JP2008280314A - う蝕抑制組成物、およびう蝕抑制食品 - Google Patents

Abstract

【課題】う蝕の直接の原因は、グルカンによる歯垢の形成ならびに細菌による糖質からの酸発酵にある。そこで、グルカンの生成を効果的に抑制することが可能な、う蝕抑制組成物、およびう蝕抑制食品を提供する。
【解決手段】桑葉抽出物がＧＴａｓｅによるスクロースからのグルカン生成を抑制し、不溶性グルカンの生成を阻害するので、スクロースと併用あるいはスクロース食品と組み合わせることで、甘味料としてのスクロースの長所を保持した状態でう蝕誘発リスクを低下させることが可能となる。
【選択図】なし

Description

本発明は、う蝕抑制組成物、およびう蝕抑制食品に関するものである。

う蝕（むし歯）とは、口腔内のむし歯菌（細菌）がショ糖を栄養源として酸を発生させ、この酸によって歯が溶ける現象である。歯の表面においては、脱灰（酸によって歯のエナメル質の内側からミネラル成分のリン酸やカルシウムが溶け出すこと）という現象と、再石灰化（リン酸やカルシウムが歯のエナメル質に補われエナメル質が復元すること）という現象とが起こっており、これらの現象がバランスよく起これば歯は現状を保つことができる。う蝕は、この再石灰化現象よりも脱灰現象の方が多く発生する状態である。

う蝕は、宿主因子、基質因子、細菌因子の三つの因子からなる多因性の生活習慣病の一つで、これらの因子がある程度の期間共存することによって初めて発生すると考えられている。すなわち、う蝕は、これらの三つの因子が同時に存在して初めて発生すると考えられている。

う蝕誘発の細菌因子である微生物群の中で、代表的なむし歯菌であるミュータンスレンサ球菌は、主として歯面に生息し、舌背や唾液中ではその数は少なくなる。ミュータンスレンサ球菌が持つグルコース転移酵素、Glucosyltransferase（GTase）は、スクロースを基質とし、スクロースからグルコースを遊離して、α−１，３およびα−１，６結合からなる高分子多糖のグルカンを合成する。このグルカンは粘着性で、口腔内の各種の細菌を巻き込み、歯面に付着して歯垢を形成する。歯垢が形成されると、歯垢と歯面の間に存在する細菌によってつくられた乳酸などの酸性物質の歯垢外への流出が妨げられると同時に、唾液が歯面へ到達することを阻止して唾液による酸の中和作用が阻害される。つまり、産生された酸性物質が歯垢内に長時間滞留することによって歯面のｐＨがおよそ５．５以下になると、歯のエナメル質の脱灰が引き起こされる。これが、う蝕の始まりと考えられている。

このように、う蝕の直接の原因はグルカンによる歯垢の形成ならびに細菌による糖質からの酸発酵にあると考えられる。

食事によって糖質を摂取すると、口腔内細菌によって発酵を受けて酸性物質が産生されるが、その発酵による酸産生速度は糖質の種類によって異なる。ショ糖はきわめて酸発酵されやすい物質であると同時に、GTaseによるグルカン生成における唯一の基質である。GTaseはスクロース由来のグルコースのみを基質とし、他の糖質はもちろん、スクロースの構成糖であるグルコースやフルクトースを単独で摂取してもグルカンの基質にはならない。したがって、う蝕予防において、スクロースのこれらの性質を抑制することが非常に重要であると考えられる。

現在、特定保健用食品を始めとした様々な機能性食品が開発されており、う蝕予防を目的とした分野でもその研究は盛んであり、その中にはGTaseの基質として利用されない砂糖代替甘味料の研究等（例えば、特許文献１等参照）が知られている。

う蝕は、「歯」という人体で最も硬い組織に発生する疾患であり、自然治癒が望めない不可逆性の疾患である。そのため、近年においては、一次予防としてのう蝕誘発因子の排除が極めて重要となっている。すなわち、う蝕の直接の原因であるグルカンによる歯垢の形成ならびに細菌による糖質からの酸発酵を防止すべく、グルカンの生成を抑制する効果的な手段が模索されているところである。

特開平８−２１７号公報

そこで、本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、グルカンの生成を効果的に抑制することが可能な、う蝕抑制組成物、およびう蝕抑制食品を提供することを課題とする。

本発明にかかるう蝕抑制組成物は、上記課題を解決するためになされたものであって、桑葉を用いて構成されたことを特徴としている。

また、本発明にかかるう蝕抑制組成物は、上記課題を解決するためになされたものであって、桑葉抽出物を用いて構成されたことを特徴としている。

さらに、本発明にかかるう蝕抑制組成物は、上記課題を解決するためになされたものであって、 葉抽出物をデキストリンに吸着させて粉末状に構成されたことを特徴としている。

また、本発明にかかるう蝕抑制食品は、上記課題を解決するためになされたものであって、上述したいずれかにかかるう蝕抑制組成物と、糖質とを含有することを特徴としている。ここで、糖質としては、スクロースを用いることが好ましい。

さらに、本発明にかかるう蝕抑制食品としては、ケーキ、クッキー、チョコレート、ガム、カステラ、パン、アイスクリーム、プディング、ゼリー、ババロア、クリーム、キャラメル、ジャム、餡、飴、羊羹、最中、および菓子のいずれかであることが好ましい。

また、本発明にかかるう蝕抑制食品としては、炭酸飲料、乳酸菌飲料、果汁飲料、およびジュースのいずれかであることが好ましい。

本発明によれば、グルカンの生成を効果的に抑制することが可能な、う蝕抑制組成物、およびう蝕抑制食品を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態にかかるう蝕抑制組成物は、桑葉を用いて構成されている。より具体的には、桑葉抽出物を用いて構成されている。そこで、以下においては、ヒト口腔内に存在する代表的なう蝕菌の一つであるStreptococcus sobrinusを培養し、培養液上清より得られたGTaseの部分精製を行い、このGTaseを用いて、桑葉抽出物の効果（桑葉抽出物がグルカン形成に及ぼす効果）について説明する。

＜桑葉抽出物＞
まず、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）について説明する。

本実施形態においては、乾燥桑葉を５０％エタノール抽出した後、エタノールを除去した濃縮水溶液（デオキシノジリマイシン含量０．２４％）を遠心分離し（１２０００×ｇ，２５℃，１５分間）、ろ紙（Ｎｏ．１，アドバンテック東洋株式会社）でろ過した物を、桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）として用いた。

＜ストレプトコッカスソブリナス由来のGTaseの調製および部分精製＞
次に、GTaseの部分精製等について説明する。

う蝕菌Streptococcus sobrinus 6715（S.sobrinus）は、BHI（Brain Heart Infusion）寒天培地で、３７℃，２４時間，酸素吸収・炭酸ガス発生剤（アネロパック，三菱ガス化学株式会社）を用いて、静置・嫌気培養した（スラント培養）。スラント培養後、すべてのコロニーをBHI液体培地１０ｍＬに懸濁し、３７℃，２４時間，酸素吸収・炭酸ガス発生剤（アネロパック，三菱ガス化学株式会社）を用いて、静置・嫌気培養した（シード培養）。BHI液体培地４５０ｍＬにシード培養液４．５ｍＬを添加して混和した後、３７℃，２４時間，酸素吸収・炭酸ガス発生剤（アネロパック，三菱ガス化学株式会社）を用いて、静置・嫌気培養した（メイン培養）。

メイン培養後、培養液を遠心分離（１２０００×ｇ，２４℃，３０分間）して、菌体を除去した。その上清（培養液上清）に対し、６０％濃度となるように硫酸アンモニウムを加え、４℃で２４時間、塩析を行った。その後、再度、遠心分離（１２０００×ｇ，４℃，３０分間）を行い、得られた沈殿物を適当量の０．０１Mリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）に溶解し、ウルトラアミコンＹＭ３０（Ｍ．Ｗ．３００００）限外ろ過ディスク（Millipore Co., USA）を用いて限外ろ過を行い、分子量３万以下の低分子物質を除去すると共に濃縮し、本実施形態に用いる粗GTaseとした。

粗GTaseは、ハイドロキシアパタイトカラムを用いたイオン交換クロマトグラフィーによって部分精製した。充填剤にはBio-Gel HTP(Bio-Rad Laboratories, USA)を用いた。カラム条件は以下の通りである。
カラム容量 １８０ｍＬ（２φ×５０ｃｍ）
溶出液 ０．１Ｍ〜０．６Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）
流速 ０．６ｍＬ／ｍｉｎ
画分 ５．３ｍＬ／ｔｕｂｅ
試料容量 ２０ｍＬ

０．０５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）を流し、カラムを平衡化させた後に試料２０ｍＬを添加した。その後、プロテアーゼインヒビターである１ｍＭフェニルメチルスルホニルフルオリドを含むリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）を用い、０．１Ｍから０．６Ｍの直線濃度勾配によって溶出した。回収した画分は、分光光度計（UV-2400PC、島津製作所（株）、京都）を用いて波長２８０ｎｍにおける吸光度を測定すると共に、その画分の一部を、スクロース溶液（最終濃度１％）と混合し、３７℃で２４時間反応後、生成されるグルカン量をフェノール硫酸法で定量した。回収画分のうち、グルカンの生成が確認された範囲の画分を混合し、部分精製GTaseとして、本実施形態にかかるう蝕抑制組成物（桑葉抽出物）のグルカン生成抑制実験に用いることとした。

＜グルカン生成抑制実験＞
次に、上述したう蝕抑制組成物（桑葉抽出物）を用いたグルカン生成抑制効果を確認するために行った実験について、具体的に説明する。

小試験管に部分精製したGTase０．３ｍＬ、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）１．４ｍＬ、スクロース溶液１ｍＬ、適当な濃度の試料（う蝕抑制組成物（桑葉抽出物））０．３ｍＬを添加した。なお、コントロールには蒸留水を用いた。これらの小試験管を約２０度の仰角にセットし、３７℃で２４時間反応させた。スクロース溶液は、スクロースの最終濃度が１％となるように０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）で調製したものを用いた。

２４時間反応後、反応液を５分間煮沸した後に遠心分離した（２１１０×ｇ，２５℃，２０分間）。沈殿物を蒸留水で２度洗浄し、不溶性グルカン画分とした。一方、上清は、３倍量のエチルアルコール（９９％以上）を加え一晩静置した後に、遠心分離を行い（２１１０×ｇ，２５℃，２０分間）、沈殿物を回収した。これを水溶性グルカン画分とした。

グルカンの定量は、フェノール硫酸法を用いて行い、不溶性グルカンおよび水溶性グルカンの総量を生成グルカン量とした。
具体的には、次のように行った。水溶性グルカンおよび不溶性グルカンをそれぞれ１Ｎ NaOHで適当に希釈したものを０．５ｍＬずつ試験管に分注し、５％フェノール液０．５ｍＬを加えた。さらに、濃硫酸２．５ｍＬを加えた後によく攪拌した。１０分間室温に放置した後に、再び攪拌して、さらに３０分間放置した。その後、分光光度計（UVmini-1240、島津製作所（株）、京都）を用いて波長４８０ｎｍにおける吸光度を測定した。糖質標準液として、グルコースを１N NaOHで調製したものを用いた。

＜実験結果＞
次に、上述の実験結果について説明する。

図１は、上述した実験結果を示したグラフである。具体的には、ストレプトコッカスソブリナス由来のグルコシルトランスフェラーゼによる不溶性グルカン形成に及ぼす桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の抑制効果を示したグラフである。この図１は、コントロール（蒸留水添加）のグルカン生成量を１００％とした比率で示している。

この図１において、「Ｌ０」は、コントロール（蒸留水添加）における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフであり、「Ｌ１」は、希釈倍率５倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフであり、「Ｌ２」は、希釈倍率２倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフであり、「Ｌ３」は、希釈倍率１倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフである。

上記図１に示すように、本実施形態によれば、桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の添加によって、不溶性グルカンの生成を抑制することが明らかとなった。より具体的には、濃度依存的に不溶性グルカンの生成を抑制し、最もその作用が強い原液（希釈率１倍）（図１のＬ３参照）において、その生成率は４０％であった。このことから、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）のグルカン生成に関する阻害効果は、用量依存性があると考えられる。

本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）によれば、上述したように、不溶性グルカンの生成を抑制することができる。このように不溶性グルカンの生成を抑制（阻害）するということは、歯面に粘着性の糖被膜を形成しないということを意味する。したがって、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加すれば、唾液による緩衝作用が阻害されなくなり、酸性物質によるエナメル質の脱灰を効果的に阻止することができる。

本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）は、上述したように、効果的にグルカンの生成を抑制することができる。そして、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の添加によって、GTaseによるスクロースからのグルカン生成を抑制することから、桑葉抽出物はスクロースと併用あるいはスクロース食品と組み合わせることで、甘味料としてのスクロースの長所を保持した状態でう蝕誘発リスクを低下させることが可能となる。

つまり、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）は、不溶性グルカンの生成を阻害するので、むし歯を誘発するショ糖（スクロース）含有食品と一緒に摂取すれば、不溶性グルカンの生成を抑制して、エナメル質の脱灰を阻止することができる。すなわち、この桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を用いて、う蝕抑制食品を構成することも可能である。
具体的には、ショ糖を甘味料として添加する食品（クッキーや菓子類等）の作成段階で、桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を適当量（ショ糖使用量によって添加すべき量は変化する）添加することによって、う蝕抑制効果を有する食品（う蝕抑制食品）を構成することができる。効率よく効果（う蝕抑制効果）を引き出すためには、ショ糖と桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の比率がポイントになる。

このようにして構成されたう蝕抑制食品としては、例えば、ケーキ、クッキー、チョコレート、ガム、カステラ、パン、アイスクリーム、プディング、ゼリー、ババロア、クリーム、キャラメル、ジャム、餡、飴、羊羹、最中、および菓子等のいずれかがあげられる。また、飲料物たるう蝕抑制食品としては、炭酸飲料、乳酸菌飲料、果汁飲料、およびジュース等のいずれかがあげられる。

また、上述したように、本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）は、高いう蝕抑制効果を有するため、口腔衛生剤として用いることが可能である。この口腔衛生剤としては、例えば、歯磨き粉、洗口剤、トローチ、うがい薬等があげられる。

＜その他の実施形態等＞
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態においては、桑葉抽出物を用いる場合（う蝕抑制組成物として「桑葉抽出物」を用いる場合）について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて、桑葉そのものに何等かの加工を施して、う蝕抑制組成物として使用してもよい。

また、例えば、桑葉抽出物をデキストリンに吸着させて粉末状に構成されたものを、う蝕抑制組成物として使用してもよい。このような構成であれば、粉末状であるため、保存が容易であって、食品等に添加する際のハンドリング性も高いう蝕抑制組成物を得ることができる。また、このような構成にかかるう蝕抑制組成物は、デキストリンの影響による甘みを有するため、桑葉抽出物の香味等を緩和して、食品（例えば、水羊羹等のデザート）に対して効果的に添加することができる。

厚生労働省の健康調査によると、我が国における５〜１５歳の子供のむし歯保有率は、７８％以上と極めて高く、むし歯治療に要する医療費は相当額にのぼっている。

これに対し、本発明にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）によれば、むし歯菌GTaseによる不溶性グルカン生成に対して阻害効果を示すので、口腔衛生剤として用いたり、またはショ糖添加食品に一緒に加えたりすることにより（う蝕抑制食品として構成することにより）、むし歯発生を軽減することが可能となる。

また、むし歯発生の軽減は、青少年の成長・発育を正常に行わせ、また高齢期における義歯装着者を低減させることを可能とするため、医療費削減に大きく寄与することとなる。

さらに、現在、特殊な機能を強調した様々な加工食品が開発され、保健機能食品として市販されているが、本発明にかかる桑葉由来のう蝕抑制組成物を含有したむし歯予防食品等の開発は、食品業界においても関心の高いものであると考えられる。

また、我国における桑の生産は、絹の生産が活発な時代には全国に広がっていたが、絹の生産量の減少と共に桑畑は減少し、現在では荒地になっているところもある。しかしながら、全国津々浦々には、現在でも桑の株は残っている。したがって、本発明にかかる桑由来のう蝕抑制組成物の利用が高まれば、現在残っている桑の株の再生・活用が行われることとなるため、地域の活性化にも寄与するものと考えられる。

本実施形態にかかる桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の効果を示すグラフであって、具体的には、ストレプトコッカスソブリナス由来のグルコシルトランスフェラーゼによる不溶性グルカン形成に及ぼす桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）の抑制効果を示したグラフである。

符号の説明

Ｌ０ コントロール（蒸留水添加）における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフ
Ｌ１ 希釈倍率５倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフ
Ｌ２ 希釈倍率２倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフ
Ｌ３ 希釈倍率１倍の桑葉抽出物（う蝕抑制組成物）を添加した場合における不溶性グルカンの生成量を示す棒グラフ

Claims (7)

1. 桑葉を用いて構成されたことを特徴とするう蝕抑制組成物。
2. 桑葉抽出物を用いて構成されたことを特徴とするう蝕抑制組成物。
3. 桑葉抽出物をデキストリンに吸着させて粉末状に構成されたことを特徴とするう蝕抑制組成物。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載されたう蝕抑制組成物と、糖質とを含有することを特徴とするう蝕抑制食品。
5. 前記糖質がスクロースである請求項４に記載のう蝕抑制食品。
6. ケーキ、クッキー、チョコレート、ガム、カステラ、パン、アイスクリーム、プディング、ゼリー、ババロア、クリーム、キャラメル、ジャム、餡、飴、羊羹、最中、および菓子のいずれかである請求項４または５に記載のう蝕抑制食品。
7. 炭酸飲料、乳酸菌飲料、果汁飲料、およびジュースのいずれかである請求項４または５に記載のう蝕抑制食品。

Images