JP2019062785A - 甘味料およびその利用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】希少糖を主成分とする甘味料およびその利用方法を提供することを目的とする。【解決手段】希少糖を主成分とする甘味料であって、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする甘味料およびその利用方法。【選択図】 図１

Description

本発明は、がん細胞のエネルギー代謝に関与しない甘味料およびその利用方法に関する。

生物細胞は、グルコースや脂肪酸をＡＴＰに変換することで活動や増殖を可能としている。中でも、がん細胞は、正常細胞と比較して数倍から数十倍のＡＴＰ生産と物質合成を行うことが可能であり急速に増殖する。

正常細胞とがん細胞とは、ＡＴＰ生産のプロセスが大きく異なる。正常細胞は酸素を使いミトコンドリアでＡＴＰ生産を行っているのに対して、がん細胞は酸素がある状況下においても酸素を使ったミトコンドリアでのＡＴＰ生産が抑制され、主に細胞質における解糖系によってＡＴＰ生産が行われている。この性質により、がん細胞は血管密度が乏しく酸素の少ない環境においても効率よく増殖することができる。

近年、糖の一種である希少糖について生物細胞に対する様々な性質が見出されている。希少糖とは、国際希少糖学会において「自然界に微量しか存在しない単糖と誘導体」と定義される５０種類程度の希少物質のことであり、生物細胞に対する性質に応じて、機能性食品、医薬品または農薬等への応用が期待されている。

特許文献１には、希少糖の１つであるＤ−アロースの抗酸化作用を利用した医薬組成物について記載されている。

特許５３３０９７６号公報

近年、希少糖の特異的な性質を利用した人々の生活の質を向上させるための製品の開発が進められている。

本発明においては、これらの希少糖を主成分とする甘味料およびその利用方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究を行い、希少糖のうちＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースについて、がん細胞および正常細胞に対する特異なＡＴＰ生産傾向があることを見出し本発明を完成させた。本発明について以下に説明する。

上記の目的を達成するために、第１の態様の本発明の甘味料は、希少糖を主成分とする甘味料であって、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする。

このような、第１の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞に対してエネルギーを与えることがないことでがん細胞の増殖を抑制することを可能とする。

第２の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｌ−アラビノースまたはＤ−キシロースであり、さらに糖の吸収抑制機能を有することを特徴とする。

このような、第２の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞に対してエネルギーを与えることがないことでがん細胞の増殖を抑制するとともに、血糖値の上昇を抑制することをも可能とする。

第３の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースであり、さらに正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする。

このような、第３の態様の本発明の甘味料においては、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、正常細胞に対してもエネルギーを与えることがないので正常細胞の増殖をも抑制して、いわゆる、ゼロカロリーの甘味料として提供することを可能とする。

第４の態様の本発明の甘味料は、前記希少糖が、Ｄ−エリトロースまたはＤ−トレオースであり、さらにがん細胞に対する細胞毒性を有することを特徴とする。

このような、第４の態様の本発明の甘味料は、がん細胞の減少を図ることができる。

第１の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第２の態様乃至第４の態様のいずれか１つの甘味料をがん治療時のグルコース代替物質とすることにより低グルコース療法を行うものである。

このような、第１の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、がん細胞の増殖の抑制を図りながら、容易に低グルコース療法を実現することができる。

第２の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第３の態様の甘味料を生活習慣病治療時や糖尿病治療時の食事のグルコース代替物質とすることにより糖質制限療法を行うものである。

このような、第２の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、十分な甘味度を得ながら容易に体重の増加を抑制することができるとともに、がん細胞の増殖の抑制をも図ることができる。

第３の態様の本発明の甘味料の利用方法は、第４の態様の甘味料を抗がん剤治療の補助剤とするものである。

このような、第３の態様の本発明の甘味料の利用方法によれば、抗がん剤治療時の輸液や補液などにグルコース代替物質として当該甘味料を適用することで抗がん剤治療の効果を高めることを可能とする。

本発明の甘味料によれば、容易にがん細胞の増殖を抑制することができる。

また、本発明の甘味料の利用方法によれば、グルコース代替物質として用いることにより、がん治療、抗がん剤治療、生活習慣病治療または糖尿病治療などを効果的にサポートする事ができる。

本発明の実施例１におけるコントロールおよびＤ−グルコースを添加したサンプルのがん細胞および正常細胞の生存率を示したグラフ 本発明の実施例１におけるＬ−アラビノースまたはＤ−キシロースを添加したサンプルのがん細胞および正常細胞の生存率を示したグラフ 本発明の実施例１におけるＤ−リキソースまたはＤ−アラビノースを添加したサンプルのがん細胞および正常細胞の生存率を示したグラフ 本発明の実施例１におけるＤ−エリトロースまたはＤ−トレオースを添加したサンプルのがん細胞および正常細胞の生存率を示したグラフ メタボローム解析における肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）を対象とした各サンプルの解糖系の解析結果を示したブラフ メタボローム解析におけるヒト初代正常肝細胞を対象とした各サンプルの解糖系の解析結果を示したグラフ メタボローム解析における肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）を対象とした各サンプルのペントースリン酸経路の解析結果を示したグラフ メタボローム解析におけるヒト初代正常肝細胞を対象とした各サンプルのペントースリン酸経路の解析結果を示したグラフ メタボローム解析における肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）を対象とした各サンプルのクエン酸回路の解析結果を示したグラフ メタボローム解析におけるヒト初代正常肝細胞を対象とした各サンプルのクエン酸回路の解析結果を示したグラフ メタボローム解析における肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）およびヒト初代正常肝細胞を対象とした各サンプルにおける総アミノ酸量を示したグラフ

以下に、本発明の甘味料およびその利用方法の具体的な実施形態について説明する。

本発明の甘味料は、希少糖を主成分とし、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないものである。

希少糖としては、化学式１に示す化学構造を有するＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースのうち１種を適用することが重要である。各希少糖について、簡単に以下に説明する。

Ｌ−アラビノースは、自然界においてはトウモロコシや甜菜などの細胞壁中に存在しており、砂糖（グルコース）の約半分程度の甘味度がある。また、Ｌ−アラビノースは、糖分摂取に伴う血糖値の上昇を抑制する働き、言い換えると、糖の吸収抑制機能を有していることから、特定保健用食品における血糖値関連の関与成分として用いられている。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｌ−アラビノースが多くのがん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。

Ｄ−キシロースは、自然界においてはトウモロコシ、リンゴ、桃などに遊離キシロースの形で存在している。また、Ｄ−キシロースは、Ｌ−アラビノースと同様に、糖の吸収抑制機能を有している。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−キシロースが多くのがん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。

Ｄ−リキソースは、自然界には存在していないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−リキソースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。

Ｄ−アラビノースは、自然界においてはアロエの配糖体として存在している。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−アラビノースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを明らかとした（後述の実施例１を参

Ｄ−エリトロースは、自然界には存在しないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−エリトロースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与せず、さらに、細胞毒性を示すことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。

Ｄ−トレオースは、自然界には存在しないため化学合成によって得られる。本発明者等は、鋭意研究の結果、Ｄ−トレオースが多くのがん細胞および正常細胞のエネルギー代謝に関与せず、さらに、細胞毒性を示すことを明らかとした（後述の実施例１を参照）。

本発明の甘味料によれば、上述の希少糖から選択されるがん細胞のエネルギー代謝に関与しない希少糖を主成分とすることによって、がん細胞の増殖を抑制可能なグルコースの代替物質を提供することができる。

より具体的には、希少糖としてＬ−アラビノースまたはＤ−キシロースを適用した甘味料は、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、糖の吸収を抑えて血糖値の上昇をも抑制するという効果が得られる。また、希少糖のとしてＤ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料は、がん細胞の増殖を抑制するだけでなく、正常細胞の増殖をも抑制して、いわゆる、ゼロカロリーの甘味料を提供する事ができる。そして、希少糖としてＤ−エリトロースまたはＤ−トレオースを適用した甘味料は、がん細胞の減少を図ることができる。

本発明の甘味料には、主成分としての希少糖のほかに自然界に豊富に存在する単糖、糖酸または糖アルコールなどの副成分が含まれてもよい。

上記の副成分を含むことにより、甘味度や物理化学的性質（溶解度、ｐＨなど）を調整し、汎用性の高い甘味料を提供することができる。

また、本発明の甘味料においては、上述の希少糖から２つ以上を組み合わせて用いることにより、各希少糖の性質を複合的に合わせ持つ甘味料を提供することができる。具体的には、Ｄ−アラビノースとＤ−エリトロースを混合して用いることにより、がん細胞の増殖を抑えながら、がん細胞の減少を図ることが可能な甘味料を提供することができる。

上述のような本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料をがん治療時のグルコース代替物質として用いるものである。このような本発明の甘味料の利用方法によれば、グルコースを用いずに当該希少糖が有する甘味度によって十分な甘みを保持した食事を実現しながら、当該希少糖を主成分とする本発明の甘味料ががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことにより、効果的な低グルコース療法を効果的にサポートすることができる。

また、本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＤ−リキソースまたはＤ−アラビノースを適用した甘味料を生活習慣病治療時や糖尿病治療時の食事のグルコース代替物質とするものである。Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースを主成分とする本発明の甘味料は、正常細胞のエネルギー代謝に寄与しない。このため、本発明の甘味料の利用方法においては、当該希少糖が有する甘味度によって十分な甘みを保持していながら体重の増加の抑制と糖質制限が可能な食事をサポートすることができる。さらに、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことから、当該希少糖を主成分とする本発明の甘味料を前述のように食事のグルコース代替物質とすることは、がん細胞の増殖抑制につながる。

この他にも、本発明の甘味料の利用方法は、希少糖としてＤ−エリトロースまたはＤ−トレオースを適用した甘味料を抗がん剤治療の補助剤とするものである。これにより、抗がん剤治療の効果向上を図ることができる。

本発明の甘味料によれば、主成分である希少糖ががん細胞のエネルギー代謝に寄与しないことで、がん細胞増殖の抑制を図ることができる。さらに、本発明の甘味料の利用方法によれば、がん治療、抗がん剤治療、生活習慣病治療または糖尿病治療などをサポートするためのグルコース代替物質として用いることができる。

＜実施例１＞
以下に、本発明の甘味料の実施例１について説明する。実施例１においては、がん細胞および正常細胞の培養プレートに本発明の甘味料を添加し、各細胞のエネルギー代謝の有無を検討した。がん細胞および正常細胞は、がん細胞について１９種類の細胞株（以下の１〜１９）、正常細胞について２種類の細胞株（以下の２０および２１）を用いた。本発明の甘味料は、それぞれＬ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリトロースまたはＤ−トレオースを主成分とした６種類を用いた。さらに、比較例として、培地のみのコントロールおよびＤ−グルコースについても同様にエネルギー代謝の有無を検討した。

検討に用いたがん細胞および正常細胞は以下の通りである。
（がん細胞）
１．食道がん細胞株（ＫＥ４）
２．胃がん細胞株（ＭＫＮ−２８）
３．胃がん細胞株（ＭＫＮ−４５）
４．大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）
５．大腸がん細胞株（ＨＣＴ−１１６）
６．大腸がん細胞株（ＳＷ４８０）
７．肝臓がん細胞株（Ｈｕｈ７）
８．肺がん細胞株（Ａ５４９）
９．肺がん細胞株（ＬＵ６５）
１０．乳がん細胞株（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）
１１．乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）
１２．乳がん細胞株（ＭＣＦ−７）
１３．膵臓がん細胞株（Ｐａｎｃ−１）
１４．膵臓がん細胞株（ＭＩＡ Ｐａｃａ−２）
１５．腎臓がん細胞株（Ｃａｋｉ１）
１６．鍼灸頸管がん細胞株（Ｈｅｌａ）
１７．前立腺がん細胞株（ＰＣ３）
１８．前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）
１９．脳腫瘍細胞株（Ｕ３７３ＭＧ）
（正常細胞）
２０．マウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）
２１．ヒト初代正常肝細胞

以下に本実施例１の検討手順について説明する。まずは、全てのがん細胞および正常細胞をＤＭＥＭ培地（Ｄｕｌｅｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ Ｍｅｄｉｕｍ）（Ｃｌａｓｓｉｃａｌ Ｇｉｂａｃｏ（登録商標））に１０％牛胎児血清（ＦＢＳ）を用いて、３７℃、５％二酸化炭素および９５％Ａｉｒの条件下で維持培養する。維持培養後、９６ｗｅｌｌ培養プレートの各ｗｅｌｌに対して、１０％ＦＢＳ０．１ｍＬを添加したグルコースフリーの培地（Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｆｒｅｅ Ｍｅｄｉｕｍ；ｎａｋａｌａｉ ｔａｓｑｕｅ社製 ）に１×１０^４細胞を希釈したものを播種する。この播種を各がん細胞および正常細胞についてそれぞれ行い、細胞株１種について１枚の培養プレートを作製する。得られた各がん細胞および正常細胞の培養プレートに対して、主成分としての希少糖が２５ｍＭの濃度で含まれた６種類の甘味料および２５ｍＭ濃度のＤ−グルコースをそれぞれ添加して４８時間培養する。４８時間培養後、各培養プレートの各ｗｅｌｌに対して５０μｇのＭＴＴ（［３−（４，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｈｉａｚｏｌ−２−ｙｌ）−２，５−ｄｉｐｈｅｎｙｌｔｈｔｒａｓｏｌｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ］）を添加してさらに３時間培養する。その後、各培養プレートの各ｗｅｌｌに対して、塩酸４％（ｖ／ｖ）を含有した２−プロパノールを添加し、マイクロプレートリーダーで吸光度の測定を行う。得られた吸光度の結果から、ＤＭＥＭ培地に１０％牛胎児血清（ＦＢＳ）にて同様の工程を経て培養した各がん細胞および正常細胞を生存率１００％として本発明の甘味料またはＤ−グルコースを添加した場合の生存率を算出した。なお、コントロールは、１０％ＦＢＳグルコース無添加培地を用いて培養したものである。得られた生存率の数値を表１にし、コントロールまたはＤ−グルコースおよび各種希少糖ごとに生存率をグラフ化したものを図１乃至図４に示す。

まず、コントロールについては、表１および図１に示すように、正常細胞の一つである初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）の生存率が最も高く、生存率約８０％であった。この結果から初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は、培地に含まれるＦＢＳ（牛胎仔結成）中のタンパク質からピルビン酸の合成によってエネルギー生産を行っていたと考えられる。がん細胞においては、食道がん細胞株（ＫＥ４）（Ｎｏ．１）および膵臓がん細胞株（Ｐａｎｃ−１）（Ｎｏ．１３）の生存率が比較的高く、生存率約５０％であった。これ以外のがん細胞株は、生存率数％〜４０％程度であった。

次に、Ｄ−グルコースを添加したサンプルについては、表１および図１に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率１００％を越えており、ＦＢＳおよびＤ−グルコースからエネルギー生産を行って細胞増殖が生じていることが分かる。がん細胞においては、食道がん細胞株（ＭＫＮ−４５）（Ｎｏ．３）および大腸がん細胞株（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）の生存率がやや低い傾向にあるものの、大半が生存率７０％以上であり、Ｄ−グルコースからエネルギー生産を行っていることが分かる。最も生存率が高かったのは、胃がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）の生存率１６０％であった。

Ｌ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図２に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率８０％を維持しており、ＦＢＳおよびＬ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることがわかる。がん細胞においては、殆どのがん細胞が生存率５０％未満であり、Ｌ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−キシロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図２に示すように、正常細胞２種（Ｎｏ．２０，２１）はいずれも生存率８０％を維持しており、ＦＢＳおよびＤ−キシロースからエネルギー生産が可能であることがわかる。がん細胞においては、大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）が生存率８６％でありＤ−キシロースからエネルギー生産可能であることが分かる。その他のがん細胞株においては、生存率が低く、Ｄ−キシロースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−リキソースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図３に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率７５％であり、ＦＢＳおよびＤ−リキソースからエネルギー生産が可能であることがわかる。一方、正常細胞のうちマウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は生存率３８％であり、ＦＢＳおよびＤ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることがわかる。がん細胞においては、多くのがん細胞株の生存率が低く、Ｄ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図３に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率８２％であり、ＦＢＳおよびＤ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることがわかる。一方、正常細胞のうちマウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は生存率３０％であり、ＦＢＳおよびＤ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることがわかる。がん細胞においては、乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）（Ｎｏ．１１）が生存率５６％であったが、その他のがん細胞株においては生存率が低く、Ｄ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−エリトロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図４に示すように、正常細胞のうち初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は生存率２４％であった。がん細胞においては、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率３９％が最も多く、その他のがん細胞株においてはさらに低い生存率であった。この結果から、正常細胞およびがん細胞はＤ−エリトロースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−トレオースを主成分とする甘味料を添加したサンプルについては、表１および図４に示すように、正常細胞においては、マウス正常繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）は４３％、初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）は２４％、であった。がん細胞においては、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率２７％が最も多く、その他のがん細胞株においてはさらに低い生存率であった。この結果から、正常細胞およびがん細胞はＤ−トレオースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

また、コントロールにおける各細胞株の生存率と各糖を添加した場合の各細胞株の生存率とを比較する。Ｄ−グルコースを添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、いずれの細胞株についても生存率が高いことから、Ｄ−グルコースから効率よくエネルギー生産を行って増殖していることが分かる。

Ｌ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、正常細胞の一種であるマウス繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）の生存率が著しく増加しており、効率よくＬ−アラビノースからエネルギー生産を行って増殖したことが分かる。各がん細胞株については、コントロールと比較して生存率の増加が僅かであり、Ｌ−アラビノースからのエネルギー生産は可能であるが効率は低いと考えられる。

Ｄ−キシロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、マウス繊維芽細胞株（ＮＩＨ３Ｔ３）（Ｎｏ．２０）、大腸がん細胞株（ＷｉＤｒ）（Ｎｏ．４）および脳腫瘍細胞株（Ｕ３７３ＭＧ）（Ｎｏ．１９）の生存率が著しく増加しており、Ｄ−キシロースからエネルギー生産を行って増殖していることが分かる。その他の細胞株については、コントロールと比較して生存率の増加が僅かであり、Ｄ−キシロースからのエネルギー生産は可能であるが効率は低いと考えられる。

Ｄ−リキソースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、正常細胞およびがん細胞のいずれの細胞株についても生存率の上昇は殆ど認められなかった。この結果から、正常細胞およびがん細胞は、Ｄ−リキソースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−アラビノースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、乳がん細胞株（ＳＫ−ＢＲ−３）（Ｎｏ．１１）の生存率が僅かに増加しており、当該細胞株においてはＤ−アラビノースからエネルギー生産が可能であることが分かる。その他の正常細胞およびがん細胞の細胞株については、コントロールと比較して生存率の上昇は殆ど認められず、Ｄ−アラビノースからのエネルギー生産が困難であることが分かる。

Ｄ−エリトロースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、コントロールにおける各細胞株の生存率と比べて、前立腺がん細胞株（ＤＵ１４５）（Ｎｏ．１８）の生存率が２倍程度まで増加しており、当該がん細胞株においてはＤ−エリトロースからのエネルギー生産が可能であることが分かる。この他の正常細胞およびがん細胞の細胞株については、コントロールと比較して生存率が低下している若しくは変化がなかった。この結果から、Ｄ−エリトロースは、多くの正常細胞およびがん細胞に対して、細胞毒性を有していることが分かる。

Ｄ−トレオースを主成分とする甘味料を添加したサンプルは、全ての正常細胞およびがん細胞の細胞株について、コントロールと比較して、生存率が低下している若しくは有意な変化がなかった。この結果から、Ｄ−トレオースは、多くの正常細胞およびがん細胞に対して、細胞毒性を有していることが分かる。

以上の本実施例１の結果から、本発明の甘味料は、多くのがん細胞においてエネルギー代謝が小さく、グルコースの代替物質として用いることにより、がん細胞の増殖を抑えることが可能であることが明らかとなった。

このような、本発明の甘味料によれば、グルコースの代替物質として用いることにより、がん治療時において、甘味を控えることなく容易に低グルコース療法をサポートすることができる。

また、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースを主成分とする本発明の甘味料においては、がん細胞だけでなく正常細胞についてもエネルギー代謝が小さいため、グルコースの代替物質として用いることにより、所謂、ゼロカロリーの甘味料として用いることができる。また、正常細胞のエネルギー代謝への寄与が少ないことを活かして、生活習慣病治療時や糖尿病治療時の糖質制限療法用甘味料として利用することができる。

またさらに、Ｄ−エリトロースおよびＤ−トレオースを主成分とする本発明の甘味料においては、正常細胞および多くのがん細胞に対して細胞毒性を有していることから、抗がん剤治療の補助剤として適用することができる。

このような、がん細胞または正常細胞における甘味料からのエネルギー代謝は、実施例１において得られた各がん細胞および正常細胞の代謝物についてメタボローム解析を行うことによってより詳しい分解プロセスなどを知ることができると考えられる。

ここで、メタボローム解析とは、オミックス解析と呼ばれる生物中にある分子全体の変動を調べて生命現象を包括的に解析する手法の一種であり、特に、生体に含まれる代謝物全体（メタボローム）を対象として解析を行うものである。より具体的には、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）、液体クロマトグラフ質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）およびキャピラリー電気泳動質量分析計（ＣＥ−ＭＳ）を用いて分子の質量を測定し、どのような代謝物がどの程度存在しているかを算出して、代謝物を網羅的に解析しタンパク質の活性を観察するものである。

＜メタボローム解析＞
本発明の甘味料について行ったメタボローム解析結果について説明する。本メタボローム解析においては、生命にとって主要なエネルギー代謝経路である解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路について検討を行った。本発明の甘味料は、Ｌ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースを主成分とした４種類を用いた。さらに、比較例として、培地のみのコントロールおよびＤ−グルコースについても同様に解析を行った。

解析に用いたがん細胞および正常細胞は以下の通りである。
（がん細胞）
７．肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）
（正常細胞）
２１．ヒト初代正常肝細胞

以下に本メタボローム解析の手順について説明する。本メタボローム解析においては、実施例１において作製したサンプルを用いた。解析は、実施例１において作製したサンプルのうち前記のがん細胞および正常細胞に関する１２検体について、ＣＥ−ＴＯＦＭＳおよびＣＥ−ＱｑＱｍｓのカチオンモード、アニオンモードによる測定を実施した。測定対象は、解糖系、ペントースリン酸経路、クエン酸回路、尿素回路、ポリアミン・クレアチン代謝経路、プリン代謝経路、グルタチオン代謝経路、ニコチンアミド代謝経路、コリン代謝経路および各種アミノ酸代謝経路にて主要な割合を占める１１６（カチオン５２，アニオン６４）種の代謝物質について行った。さらに、これらの代謝物質の絶対定量値を算出し、それぞれの物質を代謝経路に描画した。以降の検討は、解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路について行う。得られた解析結果を図５乃至図１１に示す。

Ｄ−グルコースを添加したサンプルにおいては、図５乃至図１０に示すように、解糖系（図５および図６参照）、ペントースリン酸経路（図７および図８参照）およびクエン酸回路（図９および図１０参照）において、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）ともに、各代謝経路の主要な成分が顕著に蓄積していた。

その一方で、培地のみのコントロール（各図においてｎｏ−Ｇｌｕｃｏｓｅとして示す）を含む各希少糖を添加したサンプルにおいては、図５乃至図１０に示すように、前記３つの代謝経路の主要な成分のうち、多くの成分が検出されない、あるいは存在量が極めて少ないという結果が得られた。この結果は、前記３つの代謝経路が正常に機能していない、あるいは全く機能していないことを示している。

つまり、Ｌ−アラビノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−リキソースおよびＤ−アラビノースは、がん細胞および正常細胞においてエネルギー源とならないことが明らかとなった。

また、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）の総アミノ酸量は、図１１に示すように、添加した糖の種類に関係なく、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）と比較して顕著に多かった。

この結果は、ヒト初代正常肝細胞（Ｎｏ．２１）が、主要なエネルギー代謝経路である解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路が機能していない場合においても、細胞培養時の培地中の牛胎児血清の主要成分であるタンパク質から効率的にアミノ酸を代謝してエネルギーと細胞増殖に必要な細胞内構成成分を得ていることを示す。さらに、肝臓がん細胞（Ｈｕｈ７）（Ｎｏ．７）が、主として解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路に依存したエネルギーや、そこで合成される細胞内構成成分を利用して細胞増殖しており、アミノ酸代謝機能が低いことを示している。

つまり、解糖系、ペントースリン酸経路およびクエン酸回路からのエネルギー代謝に依存しているがん細胞は、前記３つの代謝経路を機能させない希少糖を摂取した場合、実施例１にて明らかとした顕著な細胞増殖抑制が引き起こされることが明らかとなった。

本発明の甘味料および甘味料の利用方法は、上述の実施形態および実施例に限定するものではなく、発明の特徴を損なわない範囲において種々の変更が可能である。

Claims (7)

1. 希少糖を主成分とする甘味料であって、甘味を有し、がん細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする甘味料。
2. 前記希少糖が、Ｌ−アラビノースまたはＤ−キシロースであり、
   さらに糖の吸収抑制機能を有することを特徴とする請求項１に記載の甘味料。
3. 前記希少糖が、Ｄ−リキソースまたはＤ−アラビノースであり、
   さらに正常細胞のエネルギー代謝に関与しないことを特徴とする請求項１に記載の甘味料。
4. 前記希少糖が、Ｄ−エリトロースまたはＤ−トレオースであり、
   さらにがん細胞に対する細胞毒性を有することを特徴とする請求項１に記載の甘味料。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の甘味料をがん治療時のグルコース代替物質とする甘味料の利用方法。
6. 請求項３に記載の甘味料を生活習慣病治療時や糖尿病治療時の食事のグルコース代替物質とする甘味料の利用方法。
7. 請求項４に記載の甘味料を抗がん剤治療の補助剤とする甘味料の利用方法。