JP2007527724A

JP2007527724A - 有益な腸内微生物叢を促進するための果実および果汁のプレバイオティクス用途

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Publication number: JP2007527724A
Application number: JP2007502309A
Authority: JP
Inventors: クリフォード，マイク; ギブソン，グレン; フー，ヘンロン
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2007-10-04
Also published as: ZA200607175B; ES2325171T3; CY1109217T1; PT1722647E; NZ549525A; AU2005226874A1; US20090022849A1; GB0405540D0; PL1722647T3; HRP20090406T8; MY143403A; WO2005092127A1; EP1722647B1; DK1722647T3; HK1100269A1; ATE429157T1; DE602005014090D1; EP1722647A1; HRP20090406T1

Abstract

本発明は、濃色果実およびその果汁、例えばブラックカラント、クランベリーおよびザクロ果汁などのプレバイオティック効果（prebiotic effect）に関する。本発明はまた、有益な腸内微生物叢の増殖を促進することにより健康を促進するための経口摂取用組成物を製造するための濃色果実または濃色果実果汁の使用に関する。１またはそれ以上の濃色果実または果汁から、他のプレバイオティクスもしくはプロバイオティクス、および種々の他の成分と組み合わせて飲料を製造することができる。

Description

本発明は、濃色果実および濃色果実果汁のプレバイオティック効果、ならびに有益な腸内微生物叢の増殖を促進するためのそれらの使用に関する。

ヒト腸内微生物叢は、ヒトの健康に多大な代謝的影響を与える５００を上回る異なる細菌種を含む（Roberfroidら, Nutrition Reviews 53: 127-130, 1995；Steerら, Nutrition Research Reviews 13: 229-254, 2000）。宿主の視点からみて、腸内微生物叢の重要な機能の１つは、侵入する病原体を生態的地位および代謝基質について打ち負かすことによって、潜在的に病原性である微生物のコロニー形成を防ぐことである。腸内における微生物学的代謝はまた、結腸細胞（coloncyte）のための重要なエネルギー源、ならびにビタミンＢ群およびビタミンＫの供与源としての役割も果たす。腸内微生物叢は、免疫系の重要なモジュレーターとして作用し、未熟な幼児免疫系を教育するだけではなく、健康な個体の生涯にわたり重要な非炎症性免疫刺激源としての役割も果たす。

腸内微生物叢は、潜在的に有害な種と、潜在的に健康を促進する種とに分類できる。例えば、一部のクロストリジウム属（Clostridium spp.）およびタンパク質分解性バクテロイデス属（Bacteriodes spp.）は、急性および慢性の胃腸管病状との関連性から潜在的に有害であると考えられている。これらの最終代謝産物は毒性であり、腸管において細胞破壊を引き起こし得る。さらに、一部の産物は血流に侵入して、全身に悪影響を及ぼし得る。他方で、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium spp.）および乳酸菌（特にラクトバチラス属（Lactobacillus spp.））は、潜在的な病原体に対する拮抗作用、免疫調節活性、短鎖脂肪酸の生成、ならびに発癌物質およびゲントキシンの生成に関与する微生物叢関連酵素活性の低減を通じて、健康な腸内生態系において重要な役割を果たすと考えられている（GibsonおよびRoberfroid, Journal of Nutrition 125, 1401-1412 1995；Yaeshima International Journal of Food Microbiology 30: 303-31 1996）。

目下、宿主の健康を改善する目的で結腸微生物叢を積極的に管理する考え方に対する関心が高い。これは、従来、プロバイオティクスとして知られる生きた微生物食品サプリメントを消費するこにより試みられている。プロバイオティクスは、「健康に有益な生きた微生物食品成分」として定義されている（Diplockら, British Journal of Nutrition, 1999）。最もよく研究され、商業的に使用されているプロバイオティクスは、ラクトバチラスおよびビフィドバクテリウムである。このようなプロバイオティクスを含む製品の例として、ヨーグルトおよびＡｃｔｉｍｅｌ^ＴＭ（英国で市販されている）等の乳製品ベースの飲料がある。

別の方法は、プレバイオティクスとして知られる別の種類の食品成分を消費することである。プレバイオティクスは、「結腸中の１または限られた数の細菌の増殖および／または活性を選択的に刺激して宿主の健康を改善することにより、宿主に有益に作用する非消化性食品成分」として定義されている（GibsonおよびRoberfroid, Journal of Nutrition 125, 1401-1412 1995）。

CollinsおよびGibson（American Journal of Clinical Nutrition 1999；69(supp.)）によれば、食品成分がプレバイオティクスに分類されるには、以下の通りでなければならない：
１．胃腸管の上部において加水分解も吸収もされない；
２．結腸中の１または限られた数の潜在的に有益な共生細菌についての選択的な基質であり、従って、細菌の増殖を刺激するか、代謝的に活性化するか、またはその両方を生じる；および
３．結果的に、結腸微生物叢をより健康な組成に変えることができる（CollinsおよびGibson）。

このように、これらは有益であると考えられる生来の腸内菌叢成分を強化する。公知のプレバイオティクスは、イヌリン、ラクツロース、フルクトオリゴ糖およびガラクトオリゴ糖等の可溶性食物繊維であり、これらは消化に耐え、結腸中で腸内微生物叢の有益なメンバー（ビフィドバクテリウム等）を選択的に刺激することができる（Gibsonら, New Developments in Functional Foods. Oxford: Chandos Publishing Limited 2000）。

米国特許出願ＵＳ２００３／００６０４４５号は、プレバイオティクス物質を含む栄養製剤を記載しており、この物質はオリゴフルクトースおよびシアリルラクトースの組合せである。

ＷＯ０２／０９１８３３号は、高アルカリｐＨ安定性および高ウレアーゼ活性を有する、プロバイオティック及びプレバイオティック効果を有しかつ好アンモニア性（ammoniaphilic）の尿素分解微生物を含む医薬組成物を記載している。記載されているプレバイオティクスは、オリゴ糖、イヌリン、ラクツロースおよび他の植物繊維である。

現在成長中の健康食品市場においては、腸内健康管理のための新しいプレバイオティクス組成物が必要とされている。

ブラックカラント、クランベリーおよびザクロ等の濃色果実は、世界中の多くの国で一般的に消費されている。疫学的研究は、果実および野菜の高摂取が、一部の慢性疾患の危険性を低くしうることを示している（Kantら, American Journal of Clinical Nutrition, 1993；Hertogら, Lancet 342: 1007-1011, 1993；Lampeら, American Journal of Clinical Nutrition, 1999）。果実は、アントシアニン、プロアントシアニンおよびフラボノール等の天然の抗酸化性ポリフェノール化合物に富んでいる。これらはまた、ケイ皮酸塩およびヒドロキシ安息香酸塩等の単純フェノール類、ならびにエラギタンニン、ガラギタンニン（gallagitannin）および濃縮タンニン等のタンニン類も含む。一部のベリー果実およびベリー中のフェノール化合物は、抗菌効果を有することが報告されている（Puupponen-Pimiaら, Journal of Applied Microbiology 90: 494-507, 2001）。

ブラックカラント果汁は、ビタミンＣが豊富であり、シアニジン−ルチノシド、シアニジン−グルコシド、デルフィニジン−ルチノシドおよびデルフィニジン−グルコシド等のアントシアニン類が豊富である。ブラックカラント由来アントシアニンは、ヒトが体内で利用できることが分かっているが、摂取量のうちの低い割合しか血液に吸収されず、尿として排出される（Rechnerら, Free Radical Research 36: 1229-1241, 2002）。従って、摂取したアントシアニンの大部分は、消化および排出プロセスの間、小腸および大腸に留まる。

クランベリー果汁は、尿に対する酸性化効果と抗菌特性から、尿道感染の予防および治療において有益であることが示唆されている（Kontiokariら, British Medical Journal 322: 1-5, 2001）。

ザクロ果汁の消費は、ヒト研究において、心臓血管の健康のために有益であることが報告されている（Aviramら, American Journal of Clinical Nutrition 71: 1062-1076, 2000）。

濃色果実は、これまで、その他の健康促進効果については記載されていない。今回、濃色果実がプレバイオティック効果を有することが分かった。さらに、濃色果実は、腸内微生物叢のパターンに影響を及ぼし、「有益な」細菌の増殖を優先的に促進し、同時に「有害な」細菌の増殖を抑制することが見出された。

つまり、これらの観察されたプレバイオティック効果はイヌリン等の従来のプレバイオティクスとは異なる。なぜなら、濃色果実は、有益な細菌の増殖を促進するだけでなく有害な細菌の増殖を抑制するからである。

本発明は、濃色果実がプレバイオティック効果を有することを特徴とする、哺乳動物の健康を促進するための濃色果実の使用を提供する。

本発明は、濃色果実の摂取による、哺乳動物（好ましくはヒト）の健康の改善方法に関する。本発明の方法は、濃色果実の経口消費によりヒトの健康を改善する。

明確を期するため、濃色果実という用語は、全果実、果実果肉、果実果汁、およびそれらの混合物を含む。濃色果実のプレバイオティック効果は、濃色果実を果汁の形態で消費することにより適切に得られる。

本発明の一態様において、濃色果実の経口消費は、有益な腸内細菌の増殖を促進する。

本発明の別の態様において、濃色果実の経口消費は、有益な腸内細菌の増殖を促進し、有害な細菌の増殖を抑制する。

本発明に関連して、濃色果実とは、黒色、赤色または青色の皮を持つ果実を意味する。このような果実としては、例えば、ブラックカラント、ブラックベリー、イチゴ、ブルーベリー、ザクロ、プラム、ブドウ、ラズベリー、クランベリー、レッドカラントおよびチェリーが挙げられる。好ましい濃色果実は、ブラックカラント、クランベリーおよびザクロである。

本発明に関連して、有益な細菌とは、健康に有害な代謝産物を排出しないものを意味する。一部の有益な細菌は、健康に良いビタミン等の化合物を生成し得る。これらはまた、病原体を阻害し得、糖分解性である可能性がある。

本発明に関連して、有害な細菌とは、毒性産物を生成し、かつ浸潤能により細胞破壊を生じる能力を有し得るものを意味する。有害な細菌により生成される一部の毒性産物は、腸内に局所的に作用しおよび／または全身的影響を及ぼし得る。

本発明は、濃色果実を含む幅広い組成物に適用できる。組成物は、液体、半固体または固体の形態をとり得る。組成物は、ヨーグルト等の乳製品をベースとするものであり得る。組成物は、適切には飲料の形態である。本発明に関連して、飲料という用語は、即飲液体形態、ならびに溶解用の濃縮物および粉末製剤を含む。即飲飲料は、無発泡（still）であっても、または炭酸であってもよい。

本発明は、約１〜４０％（ｖ／ｖ）の１倍濃縮（single strength）濃色果実果汁、好ましくは約１〜３０％（ｖ／ｖ）、およびより好ましくは約１〜１５％（ｖ／ｖ）の濃色果実果汁を含む即飲飲料における使用に特に適している。

本発明者らは、濃色果実のプレバイオティック効果が、低濃度（１〜２０％（ｖ／ｖ））の１倍濃縮濃色果実果汁において特に顕著であることを発見した。

本発明はまた、ヨーグルト、生チーズ（フロマージュ・フレ）、および牛乳ベースの飲料等の、発酵または非発酵乳製品をベースとする製品に特に適している。

ヨーグルトは、典型的に、約１〜２０％（ｖ／ｖ）の果実または果汁、好ましくは１〜１０％（ｖ／ｖ）の果実または果汁を含む。

乳製品ベースの飲料は、典型的に、約１〜４０％（ｖ／ｖ）の果汁を含む。

明確を期するため、１倍濃縮果汁とは、水を除くことも添加することも無しに、熟した果実を絞った果汁を意味する。欧州連合の果実と野菜原料によるジュースおよびネクター製造業協会（Association of the Industry of Juices and Nectars from fruits and vegetables of the European Union）（ＡＩＪＮ）により、様々な果汁について基準が定められている。

本発明の組成物は、甘みを加えていなくても、または砂糖もしくは強い甘味料（サッカリン、アスパルチルフェニルアラニルメチルエステルもしくは他の非砂糖甘味料等）で甘みを加えてもよい。組成物はまた、香味料、着色料、安定剤等の他の慣用の添加物も含み得る。

本発明の組成物はまた、プロバイオティクスおよびプレバイオティクス混合物も含み得る。

本発明の組成物は、従来の方法により成分を混合することにより調製され得る。固体は、他の成分と混合する前に水に溶解してもよい。典型的に、飲料組成物は、瓶、缶もしくは他のパックに充填する前に低温滅菌されるか、または充填後に「パック内低温滅菌」される。

糞便バッチ培養発酵によるプレバイオティック効果についての試験
静置バッチ培養を、以下（ｇ／ｌ）を含む４０ｍｌの予め還元した滅菌培地を充填した１００ｍｌ滅菌瓶において準備した：
成分ｇ／ｌ
ペプトン水２
酵母抽出物２
ＮａＣｌ０．１
Ｋ_２ＨＰＯ_４０．０４
ＫＨ_２ＰＯ_４０．０４
ＭｇＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ０．０１
ＣａＣｌ_２．２Ｈ_２Ｏ０．０１
ＮａＨＣＯ_３２
Ｌ−システインＨＣｌ０．５
胆汁塩０．５

レザズリン４ｍｌ
ビタミンＫ_１１０μｌ
Ｔｗｅｅｎ８０２ｍｌ
ヘミン１０ｍｌ

予め還元した０．１ｍｏｌ／ｌリン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ７．０）を使用して健康なドナーから１０％（ｗ／ｖ）糞便スラリーを調製し、ストマッカー中で１２０秒間混合した。各バッチ培養に５ｍｌの糞便スラリーを植菌して、１％（ｖ／ｖ）の最終濃度を得た。１ｍｌのＬ−システインＨＣｌを各バッチ培養に添加して培地をさらに還元した。バッチ培養をＯ_２を含まないＮ_２の上部空間に維持し、３７℃にてインキュベートした。０、５、１０および２４時間後にサンプル（１ｍｌ）を３連で採り、ＦＩＳＨにより細菌を計数した（WangおよびGibson, Journal of Applied Bacteriology 75: 373-380, 1993）。培養の初期ｐＨは、糞便スラリーの添加後は６．０であった。ｐＨは、インキュベーション期間の間は制御しなかった。

静置バッチ培養発酵を三連で行って、果汁のプレバイオティクス能を測定した。表１、表２および表３に示すように、各果汁を４つの異なる濃度にて試験した。濃縮液の構成（ブラックカラント果汁は７．３０倍濃縮、クランベリー果汁およびザクロ果汁はそれぞれ８．８２倍および６．９８倍濃縮であった）に応じて果汁濃縮液を希釈して最終濃度を得た。ビフィドバクテリウムの増殖を、培養の０、１０および２４時間時に評価した。試験用モデルでの陽性対照として、１％ｗ／ｖフルクトオリゴ糖を果汁と共に試験した。実験条件はｐＨ６に設定した。この単純であるが有効な培養モデルにおけるビフィドバクテリウムの促進は、プレバイオティック効果を示すものとみなされる。

結果

ヒト結腸微生物叢のモデル（腸内モデル設計）を用いたプレバイオティック効果についての試験
連続培養系を、３つの容器（Ｖ１、Ｖ２およびＶ３）で構成した。Ｖ１は２８０ｍｌ、および他の２つは３００ｍｌの処理容量（operating volume）を有していた。このｉｎｖｉｔｒｏモデルは、ヒト結腸の３つの主要な領域（それぞれ、近接結腸、横行結腸および遠位結腸）を模倣するように設計した。温度（３７℃）およびｐＨは自動制御した。容器中の培養ｐＨは、Ｖ１では５．５、Ｖ２では６．２、およびＶ３では６．８とした。各発酵槽は、磁気攪拌し、増殖培地には酸素を含まない窒素を連続散布し（１５ｍｌ／分）、蠕動ポンプによりガラス培地レザバーからＶ１に供給した。Ｖ１は、流出および一連のダムを介してＶ２およびＶ３に順次に供給した。Ｖ３からの流出物は、廃棄コンテナに導いた。

培養培地は、以下の構成要素を蒸留水に溶解したものを含んでいた（Macfarlaneら, FEMS Microbiology Ecology 26: 231-243, 1998）：
成分ｇ／ｌ
デンプン（Sigma, Poole, Dorset,UK) ５．０
ペクチン（カンキツ類）２．０
グアーガム１．０
ムチン（ブタ胃ＩＩＩ型）４．０
キシラン（オート麦スペルト）２．０
アラビノガラクタン（カラマツ木）２．０
イヌリン１．０
カゼイン（Sigma, Poole, Dorset, UK) ３．０
ペプトン水５．０
トリプトン５．０
胆汁塩Ｎｏ３０．４
酵母抽出物４．５
ＮａＣｌ４．５
ＫＣｌ４．５
ＦｅＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ０．００５
ＫＨ_２ＰＯ_４０．５
ＭｇＳＯ_４．７Ｈ_２Ｏ１．２５
ＣａＣｌ_２．６Ｈ_２Ｏ０．１５
ＮａＨＣＯ_３１．５
Ｌ−システイン−ＨＣｌ０．８
ヘミン０．０５
Ｔｗｅｅｎ８０１．０

ビタミンＫ１０μｌ
レザズリン４ｍｌ

培地を、１２１℃にて１５分間オートクレーブ処理し、熱いうちに窒素下に置いた。

系に植菌するため、過去６ヶ月間に抗生物質を使用していないと報告し、胃腸障害の病歴を持たない健康なヒト被検体から新鮮な糞便サンプルを得た。嫌気性リン酸緩衝生理食塩水を使用して２０％（ｗ／ｖ）スラリーを調製し、約１００ｍｌを各培養容器に添加した。希釈率の逆数として計算した４３時間の保持時間（Ｒ）で系を処理した。ポンプを開始する前に、発酵系を一晩かけて平衡させた。

腸内モデル投与および標本抽出計画
サンプルを−１０日目（平衡化前、果汁を投与する１０日前）、−２日目、−１日目および０日目に採取した（制御期間の最後の三日間の平均を基準値として得るため）。この１０日間の後、培地を０．８１４％（ｗ／ｖ）糖（０．４０７％デンプン、０．１６２８％キシラン、０．１６２８％アラビノガラクタンおよび０．０８１４％イヌリン（全てｗ／ｖ））に変え、果汁を１日２回添加した（１２時間毎−レザバーからの流速である２０ｍｌ／時間に基づく）。系を通る流れにおいて５％１倍濃縮果汁の濃度を維持して、Ｖ１への濃縮液の初期投与がわずかに高くなるようにした。１０、１１、１２日目、そして２０、２１および２２日目にサンプルを再度採取した。

結果
ビフィドバクテリウムおよびラクトバチラス等の有益な細菌の増殖の促進、ならびに／またはバクテロイデスおよびクロストリジウム等の有害な細菌の増殖の阻害はプレバイオティック効果であるとみなされる。表４〜６から、これらの効果が明確に実証されている。

果汁濃縮液で処理した腸内モデルに存在する細菌の数は、Ｌｏｇ_１０細胞／ｍｌ腸内モデル＋／−標準偏差として表している。平均値は、連続する３日間の間に採取したサンプルから生成した。

ブラックカラント、クランベリーおよびザクロ果汁でみとめられる陽性のプレバイオティック効果は、他の濃色果実で得られる可能性が高い効果を例示している。

本発明を、以下の非限定的な実施例により説明する。

ブラックカラント果汁ベースの飲料
任意でリンゴ果汁、ブドウ果汁またはオレンジ果汁等の他の果汁と組み合わせてもよい、ブラックカラント果汁の１〜３０％（ｖ／ｖ）１倍濃縮果汁を含む飲料。この飲料は、１００％果汁飲料でない場合には、添加アスコルビン酸０．２７％ｗ／ｗ、炭酸カルシウム０．２４％ｗ／ｗ、アスパルテーム０．１７％ｗ／ｗ、ブラックカラント香味料０．１２％ｗ／ｗ、ソルビン酸カリウム０．０８％ｗ／ｗ、アセスルファムＫ０．０６％ｗ／ｗ、重亜硫酸ナトリウム０．１４％ｗ／ｗ、ブドウ皮由来着色料０．００００２％ｗ／ｗ、および水も含むことができる。飲料はまた、添加糖（例えば、グルコースシロップ）を含んでもよい。飲料は、無発泡であっても、炭酸であってもよい。

クランベリー果汁ベースの飲料
任意でリンゴ果汁またはオレンジ果汁等の他の果汁と組み合わせてもよい、クランベリー果汁の１〜４０％ｖ／ｖ１倍濃縮果汁を含む飲料。この飲料はまた、添加糖（例えば、スクロース）１０％ｗ／ｗ、アスコルビン酸０．０５％ｗ／ｗ、クランベリー香味料０．０２％ｗ／ｗ、および保存料（例えば、ソルビン酸カリウムまたは安息香酸ナトリウム）、ならびに水も含むことができる。生成品は、無発泡であっても、炭酸であってもよい。

ザクロ果汁ベースの飲料
任意でリンゴ果汁またはオレンジ果汁等の他の果汁と組み合わせてもよい、ザクロ果汁の１〜１００％ｖ／ｖ１倍濃縮果汁を含む飲料。この飲料はまた、添加アスコルビン酸０．０５％ｗ／ｗ、糖（例えば、グルコースもしくはスクロース）、アスパルテームまたはアセスルファムＫ、および水も含むことができる。飲料は、無発泡であっても、炭酸であってもよい。

ブラックカラント果汁および乳製品ベースの飲料
任意でリンゴ果汁またはブドウ果汁等の他の果汁と組み合わせてもよい、１〜２０％ｖ／ｖ１倍濃縮ブラックカラント果汁を含む飲料。この飲料は、１または複数の乳製品成分、すなわちヨーグルト５％ｗ／ｗおよびクリーム２％ｗ／ｗを含みうる。飲料はまた、添加糖（例えば、スクロース）１０％ｗ／ｗ、アスコルビン酸０．０５％ｗ／ｗ、ブラックカラント香味料０．０２％ｗ／ｗ、保存料ソルビン酸カリウム、および水も含むことができる。

Claims

濃色果実がプレバイオティック効果を有することを特徴とする、哺乳動物の健康を促進するための経口摂取用組成物を製造するための濃色果実の使用。
前記濃色果実が果汁の形態である、請求項１に記載の使用。
前記濃色果実がブラックカラント、ブラックベリー、イチゴ、ブルーベリー、ザクロ、プラム、ブドウ、ラズベリー、クランベリー、レッドカラント、チェリーまたはそれらの２以上の混合物である、請求項１または２に記載の使用。
前記濃色果実が、ブラックカラント、クランベリー、ザクロまたはそれらの２以上の混合物である、請求項３に記載の使用。
前記組成物が飲料である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の使用。
前記組成物が、１〜４０％（ｖ／ｖ）１倍濃縮（single strength）果汁を含む濃縮飲料である、請求項５に記載の使用。
前記組成物が、１〜２０％（ｖ／ｖ）１倍濃縮果汁を含む即飲飲料である、請求項５に記載の使用。
前記組成物がプロバイオティクスをさらに含む、請求項１に記載の使用。