特許 6275931 腸内酪酸増加剤および酪酸産生菌増殖剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6275931

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】腸内酪酸増加剤および酪酸産生菌増殖剤

(51)【国際特許分類】

   A61K 31/702 20060101AFI20180129BHJP

   A61P 1/04 20060101ALI20180129BHJP

   A61P 3/04 20060101ALI20180129BHJP

   A61P 3/10 20060101ALI20180129BHJP

   A61P 35/00 20060101ALI20180129BHJP

   A23L 33/125 20160101ALI20180129BHJP

   C12N 1/20 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   A61K31/702

   A61P1/04

   A61P3/04

   A61P3/10

   A61P35/00

   A23L33/125

   C12N1/20 EZNA

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-549362(P2017-549362)

(86)(22)【出願日】2017年3月14日

(86)【国際出願番号】JP2017010066

【審査請求日】2017年9月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-49561(P2016-49561)

(32)【優先日】2016年3月14日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000226415

【氏名又は名称】物産フードサイエンス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110766

【弁理士】

【氏名又は名称】佐川 慎悟

(74)【代理人】

【識別番号】100133260

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 基子

(74)【代理人】

【識別番号】100169340

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 陽輔

(74)【代理人】

【識別番号】100195682

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 陽子

(74)【代理人】

【識別番号】100206623

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 智行

(72)【発明者】

【氏名】栃尾 巧

(72)【発明者】

【氏名】小西 健太

(72)【発明者】

【氏名】中村 早岐

【審査官】 常見 優

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５１２８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４７４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 SUZUKI, Nobuyuki et al.，Superiority of 1-kestose, the Smallest Fructo-oligosaccharide, to a Synthetic Mixture of Fructo-olig，Bioscience and Microflora，２００６年，Vol. 25, No. 3，p. 109-116，ISSN 1349-8355, 特にp.110, left column, lines 9 - 29, p.111, rigth column, lines 13 - p.112, left co

【文献】 KIHARA, Minoru et al.，Production of short-chain fatty acids and gas from various oligosaccharides by gut microbes of carp，Comparative Biochemistry and Physiology - Part A，２００２年，Vol. 132, No. 2，p. 333-340，ISSN 1095-6433, 特にAbstract

【文献】 MURAI, Kenji et al.，Effect of Oral Administration to Rats of Various Undigestible Saccharides on Fecal pH, Water Content，Bifidobacteria and Microflora，１９９４年，Vol. 13, No. 2，p. 91-98，ISSN 1884-512, 特にAbstract

【文献】 KILIAN, Stephanus et al，The effects of the novel bifidogenic trisaccharide, neokestose, on the human colonic microbiota，World Journal of Microbiology and Biotechnology，２００２年，Vol. 18, No. 7，p. 637-644，ISSN 1573-0972, 特にSummary

【文献】 BUYUKTORTOP, Asuman Sahin et al.，Determination and Comparison of Interaction Between Fructo-oligosaccharide Components and Lactobacil，SDU Journal of Science (E-Journal)，２０１２年，Vol. 7, No. 1，p. 15-22，ISSN 1306-7575, 特にAbstract

【文献】 福森保則 ほか，1-ケストースの機能性について，精糖技術研究会誌，２００４年，Vol. 52，p. 13-18，ISSN 0370-9841, 特に結果および考察

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｋ３１／００−３３／４４

Ａ６１Ｐ １／００−４３／００

Ａ６１Ｌ３３／００−３３／２９

Ｃ１２Ｎ １／００− ７／０８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１−ケストースを有効成分とする腸内酪酸増加剤。

【請求項2】

１日あたり０．０４ｇ／ｋｇ体重以上の１−ケストースがヒトまたは動物に対して摂取されるように用いられることを特徴とする、請求項１に記載の腸内酪酸増加剤。

【請求項3】

腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の予防または治療に用いられることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の腸内酪酸増加剤。

【請求項4】

１−ケストースを有効成分とする腸内酪酸増加用食品組成物。

【請求項5】

１−ケストースを有効成分とする酪酸産生菌増殖剤。

【請求項6】

１−ケストースを有効成分とする酪酸産生菌増殖用食品組成物。

【請求項7】

酪酸産生菌を含む培地に１−ケストースを添加して培養する工程を有する、酪酸産生菌の増殖方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、腸内酪酸増加剤、腸内酪酸増加用食品組成物、酪酸産生菌増殖剤、酪酸産生菌増殖用食品組成物、腸内酪酸の増加方法、酪酸産生菌の増殖方法、ならびに、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防方法、および、これら疾患の治療または予防用医薬品を製造するための１−ケストースの使用に関する。

【背景技術】

【0002】

酪酸は短鎖脂肪酸の一種であり、ヒトや動物の生体内においては、腸内に生息する酪酸産生菌により生成されている。近年の研究において、酪酸は、抗炎症作用や大腸癌予防作用などの様々な生理作用を有することや、酪酸により各種疾患を予防もしくは改善しうることが報告されている。

【0003】

このことから、酪酸を疾患の予防・治療や健康増進に利用することが試みられている。一方で、酪酸は強烈な悪臭を放つ物質であるため、酪酸自体を医薬品や食品に添加するなどして用いることは難しい。そこで、ヒトや動物の腸内において酪酸の量を増加させる取り組みが行われており、例えば、特許文献１には、Ｄ−マンニトールまたはＤ−ソルビトールを有効成分とする腸内酪酸濃度上昇作用を有する食品組成物が、特許文献２には、バチルス・ズブチリス菌体を有効成分とする腸内酪酸産生菌増加剤が、それぞれ開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−４９０９３号公報

【特許文献2】特開２０１３−１４７４６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、腸内の酪酸を効果的に増加させることができる物質や方法は未だ十分に提供されておらず、そのような物質や方法の開発が求められていた。本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、腸内の酪酸を効果的に増加させることができる腸内酪酸増加剤、腸内酪酸増加用食品組成物、酪酸産生菌増殖剤、酪酸産生菌増殖用食品組成物、腸内酪酸の増加方法、酪酸産生菌の増殖方法、ならびに、これを用いる腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防方法、およびこれら疾患の治療または予防用医薬品を製造するための１−ケストースの使用を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、鋭意研究の結果、１−ケストースが、腸内の酪酸の量や濃度を増加させること、ならびに腸内の酪酸産生菌の数を増加させることを見出した。そこで、これらの知見に基づいて、下記の各発明を完成した。

【0007】

（１）本発明に係る腸内酪酸増加剤は、１−ケストースを有効成分とする。

【0008】

（２）本発明に係る腸内酪酸増加剤は、１日あたり０．０４ｇ／ｋｇ体重以上の１−ケストースがヒトまたは動物に対して摂取されるように用いられることが好ましい。

【0009】

（３）本発明に係る腸内酪酸増加剤は、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の予防または治療に用いることができる。

【0010】

（４）本発明に係る腸内酪酸増加用食品組成物は、１−ケストースを有効成分とする。

【0011】

（５）本発明に係る酪酸産生菌増殖剤は、１−ケストースを有効成分とする。

【0012】

（６）本発明に係る酪酸産生菌増殖用食品組成物は、１−ケストースを有効成分とする。

【0013】

（７）本発明に係る腸内酪酸の増加方法は、ヒトまたは動物に１−ケストースを摂取させることにより前記ヒトまたは動物の腸内における酪酸の量または濃度を増加させる工程を有する。

【0014】

（８）本発明に係る酪酸産生菌の増殖方法の第１の態様は、ヒトまたは動物に１−ケストースを摂取させることにより前記ヒトまたは動物の腸内における酪酸産生菌の数を増加させる工程を有する。

【0015】

（９）本発明に係る酪酸産生菌の増殖方法の第２の態様は、酪酸産生菌を含む培地に１−ケストースを添加して培養する工程を有する。

【0016】

（１０）本発明に係る腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防方法は、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌もしくは肥満を罹患している、または、罹患する可能性があるヒトもしくは動物に、１−ケストースを摂取させることにより、前記ヒトもしくは動物の腸内における酪酸の量もしくは濃度または酪酸産生菌の数を増加させる工程を有する。

【0017】

（１１）本発明に係る１−ケストースの使用は、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防用医薬品を製造するための１−ケストースの使用である。

【発明の効果】

【0018】

１−ケストースは、オリゴ糖の一種であり、タマネギやニンニク、大麦、ライ麦などの野菜や穀物にも含まれていて、古来より食経験を有する物質である。また、１−ケストースは、変異原性試験、急性毒性試験、亜慢性毒性試験および慢性毒性試験のいずれにおいても毒性が認められていない。これらのことから、１−ケストースの安全性は極めて高いといえる（食品と開発、Ｖｏｌ．４９、Ｎｏ．１２、第９頁、２０１４年）。また、１−ケストースは、水溶性が高く、砂糖に似た良好な甘味質を有するため、そのまま、あるいは甘味料等として、日常的に簡便に摂取することができるほか、様々な食品や医薬品等に容易に配合することができる。

【0019】

したがって、本発明によれば、副作用や安全性をほとんど懸念することなく、簡便かつ効果的に、ヒトや動物の腸内の酪酸を増加させることができる。また、本発明によれば、ヒトや動物の腸内の酪酸を増加させることにより、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の予防ないし治療をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】０〜１．３４ｇ／ｋｇ体重の摂取量で１−ケストースを摂取させたラット（Ａ〜Ｅ群）の、盲腸内容物における短鎖脂肪酸（酢酸、イソ吉草酸および吉草酸）の濃度および量を示す表である。

【図2】０〜１．３４ｇ／ｋｇ体重の摂取量で１−ケストースを摂取させたラット（Ａ〜Ｅ群）の、盲腸内容物における短鎖脂肪酸（酪酸、プロピオン酸およびイソ酪酸）の濃度および量を示す棒グラフである。

【図3】０〜１．３４ｇ／ｋｇ体重の摂取量で１−ケストースを摂取させたラット（Ａ〜Ｅ群）の、盲腸内容物における短鎖脂肪酸（酢酸、イソ吉草酸および吉草酸）の濃度および量を示す棒グラフである。

【図4】（Ｉ）は、１−ケストースを摂取させていないラット（Ａ群）および摂取させたラット（Ｅ群）について、盲腸内容物における各種微生物の１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数の平均値、標準偏差および有意差を示す表である。（ＩＩ）は、当該１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数の平均値および標準偏差を示す棒グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る腸内酪酸増加剤、腸内酪酸増加用食品組成物、酪酸産生菌増殖剤、酪酸産生菌増殖用食品組成物、腸内酪酸の増加方法、酪酸産生菌の増殖方法、ならびに、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防方法、および、これら疾患の治療または予防用医薬品を製造するための１−ケストースの使用について詳細に説明する。

【0022】

「酪酸（ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ）」は、ブタン酸 (ｂｕｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ) またはｎ−ブタン酸 (ｎ−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ)とも呼ばれる直鎖カルボン酸であり、その分子式は Ｃ_４Ｈ_８Ｏ_２、示性式は ＣＨ_３（ＣＨ_２）_２ＣＯＯＨである。酪酸は、ヒトや動物の腸内においては、常在する酪酸産生菌により産生されることが知られている。

【0023】

ここで、本発明において、「酪酸産生菌」とは、酪酸を産生する微生物をいう。係る微生物として、具体的には、例えば、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ＨａｌｉｉやＢｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ ｃｒｏｓｓｏｔｕｓ、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ ｅｕｔａｃｔｕｓ、Ｃｏｐｒｏｃｏｃｃｕｓ ｃａｔｕｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｙｍｂｉｏｓｕｍ、Ｒｏｓｅｂｕｒｉａ ｃｅｃｉｃｏｌａなどのクロストリジウム クラスター１４ａに含まれる細菌、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｉｎｎｏｃｕｕｍやＥｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｏｒｔｕｏｓｕｍ、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｃｙｌｉｎｄｒｏｉｄｅｓなどのクロストリジウム クラスター１６に含まれる細菌、クロストリジウム・ブチリカム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｕｔｙｒｉｃｕｍ）やＥｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｅ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ａｃｅｔｏｂｕｔｙｌｉｃｕｍなどのクロストリジウム クラスター１に含まれる細菌、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｏｒｏｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓやＥｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．Ａ２−２０７などのクロストリジウム クラスター４に含まれる細菌、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂａｒｋｅｒｉやＥｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｉｍｏｓｕｍなどのクロストリジウム クラスター１５に含まれる細菌などを挙げることができる。

【0024】

「１−ケストース」は、１分子のグルコースと２分子のフルクトースからなる三糖類のオリゴ糖である。１−ケストースは、スクロースを基質として、特開昭５８−２０１９８０号公報に開示されているような酵素による酵素反応を行うことにより得ることができる。具体的には、まず、β−フルクトフラノシダーゼをスクロース溶液に添加し、３７℃〜５０℃で２０時間程度静置することにより酵素反応を行って、１−ケストース含有反応液を得る。この１−ケストース含有反応液を、特開２０００−２３２８７８号公報で開示されているようなクロマト分離法に供することよって、１−ケストースと他の糖（ブドウ糖、果糖、ショ糖、４糖以上のオリゴ糖）とを分離して精製し、高純度１−ケストース溶液を得る。続いて、この高純度１−ケストース溶液を濃縮した後、特公平６−７００７５号公報に開示されているような結晶化法で結晶化することにより、１−ケストースを結晶として得ることができる。

【0025】

また、１−ケストースは市販のフラクトオリゴ糖に含まれているため、これをそのまま、あるいは、フラクトオリゴ糖から上述の方法により１−ケストースを分離精製して用いてもよい。すなわち、本発明の１−ケストースとして、１−ケストースを含有するオリゴ糖などの１−ケストース含有組成物を用いてもよい。１−ケストース含有組成物を用いる場合、１−ケストースの純度は８０質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。なお、本発明において、１−ケストースの「純度」とは、糖の総量を１００％とした場合の、１−ケストースの質量％をいう。

【0026】

１−ケストースは、ヒトや動物に摂取させることにより用いる。１−ケストースの摂取量（投与量）としては、例えば、１日あたり０．０４ｇ／ｋｇ体重以上を挙げることができる。係る摂取量は、１日１回に限らず、複数回に分割して摂取してもよい。後述する実施例１に示すように、当該摂取量であれば、腸内の酪酸の濃度や量を顕著に増加させることができる。

【0027】

１−ケストースは、ヒトや動物の腸内において、酪酸の量や濃度を増加させる機能を発揮する。また、１−ケストースは、ヒトや動物の腸内において、酪酸産生菌の数を増加させる機能を発揮する。このことから、ヒトや動物に摂取させる方法としては、その腸内に到達させる方法であればよい。そのような方法として、具体的には、１−ケストースを、そのまま、あるいは飲食物や医薬品の形態で、ヒトまたは動物に経口摂取させる方法を挙げることができる。その他、１−ケストースを肛門から直接あるいは挿入したチューブを経由して投与する方法、１−ケストースを経腸栄養剤に添加して、これを、胃や小腸などの消化管に挿入したチューブを経由して経腸栄養法により投与する方法などを挙げることができる。

【0028】

一方、１−ケストースは、ｉｎ ｖｉｔｒｏにおいて、酪酸産生菌を増殖させるために用いることもできる。この場合は、酪酸産生菌を含む培地に１−ケストースを添加して、当該酪酸産生菌に適した所定の培養条件により培養する方法を挙げることができる。具体的には、例えば、酪酸産生菌としてクロストリジウム・ブチリカムを用いる場合は、炭素源として１−ケストースを２重量％、窒素源としてアミノ酸液を２重量％、および、炭酸カルシウムを０．７５重量％含む培地にクロストリジウム・ブチリカムを接種し、３５〜３７℃で１６〜２４時間嫌気培養する方法を挙げることができる。

【0029】

酪酸は、デキストラン硫酸ナトリウム（ＤＳＳ）によって誘導した潰瘍性大腸炎モデルラットにおいて、腸内への注入により有意な炎症修復作用が確認されている。また、同モデルラットにおいて、酪酸産生菌であるクロストリジウム・ブチリカムＭ５８８芽胞製剤の経口投与により、顕著な炎症軽減効果も確認されている。さらに、ヒトの潰瘍性大腸炎に対しても、酪酸注入療法が行われている（腸内細菌学雑誌、第１９巻第１号、第１−８頁、２００５年；第２頁右欄、Ｆｉｇ４−１および４−２など）。
従って、１−ケストースをヒトや動物に摂取させて、腸内の酪酸の濃度や量、あるいは酪酸産生菌の数を増加させることにより、腸内炎症を予防または治療することができる。また、１−ケストースは、腸内炎症の治療または予防用医薬品を製造するために使用することができる。

【0030】

ここで、本発明において、「腸内炎症」とは、腸管において炎症が生じている状態をいい、疾患に至っている状態も含む。腸内炎症から至る疾患としては、炎症性腸疾患が挙げられる。炎症性腸疾患は、潰瘍性大腸炎とクローン病とを指すとして、狭義に解釈する立場と、腸管のあらゆる炎症性疾患を指すとして、広義に解釈する立場とがある（最新内科学大系〈プログレス８〉、消化器疾患、ｐｐ３２０、１９９７年、中山書店）。本発明において炎症性腸疾患という場合は、後者の、腸管におけるあらゆる炎症性疾患を意味する。本発明の剤は、腸内炎症のうち、特に、アレルギーを除くものの予防または治療に好適に用いることができる。

【0031】

また、酪酸は、ラットにおいて、１日あたり０．０２ｇ／ｋｇ体重の経口投与で、高脂肪食の摂取による肝臓の脂肪変性および炎症を抑制し、血液中のＡＳＴ（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ）、ＡＬＴ（アラニンアミノトランスフェラーゼ）、コレステロール、ＬＤＬ（低密度リポタンパク質）、中性脂肪および空腹時血糖の値、ならびにインスリン抵抗性指数（ＨＯＭＡ−ＩＲ）を正常化することが示されている（Ｇ．Ｍａｔｔａｃｅ Ｒａｓｏ ｅｔ ａｌ．、ＰＬｏＳ ＯＮＥ、ｖｏｌ．８、ｎｏ．７、ｅ６８６２６、２０１３年；Ａｂｓｔｒａｃｔ、Ｒｅｓｕｌｔなど）。従って、１−ケストースをヒトや動物に摂取させて、腸内の酪酸の濃度や量、あるいは酪酸産生菌の数を増加させることにより、脂肪肝を予防または治療することができる。また、１−ケストースは、脂肪肝の治療または予防用医薬品を製造するために使用することができる。

【0032】

また、酪酸は、小児糖尿病モデルラットにおいて、１日あたり５００ｍｇ／ｋｇ体重（酪酸ナトリウムの投与量）の腹腔内投与で、β細胞の細胞死を減少させ、β細胞の機能および増殖を改善し、グルコースホメオスタシスを改善することが示されている（Ｓ．Ｋｈａｎ ｅｔ ａｌ．、Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．Ｉｎｔｅｒａｃｔ．、ｖｏｌ．２１３、第１−１２頁、２０１４年；Ａｂｓｔｒａｔｃｔなど）。従って、１−ケストースをヒトや動物に摂取させて、腸内の酪酸の濃度や量、あるいは酪酸産生菌の数を増加させることにより、糖尿病を予防または治療することができる。また、１−ケストースは、糖尿病の治療または予防用医薬品を製造するために使用することができる。

【0033】

また、酪酸は、ヒト由来大腸癌細胞であるＬＩＭ１２１５において、１ｍｍｏｌ／Ｌの終濃度で培地に添加すると、増殖時間の延長や増殖率の低下をもたらすことが示されている（Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ ＲＨ ｅｔ ａｌ．、Ｇｕｔ ２７、第１４５７−１４６３頁、１９８６年；ＳＵＭＭＡＲＹなど）。さらに、酪酸は、大腸の粘膜上皮細胞の異常な増殖を抑制し、変異細胞の細胞死や分化を促進する、異常なタンパク質の転写を抑制する、大腸癌初期の病変である異常多重クリプト（ＡＣＦ）の発生を抑制するなどにより、大腸癌の発症を抑制することが報告されている（腸内細菌学雑誌、第１６巻第１号、第３５−４２頁、２００２年；第４０頁左欄およびＴａｂｌｅ ５など）。従って、１−ケストースをヒトや動物に摂取させて腸内の酪酸の濃度や量、あるいは酪酸産生菌の数を増加させることにより、大腸癌を予防または治療することができる。また、１−ケストースは、大腸癌の治療または予防用医薬品を製造するために使用することができる。

【0034】

また、酪酸は、１日あたり５ｇ／ｋｇ体重（酪酸ナトリウムの投与量）の経口投与で、高脂肪食により肥満を誘導したマウスにおいては体重および体脂肪率を減少させ、肥満していないマウスにおいては高脂肪食の摂食による体重増加および体脂肪率増加を抑制することが示されている（Ｚｈａｎｇｕｏ Ｇａｏら、ＤＩＡＢＥＴＥＳ、ＶＯＬ．５８、２００９年７月、第１５０９〜１５１７頁；ＦＩＧ．１のＥおよびＦ、ならびにＦＩＧ．７のＡおよびＢなど）。また、同様に、５質量％の酪酸ナトリウムを混合した高脂肪食を摂取させたマウスにおいて、体重の増加および体脂肪率の増加が抑制されることも示されている（Ｈｕａ Ｖ．Ｌｉｎら、ＰＬｏＳ ＯＮＥ、Ｖｏｌ．７、Ｉｓｓｕｅ４、ｅ３５２４０、２０１２年４月；Ｆｉｇ．１のＡなど）。従って、１−ケストースをヒトや動物に摂取させて、腸内の酪酸の濃度や量、あるいは酪酸産生菌の数を増加させることにより、肥満を予防または治療することができる。また、１−ケストースは、肥満の治療または予防用医薬品を製造するために使用することができる。

【0035】

本発明の腸内酪酸増加剤および酪酸産生菌増殖剤の具体的な態様としては、例えば、医薬品や医薬部外品、食品添加物、サプリメントなどの健康食品などを挙げることができる。

【0036】

１−ケストースを含有する医薬品や医薬部外品、サプリメントの剤型は特に限定されず、投与方法に適した剤型を適宜選択することができる。例えば、経口投与の場合には、散剤、錠剤、糖衣剤、カプセル剤、顆粒剤、ドライシロップ剤、液剤、シロップ剤、ドロップ剤、ドリンク剤等の固形または液状の剤型にすることができる。

【0037】

上記各剤型の医薬品や医薬部外品、サプリメントは、当業者に公知の方法で製造することができる。例えば、散剤であれば、１−ケストース８００ｇおよび乳糖２００ｇをよく混合した後、９０％エタノール３００ｍＬを添加して湿潤させる。続いて、湿潤粉末を造粒した後、６０℃で１６時間通風乾燥し、その後、整粒して、適当な細かさの散剤１０００ｇ（１−ケストース含有量８００ｍｇ／１ｇ）を得ることができる。また、錠剤であれば、１−ケストース３００ｇ、粉末還元水飴３８０ｇ、コメデンプン１８０ｇおよびデキストリン１００ｇをよく混合した後、９０％エタノール３００ｍＬを添加して湿潤させる。続いて、湿潤粉末を押し出し造粒した後、６０℃で１６時間通風乾燥して顆粒を得る。その後、この顆粒を８５０μｍの篩を用いて整粒し、続いて顆粒４７０ｇにショ糖脂肪酸エステル５０ｇを添加して混合した後、ロータリー打錠機（６Ｂ−２、菊水製作所製）を用いて打錠し、直径８ｍｍ、重量２００ｍｇの錠剤５０００錠（１−ケストース含有量６０ｍｇ／１錠）を得ることができる。

【0038】

本発明の腸内酪酸増加用食品組成物および酪酸産生菌増殖用食品組成物の具体的な態様としては、例えば、飲料、乳製品、食用に供する顆粒、ペースト、調味料、レトルト食品、ベビーフード、発酵食品、保存食、水産加工品、食肉加工品、穀物加工品などの加工食品、食品添加物、健康食品、動物飼料などを挙げることができる。

【0039】

１−ケストースは、各種の飲食品や食品添加物、動物飼料の通常の製造過程で、添加して用いることができる。１−ケストースの甘味度は３０で、その味質・物性・加工性はショ糖に近いことから、各種飲食物の製造過程において、砂糖の一部または全部を１−ケストースに置き換えるなどして、砂糖と同様に扱って各種の飲食品や食品添加物、動物飼料を製造することができる。

【0040】

以下、本発明について、各実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。また、本実施例においては、所定の純度で１−ケストースを含有する組成物を、「１−ケストース」という。

【実施例】

【0041】

＜実施例１＞１−ケストース摂取時の腸内短鎖脂肪酸量の検討
（１）１−ケストースを経口摂取させたラットの飼育
１−ケストースを０、０．５、１．０、２．５および５質量％となるように配合した飼料を日本クレア社に委託して調製した。飼料の組成を下記に示す。４０匹のＳＤラット（日本エスエルシー社）を８匹ずつ５つの群に分け、Ａ〜Ｅ群とした。Ａ群には１−ケストースを配合しない飼料を、Ｂ〜Ｅ群には１−ケストースを配合した飼料をそれぞれ自由摂取させながら、３０日間飼育した。飼育条件は温度２３±１℃、明期１２時間（８：００〜２０：００）および暗期１２時間（２０：００〜８：００）とした。

【0042】

《飼料の組成（単位は質量％）》コーンスターチ ３９．７４８６、ミルクカゼイン ２０、アルファ化コーンスターチ １３．２、グラニュー糖および／または１−ケストース（純度９９質量％；物産フードサイエンス社） １０、精製大豆油 ７、セルロースパウダー ５、ミネラルミックス ３．５、ビタミンミックス １、Ｌ−シスチン ０．３、重酒石酸コリン ０．２５、第３ブチルヒドロキノン ０．００１４。

【0043】

（２）腸内短鎖脂肪酸量の検討
本実施例１（１）の各群のラットを解剖して盲腸を摘出し、盲腸の内容物を採取して重量を測定した。次に、盲腸内容物における短鎖脂肪酸（酪酸、プロピオン酸、イソ酪酸、酢酸、イソ吉草酸および吉草酸）の濃度を、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ／ＭＳ）を用いて測定した。また、短鎖脂肪酸濃度の測定結果を基に、盲腸内容物における短鎖脂肪酸の量を算出した。続いて、各群毎に短鎖脂肪酸濃度および短鎖脂肪酸量の平均値を算出して、棒グラフに表した。その結果を図１〜図３に示す。

【0044】

なお、ラットにおける薬物の摂取量は、下記の式１により、ヒト成人における摂取量に換算できることが報告されている（特開２０１４−５２６５２１号公報の段落［００６５］、Ｓｈａｎｎｏｎ Ｒｅａｇａｎ−Ｓｈａｗら、Ｔｈｅ ＦＡＳＥＢ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ．２２、２００７年３月、第６５９〜６６１頁）。そこで、当該式１により、ラットにおける１日の１−ケストース摂取量を、ヒト成人におけるものに換算した。その結果も、図１に併せて示す。
《式１》ヒト成人における１日の１−ケストース摂取量（ｇ／ｋｇ体重）＝ラットにおける１日の１−ケストースの摂取量（ｇ／ｋｇ体重）×６／３７

【0045】

図１〜図３に示すように、酪酸の濃度は、Ａ群では２０５．８６μｇ／ｇであったのに対して、Ｂ群では２８８．０９μｇ／ｇ（Ａ群と比較して約１．４倍の増加）、Ｃ群では３１４．５９μｇ／ｇ（Ａ群と比較して約１．５倍の増加）、Ｄ群では７５４．１７μｇ／ｇ（Ａ群と比較して約３．７倍の増加）、Ｅ群では２００５．２６μｇ／ｇ（Ａ群と比較して約１０倍の増加）であった。また、酪酸の量は、Ａ群では７８１．１４μｇであったのに対して、Ｂ群では１０６９．３７μｇ（Ａ群と比較して約１．４倍の増加）、Ｃ群では１１０７．９２μｇ（Ａ群と比較して約１．４倍の増加）、Ｄ群では２８９１．６５μｇ（Ａ群と比較して約３．６倍の増加）、Ｅ群では１１９４３．８８μｇ（Ａ群と比較して約１４．５倍の増加）であった。すなわち、酪酸の濃度および量は、Ｂ〜Ｅ群のいずれにおいてもＡ群と比較して顕著に大きかった。

【0046】

なお、酢酸の濃度および量も、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ群ではＡ群と比較して有意に大きかった。一方、プロピオン酸およびイソ吉草酸の濃度および量は、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ群ではＡ群と比較して有意な差は無かった。イソ酪酸および吉草酸の濃度および量は、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ群ではＡ群と比較していずれも有意に小さかった。

【0047】

この結果から、１−ケストースを配合した飼料を摂取させたラットでは、盲腸内の酪酸の濃度および量が増大したことが明かになった。すなわち、１−ケストースをヒトや動物に対して摂取させると、腸内の酪酸が増加することが明かになった。また、１日のケストース摂取量が０．２７ｇ／ｋｇ体重のラット（Ｂ群）において酪酸の濃度および量の顕著な増加が認められたことから、腸内の酪酸を増加させるためには、ヒト成人における１日あたりの１−ケストースの摂取量は、０．０４ｇ／ｋｇ体重以上が好ましいことが明かになった。

【0048】

＜実施例２＞１−ケストース摂取時の腸内の微生物量の検討
実施例１（１）のＡ群およびＥ群のラットの盲腸内容物について、下記の４種の微生物の量をリアルタイムＰＣＲ法により測定した。
１．ビフィドバクテリウム（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、
２．クロストリジウム クラスター１４ａ（Ｃｌｏｓｒｔｉｄｉｕｍ ｃｌｕｓｔｅｒ ＸＩＶａ）およびクロストリジウム クラスター１４ｂ（Ｃｌｏｓｒｔｉｄｉｕｍ ｃｌｕｓｔｅｒ ＸＩＶｂ）（酪酸産生菌群）、
３．ラクトバシラス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、
４．アッカーマンシア・ムシニフィラ（Ａｋｋｅｒｍａｎｓｉａ ｍｕｃｉｎｉｐｈｉｌａ）。

【0049】

具体的には、まず、Ａ群およびＥ群の盲腸内容物をビーズ式破砕装置「ＦａｓｔＰｒｅｐ ＦＰ１００Ａ」（ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ社）に供して破砕処理した。続いて、核酸抽出装置「Ｍａｇｔｒａｔｉｏｎ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ １２ＧＣ」およびその専用試薬「ＭａｇＤＥＡ（登録商標）ＤＮＡ ２００」（プレシジョン・システム・サイエンス社）を用いて、使用書に従ってゲノムＤＮＡを抽出した。このゲノムＤＮＡを鋳型として、上記４種の微生物の１６Ｓ ｒＤＮＡに特異的なプライマー、リアルタイムＰＣＲ試薬「ＳＹＢＲ（登録商標）Ｐｒｅｍｉｘ Ｅｘ Ｔａｑ ＩＩ (Ｔｌｉ ＲＮａｓｅＨ Ｐｌｕｓ)」(Ｔａｋａｒａ社)およびリアルタイムＰＣＲ装置「Ｒｏｔｏｒ−Ｇｅｎｅ Ｑ」 (ＱＩＡＧＥＮ社)を用いてリアルタイムＰＣＲを行い、盲腸内容物１ｇあたりの各微生物の１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数を求めた。当該コピー数は、各群ごとに平均値および標準偏差を算出し、棒グラフに表した。その結果を図４に示す。

【0050】

なお、各微生物の１６Ｓ ｒＤＮＡに特異的なプライマーの配列を以下に示す。
１．ビフィドバクテリウム属
フォワードプライマー；ＧＡＴＴＣＴＧＧＣＴＣＡＧＧＡＴＧＡＡＣＧＣ（配列番号１）
リバースプライマー；ＣＴＧＡＴＡＧＧＡＣＧＣＧＡＣＣＣＣＡＴ（配列番号２）
２．クロストリジウム クラスター１４ａおよび１４ｂ（酪酸産生菌群）
フォワードプライマー；ＧＡＷＧＡＡＧＴＡＴＹＴＣＧＧＴＡＴＧＴ（配列番号３）
リバースプライマー；ＣＴＡＣＧＣＷＣＣＣＴＴＴＡＣＡＣ（配列番号４）
３．ラクトバシラス属
フォワードプライマー；ＣＡＣＡＡＴＧＧＡＣＧＭＡＡＧＴＣＴＧＡＴＧ（配列番号５）
リバースプライマー；ＣＧＣＣＡＣＴＧＧＴＧＴＴＣＴＴＣＣＡＴ（配列番号６）
４．アッカーマンシア・ムシニフィラ
フォワードプライマー；ＣＡＧＣＡＣＧＴＧＡＡＧＧＴＧＧＧＧＡＣ（配列番号７）
リバースプライマー；ＣＣＴＴＧＣＧＧＴＴＧＧＣＴＴＣＡＧＡＴ（配列番号８）

【0051】

また、検量線は、各微生物について下記の配列のうちの一部を組み込んだプラスミドＤＮＡを鋳型として、同条件でリアルタイムＰＣＲを行った結果を基に作製したものを用いた。
１．ビフィドバクテリウム属；Ｂ．ｌｏｎｇｕｍ ｓｕｂｓｐ．ｌｏｎｇｕｍ ＪＣＭ １２１７Ｔの１６Ｓ ｒＤＮＡ配列（配列番号９）
２．クロストリジウム クラスター１４ａおよび１４ｂ（酪酸産生菌群）：Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｏｆｏｒｍｅ ＪＣＭ１２９１Ｔの１６Ｓ ｒＤＮＡ配列（配列番号１０）
３．ラクトバシラス属；Ｌ．ｃａｓｅｉ ＪＣＭ １１３４Ｔの１６Ｓ ｒＤＮＡ配列（配列番号１１）
４．アッカーマンシア・ムシニフィラ；Ａ．ｍｕｃｉｎｉｐｈｉｌａ ＡＴＣＣ ＢＡＡ−８３５Ｔの１６Ｓ ｒＤＮＡ配列（配列番号１２）

【0052】

図４に示すように、盲腸内容物１ｇあたりのクロストリジウム クラスターＸＩＶ（酪酸産生菌群）の１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数は、Ａ群では５０７１２５００００（約０．５Ｅ＋１０）であったのに対して、Ｅ群では２５２８７５０００００（約２．５Ｅ＋１０）であった。すなわち、Ｅ群の酪酸産生菌群の１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数はＡ群と比較して約５倍の量であり、有意に大きかった。

【0053】

なお、従来からケストースの摂取により腸内において増加することが知られているビフィドバクテリウム属（例えば、特許第４６６９２３５号公報）の１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数も、Ｅ群ではＡ群と比較して有意に大きかった。一方、ラクトバシラス属およびアッカーマンシア・ムシニフィラの１６Ｓ ｒＤＮＡコピー数は、Ｅ群とＡ群とで有意な差は無かった。

【0054】

この結果から、１−ケストースを配合した飼料を摂取させたラットでは、盲腸内の酪酸産生菌の数が増大したことが明かになった。すなわち、１−ケストースをヒトや動物に対して摂取させると、腸内の酪酸産生菌が増殖することが明かになった。

【要約】

【課題】 腸内の酪酸を効果的に増加させることができる腸内酪酸増加剤、腸内酪酸増加用食品組成物、酪酸産生菌増殖剤、酪酸産生菌増殖用食品組成物、腸内酪酸の増加方法、酪酸産生菌の増殖方法、ならびに、これを用いる腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の治療または予防方法、およびこれら疾患の治療または予防用医薬品を製造するための１−ケストースの使用を提供する。
【解決手段】 １−ケストースを有効成分とする腸内酪酸増加剤および酪酸産生菌増殖剤。本発明によれば、副作用や安全性をほとんど懸念することなく、簡便かつ効果的に、ヒトや動物の腸内の酪酸を増加させることができる。また、本発明によれば、ヒトや動物の腸内の酪酸を増加させることにより、腸内炎症、脂肪肝、糖尿病、大腸癌または肥満の予防ないし治療をすることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【配列表】

[この文献には参照ファイルがあります.J-PlatPatにて入手可能です(IP Forceでは現在のところ参照ファイルは掲載していません)]