, 130%, 140%, 150%, 200%, 300%, 400%, 450%, 500% or 550%
- BDNF blood BDNF protein concentration at the time of isovaleraldehyde intake or administration is statistically different from the blood BDNF protein concentration at the time of isovaleraldehyde intake or non-administration.
- the increase is significant, it can be determined that there is a BDNF production promoting effect.
- isovaleraldehyde which is an active ingredient of the present invention, has an effect of promoting BDNF production and an effect of promoting Bdnf gene expression in brain nerve cells. It has been shown that promoting BDNF production and/or promoting Bdnf gene expression promotes the development, growth, maintenance, and repair of neurons in the central nervous system, and also improves brain functions including learning, memory, and cognition. known to contribute to improvement (e.g., S-S Jiao et al., Translational Psychiatry, 2016, 6(10): e907, Chao, M.V. et al., Clin. Sci. (Lond.), 2006, 110 : 167-173).
- isovaleraldehyde can be used as an agent for maintaining and/or improving brain function, and can also be used in a method for maintaining and/or improving brain function.
- Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient of a composition for maintaining and/or improving brain function, and is ingested or administered in an amount effective for maintaining and/or improving brain function. It can also be used as an active ingredient in compositions for
- brain function is used to include learning function, memory function, cognitive function, etc.
- maintenance of brain function means to maintain brain function at least as it is, and includes suppressing or preventing deterioration of brain function.
- improving brain function means bringing brain function into a better state, and includes restoring deteriorated brain function.
- isovaleraldehyde which is an active ingredient of the present invention, has an effect of promoting phosphorylation of CREB (CRE binding protein). Therefore, isovaleraldehyde can be used as a CREB phosphorylation promoter and can be used in a method for promoting CREB phosphorylation. Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient of a composition for promoting CREB phosphorylation.
- isovaleraldehyde can be used as an agent for maintaining and/or improving brain function, and can also be used in a method for maintaining and/or improving brain function. Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient in compositions for maintaining and/or improving brain function.
- the term "maintenance and/or improvement of brain function" is used to include suppression of CREB phosphorylation reduction.
- isovaleraldehyde can be used as a phosphorylated CREB-dependent BDNF production promoter and a Bdnf gene expression promoter, and can also be used in a phosphorylated CREB-dependent BDNF production promoting method and a Bdnf gene expression promoting method. I can do it. Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient of a composition for promoting phosphorylated CREB-dependent BDNF production and Bdnf gene expression.
- isovaleraldehyde which is the active ingredient of the present invention, has a cyclic AMP-dependent protein kinase (herein sometimes referred to as "protein kinase A” or "PKA”)-dependent It has the effect of promoting CREB phosphorylation. Therefore, isovaleraldehyde can be used as a PKA-dependent CREB phosphorylation promoter, and can also be used in a method for promoting PKA-dependent CREB phosphorylation. Isovaleraldehyde can also be used as an active ingredient of a composition for promoting PKA-dependent CREB phosphorylation.
- PKA protein kinase A
- the content of isovaleraldehyde in the composition of the present invention can be arbitrarily determined depending on the purpose, use, form, dosage form, condition, symptoms, body weight, etc., and from the viewpoint of efficiently ingesting isovaleraldehyde. It is preferable that it contains isovaleraldehyde at a high concentration, for example, the lower limit value (more than or exceeding) can be 0.20 ppm, 0.25 ppm, 0.30 ppm, 0.35 ppm, and the The upper limit (less than or equal to) can be 5 ppm, 4 ppm, 3 ppm, 2 ppm.
- the content range of isovaleraldehyde in the composition of the present invention is, for example, 0.20 to 5 ppm, 0.25 to 4 ppm, 0.30 to It can be set to 3 ppm.
- the agent of the present invention may be composed of isovaleraldehyde, and the composition of the present invention may be composed of isovaleraldehyde and other components.
- ppm means the concentration (mg/1000g) of a component contained in unit mass of a composition or agent.
- compositions and agents of the present invention can be provided in the form of pharmaceuticals and quasi-drugs (e.g., pharmaceutical compositions), foods (e.g., food compositions), feeds (e.g., feed compositions), additives, etc. It can be carried out according to the description below.
- pharmaceuticals and quasi-drugs e.g., pharmaceutical compositions
- foods e.g., food compositions
- feeds e.g., feed compositions
- additives e.g., additives, etc. It can be carried out according to the description below.
- Subjects who ingest or administer the compositions and agents of the present invention include healthy individuals. Subjects who ingest or administer the compositions and agents of the present invention can also be subjects with decreased brain function. A subject with decreased brain function can be identified using, for example, blood BDNF protein concentration as an index.
- the subject to be ingested or administered may have a low blood BDNF protein concentration, for example, a blood BDNF protein concentration (mean ⁇ standard error) of 21.8 ⁇ 0.1 ng/ml, 20.9 ⁇ 0. Examples include subjects with 1 ng/ml, 20.5 ⁇ 0.2 ng/ml, or 19.6 ⁇ 0.3 ng/ml or less, and elderly people (eg, 65 years of age or older).
- a subject with a low blood BDNF protein concentration can be selected by collecting blood from the subject before the intake or administration start date and measuring the BDNF protein concentration in the serum.
- the BDNF protein concentration can be measured using, for example, an antibody chip (manufactured by Healthcare Systems).
- Isovaleraldehyde which is the active ingredient of the present invention, can be orally administered to humans and non-human animals (eg, non-human mammals).
- Oral preparations include granules, powders, tablets (including sugar-coated tablets), pills, capsules, syrups, emulsions, and suspensions. These preparations can be formulated using pharmaceutically acceptable carriers by methods commonly practiced in the art.
- Pharmaceutically acceptable carriers include excipients, binders, diluents, additives, fragrances, buffers, thickeners, colorants, stabilizers, emulsifiers, dispersants, suspending agents, preservatives, etc. can be mentioned.
- the drug or quasi-drug when isovaleraldehyde is added to a drug or quasi-drug, it is preferable that the drug or quasi-drug contains isovaleraldehyde at a high concentration from the viewpoint of efficient administration of isovaleraldehyde.
- the content in quasi-drugs can be, for example, the lower limit (more than or above) of 0.20 ppm, 0.25 ppm, 0.30 ppm, 0.35 ppm, and the upper limit (below or less than) It can be set to 5ppm, 4ppm, 3ppm, and 2ppm.
- Isovaleraldehyde which is the active ingredient of the present invention, can be orally ingested by humans and non-human animals.
- the active ingredient of the present invention is provided as a food (for example, a food composition)
- isovaleraldehyde can be contained in the food, and the food is a food containing an effective amount of isovaleraldehyde.
- "containing an effective amount of isovaleraldehyde” refers to a content such that isovaleraldehyde is ingested in the range described below when the amount normally consumed in an individual food is ingested.
- “food” refers to health foods, functional foods, nutritional supplements, supplements, foods with health claims (e.g., foods for specified health uses, foods with nutritional functions, foods with functional claims), and foods for special purposes (e.g., for infants).
- Food food for pregnant women, food for the sick).
- the form of "food” is not particularly limited; for example, it may be in the form of a drink, a semi-liquid or gel form (e.g., liquid food), or a solid form. good.
- the food of the present invention can be manufactured according to methods commonly used for manufacturing foods, except for blending the active ingredients. That is, the food of the present invention can be prepared by adding isovaleraldehyde to various foods or raw materials thereof, regardless of the form such as liquid, solid, powder, etc.
- Foods to which isovaleraldehyde, the active ingredient of the present invention, can be applied include not only foods whose main ingredient is cacao beans such as chocolate and cocoa, but also foods that can contain isovaleraldehyde. Examples include, but are not limited to, the following foods. - Dairy products (e.g. milk, fermented milk, processed milk, yogurt, yogurt drinks, butter, butter sauce, margarine, cheese, ice cream, coffee milk) ⁇ Confectionery (e.g.
- Western sweets such as pies, sponge cakes, castella, waffles, cakes, donuts, biscuits, cookies; Japanese sweets such as rice crackers, rice crackers, okoshi, steamed buns, sweet bean paste, sweet bean paste, yokan, mizuyokan, and candy; frozen sweets such as sherbet) - Beverages (e.g.
- lactic acid drinks lactic acid bacteria drinks, concentrated milk drinks, fruit juice drinks, non-fruit juice drinks, vegetable juices, carbonated drinks with fruit juice, fruit-colored carbonated drinks, soft drinks, jelly drinks
- soups e.g. instant curry, retort curry, retort soup, retort stew, canned curry
- Seasonings e.g.
- miso powdered miso, soy sauce, powdered soy sauce, mash, fish sauce, sauce, ketchup, oyster sauce, solid bouillon, grilled meat sauce, curry roux, stew base, soup base, dashi base, paste) , instant soup, furikake, dressing, mayonnaise, vinegar, sambai vinegar, powdered sushi vinegar, Chinese base, tempura soup, mentsuyu, salad oil, compound seasonings, mirin, new mirin, table sugar, coffee sugar)
- supplements include granules and powders manufactured by adding excipients, binders, etc. to isovaleraldehyde or raw materials containing it and granulating them; Paste made by adding and kneading excipients, thickeners, etc.; Tablets manufactured by adding excipients, binders, etc. to isovaleraldehyde or raw materials containing it, kneading, and then tableting; Isovaleraldehyde or Examples include capsules, etc., in which raw materials containing the same are encapsulated.
- the subject also adds isovaleraldehyde prepared in various forms (e.g., liquid, solid, powder, granule, paste) to drinking water, food, meals, etc. It can also be ingested.
- the food when isovaleraldehyde is added to foods that are consumed on a daily basis, it is preferable that the food contains isovaleraldehyde at a high concentration in order to efficiently ingest isovaleraldehyde.
- the lower limit value (more than or above) of the content can be 0.20 ppm, 0.25 ppm, 0.30 ppm, 0.35 ppm, and the upper limit value (less than or equal to) 5 ppm, 4 ppm, 3 ppm. , 2ppm.
- the content in the supplement is, for example, , the lower limit value (more than or above) can be 0.20ppm, 0.25ppm, 0.30ppm, 0.35ppm, and the upper limit value (below or less than) can be 5ppm, 4ppm, 3ppm, 2ppm. I can do it.
- the lower and upper limits can be combined arbitrarily, and the range of isovaleraldehyde content in the supplement is, for example, 0.20 to 5 ppm, 0.25 to 4 ppm, and 0.30 to 3 ppm. I can do it.
- the content of polyphenols in the composition of the present invention has, for example, an upper limit (less than or equal to) of 0.8% by mass, 0.7% by mass, 0.6% by mass, 0.5% by mass, 0. It can be 4% by mass or 0.3% by mass.
- feed for example, pet food, livestock feed
- active ingredient of the present invention is provided as feed (for example, pet food, livestock feed)
- feed for example, pet food, livestock feed
- the active ingredient of the present invention when provided as an additive, it can be carried out in accordance with the above description regarding pharmaceuticals, quasi-drugs, foods, and feeds.
- the active ingredient of the present invention when provided as a food additive, the active ingredient of the present invention has the effect of maintaining and/or improving brain function or the effect of promoting the production of brain-derived neurotrophic factor (BDNF). It can be used as a functional component.
- BDNF brain-derived neurotrophic factor
- the effective intake amount of the active ingredient of the present invention can be determined depending on the gender, age and weight of the recipient, time of intake, dosage form, symptoms, route of intake, and the food/medication to be combined.
- the lower limit of the effective daily intake of isovaleraldehyde for maintaining or improving brain function is, for example, 50 ⁇ g, 60 ⁇ g, 70 ⁇ g, 80 ⁇ g, 90 ⁇ g, or 100 ⁇ g when ingested by an adult weighing 60 kg.
- the upper limit can be 500 ⁇ g, 450 ⁇ g, 400 ⁇ g, 350 ⁇ g, 300 ⁇ g or 250 ⁇ g. These upper and lower limits can be arbitrarily combined, and the above intake range can be, for example, 50 ⁇ g to 500 ⁇ g, 60 ⁇ g to 450 ⁇ g, 70 ⁇ g to 400 ⁇ g, 80 ⁇ g to 350 ⁇ g, or 90 ⁇ g to 300 ⁇ g.
- the number of times of intake and the above-mentioned effective intake amount may be taken once a day or divided into several times.
- the timing of intake and the subject can take it at a time when it is easy for the subject to take it.
- the above intake amount, intake frequency, intake timing, and intake mode of the active ingredient below are applicable to both non-therapeutic and therapeutic uses of isovaleraldehyde; Intake can be read as administration.
- compositions and agents of the present invention can be used in combination with other orally ingestible compositions and agents without any limitation.
- a material or composition that is expected to maintain and improve brain function and promote BDNF production the effect of maintaining and/or improving brain function and the effect of promoting BDNF production can be further enhanced.
- the compositions and agents of the present invention contain a daily intake amount of isovaleraldehyde that is effective for maintaining and/or improving brain function or promoting BDNF production. It can be provided in a composition (for example, a food composition) consisting of:
- a composition for example, a food composition
- the composition and agent of the present invention may be packaged so that the effective intake amount for one day can be taken, and as long as the effective intake amount for one day can be taken, the packaging form may be one package. Also, multiple packages may be used.
- the package include a description of the intake amount so that one day's worth of effective intake can be taken, or that a document containing the information should be provided together. Furthermore, when providing one day's worth of effective intake in multiple packages, for convenience of intake, multiple packages containing one day's worth of effective intake can be provided as a set.
- the composition containing the effective intake amount of isovaleraldehyde for one day is ingested once a day, and the composition containing the effective intake amount of isovaleraldehyde for two days is preferably taken once a day. It is preferable to take it once every two days.
- the packaging form for providing the compositions and agents of the present invention is not particularly limited as long as it stipulates a certain amount, and examples include wrapping paper, bags, soft bags, paper containers, cans, bottles, capsules, etc. Possible containers include.
- compositions and agents of the present invention When the compositions and agents of the present invention are provided as foods, they can be continuously ingested for at least one week, preferably for two weeks or more, and more preferably for one month or more, in order to better exhibit their effects. It is a continuous intake.
- continuous means continued administration every day or at least once every two days.
- the compositions and agents of the present invention are provided in a packaged form as a food, they may be provided as a set with the effective intake amount for a certain period (for example, one week) for continuous intake.
- the food of the present invention may be labeled to the effect of maintaining or restoring brain function.
- the food of the present invention may be labeled with some or all of the following labels, for example.
- ⁇ Maintain cognitive function ⁇ Maintain memory power ⁇ Improve memory accuracy and judgment accuracy ⁇ Support memory
- the method comprises ingesting or administering an effective amount of isovaleraldehyde to a subject (e.g., human or non-human animal) in need thereof.
- a subject e.g., human or non-human animal
- Methods for maintaining and/or improving, methods for promoting BDNF production, methods for promoting Bdnf gene expression, and methods for promoting CREB phosphorylation are provided.
- the methods of the invention can be carried out in accordance with the description for the compositions and agents of the invention.
- a method for maintaining and/or improving brain function for producing an agent for maintaining and/or improving brain function, an agent for promoting BDNF production, an agent for promoting Bdnf gene expression, or an agent for promoting CREB phosphorylation. or as an improving agent, a BDNF production promoter, a Bdnf gene expression promoter, or a CREB phosphorylation promoter, or a method for maintaining and/or improving brain function, a method for promoting BDNF production, a method for promoting Bdnf gene expression, or a method for promoting CREB phosphorylation
- isovaleraldehyde in a method of promoting oxidation. The use of the invention can be carried out according to the description regarding the compositions and agents of the invention.
- isovaleraldehyde for use in maintaining and/or improving brain function, promoting BDNF production, promoting Bdnf gene expression, or promoting CREB phosphorylation.
- non-therapeutic means that it does not include the act of surgery, treatment, or diagnosis of humans (i.e., medical treatment for humans), and specifically, it refers to the act of performing surgery, treatment, or diagnosis on humans (i.e., medical treatment for humans), and specifically, does not include methods by which a person performs surgery, treatment, or diagnosis on humans.
- Example 1 Examination of the effect of a cacao nib extract on promoting Bdnf gene expression in human brain nerve cells The following test was conducted to verify the effect of a cacao nib extract on Bdnf gene expression.
- Aroma A was obtained by extracting 100 kg of cacao nibs frozen in liquid nitrogen at 100° C. using a steam distillation method.
- extract B was obtained by extracting the residual cacao nibs with 100 kg of water.
- Mixture C of aroma A and extract B was used as a cacao nib extract.
- cacao nibs produced in Brazil, Peru, or Venezuela were used as cacao nibs, and cacao nib extracts for each production area were obtained.
- Each of the obtained cacao nib extracts was subjected to a sensory test by a specialized panel.
- each cacao nib extract obtained above was measured by the four-lin chocal method and calculated as the amount converted to (-)-epicatechin. Specifically, it was measured and calculated using the method described in the appendix "Cacao polyphenol measurement method" of the National Chocolate Industry Fair Trade Council's "Labeling Standards for Cocoa Polyphenols in Chocolates.”
- SH-SY5Y cells were prepared in 10% FBS-EMEM/F12 medium to a concentration of 1.0 ⁇ 10 5 cells/mL, and then seeded in a 12-well plate. , 24-hour preculture was performed. After pre-culture, the test group was replaced with 10% FBS-EMEM/F12 medium containing 1 ppm or 5 ppm of Brazilian, Peruvian or Venezuelan cacao nib extract, and the control group was replaced with 10% FBS-EMEM/F12 medium containing no cacao nib extract. /F12 medium and cultured for 24 hours.
- the cells in the test and control groups were collected using TRI Reagent (Molecular Research Center), and after RNA extraction and cDNA synthesis, the expression of Bdnf gene and Actb gene was determined by real-time PCR using the primers shown in Tables 1 and 2. The amount was measured. The expression level of Actb ( ⁇ -actin) gene was used as an internal standard.
- each cacao nib extract was 0.24% by mass for the Brazilian cacao nib extract, 0.25% by mass for the Peruvian cacao nib extract, and 0.23% by mass for the Venezuelan cacao nib extract.
- Example 2 Examination of the effect of isovaleraldehyde on promoting Bdnf gene expression in human brain neurons Various cacao-derived aroma components were selected, and the following tests were conducted to verify the influence of each aroma component on Bdnf gene expression.
- aroma components 17 types of cacao-derived aroma components are considered to be important components of fruity, roasted, and nutty aromas: 2,3-dimethylpyrazine, 2,3,5-trimethylpyrazine, 2 -nonanone, 2,5-dimethylpyrazine, 2,3-pentanedione, valeraldehyde and 5-methyl-2-phenyl-2-hexenal (both Tokyo Kasei Kogyo) and 2-methylbutanal, linalool, acetophenone, 2 , 3-butanedione, 2-heptane, ethyl acetate, isovaleraldehyde (sometimes referred to as "IVA" herein), 2,6-dimethylpyrazine, 2,3,5,6-tetramethylpyrazine and 2-phenylcrotonaldehyde (both manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were selected and used in the test.
- Example 3 Examination of the effect of isovaleraldehyde on promoting BDNF secretion in human brain neurons Regarding isovaleraldehyde, which was confirmed to promote Bdnf gene expression in human brain neurons in Example 2, the effect on the production and secretion of BDNF protein was investigated. The following tests were conducted to verify this.
- FIG. 3 shows that the BDNF concentration, which was 2.1 pg/mL in the control area, increased to 12.5 pg/mL in the test area due to the addition of isovaleraldehyde. That is, it was confirmed that isovaleraldehyde significantly increases the amount of BDNF protein secreted into the culture supernatant. This result showed that isovaleraldehyde promotes the production of BDNF protein.
- Example 4 Examination of the effect of isovaleraldehyde on promoting PKA-dependent CREB phosphorylation in human brain neurons Regarding isovaleraldehyde, which has been confirmed to promote, phosphorylation of CREB, which is an upstream factor of BDNF, and protein kinase, which is a phosphorylating enzyme (upstream factor) of CREB, induces transcription of the Bdnf gene and expression of the BDNF protein. The following test was conducted to verify the involvement of A(PKA).
- SH-SY5Y cells were prepared in 10% FBS-EMEM/F12 medium to a concentration of 1.0 ⁇ 10 5 cells/mL, and 4 groups were divided into The cells were seeded in a bottom dish and precultured for 24 hours.
- Group 4 was prepared with or without the addition of IVA and a PKA inhibitor (H89, Sigma Aldrich) to the medium, specifically, a group without IVA and H89 (IVA-H89- group), a group with IVA addition A group without addition of H89 (IVA + H89- group), a group without addition of IVA and addition of H89 (IVA-H89+ group), and a group with addition of IVA and addition of H89 (IVA + H89+ group) were prepared. Next, for the IVA-H89+ group and the IVA+H89+ group, after preculture, the medium was replaced with 10% FBS-EMEM/F12 medium containing 10 ⁇ M H89, and pretreatment was performed for 30 minutes.
- a PKA inhibitor H89, Sigma Aldrich
- the medium was replaced with 10% FBS-EMEM/F12, and pretreatment was performed for 30 minutes.
- IVA was added to 10 ⁇ M and cultured for 1 hour.
- IVA-H89- group and the IVA-H89+ group after pretreatment, they were cultured for 1 hour without adding IVA.
- anti-phosphorylated CREB antibody Anti-P-CREB Ab, Cell signaling Technology
Landscapes
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Abstract
本発明は、新規な脳機能改善用組成物および新規な脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進用組成物の提供を目的とする。本発明によれば、イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳機能の維持および／または改善のための組成物が提供される。本発明によればまた、イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進用組成物が提供される。前記組成物は好ましくは、食品組成物、飼料組成物または医薬組成物である。
Description
本願は、先行する日本国出願である特願２０２２－０７５１８９（出願日：２０２２年４月２８日）の優先権の利益を享受するものであり、その開示内容全体は引用することにより本明細書の一部とされる。
本発明は、脳機能改善用組成物に関する。本発明はまた、脳由来神経栄養因子産生促進用組成物に関する。
神経栄養因子の一群としてニューロトロフィン類に分類される脳由来神経栄養因子（Brain-derived neurotrophic factor、本明細書中、「ＢＤＮＦタンパク質」あるいは単に「ＢＤＮＦ」ということがある）が知られている。ＢＤＮＦはヒト、マウス、ブタ等の哺乳動物間でアミノ酸一次構造が完全に保存されている分泌性タンパク質である。
ＢＤＮＦは、ニューロンの生存維持や記憶および学習の基盤であるシナプス可塑性の制御において重要な役割を持つと考えられている。例えば、ＢＤＮＦ産生を促進することにより、記憶、学習および認知の機能が改善されることが報告されている（非特許文献１）。これまで、ＢＤＮＦ産生の制御において香気成分の関与は知られていない。
S-S Jiao et al., Translational Psychiatry, 2016, 6(10): e907
本発明は、新規な脳機能改善用組成物およびＢＤＮＦ産生促進用組成物を提供することを目的とする。
本発明らは今般、フルーティ香またはロースト香・ナッティ香を香気特徴とするカカオニブの抽出物を神経細胞に添加することにより、Ｂｄｎｆ遺伝子発現量が有意に上昇することを見出した。本発明者らはまた、上記香気特徴の重要成分と考えられる香気成分を選抜し神経細胞に添加したところ、イソバレルアルデヒドの添加によりＢｄｎｆ遺伝子発現量が有意に上昇することを見出した。本発明者らはまた、イソバレルアルデヒドを神経細胞に添加することにより、ＢＤＮＦ産生量が有意に上昇することを見出した。本発明者らはまた、イソバレルアルデヒドによるＢＤＮＦ産生の促進におけるＣＲＥＢのリン酸化およびそのリン酸化酵素であるプロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）の関与を検証したところ、イソバレルアルデヒドの神経細胞への添加によりＣＲＥＢリン酸化レベルが有意に上昇する一方、ＰＫＡ阻害剤存在下ではＣＲＥＢリン酸化レベルの上昇が消失することを見出した。本発明はこれらの知見に基づくものである。
本発明によれば以下の発明が提供される。
［１］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳機能の維持および／または改善のための組成物並びに脳機能の維持および／または改善剤。
［２］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進用組成物および脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進剤。
［３］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進用組成物およびＣＲＥＢのリン酸化促進剤。
［４］ＣＲＥＢのリン酸化促進が、プロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）依存性である、上記［３］に記載の組成物および剤。
［５］食品組成物、飼料組成物または医薬組成物である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の組成物および剤。
［６］イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善に有効な量で摂取させる、または投与するための、上記［５］に記載の組成物および剤。
［７］イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善が必要な対象に摂取させることを含んでなる、脳機能の維持および／または改善方法。
［８］イソバレルアルデヒドを脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＢＤＮＦの産生促進方法。
［９］イソバレルアルデヒドをＣＲＥＢのリン酸化促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進方法。
［１０］脳機能の維持および／または改善剤の製造のための、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進剤の製造のための、あるいは、ＣＲＥＢのリン酸化促進剤の製造のための、イソバレルアルデヒドの使用。
［１１］ＣＲＥＢのリン酸化促進のための、上記［２］に記載の組成物および剤。
［１］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳機能の維持および／または改善のための組成物並びに脳機能の維持および／または改善剤。
［２］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進用組成物および脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進剤。
［３］イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進用組成物およびＣＲＥＢのリン酸化促進剤。
［４］ＣＲＥＢのリン酸化促進が、プロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）依存性である、上記［３］に記載の組成物および剤。
［５］食品組成物、飼料組成物または医薬組成物である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の組成物および剤。
［６］イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善に有効な量で摂取させる、または投与するための、上記［５］に記載の組成物および剤。
［７］イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善が必要な対象に摂取させることを含んでなる、脳機能の維持および／または改善方法。
［８］イソバレルアルデヒドを脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＢＤＮＦの産生促進方法。
［９］イソバレルアルデヒドをＣＲＥＢのリン酸化促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進方法。
［１０］脳機能の維持および／または改善剤の製造のための、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進剤の製造のための、あるいは、ＣＲＥＢのリン酸化促進剤の製造のための、イソバレルアルデヒドの使用。
［１１］ＣＲＥＢのリン酸化促進のための、上記［２］に記載の組成物および剤。
本明細書において、上記［１］～［６］、［１０］および［１１］の組成物を「本発明の組成物」ということがある。また、本明細書において、上記［１］～［６］、［１０］および［１１］の剤を「本発明の剤」ということがある。
本発明の組成物および剤の有効成分は、長年食品の原料として使用されてきたイソバレルアルデヒドである。したがって、本発明の組成物および剤は、脳機能改善効果を奏するとともに、長期間にわたって継続的に摂取しても副作用の懸念がなく、安全性が高い点において有利である。
本発明の組成物および剤は、イソバレルアルデヒド（３－メチルブチルアルデヒド、３－メチルブタナールともいう）を有効成分として含んでなるものである。イソバレルアルデヒドは植物に含まれる香気成分であることが公知であり、公知の方法（例えば、特開２００６－１２１９５８号公報に記載の方法）により抽出することができる。例えば、イソバレルアルデヒドを含むことが公知である植物から、水蒸気蒸留法、超臨界抽出法および加熱焙煎法等の方法を用いて抽出することができる。イソバレルアルデヒドを含む植物としては、例えば、カカオ、コーヒー、アーモンド、マカダミア等の種実類および緑茶（煎茶、抹茶、ほうじ茶も含む）、紅茶、烏龍茶等の茶類が挙げられる。カカオに由来するイソバレルアルデヒドを本発明の有効成分として使用する場合、カカオの植物体またはその加工品から抽出（粗抽出を含む）あるいは精製（粗精製を含む）したイソバレルアルデヒドを使用することができるが、化学合成法によって調製したイソバレルアルデヒドを使用してもよい。本発明においてはまた、イソバレルアルデヒドを含有する加工品（例えば、カカオマス、脱脂カカオマス、ココアパウダー、カカオ豆粉砕品等のカカオ豆加工品）をイソバレルアルデヒドとして本発明の組成物および剤に含有させることができる。本発明の組成物および剤においてはまた、上記の様々な形態のイソバレルアルデヒドを単独あるいは組み合わせて使用することができる。
本発明において、イソバレルアルデヒドの原料またはイソバレルアルデヒドを含有する加工品となりうるカカオの植物体またはその加工品としては、カカオ樹皮、カカオ葉、カカオポッド、カカオパルプ、カカオ豆、カカオニブ、カカオシェル、カカオマス、脱脂カカオマス、ココアケーキ、ココアパウダー等、植物体の各種部位またはカカオ豆加工品を挙げることができる。カカオニブはカカオ豆の胚乳部をいい、カカオマスはカカオ豆（カカオニブ）を磨砕したものであり、脱脂カカオマスおよびココアケーキはカカオマスから油脂を除去（一部除去を含む）することにより得ることができる。油脂の除去方法は特に制限されず、溶剤により除去する方法や圧搾等の公知の方法に従って行うことができる。ココアケーキを粉砕すればココアパウダーとなる。また、カカオの植物体またはその加工品を原料として抽出を行う場合は、抽出効率の観点から、磨砕、粉砕等の微粒化処理が施されているカカオマスやココアパウダーを用いるのが好ましい。なお、本発明においては、カカオの植物体には、意図してあるいは意図せずにカカオの植物体以外の物も含めることができる。また、カカオの植物体またはその加工品を原料として抽出を行う際にも、意図してあるいは意図せずにカカオの植物体以外の物も含めることができる。さらに、カカオマスやココアパウダーにも、意図してあるいは意図せずにカカオの植物体以外の物も含めることができる。
カカオの植物体またはその加工品を原料とする抽出方法は公知であり、例えば、特開２００６－１２１９５８号公報の記載に従ってイソバレルアルデヒド含有組成物を調製することができる。抽出溶媒は、特に限定されるものではないが、水またはエタノール等のアルコールを用いることが好ましい。また、カカオの植物体またはその加工品を原料とする精製方法は、合成吸着剤、イオン交換樹脂、限外ろ過、活性白土処理、圧縮、加熱水混合、遠心分離等の公知の方法を使用することができ、特に限定されるものではない。
本発明においてイソバレルアルデヒド含有量は、ＧＣＭＳ法により測定することができる。例えば、Yaguchi、J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 2018 66(1): 2-8に記載の方法に従い、得られたイソバレルアルデヒドのピーク面積が全香気成分のピーク面積に占める比率と測定試料の質量（＝全香気成分の合計質量とみなす）から算出することができる。
後記実施例に示されるように、本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドはＢＤＮＦ産生促進作用およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進作用を有する。従って、イソバレルアルデヒドはＢＤＮＦ産生促進剤およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進剤として使用することができるとともに、ＢＤＮＦ産生促進方法およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドはＢＤＮＦ産生促進のための組成物およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進のための組成物の有効成分としても使用することができる。
本発明において脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）産生促進は、例えば、イソバレルアルデヒドの摂取前または投与前の血中ＢＤＮＦタンパク質濃度に対するイソバレルアルデヒドの摂取後または投与後の血中ＢＤＮＦタンパク質濃度の比率（％）を産生促進率とし、これに基づいて評価することができる。本発明においてはこの産生促進率（％）が１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、２００％、３００％、４００％、４５０％、５００％または５５０％を超えた場合にＢＤＮＦ産生促進効果があると判断することができ、あるいは、イソバレルアルデヒド摂取または投与時の血中ＢＤＮＦタンパク質濃度がイソバレルアルデヒド非摂取または非投与時の血中ＢＤＮＦタンパク質濃度に対して統計学的に有意に増加した場合に、ＢＤＮＦ産生促進効果があると判断することもできる。
後記実施例に示されるように、本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドは、脳神経細胞において、ＢＤＮＦ産生を促進させる作用およびＢｄｎｆ遺伝子発現を促進させる作用を有する。これまでに、ＢＤＮＦ産生の促進および／またはＢｄｎｆ遺伝子発現の促進が、中枢神経系における神経細胞の発生、成長、維持および修復を促進すること、さらに学習、記憶、認知をはじめとする脳機能の改善に寄与することが知られている（例えば、S-S Jiao et al., Translational Psychiatry, 2016, 6(10): e907、Chao, M.V. et al., Clin. Sci. (Lond.), 2006, 110: 167-173）。従って、イソバレルアルデヒドは脳機能の維持および／または改善剤として使用することができるとともに、脳機能の維持および／または改善方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドは脳機能の維持および／または改善のための組成物の有効成分としても使用することができるとともに、脳機能の維持および／または改善に有効な量で摂取させる、または投与するための組成物の有効成分としても使用することができる。
ここで、「脳機能」とは学習機能、記憶機能、認知機能等を含む意味で用いられる。また、本明細書において「脳機能の維持」とは、脳機能を少なくともそのままの状態で保つことを意味し、脳機能が悪化することを抑制または防止することを含む。また、「脳機能の改善」とは、脳機能をより良い状態にすることを意味し、悪化した脳機能を回復させることを含む。
後記実施例に示されるように、本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドはＣＲＥＢ（CRE binding protein）のリン酸化促進作用を有する。従って、イソバレルアルデヒドはＣＲＥＢリン酸化促進剤として使用することができるとともに、ＣＲＥＢリン酸化促進方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドはＣＲＥＢリン酸化促進のための組成物の有効成分としても使用することができる。
これまでに、ＣＲＥＢリン酸化の促進が、中枢神経系における記憶学習能や長期記憶等の学習、記憶および認知に寄与することが知られている（例えば、Islam, R. et al., Nutrients, 2019, 11(4), 888）。すなわち、ＣＲＥＢのリン酸化の促進は、脳機能の維持および／または改善を示している。従って、イソバレルアルデヒドは脳機能の維持および／または改善剤として使用することができるとともに、脳機能の維持および／または改善方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドは脳機能の維持および／または改善のための組成物の有効成分としても使用することができる。脳機能の維持および／または改善は、ＣＲＥＢのリン酸化低下の抑制を含む意味で用いられるものとする。
これまでに、Ｂｄｎｆ遺伝子の発現およびＢＤＮＦ産生は、活性化されたＣＲＥＢ（リン酸化ＣＲＥＢ）により誘導されることが知られている（例えば、Islam, R. et al., Nutrients, 2019, 11(4), 888）。従って、イソバレルアルデヒドはリン酸化ＣＲＥＢ依存的なＢＤＮＦ産生促進剤およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進剤として使用することができるとともに、リン酸化ＣＲＥＢ依存的なＢＤＮＦ産生促進方法およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドはリン酸化ＣＲＥＢ依存的なＢＤＮＦ産生促進およびＢｄｎｆ遺伝子発現促進のための組成物の有効成分としても使用することができる。
後記実施例に示されるように、本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドはサイクリックＡＭＰ依存性プロテインキナーゼ（本明細書中、「プロテインキナーゼＡ」または「ＰＫＡ」ということがある）依存的なＣＲＥＢのリン酸化促進作用を有する。従って、イソバレルアルデヒドはＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化促進剤として使用することができるとともに、ＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化促進方法に使用することができる。また、イソバレルアルデヒドはＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化促進のための組成物の有効成分としても使用することができる。
本発明の組成物におけるイソバレルアルデヒドの含有量は、その目的、用途、形態、剤型、状態、症状、体重等に応じて任意に定めることができ、イソバレルアルデヒドを効率よく摂取させる観点から、イソバレルアルデヒドを高濃度で含有するものであることが好ましく、例えば、その下限値（以上または超える）は０．２０ｐｐｍ、０．２５ｐｐｍ、０．３０ｐｐｍ、０．３５ｐｐｍとすることができ、その上限値（以下または未満）は５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、３ｐｐｍ、２ｐｐｍとすることができる。これらの下限値および上限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、本発明の組成物におけるイソバレルアルデヒドの含有量の範囲は、例えば、０．２０～５ｐｐｍ、０．２５～４ｐｐｍ、０．３０～３ｐｐｍとすることができる。本発明においては、本発明の剤をイソバレルアルデヒドからなるものとし、本発明の組成物をイソバレルアルデヒドおよび他の成分を含んでなるものとしてもよい。なお、本明細書において、「ｐｐｍ」は組成物または剤の単位質量中に含まれる成分の濃度（ｍｇ／１０００ｇ）を意味する。
本発明の組成物および剤は、医薬品および医薬部外品（例えば医薬組成物）、食品（例えば食品組成物）、飼料（例えば飼料組成物）、添加剤等の形態で提供することができ、後記の記載に従い、実施することができる。
本発明の組成物および剤の摂取または投与対象は健常者を含む。本発明の組成物および剤の摂取または投与対象はまた、脳機能が低下した対象とすることができる。脳機能が低下した対象は、例えば、血中ＢＤＮＦタンパク質濃度を指標に特定することができる。摂取または投与対象は、血中ＢＤＮＦタンパク質濃度が低い対象とすることができ、例えば、血中ＢＤＮＦタンパク質濃度（平均±標準誤差）が２１．８±０．１ｎｇ／ｍｌ、２０．９±０．１ｎｇ／ｍｌ、２０．５±０．２ｎｇ／ｍｌまたは１９．６±０．３ｎｇ／ｍｌ以下の対象や高齢者（例えば、６５歳以上）が挙げられる。例えば、摂取または投与開始日より前に対象から採血し、血清中のＢＤＮＦタンパク質濃度を測定することによって、血中ＢＤＮＦタンパク質濃度が低い対象を選択することができる。ＢＤＮＦタンパク質濃度の測定は、例えば、抗体チップ（ヘルスケアシステムズ社製）を用いて測定することができる。
本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドは、ヒトおよび非ヒト動物（例えば、非ヒト哺乳動物）に経口投与することができる。経口剤としては、顆粒剤、散剤、錠剤（糖衣錠を含む）、丸剤、カプセル剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤が挙げられる。これらの製剤は、当分野で通常行われている手法により、薬学上許容される担体を用いて製剤化することができる。薬学上許容される担体としては、賦形剤、結合剤、希釈剤、添加剤、香料、緩衝剤、増粘剤、着色剤、安定剤、乳化剤、分散剤、懸濁化剤、防腐剤等が挙げられる。
本発明において、イソバレルアルデヒドを医薬品または医薬部外品に配合する場合には、イソバレルアルデヒドを効率よく投与する観点から、イソバレルアルデヒドを高濃度で含有するものであることが好ましく、医薬品または医薬部外品における含有量は、例えば、その下限値（以上または超える）は０．２０ｐｐｍ、０．２５ｐｐｍ、０．３０ｐｐｍ、０．３５ｐｐｍとすることができ、その上限値（以下または未満）は５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、３ｐｐｍ、２ｐｐｍとすることができる。これらの下限値および上限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、医薬品または医薬部外品におけるイソバレルアルデヒドの含有量の範囲は、例えば、０．２０～５ｐｐｍ、０．２５～４ｐｐｍ、０．３０～３ｐｐｍとすることができる。
本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドは、ヒトおよび非ヒト動物に経口摂取させることができる。本発明の有効成分を食品（例えば、食品組成物）として提供する場合にはイソバレルアルデヒドを食品に含有させることができ、該食品はイソバレルアルデヒドを有効量含有した食品である。ここで、イソバレルアルデヒドを「有効量含有した」とは、個々の食品において通常喫食される量を摂取した場合に後述するような範囲でイソバレルアルデヒドが摂取されるような含有量をいう。また「食品」とは、健康食品、機能性食品、栄養補助食品、サプリメント、保健機能食品（例えば、特定保健用食品、栄養機能性食品、機能性表示食品）および特別用途食品（例えば、幼児用食品、妊産婦用食品、病者用食品）を含む意味で用いられる。「食品」の形態は特に限定されるものではなく、例えば、飲料の形態であっても、半液体やゲル状の形態（例えば、流動食）であっても、固形状の形態であってもよい。
本発明の食品は、有効成分の配合以外は食品の製造に通常用いられる方法に従って、製造することができる。すなわち、本発明の食品は、液状、固形、粉末等の形態を問わず、イソバレルアルデヒドを各種食品またはその原料に添加して調製することができる。
本発明の有効成分であるイソバレルアルデヒドを適用できる食品としては、チョコレートやココアのようにカカオ豆を主原料とする食品はもちろんのこと、イソバレルアルデヒドを含有させることができる食品であれば特に限定されないが、例えば、以下の食品が挙げられる。
・乳製品（例えば、牛乳、発酵乳、加工乳、ヨーグルト、ヨーグルトドリンク、バター、バターソース、マーガリン、チーズ、アイスクリーム、コーヒー用ミルク）
・菓子類（例えば、チョコレート、プリン、ゼリー、グミキャンディー、キャンディー、ドロップ、キャラメル、チューインガム、ペストリー、バタークリーム、カスタードグリーム、シュークリーム、ホットケーキ、パン、ポテトチップス、フライドポテト、ポップコーン、ビスケット、クラッカー、パイ、スポンジケーキ、カステラ、ワッフル、ケーキ、ドーナツ、ビスケット、クッキー等の洋菓子；せんべい、おかき、おこし、まんじゅう、ういろう、あん類、羊羹、水羊羹、あめ等の和菓子；シャーベット等の冷菓）
・飲料（例えば、乳酸飲料、乳酸菌飲料、濃厚乳性飲料、果汁飲料、無果汁飲料、野菜ジュース、果汁入り炭酸飲料、果実着色炭酸飲料、清涼飲料水、ゼリー飲料）
・カレー類およびスープ類（例えば、即席カレー、レトルトカレー、レトルトスープ、レトルトシチュー、缶詰カレー）
・調味料（例えば、みそ、粉末みそ、醤油、粉末醤油、もろみ、魚醤、ソース、ケチャップ、オイスターソース、固形ブイヨン、焼き肉のたれ、カレールー、シチューの素、スープの素、だしの素、ペースト、インスタントスープ、ふりかけ、ドレッシング、マヨネーズ、食酢、三杯酢、粉末すし酢、中華の素、天つゆ、麺つゆ、サラダ油、複合調味料、みりん、新みりん、テーブルシュガー、コーヒーシュガー）
・乳製品（例えば、牛乳、発酵乳、加工乳、ヨーグルト、ヨーグルトドリンク、バター、バターソース、マーガリン、チーズ、アイスクリーム、コーヒー用ミルク）
・菓子類（例えば、チョコレート、プリン、ゼリー、グミキャンディー、キャンディー、ドロップ、キャラメル、チューインガム、ペストリー、バタークリーム、カスタードグリーム、シュークリーム、ホットケーキ、パン、ポテトチップス、フライドポテト、ポップコーン、ビスケット、クラッカー、パイ、スポンジケーキ、カステラ、ワッフル、ケーキ、ドーナツ、ビスケット、クッキー等の洋菓子；せんべい、おかき、おこし、まんじゅう、ういろう、あん類、羊羹、水羊羹、あめ等の和菓子；シャーベット等の冷菓）
・飲料（例えば、乳酸飲料、乳酸菌飲料、濃厚乳性飲料、果汁飲料、無果汁飲料、野菜ジュース、果汁入り炭酸飲料、果実着色炭酸飲料、清涼飲料水、ゼリー飲料）
・カレー類およびスープ類（例えば、即席カレー、レトルトカレー、レトルトスープ、レトルトシチュー、缶詰カレー）
・調味料（例えば、みそ、粉末みそ、醤油、粉末醤油、もろみ、魚醤、ソース、ケチャップ、オイスターソース、固形ブイヨン、焼き肉のたれ、カレールー、シチューの素、スープの素、だしの素、ペースト、インスタントスープ、ふりかけ、ドレッシング、マヨネーズ、食酢、三杯酢、粉末すし酢、中華の素、天つゆ、麺つゆ、サラダ油、複合調味料、みりん、新みりん、テーブルシュガー、コーヒーシュガー）
本発明の食品をサプリメントとして提供する場合には、イソバレルアルデヒドを含有させる以外は通常のサプリメントの製造方法に従って製造することができる。ここで、サプリメントとしては、イソバレルアルデヒドあるいはそれを含有する原材料に賦形剤、結合剤等を加え、造粒することにより製造された顆粒剤および粉剤；イソバレルアルデヒドあるいはそれを含有する原材料に賦形剤、増粘剤等を加え練り合わせたペースト；イソバレルアルデヒドあるいはそれを含有する原材料に賦形剤、結合剤等を加え練り合わせた後に打錠することにより製造された錠剤；イソバレルアルデヒドあるいはそれを含有する原材料をカプセル等に封入したカプセル剤等が挙げられる。本発明においてはまた、対象が自身で、各種性状（例えば、液状、固形状、粉末状、顆粒状、ペースト状）に調製されたイソバレルアルデヒドを、飲用水、食品、食事等に添加して摂取することもできる。
本発明において、イソバレルアルデヒドを日常的に喫食する食品に配合する場合には、イソバレルアルデヒドを効率よく摂取させるためにはイソバレルアルデヒドを高濃度で含有するものであることが好ましく、食品における含有量は、例えば、その下限値（以上または超える）は０．２０ｐｐｍ、０．２５ｐｐｍ、０．３０ｐｐｍ、０．３５ｐｐｍとすることができ、その上限値（以下または未満）は５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、３ｐｐｍ、２ｐｐｍとすることができる。これらの下限値および上限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、日常的に食する食品におけるイソバレルアルデヒドの含有量の範囲は、例えば、０．２０～５ｐｐｍ、０．２５～４ｐｐｍ、０．３０～３ｐｐｍとすることができる。
本発明において、イソバレルアルデヒドをサプリメントとして提供する場合には、イソバレルアルデヒドを効率よく摂取させるためにはイソバレルアルデヒドを高濃度で含有するものであることが好ましく、サプリメントにおける含有量は、例えば、その下限値（以上または超える）は０．２０ｐｐｍ、０．２５ｐｐｍ、０．３０ｐｐｍ、０．３５ｐｐｍとすることができ、その上限値（以下または未満）は５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、３ｐｐｍ、２ｐｐｍとすることができる。これらの下限値および上限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、サプリメントにおけるイソバレルアルデヒドの含有量の範囲は、例えば、０．２０～５ｐｐｍ、０．２５～４ｐｐｍ、０．３０～３ｐｐｍとすることができる。
本発明の組成物におけるポリフェノールの含有量は、例えば、その上限値（以下または未満）は、０．８質量％、０．７質量％、０．６質量％、０．５質量％、０．４質量％または０．３質量％とすることができる。
本発明の有効成分を飼料（例えば、ペットフード、家畜飼料）として提供する場合には上記の食品に関する記載に従って実施することができる。
本発明の有効成分を添加剤として提供する場合には、上記の医薬品、医薬部外品、食品および飼料に関する記載に従って実施することができる。例えば、本発明の有効成分を食品添加物として提供する場合には、本発明の有効成分は、脳機能の維持および／または改善効果あるいは脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進効果を有する、機能性関与成分として使用することができる。
本発明の食品は、食品原料に含まれるイソバレルアルデヒドを利用することから、それを必要とするヒトまたはヒト以外の哺乳動物に対し安全に用いることができる。本発明の有効成分の有効な摂取量は、受容者の性別、年齢および体重、摂取時間、剤形、症状、摂取経路、並びに組み合わせる食品・薬剤等に依存して決定できる。脳機能の維持または改善のためのイソバレルアルデヒドの成人１日当たりの有効摂取量の下限値は、体重６０ｋｇの成人に摂取させる場合、例えば、５０μｇ、６０μｇ、７０μｇ、８０μｇ、９０μｇまたは１００μｇとすることができ、その上限値は５００μｇ、４５０μｇ、４００μｇ、３５０μｇ、３００μｇまたは２５０μｇとすることができる。これらの上限値および下限値はそれぞれ任意に組み合わせることができ、上記摂取量の範囲は、例えば、５０μｇ～５００μｇ、６０μｇ～４５０μｇ、７０μｇ～４００μｇ、８０μｇ～３５０μｇまたは９０μｇ～３００μｇとすることができる。摂取回数に特に制限はなく、上記有効摂取量を１日１回摂取させても、数回に分けて摂取させてもよい。また、摂取タイミングについても特に制限はなく、対象が摂取しやすい時期に摂取することができる。なお、上記の摂取量、摂取回数および摂取タイミング並びに下記の有効成分の摂取態様は、イソバレルアルデヒドを非治療目的および治療目的のいずれで使用する場合にも適用があり、治療目的の場合には摂取は投与に読み替えることができる。
本発明の組成物および剤は、他の経口摂取できる組成物や剤と併用することに制限はない。例えば、脳機能の維持および改善やＢＤＮＦ産生促進が期待できる素材や組成物と併用することで、脳機能の維持および／または改善効果やＢＤＮＦ産生促進効果をさらに高めることができる。
本発明の組成物および剤を経口摂取させる場合、本発明の組成物および剤は脳機能の維持および／または改善、あるいは、ＢＤＮＦ産生促進に有効な１日分の摂取量のイソバレルアルデヒドを含んでなる組成物（例えば、食品組成物）で提供することができる。この場合、本発明の組成物および剤は、１日分の有効摂取量を摂取できるように包装されていてもよく、１日の有効摂取量が摂取できる限り、包装形態は一包装であっても、複数包装であってもよい。包装形態で提供する場合、１日分の有効摂取量が摂取できるように摂取量に関する記載が包装になされているか、または当該記載がなされた文書を一緒に提供することが望ましい。また、１日分の有効摂取量を複数包装で提供する場合には、摂取の便宜上、１日分の有効摂取量の複数包装をセットで提供することもできる。
このとき、１日分の有効摂取量のイソバレルアルデヒドを含んでなる組成物は１日に１回摂取することが好ましく、２日分の有効摂取量のイソバレルアルデヒドを含んでなる組成物は２日に１回摂取することが好ましい。
本発明の組成物および剤を提供するための包装形態は一定量を規定する形態であれば特に限定されず、例えば、包装紙、袋、ソフトバック、紙容器、缶、ボトル、カプセル等の収容可能な容器等が挙げられる。
本発明の組成物および剤を食品として提供する場合、その効果をよりよく発揮させるために、少なくとも１週間以上継続的に摂取させることができ、好ましくは２週間以上、より好ましくは１ヶ月以上の継続的な摂取である。ここで、「継続的に」とは、毎日投与あるいは少なくとも２日に１回の投与を続けることを意味する。本発明の組成物および剤を食品として包装形態で提供する場合には、継続的摂取のために一定期間（例えば、１週間）の有効摂取量をセットで提供してもよい。
本発明の食品には脳機能の維持または回復作用を有する旨の表示が付されてもよい。この場合、消費者に理解しやすい表示とするため本発明の食品には、例えば、以下の一部または全部の表示が付されてもよい。
・認知機能を維持する
・記憶力を維持する
・記憶力の精度や判断の正確さを向上させる
・記憶をサポートする
・認知機能を維持する
・記憶力を維持する
・記憶力の精度や判断の正確さを向上させる
・記憶をサポートする
本発明の別の面によれば、有効量のイソバレルアルデヒドを、それを必要とする対象（例えば、ヒトまたは非ヒト動物）に摂取させるか、あるいは投与することを含んでなる、脳機能の維持および／または改善方法、ＢＤＮＦ産生促進方法、Ｂｄｎｆ遺伝子発現促進方法並びにＣＲＥＢリン酸化促進方法が提供される。本発明の方法は、本発明の組成物および剤に関する記載に従って実施することができる。
本発明の別の面によればまた、脳機能の維持および／または改善剤、ＢＤＮＦ産生促進剤、Ｂｄｎｆ遺伝子発現促進剤、またはＣＲＥＢリン酸化促進剤の製造のための、脳機能の維持および／または改善剤、ＢＤＮＦ産生促進剤、Ｂｄｎｆ遺伝子発現促進剤、またはＣＲＥＢリン酸化促進剤としての、あるいは、脳機能の維持および／または改善方法、ＢＤＮＦ産生促進方法、Ｂｄｎｆ遺伝子発現促進方法、またはＣＲＥＢリン酸化促進方法における、イソバレルアルデヒドの使用が提供される。本発明の使用は、本発明の組成物および剤に関する記載に従って実施することができる。
本発明のさらにまた別の面によれば、脳機能の維持および／または改善、ＢＤＮＦ産生促進、Ｂｄｎｆ遺伝子発現促進、あるいは、ＣＲＥＢリン酸化促進に用いるための、イソバレルアルデヒドが提供される。これらの発明は、本発明の組成物および剤並びに本発明の方法に関する記載に従って実施することができる。
本発明の方法および本発明の使用はヒトを含む哺乳動物における使用であってもよく、治療的使用と非治療的使用のいずれもが意図される。本明細書において、「非治療的」とはヒトを手術、治療または診断する行為（すなわち、ヒトに対する医療行為）を含まないことを意味し、具体的には、医師または医師の指示を受けた者がヒトに対して手術、治療または診断を行う方法を含まないことを意味する。
以下の例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
例１：カカオニブ抽出物によるヒト脳神経細胞におけるＢｄｎｆ遺伝子発現促進効果の検討
カカオニブ抽出物がＢｄｎｆ遺伝子発現に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
カカオニブ抽出物がＢｄｎｆ遺伝子発現に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
（１）カカオニブ抽出物の調製およびポリフェノール含有量の測定
液体窒素で凍結したカカオニブ１００ｋｇを水蒸気蒸留法にて１００℃で抽出することによりアロマＡを得た。次いで、前記カカオニブの残渣ニブを水１００ｋｇで抽出することによりエキスＢを得た。アロマＡとエキスＢの混合物Ｃをカカオニブ抽出物とした。なお、カカオニブとしてはブラジル産、ペルー産またはベネズエラ産のカカオニブを用い、各産地別のカカオニブ抽出物を得た。得られた各カカオニブ抽出物について、専門パネルによる官能検査を行った。
液体窒素で凍結したカカオニブ１００ｋｇを水蒸気蒸留法にて１００℃で抽出することによりアロマＡを得た。次いで、前記カカオニブの残渣ニブを水１００ｋｇで抽出することによりエキスＢを得た。アロマＡとエキスＢの混合物Ｃをカカオニブ抽出物とした。なお、カカオニブとしてはブラジル産、ペルー産またはベネズエラ産のカカオニブを用い、各産地別のカカオニブ抽出物を得た。得られた各カカオニブ抽出物について、専門パネルによる官能検査を行った。
上記で得られた各カカオニブ抽出物のポリフェノール含有量をフォーリンチオカルト法で測定し、（－）－エピカテキン換算量として算出した。具体的には、全国チョコレート業公正取引協議会「チョコレート類のカカオポリフェノールに係る表示基準」別紙「カカオポリフェノール測定法」に記載された方法により測定し、算出した。
（２）細胞培養
ＥＭＥＭ（富士フィルム和光純薬）：Ｆ１２（Thermo Fisher Scientific）＝１：１である培地に１０％ＦＢＳ（Gibco）を添加した培地（１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地）において、３７℃、水蒸気飽和状態５％ＣＯ２条件下、ヒト脳腫瘍由来の神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の維持および継代を行った。
ＥＭＥＭ（富士フィルム和光純薬）：Ｆ１２（Thermo Fisher Scientific）＝１：１である培地に１０％ＦＢＳ（Gibco）を添加した培地（１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地）において、３７℃、水蒸気飽和状態５％ＣＯ２条件下、ヒト脳腫瘍由来の神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の維持および継代を行った。
（３）リアルタイムＰＣＲによるＢｄｎｆ遺伝子発現量の評価
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、１２ウェルプレートに播種し、２４時間前培養を行った。前培養の後、試験区はブラジル産、ペルー産もしくはベネズエラ産カカオニブ抽出物を１ｐｐｍまたは５ｐｐｍ含む１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、対照区はカカオニブ抽出物を含まない１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、それぞれ２４時間培養した。培養後、試験区および対照区の細胞をＴＲＩ Ｒｅａｇｅｎｔ（Molecular Research Center）により回収し、ＲＮＡ抽出、ｃＤＮＡ合成の後、表１および２に示すプライマーを用いてリアルタイムＰＣＲによりＢｄｎｆ遺伝子およびＡｃｔｂ遺伝子の発現量を測定した。Ａｃｔｂ（βアクチン）遺伝子の発現量は内部標準として用いた。
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、１２ウェルプレートに播種し、２４時間前培養を行った。前培養の後、試験区はブラジル産、ペルー産もしくはベネズエラ産カカオニブ抽出物を１ｐｐｍまたは５ｐｐｍ含む１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、対照区はカカオニブ抽出物を含まない１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、それぞれ２４時間培養した。培養後、試験区および対照区の細胞をＴＲＩ Ｒｅａｇｅｎｔ（Molecular Research Center）により回収し、ＲＮＡ抽出、ｃＤＮＡ合成の後、表１および２に示すプライマーを用いてリアルタイムＰＣＲによりＢｄｎｆ遺伝子およびＡｃｔｂ遺伝子の発現量を測定した。Ａｃｔｂ（βアクチン）遺伝子の発現量は内部標準として用いた。
（４）統計解析
実験結果の統計処理にはStudent’s t-testを用いた。解析には統計解析ソフト（GraphPad Prism）を用いた。
実験結果の統計処理にはStudent’s t-testを用いた。解析には統計解析ソフト（GraphPad Prism）を用いた。
（５）結果
結果を図１に示す。図１から、ブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物の添加により、ヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現量が有意に増加することが確認された。一方、ペルー産のカカオニブ抽出物添加によってはＢｄｎｆ遺伝子の発現量に変化が見られないことが確認された。これらの結果から、ブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物はＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進することが示された。
結果を図１に示す。図１から、ブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物の添加により、ヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現量が有意に増加することが確認された。一方、ペルー産のカカオニブ抽出物添加によってはＢｄｎｆ遺伝子の発現量に変化が見られないことが確認された。これらの結果から、ブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物はＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進することが示された。
官能検査により、ブラジル産のカカオニブ抽出物はフルーティ香を香気特徴とすること、ベネズエラ産のカカオニブ抽出物はロースト香・ナッティ香を香気特徴とすること、ペルー産のカカオニブ抽出物はフローラル香を香気特徴とすることが確認された。
各カカオニブ抽出物のポリフェノール含有量は、ブラジル産カカオニブ抽出物では０．２４質量％、ペルー産カカオニブ抽出物では０．２５質量％およびベネズエラ産カカオニブ抽出物では０．２３質量％であった。
例２：イソバレルアルデヒドによるヒト脳神経細胞におけるＢｄｎｆ遺伝子発現促進効果の検討
例１でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子発現量を増加させることが確認されたブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物に含まれる１７種類のカカオ由来香気成分を選抜し、各香気成分がＢｄｎｆ遺伝子発現に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
例１でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子発現量を増加させることが確認されたブラジル産およびベネズエラ産のカカオニブ抽出物に含まれる１７種類のカカオ由来香気成分を選抜し、各香気成分がＢｄｎｆ遺伝子発現に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
（１）香気成分の選抜
香気成分として、フルーティ香およびロースト香・ナッティ香の重要成分と考えられる１７種類のカカオ由来香気成分：２，３－ジメチルピラジン、２，３，５－トリメチルピラジン、２－ノナノン、２，５－ジメチルピラジン、２，３－ペンタンジオン、バレルアルデヒドおよび５－メチル－２－フェニル－２－ヘキセナール（いずれも東京化成工業）並びに２－メチルブタナール、リナロール、アセトフェノン、２，３－ブタンジオン、２－ヘプタン、酢酸エチル、イソバレルアルデヒド（Isovaleraldehyde、本明細書中、「ＩＶＡ」ということがある）、２，６－ジメチルピラジン、２，３，５，６－テトラメチルピラジンおよび２－フェニルクロトンアルデヒド（いずれも富士フィルム和光純薬）を選抜し、試験に用いた。
香気成分として、フルーティ香およびロースト香・ナッティ香の重要成分と考えられる１７種類のカカオ由来香気成分：２，３－ジメチルピラジン、２，３，５－トリメチルピラジン、２－ノナノン、２，５－ジメチルピラジン、２，３－ペンタンジオン、バレルアルデヒドおよび５－メチル－２－フェニル－２－ヘキセナール（いずれも東京化成工業）並びに２－メチルブタナール、リナロール、アセトフェノン、２，３－ブタンジオン、２－ヘプタン、酢酸エチル、イソバレルアルデヒド（Isovaleraldehyde、本明細書中、「ＩＶＡ」ということがある）、２，６－ジメチルピラジン、２，３，５，６－テトラメチルピラジンおよび２－フェニルクロトンアルデヒド（いずれも富士フィルム和光純薬）を選抜し、試験に用いた。
（２）細胞培養
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
（３）リアルタイムＰＣＲによるＢｄｎｆ遺伝子発現量の評価
リアルタイムＰＣＲは、前培養後、上記（１）に示す各香気成分（０．１ｐｐｍまたは１ｐｐｍ）を含む１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換した以外は、例１（３）と同様に行った。
リアルタイムＰＣＲは、前培養後、上記（１）に示す各香気成分（０．１ｐｐｍまたは１ｐｐｍ）を含む１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換した以外は、例１（３）と同様に行った。
（４）統計解析
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
（５）結果
結果を図２に示す。図２から、イソバレルアルデヒドの添加によりヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現量が有意に増加することが確認された。一方、イソバレルアルデヒド以外の１６種の香気成分によってはＢｄｎｆ遺伝子発現量に変化が見られないことが確認された。以上の結果から、イソバレルアルデヒドがＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進する成分として見出された。
結果を図２に示す。図２から、イソバレルアルデヒドの添加によりヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現量が有意に増加することが確認された。一方、イソバレルアルデヒド以外の１６種の香気成分によってはＢｄｎｆ遺伝子発現量に変化が見られないことが確認された。以上の結果から、イソバレルアルデヒドがＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進する成分として見出された。
例３：イソバレルアルデヒドによるヒト脳神経細胞におけるＢＤＮＦ分泌促進効果の検討
例２でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子発現を促進することが確認されたイソバレルアルデヒドについて、ＢＤＮＦタンパク質の産生および分泌に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
例２でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子発現を促進することが確認されたイソバレルアルデヒドについて、ＢＤＮＦタンパク質の産生および分泌に与える影響を検証するために以下の試験を行った。
（１）細胞培養
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
（２）ＥＬＩＳＡによるＢＤＮＦタンパク質量の評価
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、１２ウェルプレートに播種し、２４時間前培養を行った。前培養の後、試験区には１０μＭのイソバレルアルデヒドを添加し、対照区にはイソバレルアルデヒドを添加することなく、それぞれ２４時間培養した。培養後、試験区および対照区の培養上清中のＢＤＮＦタンパク質量をQuantikine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits（R&D Systems）を用いてＥＬＩＳＡ法により評価した。
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、１２ウェルプレートに播種し、２４時間前培養を行った。前培養の後、試験区には１０μＭのイソバレルアルデヒドを添加し、対照区にはイソバレルアルデヒドを添加することなく、それぞれ２４時間培養した。培養後、試験区および対照区の培養上清中のＢＤＮＦタンパク質量をQuantikine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits（R&D Systems）を用いてＥＬＩＳＡ法により評価した。
（３）統計解析
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
（４）結果
結果を図３に示す。図３から、対照区では２．１ｐｇ／ｍＬであったＢＤＮＦ濃度が、イソバレルアルデヒドの添加により、試験区では１２．５ｐｇ／ｍＬに上昇することが示された。すなわち、イソバレルアルデヒドは培養上清中に分泌されるＢＤＮＦタンパク質量を有意に増加させることが確認された。この結果から、イソバレルアルデヒドはＢＤＮＦタンパク質の産生を促進することが示された。
結果を図３に示す。図３から、対照区では２．１ｐｇ／ｍＬであったＢＤＮＦ濃度が、イソバレルアルデヒドの添加により、試験区では１２．５ｐｇ／ｍＬに上昇することが示された。すなわち、イソバレルアルデヒドは培養上清中に分泌されるＢＤＮＦタンパク質量を有意に増加させることが確認された。この結果から、イソバレルアルデヒドはＢＤＮＦタンパク質の産生を促進することが示された。
例４：イソバレルアルデヒドによるヒト脳神経細胞におけるＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化促進効果の検討
例２でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進することおよび例３でヒト脳神経細胞においてＢＤＮＦタンパク質の産生を促進することが確認されたイソバレルアルデヒドについて、Ｂｄｎｆ遺伝子の転写およびＢＤＮＦタンパク質の発現を誘導する、ＢＤＮＦの上流因子であるＣＲＥＢのリン酸化並びに、ＣＲＥＢのリン酸化酵素（上流因子）であるプロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）の関与を検証するために以下の試験を行った。
例２でヒト脳神経細胞においてＢｄｎｆ遺伝子の発現を促進することおよび例３でヒト脳神経細胞においてＢＤＮＦタンパク質の産生を促進することが確認されたイソバレルアルデヒドについて、Ｂｄｎｆ遺伝子の転写およびＢＤＮＦタンパク質の発現を誘導する、ＢＤＮＦの上流因子であるＣＲＥＢのリン酸化並びに、ＣＲＥＢのリン酸化酵素（上流因子）であるプロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）の関与を検証するために以下の試験を行った。
（１）細胞培養
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
ヒト神経芽細胞腫ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞の培養は、例１（２）と同様に行った。
（２）免疫蛍光染色によるリン酸化ＣＲＥＢ量の評価
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、４群分をガラスボトムディッシュに播種し、２４時間前培養を行った。４群は、培地中へのIVAおよびPKA阻害剤（H89、Sigma Aldrich）の添加の有無により調製し、具体的には、IVA非添加かつH89非添加群（IVA－H89－群）、IVA添加かつH89非添加群（IVA＋H89－群）、IVA非添加かつH89添加群（IVA－H89＋群）およびIVA添加かつH89添加群（IVA＋H89＋群）を調製した。次いで、IVA－H89＋群およびIVA＋H89＋群については、前培養の後、Ｈ８９ １０μＭ含有１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、３０分間の前処理を行った。また、IVA－H89－群およびIVA＋H89－群については、前培養の後、１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、３０分間の前処理を行った。次いで、IVA＋H89－群およびIVA＋H89＋群については、前処理の後、IVAを１０μＭとなるように添加し、１時間培養した。また、IVA－H89－群およびIVA－H89＋群については、前処理の後、IVAを添加することなく、１時間培養した。次いで、４群について２％パラホルムアルデヒドにて細胞を固定した後、上清を除去し、抗リン酸化ＣＲＥＢ抗体（Anti-P-CREB Ab、Cell signaling Technology）を２００倍希釈となるように添加した１％ＦＢＳ－ＰＢＳ－０．２％Ｔｗｅｅｎ中で４５分間静置した。次いで、ＰＢＳにて洗浄した後、二次抗体である抗ウサギＩｇＧ ＡＦ５５５標識（Anti-rabbit IgG AF555、Thermo Fisher Scientific）を５００倍希釈となるように添加した１％ＦＢＳ－ＰＢＳ－０．２％Ｔｗｅｅｎ中で４５分間静置した。なお、４群について、Hoechst33342（Thermo Fisher Scientific）により核を染色した。染色後、リン酸化ＣＲＥＢ染色画像、核染色画像およびこれらをマージした画像を取得した。得られたリン酸化ＣＲＥＢ染色画像について蛍光強度をImage J （NIH, Bethesda, MD）を用いて数値化し、各群のリン酸化ＣＲＥＢ量とした。
ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞を１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地にて１．０×１０５細胞／ｍＬとなるように調製した後、４群分をガラスボトムディッシュに播種し、２４時間前培養を行った。４群は、培地中へのIVAおよびPKA阻害剤（H89、Sigma Aldrich）の添加の有無により調製し、具体的には、IVA非添加かつH89非添加群（IVA－H89－群）、IVA添加かつH89非添加群（IVA＋H89－群）、IVA非添加かつH89添加群（IVA－H89＋群）およびIVA添加かつH89添加群（IVA＋H89＋群）を調製した。次いで、IVA－H89＋群およびIVA＋H89＋群については、前培養の後、Ｈ８９ １０μＭ含有１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、３０分間の前処理を行った。また、IVA－H89－群およびIVA＋H89－群については、前培養の後、１０％ＦＢＳ－ＥＭＥＭ／Ｆ１２培地に置換し、３０分間の前処理を行った。次いで、IVA＋H89－群およびIVA＋H89＋群については、前処理の後、IVAを１０μＭとなるように添加し、１時間培養した。また、IVA－H89－群およびIVA－H89＋群については、前処理の後、IVAを添加することなく、１時間培養した。次いで、４群について２％パラホルムアルデヒドにて細胞を固定した後、上清を除去し、抗リン酸化ＣＲＥＢ抗体（Anti-P-CREB Ab、Cell signaling Technology）を２００倍希釈となるように添加した１％ＦＢＳ－ＰＢＳ－０．２％Ｔｗｅｅｎ中で４５分間静置した。次いで、ＰＢＳにて洗浄した後、二次抗体である抗ウサギＩｇＧ ＡＦ５５５標識（Anti-rabbit IgG AF555、Thermo Fisher Scientific）を５００倍希釈となるように添加した１％ＦＢＳ－ＰＢＳ－０．２％Ｔｗｅｅｎ中で４５分間静置した。なお、４群について、Hoechst33342（Thermo Fisher Scientific）により核を染色した。染色後、リン酸化ＣＲＥＢ染色画像、核染色画像およびこれらをマージした画像を取得した。得られたリン酸化ＣＲＥＢ染色画像について蛍光強度をImage J （NIH, Bethesda, MD）を用いて数値化し、各群のリン酸化ＣＲＥＢ量とした。
（３）統計解析
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
統計解析は、例１（４）と同様に行った。
（４）結果
結果を図４に示す。図４から、イソバレルアルデヒド添加かつＨ８９非添加群（IVA＋H89－群）では、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９非添加群（IVA－H89－群）と比較して、核内のＣＲＥＢリン酸化レベルが有意に増加することが確認された。なお、ＣＲＥＢリン酸化が核内におけるものであることは、蛍光染色画像においてリン酸化ＣＲＥＢおよび核の蛍光シグナルが一致することにより確認した（結果示さず）。また、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９添加群（IVA－H89＋群）およびイソバレルアルデヒド添加かつＨ８９添加群（IVA＋H89＋群）では、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９非添加群（IVA－H89－群）と比較して、ＣＲＥＢリン酸化レベルに変化が見られないことが確認された。これらの結果から、イソバレルアルデヒドは核内のＣＲＥＢリン酸化レベルを有意に増加させること、並びに、イソバレルアルデヒドによる核内ＣＲＥＢリン酸化レベルの増加はＣＲＥＢのリン酸化酵素であるＰＫＡに依存することが示された。また、例２～４において示された結果から、イソバレルアルデヒドによるＢｄｎｆ遺伝子発現の促進およびＢＤＮＦタンパク質産生の促進は、ＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化を介するものであることが示唆された。
結果を図４に示す。図４から、イソバレルアルデヒド添加かつＨ８９非添加群（IVA＋H89－群）では、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９非添加群（IVA－H89－群）と比較して、核内のＣＲＥＢリン酸化レベルが有意に増加することが確認された。なお、ＣＲＥＢリン酸化が核内におけるものであることは、蛍光染色画像においてリン酸化ＣＲＥＢおよび核の蛍光シグナルが一致することにより確認した（結果示さず）。また、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９添加群（IVA－H89＋群）およびイソバレルアルデヒド添加かつＨ８９添加群（IVA＋H89＋群）では、イソバレルアルデヒド非添加かつＨ８９非添加群（IVA－H89－群）と比較して、ＣＲＥＢリン酸化レベルに変化が見られないことが確認された。これらの結果から、イソバレルアルデヒドは核内のＣＲＥＢリン酸化レベルを有意に増加させること、並びに、イソバレルアルデヒドによる核内ＣＲＥＢリン酸化レベルの増加はＣＲＥＢのリン酸化酵素であるＰＫＡに依存することが示された。また、例２～４において示された結果から、イソバレルアルデヒドによるＢｄｎｆ遺伝子発現の促進およびＢＤＮＦタンパク質産生の促進は、ＰＫＡ依存的なＣＲＥＢリン酸化を介するものであることが示唆された。
Claims (10)
- イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳機能の維持および／または改善のための組成物。
- イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進用組成物。
- イソバレルアルデヒドを有効成分として含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進用組成物。
- ＣＲＥＢのリン酸化促進が、プロテインキナーゼＡ（ＰＫＡ）依存性である、請求項３に記載の組成物。
- 食品組成物、飼料組成物または医薬組成物である、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
- イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善に有効な量で摂取させる、または投与するための、請求項５に記載の組成物。
- イソバレルアルデヒドを脳機能の維持および／または改善が必要な対象に摂取させることを含んでなる、脳機能の維持および／または改善方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
- イソバレルアルデヒドを脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＢＤＮＦの産生促進方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
- イソバレルアルデヒドをＣＲＥＢのリン酸化促進が必要な対象に摂取させることを含んでなる、ＣＲＥＢのリン酸化促進方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
- 脳機能の維持および／または改善剤の製造のための、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）の産生促進剤の製造のための、あるいは、ＣＲＥＢのリン酸化促進剤の製造のための、イソバレルアルデヒドの使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-075189 | 2022-04-28 | ||
| JP2022075189 | 2022-04-28 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023210679A1 true WO2023210679A1 (ja) | 2023-11-02 |
Family
ID=88519084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/016413 WO2023210679A1 (ja) | 2022-04-28 | 2023-04-26 | 脳機能改善用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2023210679A1 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009173585A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Ogawa & Co Ltd | 鎮静効果付与剤、鎮静香料組成物、鎮静効果を有する香粧品及び飲食品 |
| WO2016181945A1 (ja) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 株式会社明治 | 脳由来神経栄養因子の産生促進用組成物 |
-
2023
- 2023-04-26 WO PCT/JP2023/016413 patent/WO2023210679A1/ja unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Title |
|---|
| "BECKETT'S Industrial Chocolate Manufacture and Use. 1st edition. 2nd printing", 1 January 1988, SAIWAI SHOBO KK, JP, ISBN: 978-4-7821-0447-7, article STEPHEN T.BECKETT, MARK S.FOWLER, GREGORY R.ZIEGLER: "22.9 Neuroprotection and cognitive effects", pages: 456 - 459, XP009550056 * |
| JIANBIN LIU, MENGYA LIU, CONGCONG HE, HUANLU SONG, JIA GUO, YE WANG, HAIYING YANG, XIAOXIA SU: "A comparative study of aroma-active compounds between dark and milk chocolate: relationship to sensory perception : Aroma-active compounds in chocolate", JOURNAL OF THE SCIENCE OF FOOD AND AGRICULTURE, WILEY & SONS, CHICHESTER., GB, vol. 95, no. 6, 1 April 2015 (2015-04-01), GB , pages 1362 - 1372, XP055764129, ISSN: 0022-5142, DOI: 10.1002/jsfa.6831 * |
| SUGIMOTO, NAOTOSHI: "Methylxanthine Derivative and Cognitive Function", JUZEN IGAKKAI ZASSHI - JOURNAL OF THE JUZEN MEDICAL SOCIETY, KANAZAWA DAIGAKU JUZEN IGAKKAI, KANAZAWA, JP, vol. 127, no. 1, 1 January 2018 (2018-01-01), JP , pages 16 - 20, XP009550050, ISSN: 0022-7226, DOI: 10.24517/00051112 * |
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