JP2013537431A - シンバイオティクス製品 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2010年8月25日に出願された、米国特許仮出願第61/376,888号の利益を主張する。
適用なし。
発明の概要
本明細書で使用する場合、「プレバイオティクス」化合物とは、「...宿主に微生物叢の調節に関連する健康上の利益を与える生存不能の食品成分」と定義される(プレバイオティクスに関するFAO技術会議、2007年9月15〜16日。第3.1項。国連食糧農業機構(FAO)食品品質基準局(AGNS))。
プロバイオティクス胞子形成細菌とプレバイオティクス化合物の組み合わせを含む新規のシンバイオティクス製品組成物であって、このシンバイオティクス組成物を含有する食品成分、食料、飼料添加物、動物用飼料等の健康上の利益を増強し得る組成物を、本明細書において提供する。本発明のシンバイオティクス製品は、プロバイオティクスの発芽、増殖、および活性を増強し、よって宿主の腸管内で胞子形成プロバイオティクス細菌の力価を上昇させる。理論に拘束されるものではないが、シンバイオティクス製品組成物は、ヒトおよび動物の健康、幸福、および多産性に、改善された利益を提供できると考えられている。このことは特に、病的状態の低下によるストレス軽減、免疫状態の改善、飼料転換効率の改善、ならびに食料/飼料の形成のしやすさの向上、食料/飼料の取扱いと貯蔵のしやすさの向上、および食料/飼料の送達の柔軟性の向上を通じてもたらされる。また、本製品組成物は、現在の公知のプロバイオティクス製品に比べてより少量の服用量で効果を上げることもできる。
イヌリン、フラクトオリゴ糖、ラクツロース、可溶性トウモロコシ繊維(SCF)などのプレバイオティクス炭水化物に加えて、上部消化管での消化または吸収が制限されるいくつかの追加の化合物も、下部消化管に通過でき、常在菌による発酵を受けるという証拠が存在する。
AXは、トウモロコシ繊維から水抽出により可溶化することのできるヘミセルロースである。
キシロースは、トウモロコシ繊維ヘミセルロースポリマーであるアラビノキシランの、キシランポリマー骨格を構成する単糖である。キシロースは、ヘミセルロースの酸または酵素加水分解により生成される。キシロースは、可溶性の高い結晶性の乾燥粉末である。キシロースは、豊富に存在し、比較的安価で、甘みのある天然化合物であり、一部の国では低カロリー甘味料として販売されている。
AXは、トウモロコシ繊維から水抽出により可溶化することのできるヘミセルロースである。AXは高分子量ポリマーの集団であり、例えばエンドキシラナーゼを用いた消化により、AXをオリゴ糖(AXOS)に転換できる。高分子量AX上で、少なくとも4つの公知のプロバイオティクスバチルス菌が限定的ではあるが増殖し、キシロース上では、同じ4つの菌株のうち少なくとも2つが力強く増殖することに基づき、AXOSも、これらおよび他のプロバイオティクスバチルス菌株で代謝されると考えられる。
プロバイオティクスとは、摂取されると、ヒトおよび/または動物に有益な効果をもたらす生きた微生物である。現在ヒト用食料に使われているプロバイオティクスの大半は、乳酸桿菌とビフィズス菌のいずれかの種に属する。このどちらの菌種も胞子を形成しない。しかし、プロバイオティクス特性を有する一部の微生物の中には、耐熱性で極度に安定した胞子を形成できる細菌が含まれることが報告されている。このような胞子形成細菌の代表例には様々な胞子形成バチルス種細菌が含まれ、例えば枯草菌(B. subtilis)、バチルス・コアグランス(Bacillus coagulans)、バチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)、バチルス・プミリス(B. pumilis)、およびバチルス・クラウジ(B. clausii)などがある(これらに限定されない)。胞子は、多くの場合、100℃を超える温度に曝露しても生存する。このような耐熱性を持つことから、胞子は、非常に厳しい製造工程を経ても生存することができる。一般に、工業規模の純粋培養発酵において、胞子は高収率で産生される。胞子は、植物性細菌よりも熱と酸素に対する耐性がはるかに高い傾向があるため、胞子を形成しない細菌と比べて、処理条件を経た後も順調に生存する。乾燥した粉末形態の胞子であれば、何十年間も生存できる。一般に、密閉包装された市販の乾燥胞子製品では、2年間に消失する生存能はごくわずかである。バチルス菌の胞子は胃通過後も生存し、胆汁酸塩曝露に対して抵抗性があり、回腸内で発芽することが報告されている。Casula, G, and Cutting, SM (2002) Applied Environmental Microbiology, May 2002, pp. 2344-2352。
本発明のシンバイオティクス製品は、生きたプロバイオティクス胞子形成細菌、および相乗効果を達成すると考えられるプレバイオティクス化合物の、新規な組み合わせである。本発明のある実施形態では、シンバイオティクス製品は、少なくとも1つのプロバイオティクス胞子形成バチルス細菌と、少なくとも1つのプレバイオティクス炭水化物の組み合わせである。このようなシンバイオティクス製品は、食料および動物用飼料の成分として使用できる。ある実施形態では、シンバイオティクス製品は、枯草菌(B. subtilis)、バチルス・コアグランス(Bacillus coagulans)、バチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)、バチルス・クラウジ(B. clausii)、バチルス・プミリス(B. pumilis)、およびこれらの混合からなる群より選ばれる少なくとも1つのプロバイオティクス胞子形成バチルス細菌を含む。ある実施形態では、シンバイオティクス製品は、アラビノキシラン(「AX」)、アラビノキシランオリゴ糖(「AXOS」)、キシロース(「X」)、可溶性繊維デキストリン(「SFD」)、可溶性トウモロコシ繊維(「SCF」)、ポリデキストロース(「PDX」)、およびこれらの混合からなる群より選ばれる少なくとも1つのプレバイオティクス炭水化物を含む。ある実施形態において、シンバイオティクス製品がイヌリン、フラクトオリゴ糖、ラクツロース、グルコース、およびマルトデキストリンを含むことも企図されている。当業者であれば、少なくとも1つのプロバイオティクス胞子形成バチルス細菌と、少なくとも1つのプレバイオティクス炭水化物の様々な組み合わせを包含する多数の実施形態が存在し、そのすべてが本明細書で企図されていることを認識するであろう。
本発明のシンバイオティクス製品は、ヒト用食料や動物用飼料などの食品の成分または構成要素として使用することができる。このような食品は、有効量のシンバイオティクス製品を提供する量の食品が消費できるように、ある一定量のシンバイオティクス製品を含有する。食品への各種成分の添加は当技術分野で知られており、調製する食品の種類によって様々な添加がある。従来より、プレバイオティクスまたはプロバイオティクスを含有する食品として販売されているいくつか特定の食品が存在するが、本明細書で企図されている食品の種類は、特定の種類の食品に限定されない。ある実施形態における、シンバイオティクス製品を含有する食品の代表的かつ非限定的な例として、サプリメント、栄養バー、永久臨床栄養製剤、ベビーフード、および乾燥食料用のコーティング(例えばパン食品、チューインガムのコーティング)が挙げられる。このような食料の予測例を実施例に示す。
本発明のある実施形態は、哺乳動物の腸管内で胞子形成バチルス細菌の力価を上昇させる方法を対象とする。有効量のシンバイオティクス製品を投与することにより、ヒトおよびヒト以外の哺乳動物に対して、ある一定の健康上の利益を提供でき、その健康が改善されると考えられる。
以下の開示される実施形態は、種々の形態で具体化し得る本発明を代表するものに過ぎない。従って、以下の実施例に開示される特定の構造的、機能的、および手順上の詳細は、限定するものとは解釈されない。
4種の市販の胞子形成プロバイオティクス・バチルス菌株を、プレバイオティクス炭水化物上、10g/Lで増殖させた(図1を参照)。4種の菌株は、バチルス・プミリス(B. pumilis)、バチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)、枯草菌(B. subtilis)、およびバチルス・コアグランス(B. coagulans)であった。プレバイオティクス炭水化物は、高分子量のアラビノキシラン(AX)、キシロース(X)、可溶性繊維デキストリン(waxy)(SFDw)、可溶性トウモロコシ繊維(85)(SCF)、およびポリデキストロース(PDX)であった。図1に示すデータの有意性の基準として、表1は、バチルス・コアグランス(B. coagulans)のデータに対するP値を示す。
表1
プロバイオティクスなバチルス・コアグランス(B. coagulans)菌株、GBI−30(ATCC指定番号 PTA−6086;米国特許第6,849,256号)(Ganeden Biotech, Inc.; Mayfield Heights, OH)の最大成長を、炭水化物であるアラビノキシラン、キシロース、およびブドウ糖上、約10g/Lにて、ならびに炭水化物の添加無しに対して(図2)比較した。結果は、既知の胞子形成プロバイオティクス細菌が、プレバイオティクス炭水化物、例えばキシロース上で、強力に成長可能であることを示す。
胞子は、ともに凝集して沈降する傾向があるため、誤差の可能性を避けるためには、3つ以上の胞子濃縮試料において胞子数計測を実行することが好ましい。試料を計測のために取り出す前に、撹拌、例えば振盪により、凝集を分散するべきである。
A.試験台に8個の試験管を置き、番号を付け、各試験管に9mlの生理食塩水を添加する。
粉末のグラムあたり、少なくとも109個の生存胞子を含む、バチルス・コアグランス(Bacillus coagulans)(BC)懸濁液の凍結乾燥した胞子粉末から開始する。キシロース粉末(X)は、シグマアルドリッチ社(Sigma-Aldrich)(米国、ミズーリ州、セントルイス)より入手可能である。2つの粉末を、均一な生成物が得られるまで、100/1のX/BC比率で混合する。投与計画に基づいて、小袋に2〜5gのこの混合物を入れる(例えば、1日あたり1個の小袋に5g、または1日あたり2個の小袋に3gなど)。1つの小袋の内容物を、例えば、1杯のオレンジジュースまたは牛乳に混ぜて服用してもよい。
4.0gのオーツ麦フレーク、4.0gの小麦フレーク、3.0gの膨化米、1.0gの砕いたヘーゼルナッツ、0.25gのはちみつ、3.0gのレーズン、1.5gのマルトデキストリン、1.0gの凍結乾燥したバチルス・コアグランス(Bacillus coagulans)(BC;>109個の生存胞子/粉末g)、および5.0gのキシロース粉末から、23gのバーを調製する。
実施例4の方法に従って、シンバイオティクス製品である粉末混合物を調製する。5gの粉末混合物を小袋に入れる。この小袋の内容物を、標準の腸内臨床栄養剤に添加することができる。最善の結果を得るためには、小袋の内容物を、使用前30分間以内に添加することが好ましい。
実施例4の方法に従って、シンバイオティクス製品である粉末混合物を調製する。5gの粉末混合物を小袋に入れる。小袋の内容物を、標準の粉ミルクまたは離乳食に添加することが出来る。最善の結果を得るためには、小袋の内容物を、使用前30分間以内に添加することが好ましい。
例えば、パン製品等を含む乾燥食料のための粉末コーティングなどの、甘味粉末コーティングを調製してもよい。
Claims (32)
- アラビノキシラン、アラビノキシランオリゴ糖、キシロース、可溶性繊維デキストリン、可溶性トウモロコシ繊維、ポリデキストロース、およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1つのプレバイオティクス炭水化物、ならびに少なくとも1つのプロバイオティクス胞子形成バチルス菌を含む、シンバイオティクス製品。
- 前記プレバイオティクス炭水化物が、アラビノキシラン、アラビノキシランオリゴ糖、キシロース、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記胞子形成バチルス菌が、枯草菌(B. subtilis)、バチルス・コアグランス(B. coagulans)、バチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)、バチルス・クラウジ(B. clausii)、バチルス・プミリス(B. pumilis)、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1または2に記載のシンバイオティクス製品。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品を含む、食品。
- 哺乳動物の腸管中で胞子形成バチルス菌の力価を増加させる方法であって、前記方法が、前記哺乳動物に、有効量の請求項1〜3のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品を投与することを含む、方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、任意の1日間のプレバイオティクス炭水化物の量が約1g〜約25gであり、かつ任意の1日間のプロバイオティクス胞子形成バチルス菌の量が約104CFU〜約1010CFUとなるように投与される、請求項5に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、任意の1日間のプレバイオティクス炭水化物の量が約2.5g〜約10gであり、かつ任意の1日間のプロバイオティクス胞子形成バチルス菌の量が約106CFU〜約108CFUとなるように投与される、請求項6に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、毎日投与される、請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、前記シンバイオティクス製品を含む食品の消費を通して投与される、請求項5〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記消費される食品が食料であり、かつ前記哺乳動物がヒトである、請求項9に記載の方法。
- 前記消費される食品が動物試料であり、かつ前記哺乳動物が非ヒト哺乳動物である、請求項9に記載の方法。
- 前記哺乳動物が、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、雄ウシ、ラマ、アルパカ、およびバイソンを含む群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記哺乳動物がネコまたはイヌである、請求項11に記載の方法。
- 抗生物質が前記非ヒト哺乳動物に投与されない、請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。
- プレバイオティクス炭水化物成分およびプロバイオティクス胞子成分を含むシンバイオティクス製品であって、前記プレバイオティクス炭水化物成分が、アラビノキシラン、アラビノキシランオリゴ糖、キシロース、可溶性繊維デキストリン、可溶性トウモロコシ繊維、ポリデキストロース、およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1つのプレバイオティクス炭水化物を含み、かつ前記プロバイオティクス胞子成分が、少なくとも1つのプロバイオティクス胞子形成バチルス菌を含む、シンバイオティクス製品。
- 前記プレバイオティクス炭水化物が、アラビノキシラン、アラビノキシランオリゴ糖、キシロース、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項15に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記胞子形成バチルス菌が、枯草菌(B. subtilis)、バチルス・コアグランス(B. coagulans)、バチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)、バチルス・クラウジ(B. clausii)、バチルス・プミリス(B. pumilis)、およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項15または16に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記プロバイオティクス胞子成分が、乾燥重量グラムあたり、最大約1011個の生存胞子を含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記プロバイオティクス胞子成分が、乾燥重量グラムあたり、約109〜約1011個の生存胞子を含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記シンバイオティクス製品が、乾燥重量グラムあたり、少なくとも約105個の生存プロバイオティクス胞子を含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品。
- 前記シンバイオティクス製品が、乾燥重量グラムあたり、約105〜約107個の生存プロバイオティクス胞子を含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品。
- 請求項15〜21のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品を含む、食品。
- 哺乳動物の腸管中で、胞子形成バチルス菌の力価を増加させる方法であって、前記方法が、前記哺乳動物に、有効量の請求項15〜21のいずれか1項に記載のシンバイオティクス製品を投与することを含む、方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、任意の1日間のプレバイオティクス炭水化物の量が約1g〜約25gの量であり、かつ任意の1日間のプロバイオティクス胞子形成バチルス菌の量が約104CFU〜約1010CFUとなるように投与される、請求項23に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、任意の1日間のプレバイオティクス炭水化物の量が約2.5g〜約10gであり、かつ任意の1日間のプロバイオティクス胞子形成バチルス菌の量が約106CFU〜約108CFUとなるように投与される、請求項24に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、毎日投与される、請求項23〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シンバイオティクス製品が、前記シンバイオティクス製品を含む食品の消費を通して投与される、請求項23〜26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記消費される食品が食料であり、かつ前記哺乳動物がヒトである請求項27に記載の方法。
- 前記消費される食品が動物試料であり、かつ前記哺乳動物が非ヒト哺乳動物である、請求項27に記載の方法。
- 前記哺乳動物が、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、雄ウシ、ラマ、アルパカ、およびバイソンを含む群から選択される、請求項29に記載の方法。
- 前記哺乳動物がネコまたはイヌである、請求項29に記載の方法。
- 抗生物質が前記非ヒト哺乳動物に投与されない、請求項29〜31のいずれか1項に記載の方法。
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