JP2009051833A - 関節痛改善用組成物、関節痛改善剤、あるいは食品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明者らは、上記課題を解決するために、特にコラーゲンとMSMに着目し、鋭意研究に励んだ結果、好適な配合量(比)で、コラーゲン、MSM、グルコサミン、コンドロイチンを含有する関節改善用組成物を見出し、本発明を完成した。この組成物は、MSM、グルコサミン、コンドロイチンと共に、コラーゲンを好適な配合量で多く含むため、関節痛を改善するという効果を奏する。
【選択図】図2
Description
本実施形態における「コラーゲン」とは、皮膚、血管、歯、軟骨組織、結合組織などに存在し、全タンパク質量の約3割を占める繊維状のタンパク質で、その多くは、ヘリックス構造を有する3本のポリペプチド鎖で構成されたらせん構造(トロポコラーゲン)からなる。コラーゲンとしては、例えば、ウシ、ブタなどの哺乳類、ニワトリなどの鳥類、サメ、エイなどの魚類、イカなどの軟体動物類の、皮膚(鱗)、軟骨、骨、臓器、腱などの組織に存在するコラーゲンを抽出して使用することができ、これらを混合して使用することもできる。また、精製したコラーゲン以外にも、成分としてコラーゲンを含有するものであれば本発明に使用することもできる。また、上記の動物性(海洋性)コラーゲンの代わりに、大豆、ニンジン等の植物由来のコラーゲン様物質(植物性コラーゲン:エクステンシンなど)を単独、あるいは上記の動物性(海洋性)コラーゲンと組合わせて用いてもよい。
本発明者らは、上記課題を解決するために、特にコラーゲン及びMSMに着目し、鋭意研究に励んだ結果、好適な配合量(比)でコラーゲン、MSM、グルコサミン、コンドロイチンを含有する関節痛改善用組成物を見出した。
以下、本発明の実施形態について、説明する。
比較例は、コラーゲン、グルコサミン、コンドロイチンの3成分を含む食品であり、本発明品である検体1は軟骨形成の重要な成分であるI型コラーゲンを増量し、鎮痛作用があるとされているメチルスルホニルメタン(MSM)を新たに配合したものである。これらについて膝に軽度の関節痛を伴うヒトを対象に12週間摂取させた後、4週間の後観察期間を設けたランダム化二重盲検プラセボ対照並行群間比較試験を実施して、疼痛に対する影響を調べた。
被験者は、1ヵ月以上持続して軽度の膝関節痛等を有し、変形性膝関節症にて通院および投薬を受けていない20歳以上75歳未満の成人男女39名を対象とした。被験者の構成は表1に示した。
本試験に用いた試料の成分組成を表2に示した。被験者は試料のいずれか一種類を1日3回、朝・昼・夕の毎食事前後に1包ずつ、コップ1杯の水とともに摂取した。また、飲みにくい場合は少量(適量)の水に溶解して摂取させた。
本試験はランダム化二重盲検プラセボ対照並行群間比較試験とした。試験期間は、検体摂取期間を12週間とし、さらに摂取終了後の後観察期間として4週間を設定した。
膝の疼痛評価方法は、日本版膝関節症機能評価尺度(Japanese Knee Osteoarthritis Measure:JKOM)を参考に食品へ応用し、以下に記すように改定した(項目を表3、具体的なアンケート用紙を図1a−gに示した)。
5−1.JKOM食品用変法のスコア
観察期毎(試験開始時(0週)、4週、8週、12週および摂取終了4週後(後観察期))の結果について、一部(II(膝の痛みやこわばり)およびIII(日常生活の状態))を表4、全体を図2に示した。
観察期毎(試験開始時(0週)、4週、8週、12週および摂取終了4週後(試験食品摂取16週後))の結果については、足の痛みは、プラセボ群と比較して、検体1群で、試料摂取期間を通して、改善傾向(p<0.1)が認められ、観察期毎の比較では、12週および後観察期においても改善傾向(p<0.1)が観察された。
今回、軽度の膝関節痛を有する被験者を対象に、主成分としてコラーゲン、グルコサミン、コンドロイチンを含む試料(比較例)、および、その配合比を変え、更にMSMを含む試料(検体1)の膝関節痛に対する疼痛軽減効果ならびに安全性について検討し、副次的に肩肘手足の痛みに対する疼痛軽減効果に関しても調べた。JKOM食品用変法スコア(I:膝の痛みの程度、II:膝の痛みやこわばり、III:日常生活の状態、IV:普段の活動、V:健康状態、総合I〜V)で評価した結果、プラセボ群と比較して、検体1群は、8週目以降、後観察期においてII、III、Vおよび総合で有意(p<0.05)な改善がみられ、摂取期間中および摂取を中止してもその効果の持続性が確認された。比較例群は、12週においてIIIで有意(p<0.05)な改善、後観察期においてII、III、および総合で有意(p<0.05)な改善が認められ、摂取を中止してもその効果の持続性が確認された。摂取前との比較においては、検体1群で、I〜IVおよび総合において摂取4週以降、有意(p<0.05)な改善、後観察期においては、I〜IVおよび総合で有意(p<0.01)な改善が認められ、摂取期間中および摂取を中止してもその効果の持続性が確認された。比較例群は、4週以降、Iにおいて有意(p<0.05)に改善、8週以降、I〜IIIおよび総合で有意(p<0.05)な改善が認められた。また、後観察期においてもI〜IVおよび総合で有意(p<0.01)な改善がみられ、摂取を中止してもその効果の持続性が確認された。
副次的に調べた肩肘手足の痛みのうち、足の痛み、12週目において、プラセボ群と比較して検体1群に改善傾向(p<0.1)が認められた。
関節痛の処置において、組織血流量を増加させることができれば、関節炎患部組織での新陳代謝の促進や、処方される有効成分の効果的な到達を行うことができると考えられる。そこで、本発明の組成物の有する組織血流量増加効果について、ラット尾部組織血流量を用いた実験により、検討した。
1−1.実験方法
8週齢のIGS(Sprague‐Dawley系)雄性ラット(体重254−360g)を試験前日絶食させた(約16〜20時間絶食)。試験当日、除毛後、固定器を用いてラットを固定し、尾根部から約2cmの位置で尾背側部の皮膚上にジョイントファイバー(オメガウェイブ(株))を装着・固定した。ジョイントファイバーはGJプローブ(オメガウェイブ(株))に接続し、GJプローブを介してレーザ組織血流計(オメガフローFLO−N1、オメガウェイブ(株))によって尾部の組織血流量を測定した。固定器内でラットが鎮静化し、尾部組織血流量の値が安定したことを確認した後、測定を開始し、投与前10分間の平均値を投与前値とした。投与前値測定後ただちにラットを固定器から取り出し、経口ゾンデ((有)フチガミ器械)を用いて被験物質を強制経口投与した。投与後ただちにラットを固定器に戻して測定を再開し、被験物質投与後70分までの組織血流量を測定し、10分間隔(0−10分、10−20分、20−30分、30−40分、40−50分、50−60分および60−70分)で各測定ポイントにおける平均組織血流量を求めた。
ラットはI群とII群に分けた。検体1主要5成分の配合比(表5)に従って、I群ではコラーゲンの投与量が1g/kgとなるように調製した試料2.02g/kg(検体1としてヒト日量の約20倍量、体重50kgとして換算)を投与した。II群ではコラーゲンを抜いた3成分で調製した試料1.02g/kgを投与した(表6)。I群およびII群で用いる試料は蒸留水に懸濁し、5mL/kgの投与容量となるように調製した。
数値は平均値±標準誤差(Mean±SE)で表した。統計解析は、分散比の検定を行い、有意差が認められなかった時にはStudent’−t検定を行い、有意差が認められた時にはWelch’s−t検定を行った。いずれの検定においても有意水準を5%とした。
ラット尾部組織血流量における投与前値にI群とII群間の差は認められなかった(表6)。I群において、検体1主要5成分投与後10〜20分頃に急激な尾部組織血流量の増加を示し、投与後20〜30分にほぼピークに達し、投与後40〜50分頃までピークが持続した(図3)。II群において、主要5成分中I型およびII型コラーゲンを抜いた成分の投与後20〜30分頃から尾部組織血流量の緩やかな増加を示し、投与後40〜50分頃にピークに達し、投与後60〜70分まで持続した(図3)。このように、I、II群共に尾部組織血流量の増加を示したが、その程度はコラーゲンを配合したI群の方が強く、投与後20〜50分にII群と比して有意な尾部組織血流量の増加が認められた(図3)。
関節痛において重要な、組織の安定化作用を調べる目的で、本発明の組成物の有する細胞に対する安定化作用について、in vitroで血球細胞を用い、検討した。具体的には、I型コラーゲン、II型コラーゲン、MSM、グルコサミンおよびコンドロイチンからなる組成物の、ラット赤血球の熱溶血に対する影響を調べた。なお、検体1中の各成分の配合量/比は、上記表5に示した。
Wistar系雄性ラット腹部大静脈よりヘパリン加採血し、血液を遠心分離(2000rpm、5分間)して上清を除去した。残渣(赤血球)に0.15Mリン酸緩衝液(pH7.4)を加えて4回赤血球を洗浄(2000rpm、5分間)した。0.15Mリン酸緩衝液で 5%赤血球浮遊液を調整した。各検体を溶解した0.015Mリン酸緩衝液(pH7.4)3mlに5%赤血球浮遊液3mlを加え、53℃に加温した水浴中で20分間インキュベーションした。反応終了後、3分間氷冷して遠心 (3000rpm、10分間) した後、上清液の吸光度を波長 540nmにて測定した。(注:上清液原液では吸光度が振切れてしまうので、蒸留水で4倍希釈した希釈液を用いて測定した。)
2−1.検体1主要5成分通常配合比における濃度変化による影響
本発明の配合成分を表により処方し、試験液中の濃度を2.5、5、10及び20mg/mlとしてラット赤血球熱溶血に対する影響を検討したところ、濃度依存的な溶血抑制効果を示した(表7および図4)。
本発明の配合成分中のI型及びII型コラーゲンの配合の有無による熱溶血に対する影響を検討した(表8)。尚、I型およびII型両コラーゲンを配合した試料の試験液濃度は10mg/mlとした。
I型及びII型両コラーゲン非存在下、すなわち、MSM、グルコサミンおよびコンドロイチンの3成分のみの試料においても、熱溶血に対する抑制効果は認められた。しかし、I型あるいはII型コラーゲンの追加配合によって抑制効果は増強され、両コラーゲンの配合では、さらに増強された(表9、図5)。この増強の程度はI型(5/50.5)又はII型(20/50.5)コラーゲンの配合比に依存していた。
本発明の配合成分中のI型及びII型コラーゲンの配合比率を全成分に対して0、50、75、100、125、150及び200%とした場合の熱溶血に対する影響を検討した(表10)。なお、100%組成の試料の試験液濃度は10mg/mlとした。
熱溶血に対する抑制効果は両コラーゲンの配合比率を上昇させるに従って増強された(表11、図6)。
抗酸化作用による組織の安定化作用を調べる目的で、本発明の組成物の有する細胞に対する作用について、in vitroで検討した。具体的には、I型コラーゲン、II型コラーゲン、MSM、グルコサミンおよびコンドロイチンからなる組成物の、ラット赤血球のフリーラジカル誘発溶血、及びフリーラジカルそのものに対する影響を調べた。なお、検体1中の各成分の配合量/比は、上記表5に示した。
1−1.ラジカル誘発溶血試験
Wistar系雄性ラット(240−280g)をエーテル麻酔下に開腹し、腹部大静脈よりヘパリン加採血した。血液を2000rpmで10分間遠心し、上清を除去して残渣(赤血球)に等張リン酸緩衝液(PBS(−)、日水製薬(株))を約3倍量加えて混和、遠心した。同操作を3回繰り返し、PBS(−)で20%赤血球懸濁液を調製した。この赤血球懸濁液0.5mlにPBS(−)で調製した225mMの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩(AAPH、和光純薬工業(株))溶液0.5mlとPBS(−)で調製した被検物質0.5mlを混和し(AAPHの最終濃度は75mM)、37℃、遮光下で160回/分の振とう数にて90分間インキュベートした。インキュベート終了後、流水中に5分間放置し、冷PBS(−)を3mlずつ添加して、混和、遠心し、上清の吸光度を540nmで測定した。なお、陽性対照物質として既知抗酸化物質である尿酸を用いた。
PBS(−)で調製した被検物質(対照はPBS(−)のみ)600μlにエタノールに溶解した1mMの1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル(DPPH、和光純薬工業(株))6μlを混和して室温で10分間放置後、517nmでの吸光度を測定した。陽性対照物質は6−ハイドロキシ−2,5,7,8−テトラメチルクロマン−2−カルボン酸(Trolox)を用いた。Troloxは水に溶けにくいため、DMSOに溶解したTrolox1μl(対照はDMSOのみ)にエタノールに溶解した10μMのDPPH1mlを混和して室温で10分間放置後、517nmでの吸光度を測定した。
2−1.ラジカル誘発溶血試験の結果
AAPHを用いたフリーラジカル誘発溶血試験において、抗酸化作用を持つ尿酸は濃度依存的に溶血を抑制することが確認されたが、膜安定化作用を持つとされるインドメタシンでは抑制しなかったことから、本膜安定化効果は抗酸化作用によるものであることが確認された(図7)。検体1主要5成分中のI型およびII型コラーゲンの配合の有無による影響を検討したところ、両コラーゲン非存在下の3成分(I(−)II(−))やII型コラーゲン存在下(I(−)II(+))では溶血は抑制されなかったが、I型コラーゲン存在下(I(+)II(−))で溶血抑制作用が認められ、両コラーゲン存在下(I(+)II(+))ではさらに抑制作用が増強した(図8)。次に検体1主要5成分とコラーゲン(I:II=4:1)についてのフリーラジカル誘発溶血に対する濃度依存的な影響を検討したところ、コラーゲン(I:II=4:1)、及びコラーゲン(I:II=4:1)を含む検体1において、濃度依存的な抑制作用が認められた(図9)。そこで、コラーゲンのI型とII型の配合比率を変えて溶血作用を調べたところ、各0.25mg/mlでの平均値の比較ではI:II=4:1が最も強い抑制作用を示した。(図10、表12)。
DPPHを用いたラジカル消去試験の結果、コラーゲン(I:II=4:1)に濃度依存的なラジカル消去作用が認められ(図11)、2.5および5mg/mlの濃度において、I型およびII型の各コラーゲン単独よりも強い効果が認められた(図12)。なお、陽性対照物質であるTroloxを用いた際の実験結果は図13に示した。次にコラーゲンのI型とII型の配合比率を変えてラジカル消去率を調べたところ、各2.5mg/mlでの平均値の比較では溶血試験と同様、I:II=4:1が強い抑制作用を示した(図14、表13)。
Claims (10)
- コラーゲンと、MSMと、グルコサミンと、コンドロイチンとを含む関節痛改善用組成物であって、一日当たり2000mg以上の摂取量のコラーゲンを含む組成物。
- 一日当たり800mg以上の摂取量のI型コラーゲンと、一日当たり400mg以上の摂取量のII型コラーゲンとを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記コラーゲンの少なくとも一部がコラーゲンペプチドである、請求項1又は2に記載の組成物。
- 一日当たり500mg以上の摂取量のMSMを含む、請求項1に記載の組成物。
- 一日当たり800mg以上の摂取量のグルコサミンを含む、請求項1に記載の組成物。
- 一日当たり500mg以上の摂取量のコンドロイチンを含む、請求項1に記載の組成物。
- 顆粒状の形態で提供される、請求項1ないし6の何れか一項に記載の組成物。
- 機能性食品として調製されていることを特徴とする請求項1ないし7の何れか一項に記載の組成物。
- コラーゲンと、MSMと、グルコサミンと、コンドロイチンとを含む関節痛改善剤であって、一日当たり2000mg以上の摂取量のコラーゲンを含む関節痛改善剤。
- MSMと、グルコサミンと、コンドロイチンと、一日当たり2000mg以上の摂取量のコラーゲンとを含む食品。
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