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特開2024-7997糖代謝活性化用組成物及び糖代謝活性化用組成物を含有する製品
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024007997
(43)【公開日】2024-01-19
(54)【発明の名称】糖代謝活性化用組成物及び糖代謝活性化用組成物を含有する製品
(51)【国際特許分類】
A61K 33/00 20060101AFI20240112BHJP
A61P 3/10 20060101ALI20240112BHJP
A61P 3/04 20060101ALI20240112BHJP
A61P 9/10 20060101ALI20240112BHJP
A61P 37/02 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/02 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/19 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/20 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/60 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/24 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/44 20060101ALI20240112BHJP
A61K 8/9728 20170101ALI20240112BHJP
A23L 33/10 20160101ALI20240112BHJP
A23L 2/52 20060101ALI20240112BHJP
C12G 3/04 20190101ALI20240112BHJP
C12N 1/20 20060101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
A61K33/00
A61P3/10
A61P3/04
A61P9/10 101
A61P37/02
A61K8/02
A61K8/19
A61K8/20
A61K8/60
A61K8/24
A61K8/44
A61K8/9728
A23L33/10
A23L2/00 F
A23L2/52
C12G3/04
C12N1/20 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022109465
(22)【出願日】2022-07-07
(71)【出願人】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 大祐
(72)【発明者】
【氏名】堀内 一輝
【テーマコード（参考）】
4B018
4B065
4B115
4B117
4C083
4C086
【Ｆターム（参考）】
4B018LB08
4B018LB10
4B018MD01
4B018MD02
4B018MD20
4B018MD28
4B018MD81
4B018ME01
4B018ME03
4B018ME14
4B018MF01
4B018MF12
4B065AA26X
4B065BB01
4B065BB40
4B065CA60
4B115LH11
4B117LC04
4B117LK01
4B117LK12
4B117LK15
4B117LK21
4B117LP01
4B117LP06
4B117LP20
4C083AA031
4C083AA032
4C083AB281
4C083AB282
4C083AB331
4C083AB332
4C083AB501
4C083AB502
4C083AC581
4C083AC582
4C083AD201
4C083AD202
4C083AD472
4C083CC50
4C083DD50
4C083EE50
4C086AA01
4C086AA02
4C086HA30
4C086MA02
4C086MA05
4C086MA52
4C086MA57
4C086MA58
4C086MA59
4C086MA60
4C086MA63
4C086MA66
4C086NA14
4C086ZC35
(57)【要約】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを有効成分として含有する、糖代謝活性化用組成物。
【請求項2】
酵母エキス、グルコース、塩化ナトリウム、リン酸２カリウム、ペプトン、カゼイン－スイ消化ペプトン、及び大豆－パパイン消化ペプトンからなる群より選択される少なくとも１種を含有する、請求項１に記載の糖代謝活性化用組成物。
【請求項3】
含浸、注射、透析、点眼、点耳、注腸、飲用、含漱(うがい)、口腔粘膜用、皮膚外用、経鼻吸収、及び吸入からなる群より選択される投与形態である、請求項１又は請求項２に記載の糖代謝活性化用組成物。
【請求項4】
糖代謝異常症、糖尿病、高血糖、肥満、脳機能、疲労、動脈硬化、及び免疫機能からなる群より選択される糖代謝に関連する疾患、症状、又は機能を、予防、治療、又は改善するために用いられる、請求項１又は請求項２に記載の糖代謝活性化用組成物。
【請求項5】
請求項１又は請求項２に記載の糖代謝活性化用組成物を含有する製品であって、食品、健康食品、飲料、酒類、飼料、餌料、ペットフード、養殖水、植物育成水、培養液、化粧品、医薬品、及び医薬部外品からなる群より選択される、糖代謝活性化用組成物を含有する製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、糖代謝活性化用組成物及び糖代謝活性化用組成物を含有する製品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、特定の化合物を有効成分として含有する糖代謝改善用組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１２／０１４５２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、糖代謝を促進する物質は各種存在するが副作用が懸念されている。また、解糖系、クエン酸回路などの反応効率を向上させる手法として、例えば、アミノ酸や糖類や酵素の活用などが知られているが、いずれも高価な素材を必要とするという課題がある。
【0005】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、新たな糖代謝活性化用組成物を提供することを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の糖代謝活性化用組成物は、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを有効成分として含有する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、新たな糖代謝活性化用組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
ここで、本開示の望ましい例を示す。
・糖代謝活性化用組成物は、酵母エキス、グルコース、塩化ナトリウム、リン酸２カリウム、ペプトン、カゼイン－スイ消化ペプトン、及び大豆－パパイン消化ペプトンからなる群より選択される少なくとも１種を含有するとよい。
・糖代謝活性化用組成物は、含浸、注射、透析、点眼、点耳、注腸、飲用、含漱(うがい)、口腔粘膜用、皮膚外用、経鼻吸収、及び吸入からなる群より選択される投与形態であるとよい。
・糖代謝活性化用組成物は、糖代謝異常症、糖尿病、高血糖、肥満、脳機能、疲労、動脈硬化、及び免疫機能からなる群より選択される糖代謝に関連する疾患、症状、又は機能を、予防、治療、又は改善するために用いられるとよい。
・糖代謝活性化用組成物を含有する製品は、上記の糖代謝活性化用組成物を含有する製品であって、食品、健康食品、飲料、酒類、飼料、餌料、ペットフード、養殖水、植物育成水、培養液、化粧品、医薬品、及び医薬部外品からなる群より選択されることが好ましい。
・糖代謝活性化用組成物は、酵母エキス、グルコース、塩化ナトリウム、リン酸２カリウム、ペプトン、カゼイン－スイ消化ペプトン、及び大豆－パパイン消化ペプトンからなる群より選択される少なくとも１種を含有するとよい。
・糖代謝活性化用組成物は、含浸、注射、透析、点眼、点耳、注腸、飲用、含漱(うがい)、口腔粘膜用、皮膚外用、経鼻吸収、及び吸入からなる群より選択される投与形態であるとよい。
・糖代謝活性化用組成物は、糖代謝異常症、糖尿病、高血糖、肥満、脳機能、疲労、動脈硬化、及び免疫機能からなる群より選択される糖代謝に関連する疾患、症状、又は機能を、予防、治療、又は改善するために用いられるとよい。
・糖代謝活性化用組成物を含有する製品は、上記の糖代謝活性化用組成物を含有する製品であって、食品、健康食品、飲料、酒類、飼料、餌料、ペットフード、養殖水、植物育成水、培養液、化粧品、医薬品、及び医薬部外品からなる群より選択されることが好ましい。
【0010】
以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「－」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０－２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０－２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【0011】
１．糖代謝活性化用組成物
糖代謝活性化用組成物は、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブル（Ｕｌｔｒａ Ｆｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅ；ＵＦＢ）を有効成分として含有する。
糖代謝活性化用組成物は、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブル（Ｕｌｔｒａ Ｆｉｎｅ Ｂｕｂｂｌｅ；ＵＦＢ）を有効成分として含有する。
【0012】
（１）ウルトラファインバブル
ウルトラファインバブルは直径が１μｍ未満の気泡である（ＩＳＯ ２０２９８－１）。ウルトラファインバブルは、ナノサイズの微小気泡の公知の製造方法に従って調製することができる。例えば、微細孔方式、気液混合せん断方式、スタティックミキサー式、ベンチュリ式、キャビテーション式、蒸気凝縮式、超音波方式、旋回流方式、加圧溶解方式等の方式によって製造することができる。これらの中でも、得られる糖代謝活性化用組成物の有用性の観点から、微細孔方式が好ましく、シリカ、アルミナ（γ－アルミナ）、及びゼオライト等から選ばれるセラミックス多孔質体を用いた微細孔方式がより好ましい。
ウルトラファインバブルは直径が１μｍ未満の気泡である（ＩＳＯ ２０２９８－１）。ウルトラファインバブルは、ナノサイズの微小気泡の公知の製造方法に従って調製することができる。例えば、微細孔方式、気液混合せん断方式、スタティックミキサー式、ベンチュリ式、キャビテーション式、蒸気凝縮式、超音波方式、旋回流方式、加圧溶解方式等の方式によって製造することができる。これらの中でも、得られる糖代謝活性化用組成物の有用性の観点から、微細孔方式が好ましく、シリカ、アルミナ（γ－アルミナ）、及びゼオライト等から選ばれるセラミックス多孔質体を用いた微細孔方式がより好ましい。
【0013】
ウルトラファインバブル中の気体は特に限定されない。ウルトラファインバブル中の気体は、空気、水蒸気、水素、三重水素、希ガス、酸素、二酸化炭素、窒素、フッ化ガスからなる群より選ばれることが好ましい。希ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）,ネオン（Ｎｅ）,アルゴン（Ａｒ）,クリプトン（Ｋｒ）,キセノン（Ｘｅ）,ラドン（Ｒｎ）が挙げられる。フッ化ガスとしては、ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ４Ｆ８，ＣＨＦ３，ＳＦ６，ＮＦ３等が挙げられる。本開示の技術は、気体の種類によらず適用可能な汎用性の高い技術であると言える。ウルトラファインバブル中の気体は、得られる糖代謝活性化用組成物の有用性の観点から、酸素又は水蒸気であるとよい。
【0014】
糖代謝活性化用組成物に用いる液体は、ウルトラファインバブルを維持でき、生理的に許容される（細胞への害が少ない）液体であれば特に限定されない。このような液体としては、糖代謝活性化用組成物の用途等に応じて、例えば、純水、水道水、雨水、淡水、海水、人工海水、生理食塩水、化粧品、飲料液体、調味料、酒類、培養液（グルコース含有液体、アルブミン含有液体、抗体含有液体、ビタミン含有液体、血清含有液体、血漿含有液体）、輸液製剤（糖液・低張電解質液（開始液（１号液）、維持輸液（３号液））、注射液、細胞外液補充液（乳酸リンゲル液、酢酸リンゲル液）、人工膠質液、人工血液、緩衝液（酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水、マッキルベイン緩衝液）等を用いることができる。
【0015】
糖代謝活性化用組成物のウルトラファインバブル濃度（以下、ＵＦＢ濃度とも称する）は、特に限定されない。糖代謝活性化用組成物のＵＦＢ濃度は、１×１０８個／ｍＬ以上であり、好ましくは１×１０８個／ｍＬ以上１×１０１４個／ｍＬ以下である。ＵＦＢ濃度は、ナノ粒子解析システムを用いて測定できる。ナノ粒子解析システムとしては、ＮａｎｏＳｉｇｈｔ（Ｓｐｅｃｔｒｉｓ ＰＬＣ製、ＮＳ－３００、以下単にナノサイトと記す）が例示される。
【0016】
（２）糖代謝活性化用組成物の適用
本開示において、糖代謝活性化作用とは、細胞内に糖（例えばグルコース）を取り込んで、エネルギー源としての消費を促進する作用をいう。糖代謝は、多くの生物にとって生存に必須の代謝経路であり、解糖系を中心とした糖代謝経路によって構成されている。
本開示の技術は、主に大腸菌を用いた試験から得られた新たな知見に基づく。大腸菌を用いた試験では、培地のＵＦＢ濃度が１×１０８個／ｍＬ以上の場合には、１×１０８個／ｍＬ未満の場合に比して、所定時間培養後の培地のグルコース濃度が低下することが確認された。また、培地のグルコース濃度の低下は、溶存酸素濃度に依存せずにＵＦＢ濃度に依存していることも確認された。培地のグルコース濃度の低下は、大腸菌がグルコースを取り込んで、エネルギー源として消費したことに起因すると考えられる。本発明者らは、これらの知見に基づき、大腸菌の糖代謝の活性化に関して、溶存ガスとは別の作用機序でウルトラファインバブルが作用することを見出し、本開示の技術を開発するに至った。
大腸菌は、解糖系、クエン酸回路を有するモデル生物として知られている。糖代謝経路、及び生物の細胞膜の基本的な構成（膜輸送タンパク質、リポソーム等）は、多くの生物で共通する部分が多い。本開示の技術は大腸菌等の微生物に適用可能である他、糖代謝経路を有する細胞を含む生物全般に適用可能な汎用性の高い技術であると考えられる。
本開示において、糖代謝活性化作用とは、細胞内に糖（例えばグルコース）を取り込んで、エネルギー源としての消費を促進する作用をいう。糖代謝は、多くの生物にとって生存に必須の代謝経路であり、解糖系を中心とした糖代謝経路によって構成されている。
本開示の技術は、主に大腸菌を用いた試験から得られた新たな知見に基づく。大腸菌を用いた試験では、培地のＵＦＢ濃度が１×１０８個／ｍＬ以上の場合には、１×１０８個／ｍＬ未満の場合に比して、所定時間培養後の培地のグルコース濃度が低下することが確認された。また、培地のグルコース濃度の低下は、溶存酸素濃度に依存せずにＵＦＢ濃度に依存していることも確認された。培地のグルコース濃度の低下は、大腸菌がグルコースを取り込んで、エネルギー源として消費したことに起因すると考えられる。本発明者らは、これらの知見に基づき、大腸菌の糖代謝の活性化に関して、溶存ガスとは別の作用機序でウルトラファインバブルが作用することを見出し、本開示の技術を開発するに至った。
大腸菌は、解糖系、クエン酸回路を有するモデル生物として知られている。糖代謝経路、及び生物の細胞膜の基本的な構成（膜輸送タンパク質、リポソーム等）は、多くの生物で共通する部分が多い。本開示の技術は大腸菌等の微生物に適用可能である他、糖代謝経路を有する細胞を含む生物全般に適用可能な汎用性の高い技術であると考えられる。
【0017】
糖代謝活性化用組成物は、ウルトラファインバブル以外の成分を含むウルトラファインバブル溶液であってもよい。糖代謝活性化用組成物は、ガスを微細な気泡とすることで得ることができ、ウルトラファインバブルと他の溶質とを併用可能である点において画期的である。
【0018】
糖代謝活性化用組成物におけるウルトラファインバブル以外の成分は、生理的に許容される成分であれば特に限定されない。糖代謝活性化用組成物は、糖代謝を活性化する観点から、対象生物の生育に有用な成分を含んでいることが好ましい。糖代謝活性化用組成物は、酵母エキス、グルコース、塩化ナトリウム、リン酸２カリウム、ペプトン、カゼイン－スイ消化ペプトン、及び大豆－パパイン消化ペプトンからなる群より選択される少なくとも１種を含有していることが好ましい。
【0019】
糖代謝活性化用組成物においてウルトラファインバブルは、グルコース等の糖代謝で分解される糖の細胞内への取り込みを促進している可能性がある。この観点から、糖代謝活性化用組成物は、糖代謝で分解される糖を含んでいることが好ましい。糖代謝で分解される糖としては、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンノース、ペントース等が挙げられる。なお、糖代謝活性化用組成物が糖を含まない場合であっても、ウルトラファインバブルが生体内の糖に作用して、糖代謝を活性化し得ると考えられる。すなわち、糖代謝活性化用組成物は、少なくともウルトラファインバブルを含有していれば、必ずしも糖代謝で分解される糖を含んでいなくてもよい。
【0020】
糖代謝活性化用組成物の投与対象は、糖代謝経路を有する細胞を含む生物であればよく、例えば、微生物、動物、植物等が挙げられる。投与対象が動物である場合においては、哺乳動物、ヒトであってもよい。投与対象のヒトは健常であっても、糖代謝に関連する疾患に罹患していてもよい。疾患の処置が企図される場合には、糖代謝活性化用組成物の投与対象として、典型的には同疾患に罹患しているか、罹患するリスクを有する対象が挙げられる。糖代謝に関連する疾患としては、糖代謝異常症、糖尿病、高血糖、肥満、動脈硬化等が挙げられる。
【0021】
糖代謝活性化用組成物は、糖代謝異常症、糖尿病、高血糖、肥満、脳機能、疲労、動脈硬化、及び免疫機能からなる群より選択される糖代謝に関連する疾患、症状、又は機能を、予防、治療、又は改善するために用いることができる。肥満に関連する疾患としては、メタボリック症候群が挙げられる。肥満の予防又は改善としては、糖代謝活性化用組成物をダイエット用途に用いることできる。
【0022】
糖代謝活性化用組成物の投与形態は特に限定されない。糖代謝活性化用組成物は、ウルトラファインバブルが細胞と接し得る態様で投与されることによって、細胞の糖代謝を活性化する作用が期待できる。糖代謝活性化用組成物は、例えば、含浸、注射、透析、点眼、点耳、注腸、飲用、含漱(うがい)、口腔粘膜用、皮膚外用、経鼻吸収、及び吸入からなる群より選択される投与形態とし得る。
糖代謝活性化用組成物の状態は特に限定されない。糖代謝活性化用組成物の状態は、投与形態等に応じて、液体状、ゲル状、又は霧状などが想定される。
糖代謝活性化用組成物の状態は特に限定されない。糖代謝活性化用組成物の状態は、投与形態等に応じて、液体状、ゲル状、又は霧状などが想定される。
【0023】
（３）推測されるメカニズム
本開示の糖代謝活性化用組成物によって糖代謝を活性化できる理由は定かではないが、次のように推測される。なお、本開示の技術は、この推測理由によって限定解釈されない。
生物の細胞膜には、数十ｎｍ～の孔径の膜輸送タンパク質が存在している（図１参照）。細胞外の液中に分散したグルコースは、主に、膜輸送タンパク質を介して受動輸送によって細胞内へ取り込まれる。ウルトラファインバブルはマイナスのゼータ電位に帯電しており、プラス帯電の物質を吸着することが知られている。他方、グルコースや細胞膜の主成分であるリポソームはプラス帯電の物質であることが知られている。このため、次のようなステップで、グルコースの細胞内への取り込みが促進されると考えられる。
ステップ１：グルコースがＵＦＢ表面に吸着する。
ステップ２：グルコースを纏ったＵＦＢが細胞膜表面に吸着する。
ステップ３：グルコースや、グルコースを纏ったＵＦＢが、膜輸送タンパク質を介して、細胞内に取り込まれる。
糖代謝は化学反応であるから、グルコースの取り込み量（物質量）が増加すると、グルコースの消費が加速され、糖代謝が活性化されると推測される。
本開示の糖代謝活性化用組成物によって糖代謝を活性化できる理由は定かではないが、次のように推測される。なお、本開示の技術は、この推測理由によって限定解釈されない。
生物の細胞膜には、数十ｎｍ～の孔径の膜輸送タンパク質が存在している（図１参照）。細胞外の液中に分散したグルコースは、主に、膜輸送タンパク質を介して受動輸送によって細胞内へ取り込まれる。ウルトラファインバブルはマイナスのゼータ電位に帯電しており、プラス帯電の物質を吸着することが知られている。他方、グルコースや細胞膜の主成分であるリポソームはプラス帯電の物質であることが知られている。このため、次のようなステップで、グルコースの細胞内への取り込みが促進されると考えられる。
ステップ１：グルコースがＵＦＢ表面に吸着する。
ステップ２：グルコースを纏ったＵＦＢが細胞膜表面に吸着する。
ステップ３：グルコースや、グルコースを纏ったＵＦＢが、膜輸送タンパク質を介して、細胞内に取り込まれる。
糖代謝は化学反応であるから、グルコースの取り込み量（物質量）が増加すると、グルコースの消費が加速され、糖代謝が活性化されると推測される。
【0024】
上記の推測メカニズム以外にも、ウルトラファインバブルが帯電していることに起因して電気的に気泡表面に栄養成分が吸着して栄養が局所的に凝縮している状態となる、ウルトラファインバブルの帯電の影響で液中の分散性が向上して栄養素の濃度分布が均衡になる、細胞が栄養素をイオンチャネルなどから取り込む際、気泡も一緒に取り込み、気泡が代謝反応に寄与する等の作用機序も考え得る。
【0025】
２．糖代謝活性化用組成物の製造方法
糖代謝活性化用組成物は、ウルトラファインバブルを生成して、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを含有する液体を得ることによって製造できる。糖代謝活性化用組成物が溶液である場合には、糖代謝活性化用組成物は、所定濃度以上のウルトラファインバブルを含有する液体と、他の溶質を含む溶液とを混合して製造できる。
糖代謝活性化用組成物は、ウルトラファインバブルを生成して、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを含有する液体を得ることによって製造できる。糖代謝活性化用組成物が溶液である場合には、糖代謝活性化用組成物は、所定濃度以上のウルトラファインバブルを含有する液体と、他の溶質を含む溶液とを混合して製造できる。
【0026】
ウルトラファインバブルの生成方法は特に限定されない。ウルトラファインバブルの生成は、例えば、多孔質の構造体（エレメント）を備えた装置を用いて行うことができる。多孔質の構造体（エレメント）を備えた装置としては、特開２０１８－８６６３２号公報に記載の装置、国際公開第２０２０／００４６５３号に記載の装置、特開２０２１－１５４２６２公報に記載の装置等を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【0027】
３．利用分野
糖代謝活性化用組成物の産業上の利用分野は特に限定されない。例えば、植物を投与対象とする場合には、農業、林業等の分野が挙げられる。動物を投与対象とする場合には、水産養殖、畜産等の分野が挙げられる。微生物を投与対象とする場合には、酒類、発酵食品、培養、バイオ医薬品等の分野が挙げられる。また、ヒトを投与対象とする場合には、医薬、ヘルスケア、スポーツ等の分野が挙げられる。また、培養用途であれば、食品や酒類の発酵工程、バイオ医薬品、再生医療のバイオプロセス等の分野が挙げられる。また、水産用途であれば、各種の魚類などの養殖（成長促進）に適用可能である。農水産用途であれば水耕栽培（成長促進）などに適用可能である。ヒトへの適用は、治療および、美容、健康、痩身、トレーニングなど糖代謝を促進させる事でメリットが得られる用途で活用できる。ウルトラファインバブルは、安価に生成できるから、糖代謝活性化用組成物として種々の分野での利用が期待される。
糖代謝活性化用組成物の産業上の利用分野は特に限定されない。例えば、植物を投与対象とする場合には、農業、林業等の分野が挙げられる。動物を投与対象とする場合には、水産養殖、畜産等の分野が挙げられる。微生物を投与対象とする場合には、酒類、発酵食品、培養、バイオ医薬品等の分野が挙げられる。また、ヒトを投与対象とする場合には、医薬、ヘルスケア、スポーツ等の分野が挙げられる。また、培養用途であれば、食品や酒類の発酵工程、バイオ医薬品、再生医療のバイオプロセス等の分野が挙げられる。また、水産用途であれば、各種の魚類などの養殖（成長促進）に適用可能である。農水産用途であれば水耕栽培（成長促進）などに適用可能である。ヒトへの適用は、治療および、美容、健康、痩身、トレーニングなど糖代謝を促進させる事でメリットが得られる用途で活用できる。ウルトラファインバブルは、安価に生成できるから、糖代謝活性化用組成物として種々の分野での利用が期待される。
【0028】
糖代謝活性化用組成物を含有する製品は特に限定されない。糖代謝活性化用組成物は、血液、輸液、養殖水槽、農業用水、培養液など細胞と接する液体として、或いはこれらの液体に添加されることによって、細胞の糖代謝を活性化する作用が期待できる。糖代謝活性化用組成物を含有する製品としては、食品、健康食品、飲料、酒類、飼料、餌料、ペットフード、養殖水、植物育成水、培養液、化粧品、医薬品、及び医薬部外品からなる群より選択できる。糖代謝活性化用組成物を含有する製品は、安価に糖代謝の活性化という付加価値が付与された製品としての利用が期待される。また、ウルトラファインバブルそのものは、生体内に蓄積するようなものではないと考えられ、副作用の心配が少ない製品として有望である。
【0029】
本開示の糖代謝活性化用組成物を用いた医薬品及び医薬部外品の投与形態及び有効な投与量は、投与対象、投与形態、患者の状態、及び医師の判断などに左右されるものであり、限定されない。例えば、体重６０ｋｇの成人に対して、１回当たり、ウルトラファインバブル液体換算で５０ｍＬ－８００ｍＬを投与することができる。なお、投与回数としては、例えば８時間－５日に１回投与することが好ましい。
【実施例0030】
１．試験１
（１）培地（培養液）の作製
セラミックス多孔質体のエレメントを備えた装置を用いて、微細孔方式にて純水中に酸素ガスのウルトラファインバブルを発生させ、ウルトラファインバブルを含有する水を作製した。
（１）培地（培養液）の作製
セラミックス多孔質体のエレメントを備えた装置を用いて、微細孔方式にて純水中に酸素ガスのウルトラファインバブルを発生させ、ウルトラファインバブルを含有する水を作製した。
【0031】
２倍濃度のＴＢＳ培地を作製した。ＴＢＳ培地の成分は以下の通りである。
ＴＢＳ培地の成分：カゼイン－スイ消化ペプトン ３４．０ｇ／Ｌ、大豆－パパイン消化ペプトン ６．０ｇ／Ｌ、塩化ナトリウム １０．０ｇ/Ｌ、リン酸２カリウム ５．０ｇ／Ｌ、グルコース ５．０ｇ／Ｌ
ＴＢＳ培地の成分：カゼイン－スイ消化ペプトン ３４．０ｇ／Ｌ、大豆－パパイン消化ペプトン ６．０ｇ／Ｌ、塩化ナトリウム １０．０ｇ/Ｌ、リン酸２カリウム ５．０ｇ／Ｌ、グルコース ５．０ｇ／Ｌ
【0032】
ウルトラファインバブルを含有する水と、２倍濃度のＴＢＳ培地を、等量混合して、サンプル１－２，１－３の培地を作製した。サンプル１－２，１－３の培地は、糖代謝活性化用組成物の実施例である。
【0033】
ウルトラファインバブルを含有する水に替えて純水を用いた他は、サンプル１－２，１－３の培地と同様にして、サンプル１－１の培地を作製した。サンプル１－１の培地は、比較例（Ｂｌａｎｋ）である。
【0034】
各サンプル１－１，１－２，１－３の培地に、ＵＶライト（波長：２５０ｎｍ、出力：６Ｗ）を用いて光学滅菌を実施した。
【0035】
（２）大腸菌試験
北里環境科学センターにて、上記の培地を用いて大腸菌を培養する試験を行った。試験の概要は以下の通りである。
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３３１）を、各サンプルの培地に１×１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるように播種し、３６±２℃で静置培養した。培養容器はフタに通気口の無い閉鎖タイプを使用した。培養を開始してから２時間後、３時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後の培地のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量（ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量）を測定した。
北里環境科学センターにて、上記の培地を用いて大腸菌を培養する試験を行った。試験の概要は以下の通りである。
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３３１）を、各サンプルの培地に１×１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるように播種し、３６±２℃で静置培養した。培養容器はフタに通気口の無い閉鎖タイプを使用した。培養を開始してから２時間後、３時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後の培地のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量（ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量）を測定した。
【0036】
２．試験２
（１）培地（培養液）の作製
サンプル２－１の培地は、サンプル１－１の培地と同様にして得られた培地に、溶存酸素濃度を高める処理として散気管曝気を行い作製した。サンプル２－１の培地は、比較例（Ｂｌａｎｋ）である。
（１）培地（培養液）の作製
サンプル２－１の培地は、サンプル１－１の培地と同様にして得られた培地に、溶存酸素濃度を高める処理として散気管曝気を行い作製した。サンプル２－１の培地は、比較例（Ｂｌａｎｋ）である。
【0037】
サンプル２－２の培地は、サンプル１－２，１－３の培地と同様にして得られた培地に、溶存酸素濃度を低くする処理として真空脱気を行い作製した。サンプル２－２の培地は、糖代謝活性化用組成物の実施例である。
【0038】
サンプル２－３の培地は、サンプル１－２，１－３の培地と同様にして作製した。すなわち、サンプル２－３の培地は、溶存酸素濃度を調整する処理は行わなかった。サンプル２－３の培地は、糖代謝活性化用組成物の実施例である。
【0039】
各サンプル２－１，２－２，２－３の培地に、細孔径０．２２μｍのシリンジフィルター（膜種：ポリプロピレン）を用いた濾過滅菌を実施した。各サンプル２－１，２－２，２－３の培地は、溶存ガスの変動を抑制する為、アルミパウチ容器に密封して試験機関へ持ち込んだ。
【0040】
（２）大腸菌試験
北里環境科学センターにて、上記の培地を用いて大腸菌を培養する試験を行った。試験の概要は以下の通りである。
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３３１）を、各サンプルの培地に１×１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるように播種し、３６±２℃で静置培養した。培養容器はフタに通気口のある開放タイプを使用した。培養を開始してから２時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後、２４時間後の培地のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量（ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量）を測定した。
北里環境科学センターにて、上記の培地を用いて大腸菌を培養する試験を行った。試験の概要は以下の通りである。
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３３１）を、各サンプルの培地に１×１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるように播種し、３６±２℃で静置培養した。培養容器はフタに通気口のある開放タイプを使用した。培養を開始してから２時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後、２４時間後の培地のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量（ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量）を測定した。
【0041】
２．分析
（１）溶存酸素濃度
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度を測定した。測定には、溶存酸素計（東亜ＤＫＫ製 ＤＯ-３１Ｐ）を用いた。この溶存酸素計は、隔膜式電極法にて溶液中の溶存酸素濃度を検出する装置である。
（２）ＵＦＢ濃度
培養開始前における各サンプルの培地のＵＦＢ濃度（個／ｍｌ）を測定した。測定には、ナノサイト（ＮａｎｏＳｉｇｈｔ ＮＳ－３００）を用いた。測定条件は以下の通りとした。
［測定条件］
周波数：４０５ｎｍ
ＣａｍｅｒａＬｅｖｅｌ：１５
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃａｐｕｔｕｒｅｓ：５
Ｃａｐｔｕｒｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ：６０
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ：４
（１）溶存酸素濃度
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度を測定した。測定には、溶存酸素計（東亜ＤＫＫ製 ＤＯ-３１Ｐ）を用いた。この溶存酸素計は、隔膜式電極法にて溶液中の溶存酸素濃度を検出する装置である。
（２）ＵＦＢ濃度
培養開始前における各サンプルの培地のＵＦＢ濃度（個／ｍｌ）を測定した。測定には、ナノサイト（ＮａｎｏＳｉｇｈｔ ＮＳ－３００）を用いた。測定条件は以下の通りとした。
［測定条件］
周波数：４０５ｎｍ
ＣａｍｅｒａＬｅｖｅｌ：１５
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃａｐｕｔｕｒｅｓ：５
Ｃａｐｔｕｒｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ：６０
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ：４
【0042】
（３）グルコース濃度
培養開始から所定時間後において、培地のグルコース濃度を測定した。測定には、グルコースモニター（ワケンビーテック製 ＧｌｕｃＣｅｌｌ）を用いた。ＧｌｕｃＣｅｌｌは、電気化学バイオセンサー（酵素電極法）にて滴下した液体中のグルコース濃度を検出する装置である。
培養開始から所定時間後において、培地のグルコース濃度を測定した。測定には、グルコースモニター（ワケンビーテック製 ＧｌｕｃＣｅｌｌ）を用いた。ＧｌｕｃＣｅｌｌは、電気化学バイオセンサー（酵素電極法）にて滴下した液体中のグルコース濃度を検出する装置である。
【0043】
（４）総アデニレート量
培養開始から所定時間後において、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量を測定した。測定は、キッコーマン製 ルミテスターＰＤ－３０を用いて、ＡＴＰ検査（Ａ３法）により行った。ＡＴＰ検査（Ａ３法）は、ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量を検出する方法である。より具体的には、ＡＤＰとＡＭＰを酵素によってＡＴＰに変換後、それらがルシフェラーゼと反応した際の発光量（ＲＬＵ、Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）により検体中に含有されるＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量を検出する。測定は、１つの検体につき３回行った。
培養開始から所定時間後において、培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量を測定した。測定は、キッコーマン製 ルミテスターＰＤ－３０を用いて、ＡＴＰ検査（Ａ３法）により行った。ＡＴＰ検査（Ａ３法）は、ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量を検出する方法である。より具体的には、ＡＤＰとＡＭＰを酵素によってＡＴＰに変換後、それらがルシフェラーゼと反応した際の発光量（ＲＬＵ、Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）により検体中に含有されるＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰの総量を検出する。測定は、１つの検体につき３回行った。
【0044】
３．結果
（１）試験１の結果
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度（ｍｇ／ｍＬ）、ＵＦＢ濃度（個／ｍＬ）を表１に示す。サンプル１－２のＵＦＢ濃度は、１．０５×１０８個／ｍＬであった。サンプル１－３のＵＦＢ濃度は、４．４４×１０８個／ｍＬであった。
（１）試験１の結果
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度（ｍｇ／ｍＬ）、ＵＦＢ濃度（個／ｍＬ）を表１に示す。サンプル１－２のＵＦＢ濃度は、１．０５×１０８個／ｍＬであった。サンプル１－３のＵＦＢ濃度は、４．４４×１０８個／ｍＬであった。
【0045】
培養を開始してから２時間後、３時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後にグルコース濃度を測定したところ、６時間後において、サンプル１－２とサンプル１－３の平均値と、サンプル１－１（Ｂｌａｎｋ）との差が最大となった。培養を開始してから６時間後のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）と、培地の濁度（ＯＤ６６０）を表１に示す。
【表1】
【0046】
ＵＦＢ濃度と、培養を開始してから６時間後のグルコース濃度との関係を、図２に示す。点線は、最小二乗法によって求めた線形近似曲線である。線形近似曲線の式は、ｙ＝－４Ｅ－０８ｘ＋１１０．９９であり、相関係数はＲ２＝０．９５２６である。
【0047】
培養を開始してから６時間後、すなわち、サンプル１－２とサンプル１－３の平均値と、サンプル１－１（Ｂｌａｎｋ）とグルコース濃度差が最大となる時点において、ＵＦＢ濃度とグルコース濃度との間に相関があることが分かった。なお、培養を開始してから６時間後のサンプル１－１，１－２，１－３の培地の濁度（ＯＤ６６０）は同等であるから、サンプル１－１，１－２，１－３の大腸菌数は略同じであると考えられる。すなわち、培養を開始してから６時間までの期間において、サンプル１－１，１－２の各大腸菌へのグルコースの取り込みが、サンプル１－３の各大腸菌へのグルコースの取り込みよりも促進されたと推察される。
【0048】
培養を開始してから６時間後のサンプル１－２とサンプル１－３の総アデニレート量（ＲＬＵ）は、サンプル１－１（Ｂｌａｎｋ）の総アデニレート量（ＲＬＵ）よりも高かった。培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量の増加は、大腸菌がグルコースをエネルギー源として消費して、ＡＴＰを産生したことに起因すると推察される。
【0049】
また、サンプル１－３は、サンプル１－２よりもＵＦＢ濃度が高いサンプルである。サンプル１－３のグルコース濃度は、サンプル１－２のグルコース濃度よりも低かった。サンプル１－２とサンプル１－３の溶存酸素濃度は同等であるから、グルコース濃度は、溶存酸素濃度に依存せず、ＵＦＢ濃度に依存して低下することが示唆された。
【0050】
（２）試験２の結果
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度（ｍｇ／ｍＬ）、ＵＦＢ濃度（個／ｍＬ）を表２に示す。サンプル２－２のＵＦＢ濃度は、７．３３×１０８個／ｍＬであった。サンプル２－３のＵＦＢ濃度は、６．９７×１０８個／ｍＬであった。
培養開始前における各サンプルの培地の溶存酸素濃度（ｍｇ／ｍＬ）、ＵＦＢ濃度（個／ｍＬ）を表２に示す。サンプル２－２のＵＦＢ濃度は、７．３３×１０８個／ｍＬであった。サンプル２－３のＵＦＢ濃度は、６．９７×１０８個／ｍＬであった。
【0051】
培養を開始してから２時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後、２４時間後にグルコース濃度を測定したところ、７時間後において、サンプル２－２とサンプル２－３の平均値と、サンプル２－１（Ｂｌａｎｋ）との差が最大となった。培養を開始してから７時間後のグルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）と、培地の濁度（ＯＤ６６０）を表２に示す。
【表2】
【0052】
ＵＦＢ濃度と、培養を開始してから７時間後のグルコース濃度との関係を、図３に示す。点線は、最小二乗法によって求めた線形近似曲線である。線形近似曲線の式は、ｙ＝－１Ｅ－０８ｘ＋３８．２７７であり、相関係数はＲ２＝０．９１８９である。
【0053】
培養を開始してから７時間後、すなわち、サンプル２－２とサンプル２－３の平均値と、サンプル２－１（Ｂｌａｎｋ）とグルコース濃度差が最大となる時点において、ＵＦＢ濃度とグルコース濃度との間に相関があることが分かった。なお、培養を開始してから７時間後のサンプル２－１，２－２，２－３の培地の濁度（ＯＤ６６０）は同等であるから、サンプル２－１，２－２，２－３の大腸菌数は略同じであると考えられる。すなわち、培養を開始してから７時間までの期間において、サンプル２－１，２－２の各大腸菌へのグルコースの取り込みが、サンプル２－３の各大腸菌へのグルコースの取り込みよりも促進されたと推察される。
【0054】
培養を開始してから７時間後のサンプル２－２とサンプル２－３の総アデニレート量（ＲＬＵ）は、サンプル２－１（Ｂｌａｎｋ）の総アデニレート量（ＲＬＵ）よりも高かった。培地及び大腸菌に含まれる総アデニレート量の増加は、大腸菌がグルコースをエネルギー源として消費して、ＡＴＰを産生したことに起因すると推察される。
【0055】
また、サンプル２－２は、サンプル２－３よりも溶存酸素濃度が低く、ＵＦＢが高いサンプルである。サンプル２－２のグルコース濃度は、サンプル２－３のグルコース濃度よりも低かった。このことから、グルコース濃度は、溶存酸素濃度に依存せず、ＵＦＢ濃度に依存して低下することが示唆された。
【0056】
以上の結果より、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを含有する培地において、ＵＦＢ濃度に依存して、グルコースの細胞への取り込みが促進され、糖代謝が活性化されることが示唆された。
【0057】
４．実施例の効果
以上のように、本実施例によれば、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを有効成分とする、新たな糖代謝活性化用組成物を提供できた。
以上のように、本実施例によれば、濃度１×１０８個／ｍＬ以上のウルトラファインバブルを有効成分とする、新たな糖代謝活性化用組成物を提供できた。
【0058】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】