JP4467801B2 - 解糖系代謝調節剤の製造法 - Google Patents

Description

［技術分野］
本発明は、フルクトース６−リン酸−２キナーゼ阻害剤、例えばイタコン酸およびその塩を有効成分として含有し、当該阻害剤が解糖系およびその調節酵素であるホスホフルクトキナーゼの活性を抑制することにより、肥満防止、抗糖尿病効果および抗高脂血症効果が得られることを特徴とする食品あるいは医薬品、およびその製造法に関する。
［背景技術］
肥満は、高血圧、耐糖能異常、高脂血症などを合併しやすく、虚血性心疾患、脳卒中、糖尿病などの生活習慣病の危険因子と考えられている。これら生活習慣病を予防するという観点から、肥満防止は極めて重要である。
肥満は体脂肪が異常に蓄積した状態をいい、エネルギー出納の調節機能が低下するか又は調節機能の許容範囲を越えて、摂取エネルギーが消費エネルギーを上回る状態が長期に及んだときに起こる。従って、肥満の改善はこの調節機能を正常に戻すか又は強制的にエネルギー消費量を増大させ（運動負荷）、かつエネルギー摂取量を制限すること（食事制限）により、エネルギー出納で不足状態をつくり、不足分を体脂肪の分解で補給させれば解決する。しかし実際には、多忙な日常生活の中で定常的な運動の時間を確保することは難しく、また食事制限は苦痛を伴うものであることから、肥満に分類される人の数は益々増える傾向にある。
また糖尿病および高脂血症も上に記載の肥満と同様、エネルギー出納の調節機能が低下し又は調節機能の許容範囲を越えることに起因する。すなわち、消費エネルギー（運動量）を越えるエネルギー摂取（過度の食事）が長期間続くことに起因する。抗糖尿病薬としては糖質分解酵素の阻害剤が市販されているが、糖質の分解・吸収を阻害する該糖質分解酵素阻害剤は、低血糖や軟便、下痢などの副作用を伴うことから、医師の厳重な管理下で投与する必要があった。また、抗高脂血症薬としてはクロフィプレート系薬剤およびニコチン酸系薬剤が用いられているが、これらも同様に医師の厳重な管理下での投与が義務づけられている。
食餌から摂取した糖質はまず肝臓や筋肉でのグリコーゲン合成に利用される。蓄積した肝臓のグリコーゲンは空腹時の血糖の低下を防ぐために使用される。摂取した過剰の糖質は肝の解糖系で代謝されアセチルＣｏＡとなった後に、一部はエネルギー源として使われるが、大部分は脂肪酸やコレステロールなどの脂質の合成に利用される。
一方、肝臓における解糖系代謝の調節酵素はホスホフルクトキナーゼ（ＰＦＫ）である。この酵素はアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、クエン酸、ホスホエノールピルビン酸（ＰＥＰ）によって阻害され、逆にアデノシン一リン酸（ＡＭＰ）、フルクトース６−リン酸（Ｆ６Ｐ）によって活性化される。しかし、肝臓においては、筋肉と異なりこれらの調節因子の濃度変化はＰＦＫの活性の変化を説明しうるほど大きくなく、肝ＰＦＫの活性調節を説明するのは困難であった。そこでＰＦＫの新しい調節因子の探索が進められ、１９８０年に最も強力な活性化因子としてフルクトース２，６−二リン酸（Ｆ２６ＢＰ）が単離された（Ｅ．Ｆｕｒｕｙａ ＆ Ｋ．Ｕｅｄａ，Ｐｒｏｃ．，Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．７７巻，５８６１−５８６４頁，１９８０年、Ｅ．Ｖａｎ Ｓｃｈａｆｔｉｎｇｅｎ等，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９２巻，８８７−８９５頁および８９７−９０１頁，１９８０年）。
Ｆ２６ＢＰはＰＦＫの単なる活性化因子ではなく調節因子といわれる。それはＦ２６ＢＰの細胞内の濃度がインスリンやグルカゴンによって急激に変動するからである。Ｆ２６ＢＰはＦ６Ｐからフルクトース６−リン酸−２キナーゼ（Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ）の作用により合成され、また、Ｆ２６ＢＰはフルクトース２，６−二リン酸ホスファターゼ（Ｆ２６ｐａｓｅ）の作用によりＦ６Ｐに変換される。この２つの酵素活性は単一の酵素タンパク質によって担われており（二機能酵素）、該酵素タンパク質の脱リン酸化によりＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅの活性が、リン酸化によりＦ２６Ｐａｓｅの活性が促進される。糖質の摂取により膵臓からインスリンが分泌され、インスリンによって活性化されたプロテインホスファターゼが該二機能酵素を脱リン酸化し、Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅが活性化されてＦ２６ＢＰの濃度が上昇する。その結果、ＰＦＫが活性化されて解糖系の代謝が促進されるが、逆に空腹時にはグルカゴンの作用により該二機能酵素がリン酸化を受けることによりＦ２６Ｐａｓｅが活性化され、Ｆ２６ＢＰの濃度は低下し、ＰＦＫの活性は低下して解糖系の代謝は抑制される（Ｅ．Ｆｕｒｕｙａ等，Ｐｒｏｃ．，Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．７９巻，３２５−３２９頁，１９８２年）。
この様に、フルクトース６−リン酸−２キナーゼ：フルクトース２，６−二リン酸ホスファターゼ二機能酵素（Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ：Ｆ２６Ｐａｓｅ）はグルカゴンのｃＡＭＰ依存性プロテインキナーゼの活性化によるリン酸化とインスリンのプロテインホスファターゼの活性化による脱リン酸化によって調節を受けているが、グリセロール３−リン酸（Ｇｌｙｃｅｒｏｌ ３−Ｐ）、ホスホエノールピルビン酸（ＰＥＰ）、３−ホスホグリセリン酸（３−Ｐ−ｇｌｙｃｅｒａｔｅ）、２−ホスホグリセリン酸（２−Ｐ−ｇｌｙｃｅｒａｔｅ）などによっても酵素活性が影響を受けることが知られている。これらの調節因子はＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅを阻害し、Ｆ２６Ｐａｓｅ活性を促進するとともにＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ：Ｆ２６Ｐａｓｅのリン酸化を促進することが報告されている（Ｅ．Ｖａｎ Ｓｃｈａｆｔｉｎｇｅｎ，Ａｄｖ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．５９巻，３１５−３９５頁，１９８７年）。
［発明の開示］
このような技術背景により、安全で、しかも苦痛を伴わずに肥満防止、抗糖尿病効果および抗高脂血症効果が得られる飲食物あるいは医薬品の開発が望まれていた。
本発明者等は、食餌量を低減することなしにエネルギー摂取量を低減する方法として、解糖系代謝の調節に着目し、安全にかつ簡便に利用できる食品成分の中に解糖系代謝酵素の阻害活性を有する物質を鋭意探索した。この結果、解糖系代謝の調節酵素であるホスホフルクトキナーゼの活性を抑制するフルクトース６−リン酸−２キナーゼ阻害剤の１つとしてイタコン酸を見いだし、イタコン酸を投与した動物においては、体重増加が抑制されるだけでなく血糖値および血漿トリグリセライドが低値にコントロールされること、および食餌後の急激な血糖値の上昇が抑制されること、さらには、ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおいて血糖値の上昇が抑制されたことから、肥満防止効果のみならず、抗糖尿病効果および抗高脂血症効果があることを確認して発明を完成させた。イタコン酸は、１９９６年の厚生省生活衛生局長通知によって食品添加物リストに掲載されたが、その用途は酸味料に限定されていた。
［発明の実施の形態］
本発明を更に詳しく説明すると、本発明者らは上に記載の課題を解決すべく鋭意検討した結果、摂食後に肝の解糖系代謝を抑制することができるならば脂質合成を抑えることができ、食餌後の急激な血糖値の上昇が抑制されて、肥満、高脂血および糖尿病に対する予防・改善効果が期待できると考えた。解糖系代謝の調節酵素であるホスホフルクトキナーゼ（ＰＦＫ）の調節因子であるフルクトース２，６−二リン酸（Ｆ２６ＢＰ）、および該Ｆ２６ＢＰを生成するフルクトース６−リン酸−２キナーゼ：フルクトース２，６−二リン酸ホスファターゼ二機能酵素（Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ：Ｆ２６ｐａｓｅ）に着目した。該二機能酵素は解糖系の代謝産物であるＧｌｙｃｅｒｏｌ ３−Ｐ，ＰＥＰ，３−Ｐ−ｇｌｙｃｅｒａｔｅ，２−Ｐ−ｇｌｙｃｅｒａｔｅなどによって酵素活性が影響を受けることから、これらの広範な化合物が同様の酵素調節作用を示すことは、Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ：Ｆ２６Ｐａｓｅタンパク質のこれら調節因子に対する特異性は厳密でないと考えられた。
該二機能酵素の調節因子であるＰＥＰに構造の類似した化合物を鋭意検討した結果、イタコン酸にＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅの阻害活性を見いだし、また、イタコン酸を飲料水に混ぜてラットに摂取させることにより体重の増加抑制、体脂肪の有意な低下、血糖値および血漿トリグリセライドの有意な低下が起こり、さらに食餌後の血糖値の急激な上昇を抑制することを確認した。また、ストレプトゾトシンで誘発した高血糖ラットにおいても、イタコン酸摂取によって血糖値の上昇が抑制されることを確認した。
このような解糖系代謝の調節メカニズムを解明することにより、イタコン酸以外にもＦ６Ｐ Ｋｉｎａｓｅの阻害活性を持ち、かつ安全性の高い物質であれば本発明の目的に使用できる。
本発明で用いられるイタコン酸は、工業的にサトウキビ培地で麹菌（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｔｅｒｒｅｕｓ、Ａ．ｉｔａｃｏｎｉｃｕｓ）を培養して製造される（生化学辞典第２版、東京化学同人）。また、生物学辞典（第３版、岩波書店）によれば、イタコン酸は糸状菌、ことに梅酢の表面に発育するＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｉｔａｃｏｎｉｃｕｓの培養により多量に生成される。その培養における糖源としては、サトウキビのほかにビートも使用されているが、これら以外の糖源を用いて生産することもできる。同様に生産菌も上記２種に限定されず、イタコン酸を生産する菌であれば使用することができる。
また微生物生産のほかに、アコニット酸を蒸留することにより無水イタコン酸と無水シトラコン酸が生じ、前者を水とともに熱するとイタコン酸を生産することができる（理化学辞典、第３版、岩波書店）。従って、イタコン酸は化学的にも合成可能であり、本発明で使用するイタコン酸は微生物生産および化学的合成のいずれによるものであっても使用することができる。
さらに、イタコン酸を酸のまま使用することも可能であるが、塩にして使用することもできる。例えばナトリウム塩、カリウム塩などが例として挙げられるが、その他の塩であっても使用できる。なお、イタコン酸は「食品衛生法改正に伴う既存添加物名簿関係法令通知集（厚生省生活衛生局食品化学課編、日本食品添加物協会出版、平成８年５月）」に、酸味料の用途で掲載されており、食品への添加が可能である。
しかし、イタコン酸は酸味が強いので、本発明における肥満防止作用、抗糖尿病作用および／または抗高脂血作用を発揮する量を飲食物から摂取するのは困難であった。発明者らは鋭意研究した結果、イタコン酸を中和してイタコン酸塩にすることにより酸味が消失し、飲食物として容易に摂取することができることを見出した。イタコン酸塩は食品に添加可能であればどのような塩でもよいが、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩；カルシウム塩、マグネシウム塩のようなアルカリ土類金属；及び塩基性アミノ酸塩などが例として挙げられる。
本発明において、解糖系代謝調節剤として用いるイタコン酸またはその塩は種々の形態で提供することができる、すなわち機能性食品などの食品または医薬品として提供できる。ここで、本発明の飲食品の形態としては、上記したような有効成分であるイタコン酸塩と、飲食品として許容される担体とからなる可食性組成物のいかなる形態のものも含む。例えば、パン、チューインガム、クッキー、チョコレート、菓子、シリアル類等の固形食品、ジャム、アイスクリーム、ヨーグルト、ゼリー等のジャム状またはゲル状食品、ジュース、コーヒー、ココア等の飲料等のあらゆる食品形態にすることが可能である。また、調味料、香辛料、その他の食品添加剤等に配合することもできる。
イタコン酸の一日摂取量は、本発明の効果を示す限り特に限定されないが、０．１〜１００ｇの摂取が望ましく、さらに１〜１０ｇの摂取が特に望ましい。
本発明における肥満とは単に体重が多いことを意味するのではなく、体構成成分中、脂肪組織の占める割合が異常に増加した状態を意味する。近年、皮下脂肪、内臓脂肪等の蓄積について、皮下組織にたまる皮下脂肪型肥満よりも、臓器の間にたまる内臓脂肪型肥満の方が高血圧、高脂血症、糖尿病などの成人病を合併しやすいことも報告されている。イタコン酸は内臓脂肪の蓄積も抑制することから、単に肥満の防止のみならず、これらの疾患の予防効果も期待できる。
現在医薬品として使用されている糖質分解消化酵素阻害剤であるアカルボース（Ａｃａｒｂｏｓｅ：バイエル薬品株式会社）やボグリボース（ＡＯ−１２８：武田薬品工業株式会社）については、動物試験や臨床試験において食後の血糖値の急激な上昇（ピーク）を抑制する効果が確認され、肥満のみならず糖尿病に対する有効性も報告されている（Ｒｅｓ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．１７５巻，８７−頁，１９７９年、小高裕之，松尾隆夫，日本農芸化学会誌，６３巻，２１７−２１９頁，１９８９年、池田衛，小高裕之，松尾隆夫，薬理と治療，１９巻，１０号，４１０５−４１１７頁，１９９１年）。イタコン酸も同様に、食後の血糖値の急激な上昇（ピーク）を抑制し、また３週間の摂取により、血糖値および血漿中のトリグリセライドの低下傾向が確認されたことから、特に肥満を伴うインスリン非依存型糖尿病を改善するには最適と考えられる。また、インスリン依存型の糖尿病モデルとされているストレプトゾトシン誘発糖尿病モデルにおいても有効性が確認されたことから、インスリン非依存型に限らずにインスリン依存型糖尿病の改善にも有効と判断される。
本発明はまた、有効成分としてイタコン酸あるいはその塩を含有する飲食品あるいは医薬品を用いて、体脂肪減少によるシェイプアップ、さらにダイエット効果をも奏する一方で、実質的に何らの副作用も示さない安全な飲食品および医薬品を提供することができる。
次いで、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］Ｆ２６ＢＰの合成反応を触媒するＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ活性のイタコン酸による阻害
ラット肝型Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅの遺伝子を大腸菌に組み込んで発現させ、この大腸菌からラット肝型Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅを精製した（Ｋ．Ｋｉｔａｍｕｒａ等，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６４巻，９７９９−９８０６頁，１９８９年）。ラット肝型Ｆ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ １．２５μｇを１００ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．５）、０．１ｍＭ ＥＤＴＡ、１０ｍＭ ＭｇＣｌ_２、２ｍＭ ＡＴＰ、０．４ｍＭ Ｆ６Ｐおよび０〜１．５ｍＭのイタコン酸を含む５０μｌの反応液中で３０℃で反応を行った。２分、４分、６分後に反応液の１０μｌを５０ｍＭ ＮａＯＨ ９０μｌを含む試験管に移し、９０℃で１分間加熱して反応を停止させ、生成したＦ２６ＢＰ量を、その後の解糖系酵素群を加えて、ＮＡＤＨの酸化による吸光度の変化で測定した。すなわち、反応停止後の反応液１０μｌを、５０ｍＭ ＨＥＰＥＳ（ｐＨ７．３）、０．２ｍＭ ＥＤＴＡ、５ｍＭ ＭｇＣｌ_２、１ｍＭ Ｆ６Ｐ、１ｍＭ ＰＰｉ、１５ｍＵ ＰＰｉ−Ｆ６Ｐホスホトランスフェラーゼ，０．１５ｍＭ ＮＡＤＨ、１Ｕアルドラーゼ、１Ｕグリセロール３−リン酸脱水素酵素、１０Ｕトリオースリン酸イソメラーゼを含む１ｍｌの反応液に加え、３４０ｎｍの吸光度の減少からＦ２６ＢＰの量を測定した（Ｖａｎ Ｓｃｈａｆｔｉｎｇｅｎ等，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１２９巻，１９１−１９５頁，１９８２年）。３０℃で基質Ｆ６Ｐを１分間に１μｍｏｌｅ Ｆ２６ＢＰに変換する活性を１Ｕと定義する。結果を〔図１〕に示す。０．５ｍＭイタコン酸により約３０％の阻害活性が認められた。
［実施例２］ラットにおける肥満防止作用の評価
ＳＤ系雄性ラット（８週齢）を、入荷直後から個別飼育し、１週間の馴化期間の後、対照群とイタコン酸群（１群８匹）に分け、餌と〔表１〕に示す
イタコン酸濃度の飲用水を自由摂取させて３週間飼育した。
【表１】

３週間の飼育期間中は、体重、摂餌量、摂水量を毎日または隔日に測定した。最終日には１７時間絶食させて血液を採取し、肝機能、糖、脂質関連項目について血漿分析を行った。また、肝臓、腎臓、腎周囲脂肪および腸周囲脂肪の重量を測定した。実験は１群８匹のラットを用いて行い、結果は平均値±標準偏差で示した。有意差の検定は、データの分散分析を行った後、Ｓｔｕｄｅｎｔ ｔ−ｔｅｓｔにより行い、５％以下の危険率を有意とした。
その結果、〔図２〕に示すように、試験開始９日目以後、イタコン酸群では、有意な体重増加の抑制が認められた（対照群に対してｐ＜０．０５）。また、〔図３〕に示すように、イタコン酸群では、対照群に比較して摂餌量の減少が認められた。摂水量についても〔図４〕に示すように摂餌量と同様の傾向が認められた。また、次式により１匹、１日毎の体重、および摂水量からイタコン酸投与量を算出した。
体重あたりのイタコン酸投与量＝１日摂水量×イタコン酸濃度／体重
この結果、イタコン酸投与量は、実験期間中を通して平均すると８７１±２０７ｍｇ／ｋｇ／日、１０ｍｇ／ｍｌの期間のみの投与量を平均すると９４３±１２３ｍｇ／ｋｇ／日となった。
また、実験終了時に採取した血漿を用いて、各種生化学パラメーターを測定した結果、表２に示すように血糖値、トリグリセライド量および遊離脂肪酸量で有意な低下傾向が認められ、そのほかの項目では明らかな差は認められなかった。実験は１群８匹のラットを用いて行い、結果は平均値±標準偏差で示した。有意差の検定は、データの分散分析を行った後、Ｓｔｕｄｅｎｔ ｔ−ｔｅｓｔにより行い、５％以下の危険率を有意とした。
【表２】

〔図５〕に示すように、体重１００ｇあたりの臓器重量は肝臓、腎臓とも群間で差はなかったが、同じく体重１００ｇあたりの脂肪重量は腎臓周囲、腸周囲とも、イタコン酸群で有意な減少が認められた（ｐ＜０．０５）。
以上の結果より、飲用水から３週間イタコン酸を摂取させた群では体重増加抑制作用および脂肪重量低下作用が認められ、イタコン酸に肥満防止作用があることが明らかであった。イタコン酸はＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅの阻害作用を示すことから、Ｆ２６ＢＰの生成を抑制してＰＦＫの活性を抑え、さらに、解糖系の代謝活性を抑制することによりアセチルＣｏＡの合成を抑え、脂質合成を抑制した可能性が推測される。また、上記メカニズムにより、解糖系で代謝されなかったグルコースがグリコーゲン合成に利用され、このために食後血糖値の低下が抑制され、結果として摂餌量が低下した可能性が考えられる。おそらく、この両者のメカニズムが相加あるいは相乗的に作用して、体重増加抑制作用および脂肪重量低下作用につながったものと考えられる。
血漿中の各種生化学パラメーター解析の結果から、イタコン酸投与群で血糖値およびトリグリセライド量で有意な低下傾向が認められ、糖尿病および高脂血症（特にインスリン非依存型の糖尿病）に対する有効性が期待される。また、そのほかのパラメーターでは両群間に差が認められなかったことから、イタコン酸の安全性は高いことが示された。
［実施例３］ ラットにおける血糖上昇抑制作用の評価
あらかじめ大腿動脈に採血用カニューレを留置する手術を施したＳＤ系雄性ラット（体重３００〜４００ｇ）を用いた。一晩絶食後にイタコン酸（５００ｍｇ／ｋｇ）を経口投与し、その３０分後にグルコース（４ｇ／ｋｇ）を負荷して血糖値の変化を観察した。なお、対照群にはイタコン酸を含まない精製水を同量経口投与した。実験は１群４匹のラットを用いて行い、結果は平均値±標準偏差で示した。有意差の検定は、データの分散分析を行った後、Ｓｔｕｄｅｎｔ ｔ−ｔｅｓｔにより行い、５％以下の危険率を有意とした（＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１）。
その結果、図６に示したように、対照群では糖負荷３０分後に急激な血糖値の上昇が起こり、その後低下して１２０分後にはほぼ負荷前の値にもどった。一方、イタコン酸投与群では最初の血糖値の急激な上昇が有意に抑制され、その後血糖値はゆっくり低下することが明らかになった。最初のピーク時の血糖上昇抑制作用はイタコン酸による解糖系代謝の抑制作用により、グリコーゲン合成が進み、その後の血糖の低下時には逆にグリコーゲンからの糖新生が起こったために血糖値がゆっくり低下したものと考えられる。
糖負荷後の血糖値の急激な上昇によるインスリンの過剰な分泌は、脂肪細胞への糖の取り込みを亢進し脂質合成を促進するとともに、肝臓あるいは膵臓にも負担がかかって、長い年月の後にはインスリン非依存型の糖尿病へと発展させるものと考えられている（Ｗ．Ｐｕｌｓ，Ｕ．Ｋｅｕｐ，Ｈ．Ｐ．Ｋｒａｕｓｅ，Ｌ．Ｍｕｌｌｅｒ，Ｄ．Ｄ．Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｇ．Ｔｈｏｍａｓ，Ｅ．Ｔｓｕｓｃｈｅｉｔ，Ｆｒｏｎｔ．Ｈｏｒｍ Ｒｅｓ．７巻，２３５−２４７頁，１９８０年）。本実験のイタコン酸前投与群でみられた血糖値のゆっくりした上昇とゆっくりした低下は、インスリン非依存型の糖尿病患者はもとより健常人の糖尿病、肥満、高脂血症の予防につながるものと判断される。
また本実験で、対照群ではすでに低下した１８０分後および２４０分後でもイタコン酸投与群では血糖値が有意に高かった。血糖値が下がれば空腹感をもたらすことは古くから知られていることであり、実施例２で示した３週間摂取実験でイタコン酸群で摂餌量が低かったのは、空腹感が低減されたことを反映しているものと考えられる。
［実施例４］ ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおける
血糖上昇抑制作用の評価
ストレプトゾトシンは、糸状菌の一種であるＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ａｃｈｒｏｍｏｇｅｎｅｓに由来する抗生物質の一つで、インスリン依存型糖尿病誘発作用のあることが１９６３年にＲａｋｉｅｔｅｎら（Ｒａｋｉｅｔｅｎ Ｎ，Ｒａｋｉｅｔｅｎ ＭＬ，Ｎａｄｋａｒｎｉ ＭＶ，Ｃａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ Ｒｅｐ ２９：９１−９８，１９６３）によって初めて報告されて以来、実験的に糖尿病を誘発する物質として最も多く用いられている。この糖尿病誘発作用の主な機序は、膵臓のβ細胞を破壊することにより、インスリン分泌を抑制するためとされている。Ｗｉｓｔａｒ系雄性ラット（７週令）に、０．０５Ｍクエン酸−０．１４５ｍＭ ＮａＣｌ（ｐＨ４．５）に溶解したストレプトゾトシン溶液を尾静脈投与した（５０ｍｇ／ｋｇ）。ストレプトゾトシン投与直後から個別飼育し、４８時間後に血糖値３００ｍｇ／ｄｌ以上となったラットを、対照群とイタコン酸投与群（１群７または８匹）に分け、試験を開始した。対照群には飼育用飼料を、イタコン酸投与群にはイタコン酸１．３８％含有飼育用飼料を、飲用水とともに自由摂取させて３週間飼育した。
３週間の飼育期間中は、血糖値、体重、摂餌量、摂水量を週に２、３回測定した。ラットは夜行性動物であり、摂食行動もほとんど夜間に行われるが、血糖値が摂食後の経過時間によって大きく変動することを考慮し、血糖値の測定は、毎回午前９時３０分〜１０時の間に行った。血中ヘモグロビンＡｌｃは、ストレプトゾトシン投与の翌日と試験開始後１９日目に測定した。ヘモグロビンＡｌｃとは、ヘモグロビンに糖が非酵素的に結合したものであり、総ヘモグロビンに占める割合（％）であらわされる。ヒトでは１〜３ヶ月前から血液採取時までの血糖値の平均値の指標になることが知られている。ラットでは、赤血球の寿命がヒトの約半分であり、２〜３週間前からの血糖値の平均値を反映することが報告されている。
実験は１群７または８匹のラットを用いて行い、結果は平均値±標準偏差で示した。血糖値については、各個体について、試験開始（群分け）時からの変化量を示した。有意差の検定は、データの分散分析を行った後、Ｓｔｕｄｅｎｔ ｔ−ｔｅｓｔにより行い、５％以下の危険率を有意とした。
その結果、図７に示すように、イタコン酸投与群では、試験開始１日目から血糖値上昇の抑制が認められ、試験開始５および１５日目には有意な差があった（対照群に対してＰ＜０．０５）。体重は、図８に示すように群間で差がなかった。また図９に示すように、イタコン酸群では、試験開始５日目頃から、対照群に比較して、摂餌量の減少が認められた。摂水量についても、図１０に示すように、同時期から、同様の傾向が認められた。一般に、実験動物において、糖尿病の進展に伴ない、摂餌量、摂水量が増加することが知られている。今回、イタコン酸投与群で、試験開始後まず血糖値の上昇抑制作用がみられ、その後、摂餌量、摂水量の増加を抑制する作用があらわれたことから、イタコン酸投与による摂餌量と摂水量の増加抑制は、糖尿病の進展が抑制されたことよるものと考えられる。
さらに、図１１に示すように、両群とも試験開始１９日目には血中ヘモグロビンＡｌｃが上昇したが、イタコン酸投与群では、対照群に比較して、有意な血中ヘモグロビンＡｌｃ上昇の抑制が認められた。また、次式により１匹、１日毎の体重、および摂餌量からイタコン酸投与量を算出した。
体重あたりのイタコン酸投与量＝１日摂餌量×イタコン酸濃度／体重
この結果、イタコン酸投与量は、試験期間中を通して平均すると１４１２±５２６ｍｇ／ｋｇ／日となった。
以上の結果より、餌からイタコン酸を摂取させた群では、ストレプトゾトシン投与による血糖値の上昇を抑制する作用が認められることがわかった。
［産業上の利用可能性］
本発明により製造された有効量のイタコン酸を含む医薬品あるいは飲食品を摂取することにより、体脂肪の減少、及び肥満の防止ができる。また、肥満に伴う糖尿病、高血圧、高脂血症などの生活習慣病を予防あるいは改善することができる。さらに、通常の飲食物と併用することにより、ダイエット効果を奏することができる。本発明の医薬品および飲食品は、長期間摂取しても、実質的に何らの副作用を示さず、安全である。
【図面の簡単な説明】
図１は実施例１記載の試験結果を示すグラフであり、Ｆ２６ＢＰの合成反応を触媒するＦ６Ｐ２ｋｉｎａｓｅ活性のイタコン酸による阻害作用を示す。
図２は実施例２記載の試験結果を示すグラフであり、イタコン酸摂取による体重増加抑制作用を示すグラフである。
図３は実施例２の試験期間中の摂餌量の変化を示すグラフである。
図４は実施例２の試験期間中の摂水量の変化を示すグラフである。
図５は実施例２の試験期間終了時における体重１００ｇあたりの肝臓および腎臓重量と腎臓周囲脂肪および腸周囲脂肪を示したグラフである。
図６は実施例３記載の試験結果を示すグラフであり、イタコン酸とグルコースを同時摂取した後の血糖値の変化を示すグラフである。
図７は実施例４記載の試験結果を示すグラフであり、イタコン酸摂取による血糖値上昇抑制効果を示すグラフである。
図８は実施例４の試験期間中の体重の変化を示すグラフである。
図９は実施例４の試験期間中の摂餌量の変化を示すグラフである。
図１０は実施例４の試験期間中の摂水量の変化を示すグラフである。
図１１は実施例４の試験開始時および終了時の血中ヘモグロビンＡｌｃを示すグラフである。

Claims (6)

1. イタコン酸またはその塩と、製薬上許容される担体とから成る、抗肥満剤である医薬組成物。
2. イタコン酸またはその塩と、製薬上許容される担体とから成る、抗糖尿病剤である医薬組成物。
3. イタコン酸またはその塩と、製薬上許容される担体とから成る、抗高脂血剤である医薬組成物。
4. イタコン酸またはその塩を、動物（人間を除く）に投与することからなる、動物（人間を除く）の肥満の治療及び防止方法。
5. イタコン酸またはその塩を、動物（人間を除く）に投与することからなる、動物（人間を除く）の糖尿病の治療及び防止方法。
6. イタコン酸またはその塩を、動物（人間を除く）に投与することからなる、動物（人間を除く）の高脂血症の治療及び防止方法。

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