JP4486064B2 - 藻類由来の生理活性物質を利用した医薬、食品または飲料 - Google Patents

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Description

本発明は、藻類由来の生理活性物質の利用に関し、さらに詳しくは該生理活性物質を有効成分とする医薬、抗酸化剤、鮮度保持剤、化粧料、該生理活性組成物を含有する機能性食品または飲料、さらには機能性発現用糖に関する。
近年、細胞組織の死に関し、アポトーシス(apoptosis 、アポプトーシスともいう;自爆死あるいは細胞自滅)という様式が注目されている。
このアポトーシスは、病理的細胞死である壊死と異なり、細胞自身の遺伝子に最初から組込まれている死である。すなわち、何らかの外部的または内部的要因が引き金となってアポトーシスをプログラムする遺伝子が活性化されることにより、プログラム死タンパク質が生合成され、また、ある場合には不活性型として細胞内に存在するプログラム死タンパク質が活性化される。こうして生成した活性型プログラム死タンパク質により細胞自体が分解され、死に至ると考えられている。
このようなアポトーシスを所望の組織、細胞で発現せしめることができれば、不要もしくは有害な細胞を自然の形で生体から排除することが可能となり、極めて意義深いものである。
寒天等の藻類由来のオリゴ糖は食品素材としての開発が期待されているが(非特許文献1;非特許文献2;特許文献1)、アポトーシス誘発作用等の生理機能は不明である。
特開平6−38691号公報 フードケミカル,1988−2,40−44 別冊フードケミカル−4,1990年12月,127−131
本発明の目的は、天然物由来のアポトーシス誘発作用等の生理機能を有する安全性の高い物質を開発し、該物質を有効成分とするアポトーシス誘発剤等の、該化合物に感受性を示す疾患用の医薬品、該物質を構成成分とする機能性飲食品等を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明の第1の態様は、式1:
Figure 0004486064

で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される化合物の少なくとも1種を有効成分として含有する、該化合物に感受性を示す疾患の治療または予防用医薬組成物である。
本発明の第2の態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される化合物の少なくとも1種を含んでなる、これらの化合物に感受性を示す疾患の症状改善用飲食品または該疾患の予防用飲食品である。
本発明の第3の態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される化合物の少なくとも1種を有効成分として含有することを特徴とする抗酸化剤である。
本発明の第4の態様は、本発明の第3の態様の抗酸化剤を含有することを特徴とする飲食品である。
本発明の第5の態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される抗酸化用糖である。
本発明の第6の態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有することを特徴とする鮮度保持剤である。
本発明の第7の態様は、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースからなる群より選択される少なくとも1種の糖化合物を有効成分とする化粧料である。
本発明の第8の態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含んでなる酸性飲食品である。
本発明のさらなる態様は、式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の医薬組成物、飲食品、抗酸化剤、鮮度保持剤または化粧料の製造における使用である。
アポトーシス誘発剤、制がん剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤等の抗酸化剤、免疫調節剤の有効成分として有用な、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物、例えば、当該化合物含有物のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成するアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオース、3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の機能性物質が提供される。
以下、添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
本発明における式1で表される3,6−アンヒドロガラクトピラノース(以下、単に3,6−アンヒドロカラクトピラノースと称する)のアルデヒド体は、式2:
Figure 0004486064

で表される化合物である。その抱水体は、式3:
Figure 0004486064

で表される化合物である。また、3,6−アンヒドロガラクトピラノースの2−O−メチル化体は、式4:
Figure 0004486064

で表される化合物である。さらに、該メチル化体のアルデヒド体は、式5:
Figure 0004486064

で表される化合物である。その抱水体は、式6:
Figure 0004486064

で表される化合物である。
本明細書における式1〜6の構造は、他の表現形で表わすことも可能であるが、それらも含め、また、可能なそれらの互変異性体も含めて、式
1〜6で表すものとする。また、式1〜6における立体配置は、所望の活性が得られる限り、特に限定するものではなく、D−型、L−型またはそれらの混合物であってよい。
本発明の可溶性糖化合物は、特に限定するものではないが、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体、その抱水体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物(以下、これらを「式1〜6の化合物」として総称する)の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物で、式1〜6の化合物の少なくとも1種を含有する物質(以下、単に原料物質という)を、pH7未満の酸性下で、酸分解および/または酵素分解して得ることができ、また、化学合成法によっても得ることができる。本発明の可溶性の糖化合物は、用時、固化または半固化(ゲル化)することが無い化合物であれば特に限定するものではない。したがって、用時においてゾル化する式1〜6の化合物より選択される少なくとも1種の化合物を含有する糖化合物は、本発明の可溶性の糖化合物に包含される。なお、本発明において好適に使用される該可溶性の糖化合物には、例えば、その非還元末端がL−ガラクトース−6−硫酸以外の糖である糖化合物であり、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物が包含される。
該可溶性糖化合物を得るのに用いる原料物質は、特に限定するものではなく、例えば、アガロース、アガロペクチン、フノラン、ポルフィラン、カラゲナン、フルセララン、ヒプネアン等の紅藻の粘質多糖[共立出版(株)発行、多糖生化学1−化学編−、第314頁(1969)]が例示される。
また、これらの多糖の含有物も、原料物質に包含される。例えば、アガロース、アガロペクチンの原料としてはテングサ科のマクサ、オニグサ、オオブサ、ヒラクサ、オバクサ、ユイキリ等、オゴノリ科のオゴノリ、オオオゴノリ等、イギス科のイギス、エゴノリ等、その他の紅藻類が用いられ、通常、数種類の藻類を配合して原料とする。原料藻類は、通常、天日に干して乾燥させたものを用いるが、本発明においては生の藻類および乾燥した藻類が使用できる。また、乾燥時に散水しながら漂白した、いわゆるさらし原藻も使用できる。
原料藻類を熱水抽出の後、冷却することによって「ところてん」が得られる。この「ところてん」から凍結脱水または圧搾脱水によって水分を除き、乾燥させることによって寒天が得られる。寒天はその起源となる藻類を問わず、また、棒状、帯状、板状、糸状、粉末状等の種々の形態のものを使用できる。通常、寒天は約70%のアガロースと約30%のアガロペクチンを含んでいるが、精製を進めてさらに高純度のアガロースを調製することが可能である。精製アガロースは精製度の低いものから高いものまで、様々なアガロース含量のものを使用できる。
原料物質には、上記の寒天の原料藻類、ところてん、寒天、精製アガロース、精製アガロペクチン、これらの製造工程で得られる中間産物あるいは副産物が包含される。
アガロースは、交互に結合したD−ガラクトースと3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースを主構造とする多糖であり、D−ガラクトースの1位と3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの4位がβ−グリコシド結合で、また、3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの1位とD−ガラクトースの3位がα−グリコシド結合で結合している。α−1,3結合は希酸による温和な加水分解や、α−アガラーゼ[カーボハイドレート・リサーチ(Carbohydr. Res.)、第66巻、第207頁(1978)]によって加水分解され、また、β−1,4結合はβ−アガラーゼによって選択的に加水分解される。
また、カラゲナンはスギノリ科、ミリン科、イバラノリ科等の紅藻類に含まれる多糖であり、κ−カラゲナン、λ−カラゲナン、η−カラゲナンが知られている。
κ−カラゲナンは、D−ガラクトース−4−硫酸の1位と3,6−アンヒドロ−D−ガラクトースの4位がβ−グリコシド結合で、また、3,6−アンヒドロ−D−ガラクトースの1位とD−ガラクトース−4−硫酸の3位がα−グリコシド結合で交互に繰り返された基本構造を持つ。λ−カラゲナンはD−ガラクトースの1位とD−ガラクトース−2,6−二硫酸の4位がβ−グリコシド結合で、また、D−ガラクトース−2,6−二硫酸の1位とD−ガラクトースの3位がα−グリコシド結合で交互に繰り返された基本構造を持つ。カラゲナンは食品のゲル化剤として利用されている。
上記の原料物質を化学的、物理的および/または酵素的方法で部分分解したものも、本発明における原料物質に包含される。
化学的分解方法の例としては、酸性から中性での加水分解、物理的分解方法の例としては、電磁波や超音波の照射、酵素的分解方法の例としては、加水分解酵素、例えば、アガラーゼ、カラギナーゼ等による加水分解が挙げられる。
原料物質の酸性から中性での分解条件は、アポトーシス誘発性、制がん性、活性酸素産生抑制活性、一酸化窒素(以下、NOと称する)産生抑制作用等の抗酸化活性または免疫調節活性等を有する式1〜6の化合物、これらの化合物の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオース(以下、単にカラビオースと称す)およびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物、また、その非還元末端がL−ガラクトース−6−硫酸以外の糖である、式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物が生成する条件であれば、特に限定はない。
例えば、原料物質を酸に溶解または懸濁し、反応させることにより、本発明で使用する式1〜6の化合物より選択される化合物、これらの化合物の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物が生成する。また、反応時に加熱することにより、式1〜6の化合物より選択される化合物およびこれらの化合物の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物の生成に必要な反応時間は短縮される。
原料物質、例えば、アガロースやアガロースを含有する物質を、溶解または懸濁する酸の種類に特に限定するものではないが、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、乳酸、アスコルビン酸等の有機酸、また陽イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陽イオン交換膜等の固体酸が使用可能である。
酸の濃度も特に限定はないが、0.0001〜5規定、好ましくは0.001〜1規定の濃度で使用可能である。また、反応温度も特に限定はないが、0〜200℃、好ましくは20〜130℃に設定すればよい。また、反応時間も特に限定するものではないが、数秒〜数日に設定すればよい。酸の種類と濃度、反応温度および反応時間は原料となる式1〜6の化合物より選択される少なくとも1種の化合物を含有する物質、例えば、アガロース、カラゲーナン等の種類および目的とする式1〜6の化合物より選択される化合物、それらの化合物を含有する糖化合物の生成量、目的とする式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物の重合度により適宜選択すればよい。一般に、弱酸よりも強酸、低濃度の酸よりも高濃度の酸、低温よりも高温を選択することにより酸分解反応は速やかに進行する。
また、固体酸を使用する場合は、一般に強陽イオン交換樹脂が、弱陽イオン交換樹脂より、分解反応の効率が良い。また、原料物質当たりの使用量が多い程、また作用温度が高いほど、酸分解反応が速やかに進行する。
例えば、寒天を0.1N塩酸に10重量%に懸濁し、100℃で13分間加熱溶解し、不溶物を除去して得られる本発明に使用される糖化合物溶液は、冷却しても、その氷結点において、もはやゲル化しなくなる。この液に含まれる糖類をゲルろ過HPLC、順相HPLC等の方法で分析すると高分子の糖類はほとんど見られず、大部分が可溶性の10糖以下の糖化合物に分解されている。同様に、固定酸の場合、市販の強陽イオン交換樹脂のNa型の1重量部を1N塩酸でH型とした後、79重量部の脱塩水中に入れ、さらに寒天を10重量部入れ懸濁し、95℃で180分間加熱し得られる本発明の糖化合物溶液は、冷却しても、その氷結点において、もはやゲル化しなくなる。この液に含まれる糖類をゲルろ過HPLC、順相HPLC等の方法で分析すると高分子の糖類はほとんど見られず、大部分が可溶性の10糖以下の糖化合物に分解されている。
また、本発明に使用する式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物の製造に際しては、クエン酸、乳酸、リンゴ酸等の有機酸を使用し、酸の濃度は数10mM〜数M、加熱温度は70〜95℃、加熱時間は数10分〜24時間の範囲から適宜選択することにより、生理活性を有するオリゴ糖、例えば、抗酸化用オリゴ糖が多量に生成する。また、加水分解後において、酸性を維持し、アルカリ条件下としないことにより、生成した該生理活性オリゴ糖は長期間の保存安定性を示す。
本発明において使用する式1〜6の化合物より選択される化合物、これらの化合物の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物としては、原料物質の分解物をそのまま、もしくは中和して使用しても良いが、さらに精製して用いても良い。式1〜6の化合物より選択される化合物、該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等のオリゴ糖は、例えば、アポトーシス誘発活性または制がん活性を指標として精製することができる。精製手段としては化学的方法、物理的方法等の公知の精製手段を用いればよく、ゲルろ過法、分子量分画膜による分画法、溶媒抽出法、イオン交換樹脂等を用いた各種クロマトグラフィー法等の従来公知の精製方法を組合せ、酸分解物中に生成した目的のアポトーシス誘発性物質である式1〜6の化合物より選択される化合物、該化合物の少なくとも1種を含有する可溶性の糖化合物を精製することができる。
こうして得られた化合物の構造は質量分析法、核磁気共鳴法、紫外吸収スペクトルの測定、赤外吸収スペクトルの測定等の公知の方法で解析できる。
本発明の有効成分の1例であるアガロビオースは、D−ガラクトースの1位と3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの4位がβ−グリコシド結合で結合した2糖である。3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの1位はアノマー炭素であるのでα型とβ型が存在するが、どちらも本発明で使用するアガロビオースに包含される。
また、本発明で有効成分として使用する式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物とは、該式1〜6の化合物より選択される化合物の1位以外の水酸基に糖が結合したもので、アポトーシス誘発活性、制がん活性、活性酸素産生抑制活性、NO産生抑制活性等の抗酸化活性および/または免疫調節活性を持つものであれば特に限定はない。例えば、原料物質の分解物、例えば、アガロースの酸分解物やα−アガラーゼ分解物であるアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、アガロデカオース、β−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等が挙げられる。また、カラゲナンの酸分解物やカラギナーゼ分解物、例えば、カラビオースが挙げられる。さらに、グルコース、マンノース、ガラクトース等のヘキソース、キシロース、アラビノース、リボース等のペントース、グルクロン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸、グルロン酸等のウロン酸、グルコサミン、ガラクトサミン等のアミノ糖、N−アセチルノイラミン酸等のシアル酸、フコース等のデオキシ糖、これらのエステル、アミドおよびラクトンより選択される糖が1個または複数個、式1〜6の化合物より選択される化合物の1位以外の水酸基に結合したものも本発明の、式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物に含まれる。さらに、これらの式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物にピルビン酸および/または硫酸基を結合したもの、また該糖化合物の水酸基がメチル化されたものも、本発明の式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物に包含される。なお、上記のごとく、本発明において式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に有する糖化合物とは、好適にはその非還元末端がL−ガラクトース−6−硫酸以外の糖である。
3,6−アンヒドロガラクトピラノースまたはその2−O−メチル化体を還元末端に有する糖化合物の還元末端の化合物の1位はアノマー炭素であるので、該化合物を還元末端に有する糖化合物にはα型とβ型が存在するが、どちらも3,6−アンヒドロガラクトピラノースまたはその2−O−メチル化体を還元末端に有する糖化合物として本発明で使用できる。
また、アポトーシス誘発活性、制がん活性、活性酸素産生抑制活性、NO産生抑制活性等の抗酸化活性および/または免疫調節活性等の生理活性を持っていれば、分子量には特に限定はない。
本発明で使用する式1〜6の化合物より選択される化合物、該化合物を還元末端に有する糖化合物の還元末端の化合物としては、当然、α型、β型、アルデヒド型、抱水型の混合物およびD−型、L−型の混合物等も使用できる。
かくして、本発明で使用する式1〜6の化合物より選択される化合物、該化合物を還元末端に有する糖化合物はアポトーシス誘発活性、制がん活性、活性酸素産生抑制活性、過酸化脂質ラジカル産生抑制活性、NO産生抑制活性等の抗酸化活性、免疫調節活性、抗アレルギー活性を有し、本発明によれば、まず、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分とし含有する、これらの化合物の少なくとも1種に感受性を示す疾患の治療用または予防用の医薬組成物、例えば、それら疾患の治療剤または予防剤が提供される。
これらの化合物に感受性を示す疾患としては、例えば、アポトーシス誘発を要する疾患、がん性疾患、活性酸素産生抑制を要する疾患、過酸化脂質ラジカル産生抑制を要する疾患、NO産生抑制を要する疾患、または免疫調節を要する疾患、例えば、アレルギー性疾患等が包含され、本発明の治療用または予防用医薬組成物は、アポトーシス誘発剤、制がん剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、一酸化窒素産生抑制剤等の抗酸化剤、抗炎症剤、免疫調節剤、抗アレルギー剤等とすることができる。
例えば、本発明のアポトーシス誘発剤は、自己免疫疾患患者の自己反応性リンパ球、がん細胞、ウイルス感染細胞等を排除するのに有効であり、アポトーシスを所望の組織、細胞で発現させることにより、不要もしくは有害な細胞を自然の形で生体から排除することができる。本発明のアポトーシス誘発剤が有効な疾患としては、例えば、全身性エリテマトーデス、免疫介在性糸球体腎炎、多発性硬化症、膠原病等の自己免疫疾患、リウマチ等が挙げられる。
本発明のアポトーシス誘発剤は、アポトーシス誘発方法に使用することができ、該方法はアポトーシス誘発機構の解明、アポトーシス誘発剤、アポトーシス誘発阻害剤のスクリーニング等に有用である。
なお、本発明のアポトーシス誘発剤によるアポトーシス誘発作用は、Caspaseの阻害剤、例えば、IL−1βコンバーティング・エンザイム・インヒビターV[Z−Val−Ala−DL−Asp(OMe)−フルオロメチルケトン:宝酒造社製]により阻害されるので、Caspaseに依存するアポトーシスによる細胞死と考えられる。
このCaspaseは、種々の細胞死の際に先行して上昇すること、その過剰発現により、細胞死が誘導されること、ペプチド阻害剤や阻害タンパク質であるCrmA、p35によりアポトーシスが抑制されること、Caspase−1、Caspase−3のノックアウトマウスでは正常に見られるアポトーシスの一部が抑制されることから、アポトーシスの重要なメディエーターとして機能していることが明らかにされている[生化学、第70巻、第14〜21頁(1998)]。すなわち、アポトーシスの過程ではシステインプロテアーゼであるCaspaseが活性化され、核や細胞質のタンパク質を分解する。Caspaseは、まず前駆体として合成され、スプライシングにより活性化型となる。このCaspaseの活性化に至る制御が細胞の生死を決める。哺乳類では10種類以上のCaspaseが存在し、上位のCaspaseが下位のCaspaseをスプライシングすることで細胞内タンパク質分解活性は雪崩式に増幅される[細胞工学、第17巻、第875〜880頁(1998)]。反対に、システインプロテアーゼであるCaspaseの阻害剤でそのスプライシング活性を阻害すれば、Caspase依存型のアポトーシスによる細胞死を止めることができる。
また、本発明に使用する化合物は酸化物質、例えば、活性酸素の産生抑制に有用であり、該化合物を有効成分とする活性酸素産生抑制剤等の抗酸化剤は活性酸素の産生および/または過剰が起因となる疾病の治療または予防に有用である。
活性酸素は、大きくラジカルと非ラジカルの活性酸素に分類することができる。ラジカル系活性酸素には、ヒドロキシラジカル、ヒドロキシペルオキシラジカル、ペルオキシラジカル、アルコキシラジカル、二酸化窒素(NO)、NO、チイルラジカル、スーパーオキシドがある。一方、非ラジカル系活性酸素には、一重項酸素、過酸化水素、脂質ヒドロペルオキシド、次亜塩素酸、オゾン、ペルオキシ亜硝酸がある。いずれも多くの病態、すなわち、各種の炎症性疾患、糖尿病、がん、動脈硬化、神経疾患、虚血再潅流障害などと関わりがある。
生体内では絶えずいくつかの経路で低濃度の活性酸素が生成している。これは生理的にミトコンドリアなどの電子伝達系から漏出するスーパーオキシドや、過酸化水素、銅や鉄などの遷移金属が触媒することによるヒドロキシラジカル、好中球や単球などによって生成される感染防御のための次亜塩素酸、アルギニンの分解により生成するNOなど、いずれも避けることのできないものである。これらの活性酸素生成に対して、生体は活性酸素消去系としての酵素、低分子化合物をもち、生成と消去のバランスを保っている。しかし、これらの経路がなんらかの原因で活性化されたり、逆に消去系が不活性化されて、活性酸素生成系が消去系に対して優位に立った場合、生体は酸化的障害を受けることになる。このような状態を酸化ストレスという。さらに、生体内のバランスがずれた場合だけでなく、大気や食品などの生体外のものからも、生体は常に酸化ストレスにさらされており、日常生活を送る上で酸化ストレスは避けることができない。
すなわち、酸化ストレスは上記したように、様々な疾患と関わりがあり、生体は、常に酸化ストレスによる疾患、あるいは、疾病の悪化につながる状況に曝されている。したがって、このような酸化ストレスが引き起こす疾病の予防、治療あるいは悪化防止にも、本発明の抗酸化剤、例えば、活性酸素産生抑制剤は有用である。
また、酸化ストレスに必ずつきまとうのが脂質過酸化反応であり、この反応は過酸化脂質ラジカルができると一挙に進む反応である。そこで生成される4−ヒドロキシ−2−ノネナール(HNE)はグルタチオンやタンパク質を特異的な標的とする毒性アルデヒドである。そのHNEとタンパク質との反応生成物が、様々な病態組織において検出されており、酸化ストレスの関わる疾患病態の誘発因子ではないかと考えられている。そのため、過酸化脂質ラジカルの生成を抑えることのできる本発明に使用される抗酸化物質を含有する抗酸化剤は、酸化ストレスによる生活習慣病疾患の予防および治療に有用である。
NOは、内皮細胞由来血管平滑筋弛緩因子(EDRF)の本体である[ネーチャー(Nature)、第327巻、第524〜526頁(1987)]。本発明により、NO産生の抑制を必要とする疾病治療剤または予防剤が提供される。
本発明において、NO産生の抑制を必要とする疾病とは、特に限定するものではないが、例えば、毒性ショックやある種のサイトカインによる治療等による全身性血圧低下、血圧応答低下、自己免疫疾患、炎症、関節炎、リウマチ性関節炎、糖尿病、炎症性腸疾患、血管機能不全、病因性血管拡張、組織損傷、心臓血管系虚血、痛感過敏症、脳虚血、血管新生を伴う疾病、がん等があり、特表平9−504524号、特表平9−505288号、特表平8−501069号、特表平8−512318号、特表平6−508849号の各公報に記載の疾病を含むものである。
L―アルギニンと酸素からL―シトルリンとNOを生産するNO合成酵素(NOS)には、常に発現しているcNOSと誘導型のiNOSがある。マクロファージ等において、iNOSは、細胞毒素やサイトカイン(LPS、INF−γ等)の刺激により誘導され、NOを生産する。iNOS自体は生体系の維持においてなくてはならない存在である。しかし、一方で、種々の要因により必要以上に過剰発現し過剰なNOを産生することにより、種々の疾病を引き起こすことも明らかになっている。
本発明者らは、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオースがこのiNOSの発現を抑制することを、ウエスタンブロティングによりタンパク質レベルで、RT−PCRによりメッセンジャーRNAレベルで確認した。つまり、本発明で使用する化合物は、種々の要因により過剰に発現し過剰なNOを生産するiNOSの発現を抑制することにより、NO産生抑制を必要とする疾病の治療および予防に有効である。
本発明の化合物は、マクロファージのNO産生を抑制し、マクロファージのNO産生に起因する疾病、炎症、がん等の治療、予防に有用である。また、本発明に使用する糖化合物のNO産生抑制はNO産生誘起物質であるLPSや、INF−γに対する拮抗阻害ではない。本発明に使用する糖化合物を予め加えておくことによって、NO産生抑制効果の増強が見られ、本発明の化合物は抗酸化物質の産生抑制の予防剤として極めて有用である。
本発明のNO産生抑制剤は、NO産生機構研究、NO作用機作研究に有用であり、また、NO産生機構に関与する物質のスクリーニングに使用することもできる。
固形がんの増大に血管新生は必須であるが、血管内皮増殖因子/血管透過性亢進因子(VEGF)はこの過程に重要な役割を演じている。様々ながん細胞においてVEGFがNOによって誘導される。本発明のNO産生抑制剤はNO産生を抑制することによってがん細胞のVEGF産生も抑制し、その結果、がん組織周辺での血管新生が阻害される。がん細胞を皮下に移植して固形腫瘍を形成させたマウスに本発明のNO産生抑制剤を投与するとがん組織の周辺の血管の形成が不十分となり、がんは脱落する。
ニトロソアミンは2級アミンにニトロソ基が付加した一群の化合物で数百種類が知られており、その多くがDNAに損傷を加えることにより動物に対して発がん性を示す。ニトロソアミンはヒトの発がんにも深く関わっているとされており、通常、胃の中で亜硝酸塩とアミンが反応することによって生成する。NOはpH中性の生理的条件下でもアミンと反応してニトロソアミンを生成する。また、疫学的にがんとの関係が高い肝吸虫感染患者や肝硬変患者においてNO産生は亢進している。したがって、本発明のNO産生抑制剤を投与してNO産生の亢進を防ぐことによって特にハイリスクグループの発がんを予防することができる。以上のように、本発明のNO産生抑制剤は発がんの抑制とがん組織における血管新生阻害という2段階で制がん作用を示す。
NOはまた、炎症性病変に特徴的に認められる浮腫、すなわち、血管透過性亢進作用を誘発し[マエダ(Madea)ら、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・カンサー・リサーチ(Japanese Journal of Cancer Research)、第85巻、第331〜334頁(1994)]、また、炎症性メディエーターであるプロスタグランジン類の生合成を亢進させる[サルベミニ(Salvemini)ら、プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシーズ・オブ・ザ・USA(Proceedngs of National Academy of Sciences, USA)、第90巻、第7240〜7244頁(1993)]。一方、NOはスーパーオキシドラジカルと速やかに反応してペルオキシ亜硝酸イオンを生じ、ペルオキシ亜硝酸イオンが炎症性の細胞、組織障害を引き起こすとも考えられている。
活性化された免疫細胞が臓器に入り込み、サイトカインを放出するとNOの産生が誘導される。インスリン依存型糖尿病は膵島β細胞が特異的に破壊されることによって引き起こされる疾患であり、NOによる破壊であるとされている。また、慢性関節性リウマチ、変形性関節リウマチ、痛風性関節炎、ベーチェット病に伴う関節炎の患者の病変部の関節液には同患者の正常な関節や健常人の関節の関節液に比べて高濃度のNOが含まれている。これらの患者に本発明のNO産生抑制剤を投与すると病変部におけるNO産生を抑制し、症状が改善する。
脳虚血中および再潅流後にはNO産生が増大し、それに伴って脳組織が損傷を受ける。脳虚血時に患者に本発明のNO産生抑制剤を投与することにより脳組織の損傷が軽減され、予後が改善される。
本発明の免疫調節剤は、リンパ球幼若化反応抑制作用、混合リンパ球反応抑制等の免疫調節作用を有し、本発明の免疫調節剤はこれらの免疫系、免疫因子の異常が起因となる疾病の治療剤または予防剤として有用である。
ここに、リンパ球幼若化反応とは、マイトジェンがリンパ球表面の受容体に結合し、リンパ球を活性化させ、その***、増殖を促す反応である。混合リンパ球反応とは、同種異系の動物より得られたリンパ球を混合培養することにより、主要組織適合抗原の不一致によるリンパ球の活性化が誘導され、リンパ球の***、増殖が促進される反応である。本発明の免疫調節剤はこれらの反応を抑制し、リンパ球の異常亢進が起因となる自己免疫性疾患、例えば慢性腎炎、潰瘍性大腸炎、I型糖尿病、慢性関節リウマチ等の慢性の疾患の治療または予防に特に有用であり、また移植片拒絶反応の抑制においても有用である。
IgE抗体で感作されたマスト細胞は抗原の結合により脱顆粒が誘導されケミカルメディエターが放出される。このI型、すなわち、即時型アレルギー反応は喘息やアトピー性皮膚炎に代表されるアレルギー疾患において大きな役割を果たし、マスト細胞からのケミカルメディエターの放出を抑制する物質はこれらのアレルギー疾患の治療および予防に極めて有効であると考えられる。
I型アレルギー反応のモデルであるラット受動皮膚アナフィラキシー反応(PCA)はマスト細胞の脱顆粒に始まり、つぎに顆粒中に含まれるヒスタミン、セロトニン等のケミカルメディエターが放出されて血管透過性の亢進を惹起し、最後には、皮膚局所に色素漏出を生じさせる反応である。本モデルは、現在イン・ビボの抗アレルギー剤の評価モデルとして最も繁用されている。
式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物は、PCA抑制作用を有し、本発明によれば、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分とする抗アレルギー剤も提供される。
この抗アレルギー剤はI型アレルギー反応抑制によって治療しうる疾患、例えば、気管支喘息、アトピー性皮膚炎、アレルギー性鼻炎、花粉症、蕁麻疹、接触性皮膚炎、アレルギー性結膜炎等の治療、予防において極めて有用である。
上記した本発明の治療用または予防用医薬組成物、例えば、アポトーシス誘発剤は、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を有効成分とし、これを公知の医薬用担体と組合せ製剤化することにより製造できる。
一般的には、これらの化合物を薬学的に許容できる液状または固体状の担体と配合し、かつ必要に応じて溶剤、分散剤、乳化剤、緩衝剤、安定剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤等を加えて、錠剤、顆粒剤、散剤、粉末剤、カプセル剤等の固形剤、通常液剤、懸濁剤、乳剤等の液剤とすることができる。またこれを使用前に適当な担体の添加によって液状となし得る乾燥品とすることができる。
本発明のアポトーシス誘発剤は、経口剤や、注射剤、点滴用剤等の非経口剤のいずれによっても投与することができる。
医薬用担体は、上記投与形態および剤型に応じて選択することができ、経口剤の場合は、例えば、デンプン、乳糖、白糖、マンニット、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩等が利用される。また、経口剤の調製に当っては、さらに結合剤、崩壊剤、界面活性剤、潤沢剤、流動性促進剤、矯味剤、着色剤、香料等を配合することもできる。
一方、非経口剤の場合は、常法に従い、本発明の有効成分であるアポトーシス誘発性を有する糖化合物を、希釈剤としての注射用蒸留水、生理食塩水、ブドウ糖水溶液、注射用植物油、ゴマ油、ラッカセイ油、ダイズ油、トウモロコシ油、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等に溶解ないし懸濁させ、必要に応じ、殺菌剤、安定剤、等張化剤、無痛化剤等を加えることにより調製される。
本発明のアポトーシス誘発剤は、製剤形態に応じた適当な投与経路で投与される。投与方法も特に限定はなく、内用、外用および注射によることができる。注射剤は、例えば、静脈内、筋肉内、皮下、皮内等に投与することができ、外用剤には座剤等も包含される。
本発明のアポトーシス誘発剤の投与量は、その製剤形態、投与方法、使用目的およびこれに適用される患者の年齢、体重、症状によって適宜設定され、一定ではないが、一般には製剤中に含有される有効成分の量が成人1日当り10μg〜200mg/kgである。もちろん、投与量は、種々の条件によって変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、あるいは範囲を超えて必要な場合もある。本発明の薬剤はそのまま経口投与するほか、任意の飲食品に添加して日常的に摂取させることもできる。
本発明の制がん剤は、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分とし、これを公知の医薬用担体と組合せ、製剤化すれば製造することができる。制がん剤の製造は上記アポトーシス誘発剤の製造方法に準じ行うことができる。
制がん剤としては、製剤形態に応じた適当な投与経路で投与される。投与方法も特に限定はなく、内用、外用および注射によることができる。注射剤は、例えば、静脈内、筋肉内、皮下、皮内等に投与することができ、外用剤には座剤等も包含される。
制がん剤としての投与量は、その製剤形態、投与方法、使用目的およびこれに適用される患者の年齢、体重、症状によって適宜設定され、一定ではないが一般には、製剤中に含有される有効成分の量が成人1日当り10μg〜200mg/kgである。もちろん、投与量は、種々の条件によって変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、あるいは範囲を超えて必要な場合もある。本発明の薬剤はそのまま経口投与するほか、任意の飲食品に添加して日常的に摂取させることもできる。
また、本発明の抗酸化剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤、免疫調節剤、抗アレルギー剤は上記アポトーシス誘発剤に準じ製造することができ、用量、用法は上記アポトーシス誘発剤に準じて、使用すれば良い。
すなわち、抗酸化剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤、免疫調節剤または抗アレルギー剤としては、製剤形態に応じた適当な投与経路で投与される。投与方法も特に限定はなく、内用、外用および注射によることができる。注射剤は、例えば、静脈内、筋肉内、皮下、皮内等に投与することができ、外用剤には座剤等も包含される。
抗酸化剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤、免疫調節剤または抗アレルギー剤としての投与量は、その製剤形態、投与方法、使用目的およびこれに適用される患者の年齢、体重、症状によって適宜設定され、一定ではないが一般には製剤中に含有される有効成分の量が成人1日当り10μg〜200mg/kgである。もちろん、投与量は、種々の条件によって変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、あるいは範囲を超えて必要な場合もある。本発明の薬剤はそのまま経口投与するほか、任意の飲食品に添加して日常的に摂取させることもできる。
つぎに、本発明の飲食品は、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解物および/または酵素分解物より生成する、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含有、添加および/または希釈してなる食品または飲料であり、そのアポトーシス誘発作用、制がん作用、抗酸化作用、免疫調節作用等により、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物の少なくとも1種に感受性を示す疾患、例えば、アポトーシス誘発を要する疾患、がん性疾患、活性酸素産生抑制を要する疾患、NO産生抑制を要する疾患、免疫調節を要する疾患、アレルギー性疾患等の症状改善、予防に極めて有用である。
本発明の食品または飲料の製造方法は、特に限定はないが、調理、加工および一般に用いられている食品または飲料の製造方法を採用でき、製造された食品または飲料に、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成する、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等から選ばれる少なくとも1種の化合物が有効成分として含有されていれば良い。
本発明の飲食品は、特に限定するものではないが、例えば、穀物加工品(例、小麦粉加工品、デンプン類加工品、プレミックス加工品、麺類、マカロニ類、パン類、あん類、そば類、麩、ビーフン、はるさめ、包装餅等)、油脂加工品(例、可塑性油脂、てんぷら油、サラダ油、マヨネーズ類、ドレッシング等)、大豆加工品(例、豆腐類、味噌、納豆等)、食肉加工品(例、ハム、ベーコン、プレスハム、ソーセージ等)、水産製品(例、冷凍すりみ、かまぼこ、ちくわ、はんぺん、さつま揚げ、つみれ、すじ、魚肉ハム、ソーセージ、かつお節、魚卵加工品、水産缶詰、つくだ煮等)、乳製品(例、原料乳、クリーム、ヨーグルト、バター、チーズ、練乳、粉乳、アイスクリーム等)、野菜・果実加工品(例、ペースト類、ジャム類、漬け物類、果実飲料、野菜飲料、ミックス飲料等)、菓子類(例、チョコレート、ビスケット類、菓子パン類、ケーキ、餅菓子、米菓類等)、アルコール飲料(例、日本酒、中国酒、ワイン、ウイスキー、焼酎、ウオッカ、ブランデー、ジン、ラム酒、ビール、清涼アルコール飲料、果実酒、リキュール等)、嗜好飲料(例、緑茶、紅茶、ウーロン茶、コーヒー、清涼飲料、乳酸飲料等)、調味料(例、しょうゆ、ソース、酢、みりん等)、缶詰・瓶詰め・袋詰め食品(例、牛飯、釜飯、赤飯、カレー、その他の各種調理済み食品)、半乾燥または濃縮食品(例、レバーペースト、その他のスプレッド、そば・うどんの汁、濃縮スープ類)、乾燥食品(例、即席麺類、即席カレー、インスタントコーヒー、粉末ジュース、粉末スープ、即席味噌汁、調理済み食品、調理済み飲料、調理済みスープ等)、冷凍食品(例、すき焼き、茶碗蒸し、うなぎかば焼き、ハンバーグステーキ、シュウマイ、餃子、各種スティック、フルーツカクテル等)、固形食品、液体食品(例、スープ等)、香辛料類等の農産・林産加工品、畜産加工品、水産加工品等が挙げられる。
本発明の飲食品には、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成する、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物から選択される少なくとも1種以上の化合物が含有、添加および/または希釈されており、その生理機能を発現するための必要量が含有されていれば、特に、その形状に限定は無く、タブレット状、顆粒状、カプセル状等の形状の経口的に摂取可能な形状物も包含する。
3,6−アンヒドロガラクトピラノースまたはその2−O−メチル化体および該化合物を還元末端にもつ糖化合物は、ヘミアセタール環が開環しやすく、末端にアルデヒドができやすい。このアルデヒドおよび3,6−アンヒドロガラクトピラノースのアルデヒド体のアルデヒドは、アルデヒドに反応性を有する化合物、例えば、アミノ酸等のごとき求核性物質と反応しやすく、反応した式1〜6の化合物または糖化合物、例えば、オリゴ糖は、還元末端の式1〜6の化合物より選択される化合物を無くした状態になる。そのため、式1〜6の化合物より選択される化合物およびそれらの化合物を還元末端にもつオリゴ糖が有する様々な生理活性が失なわれてしまう。すなわち、飲料あるいは食品中で式1〜6の化合物より選択される化合物およびそれらの化合物を還元末端に有する糖化合物からなる群より選択される化合物を安定よく保持するには、これらのアルデヒドのモル濃度より、これらのアルデヒドに対して反応性を示す化合物のモル濃度を、低い状態に保つ必要がある。
そこで、本発明の食品または飲料の製造においては、従来制御されていなかった、これらのアルデヒドに反応性を示す化合物量の制御を行うことにより、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端にもつオリゴ糖からなる群より選択される化合物を実質的に減少させることなく、これらの化合物の高含有食品または飲料を提供することが可能となる。
また、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端にもつ糖化合物の還元末端における当該式1〜6の化合物より選択される化合物は酸性下において安定であることが見出され、本発明の食品または飲料の製造方法においてその全行程を酸性下で行い、得られる食品または飲料を酸性食品または酸性飲料とすることにより、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端にもつ可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を高含有する酸性食品または酸性飲料の提供が可能となる。
本発明の酸性食品または酸性飲料の製造において、原料物質を酸分解する酸の種類に特に限定はなく、有機、無機いずれの酸も使用できるが、得られる寒天酸分解物の風味は有機酸分解物の方が好ましく、好適には有機酸を使用することにより、新規な風味の酸性分解物を得ることができる。有機酸としては、目的に応じ選択すれば良く、単独でも、2種以上を併用しても良い。有機酸としては、例えば、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、酒石酸、コハク酸、フマール酸等が好適である。分解条件としては特に限定されるものではないが、有機酸として、例えば、クエン酸を使用する場合、原料物質、例えば、寒天の酸分解を60〜130℃、好適には90〜105℃で、3〜300分、好適には30〜200分行うことにより、有機酸の酸味が変化し、味のバランスの良い、舌ざわりがまろやか、なめらかな酸味の組成物となる。有機酸量として0.05〜30重量%、好適には0.2〜10重量%、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物の含有物量として1〜20重量%、好適には5〜15重量%含有量となる加熱処理物が好ましい酸味の酸味料となる。得られる酸味料は清涼飲料、酸性調味料、酸性食品等の製造に極めて有用である。
本発明の酸性食品または酸性飲料は、生理活性を有する式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成する、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物を多量に含有し、これらが有するアポトーシス誘発作用、制がん作用等の生理機能によって、これらを摂取することにより発がん予防、がん抑制効果等の効果を有する食品または飲料である。すなわち、本発明の酸性食品または酸性飲料は、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物に感受性を示す疾患の症状改善作用または予防作用を示す健康食品または飲料であり、特に胃腸健康保持に有用な食品または飲料である。
また、本発明の、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成する、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物は、活性酸素産生抑制作用、過酸化脂質ラジカル産生抑制作用等の抗酸化活性を有し、抗酸化用食品用の抗酸化剤または抗酸化用飲料用の抗酸化剤、例えば活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤等として抗酸化用食品または抗酸化用飲料の製造に使用することができる。
すなわち、本発明により、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する抗酸化剤、特に飲食品用の抗酸化剤が提供される。
本発明の抗酸化剤の剤型は特に限定されるものではなく、添加対象となる飲食品の種類によって常法に従って、粉末状、ペースト状、乳化物等の適宜な剤型にすることができ、本発明に使用する化合物および糖化合物から選択される化合物を有効成分として含有する抗酸化用飲食品は、本発明の抗酸化剤を使用することにより簡便に製造することができる。
本発明によれば、また、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される抗酸化用糖が提供される。例えば、該抗酸化用糖は、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解物および/または酵素分解物として得ることができる。また、その精製物、部分精製物等を使用することができる。原料物質としては、例えば、紅藻類由来の原料物質、例えば、寒天、アガロース、カラゲナン等が単独で、または2種以上を併用して使用できる。特に限定するものではないが、代表的な抗酸化用糖として、式1〜6の化合物より選択される化合物を含有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の抗酸化用糖が例示される。
本発明の抗酸化用糖は生体内の酸化物質、例えば、活性酸素の除去や産生抑制に有用であり、該抗酸化用糖は活性酸素の産生や過剰が起因となる疾病の症状改善または予防に有用である。
上記したように、生体内において活性酸素生成系が消去系に対して優位に立った場合、生体は酸化的障害を受けることにより生じる酸化ストレスは様々な疾患と関わり、生体は、常に酸化ストレスによる疾患、あるいは、疾病の悪化につながる状況にさらされている。したがって、このような酸化ストレスが引き起こす疾病の予防、治療あるいは悪化防止には、毎日、適度の抗酸化物質を摂取することが望ましい。毎日適度の量を摂取するには、飲食品から摂取するのが望ましく、本発明の抗酸化用糖を含有、希釈および/または添加してなる飲食品は抗酸化用食品または抗酸化用飲料として、また抗酸化ストレス食品または抗酸化ストレス飲料として極めて有用である。
本発明に使用する化合物および糖化合物より選択される化合物は保水性も合せ持ち、これらの少なくとも1種の化合物を有効成分とし抗便秘剤、抗便秘用食品、抗便秘用飲料を製造することができる。
本発明によれば、さらに、式1〜6の化合物より選択される化合物を還元末端に含有する可溶性の糖化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等のオリゴ糖を有効成分とする化粧料が提供される。該糖化合物は、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解物および/または酵素分解物として得ることができる。また、その精製物、部分精製物を使用することもできる。原料物質としては、例えば、紅藻類由来の原料物質、例えば、寒天、アガロース、カラゲナン等を単独で、または2種以上を併用して使用できる。
化粧料としては、上記化合物を有効成分とし、クリーム、乳液、ローション、洗顔料、パック等の基礎化粧料、口紅、ファンデーション等のメイクアップ化粧料、ボディソープ、石鹸等の形態に調製することができる。また、頭髪に対しても有効であり、ヘアートニック、ヘアーリキッド、ヘアーセットローション、ヘアーブロー剤、ヘアークリーム、ヘアーコート等のヘアー製品やシャンプー、リンス、ヘアートリートメント等の頭髪用トイレタリー等のヘアーケア製品の形態にすることができる。化粧料への配合量はその美白作用、保湿作用、抗酸化作用等により、適宜決定すればよい。化粧料の他の成分は通常化粧料に配合されるものが使用できる。なお、美白作用、保湿作用は常法にて測定すれば良く、例えば、特開平8−310937号公報記載の方法で測定することができる。
本発明の化粧料は皮膚への美白作用、保湿作用、抗酸化作用、活性酸素産生抑制作用、抗酸化ストレス作用、毛髪への保湿作用、抗酸化作用、活性酸素産生抑制作用、抗酸化ストレス作用等により優れた性質を示す。
さらに、本発明によれば、式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等のオリゴ糖を有効成分とする鮮度保持剤が提供される。該化合物としては、例えば、原料物質のpH7未満の酸性下での酸分解物および/または酵素分解物として得ることができる。また、その精製物、部分精製物を使用することもできる。原料物質としては、例えば、紅藻類由来の式1〜6の化合物より選択される化合物を含有する物質、例えば、寒天、アガロース、カラゲナン等を単独で、または2種以上を併用して使用できる。
式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を還元末端に含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物、例えば、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の糖化合物は抗酸化作用、鮮度保持作用、チロシナーゼ活性阻害作用を有し、これらを有効成分として、公知の製剤化方法により、食品の変色、腐敗、酸化等を効果的に防止する食品の鮮度保持剤を製造することができる。本発明の鮮度保持剤は種々の食品、生鮮食品、加工食品等の味や鮮度の保持に極めて有用である。
本発明に使用する式1〜6の化合物より選択される化合物および該化合物を含有する可溶性の糖化合物からなる群より選択される化合物は、いずれも、1g/kgの投与量でマウスに経口または腹腔内投与しても急性毒性は認められない。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、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
(1)市販の寒天粉末(和光純薬社製)400mgを1Nの塩酸20mlに懸濁し、電子レンジで加熱溶解した。溶解液を冷却し、水酸化ナトリウムでpHを4とし、384mgのクエン酸を添加し、水酸化ナトリウムでpHを3に調整した。この水溶液に水を加えて40mlとし、120℃で4時間処理した。この酸分解液を水酸化ナトリウムによりpH6.5とし、0.2μm(コーニング社製)のフィルターでろ過した。
56℃、30分間処理した牛胎児血清(JRHバイオサイエンス社製)を10%含むRPMI1640培地(ギブコ社製)にて37℃で培養したヒト前骨髄性白血病細胞HL−60(ATCC CCL−240)を同培地で2500個/90μlとなるように懸濁した。この懸濁液を96穴プレート(ファルコン社製)に90μlずつ分注し、それぞれの懸濁液に対して、上記の酸分解液、上記の酸分解液の10倍希釈物、および水をそれぞれ10μlずつ添加し、37℃、5%炭酸ガス存在下で培養し、培養開始後24時間および48時間に光学顕微鏡で細胞の形態を観察した後、「アポトーシス実験プロトコール」[秀潤社、田沼靖一監修、第156頁(1994)]に従ったMTT法により、5mg/mlの3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(シグマ社製)リン酸緩衝食塩水溶液10μl を加えてさらに4時間培養を続け、0.04N塩酸含有2−プロパノール100μlを加えてよく撹拌し、590nmにおける吸光度を測定し、測定した吸光度から計算される生細胞数を比較した。
この結果、上記酸分解液およびその10倍希釈液を添加した培地においては、水を添加したものに比べ著しく生細胞数が減少した。また、死細胞においてアポトーシス小体が観察された。
(2)寒天粉末400mgを1Nの塩酸20mlに懸濁し、電子レンジで加熱溶解し、酸分解液を調製した。溶解液を冷却後、50mMのクエン酸緩衝液pH3を20ml添加し、水酸化ナトリウムでpHを6.5とし、0.2μm(コーニング社製)のフィルターでろ過し、酸分解液を得た。
この酸分解液およびこの酸分解液を10倍に希釈したものを上記実施例1−(1)と同じ方法によりHL−60細胞の増殖抑制活性およびアポトーシス誘発活性を測定した。その結果この酸分解液も実施例1−(1)記載の酸分解液とほぼ同等のがん細胞増殖抑制活性およびアポトーシス誘発活性を示した。
(3)寒天粉末400mgを1Nの塩酸40mlに懸濁し、沸騰湯浴上で溶解し、溶解液を得た。この溶解液を八等分し、沸騰湯浴上でそれぞれ0、30、60、90、120、180、210分間保持した後,、冷却し、2Nの水酸化ナトリウムでpHを6.5に調整した。
それぞれの処理液を実施例1−(1)と同じ方法によりHL−60細胞の増殖抑制活性およびアポトーシス誘発活性を測定した。その結果、0分および30分処理液に関しては実施例1−(1)記載の酸分解液と同等の活性を示したが、60分以上の処理液は両活性を示さなかった。
(4)30mlの1、0.5、0.25、0.13、0.063、0.031、0.016、0.0078Nの塩酸にそれぞれ300mgの寒天粉末を懸濁し、沸騰湯浴上で10分間保持し、溶解液を調製した。この溶解液を冷却後、2Nの水酸化ナトリウムでpHを6.5に調整した。
それぞれの処理液を実施例1−(1)と同じ方法によりHL−60細胞の増殖抑制活性およびアポトーシス誘発活性を測定した。その結果、1N(pH0.05)から、0.063N(pH1.3)の塩酸処理液に関しては実施例1−(1)記載の酸分解液と同等の活性を示した。0.063N未満の塩酸濃度では塩酸濃度が低下するにつれて活性は減少したが、0.0078Nの塩酸処理液においても両活性は検出された。
(5)40mlの1N塩酸および0.12N塩酸にそれぞれ400mgの寒天粉末を添加し、沸騰湯浴上で10分間保持し、溶解液を調製した。この溶解液を2Nの水酸化ナトリウムでpH6.5に中和後、セルロファインGCL−25を用い溶出液10%エタノール含有の0.2MNaClでゲルろ過を行った。それぞれの溶出液につき、実施例1−(1)と同じ方法によりHL−60細胞の増殖抑制活性およびアポトーシス誘発活性を測定した。なお増殖抑制活性は相対活性として下記の様に測定した。
それぞれの溶出液を添加して3日間培養したHL−60細胞に関して実施例1−(1)記載のMTT法により590nmの吸光度を求める(AbsT)。
溶出液の代りにゲルろ過用溶出液を添加して培養したHL−60細胞に関して実施例1−(1)記載のMTT法により590nmの吸光度を求める(AbsC)。
相対活性:AbsC−AbsT
図1に寒天の0.12N塩酸分解物のゲルろ過の溶出図を示す。図中縦軸はフェノール硫酸法により測定した溶出液中の糖含量(吸光度480nm:白丸印)または相対活性(黒丸印)を示し、横軸は分画番号(1分画12ml)を示す。
図2に寒天の1N塩酸分解物のゲルろ過の溶出図を示す。図中縦軸はフェノール硫酸法により測定した溶出液中の糖含量(吸光度480nm:白丸印)または相対活性(黒丸印)を示し、横軸は分画番号(1分画12ml)を示す。
図1、図2に示すように寒天の酸分解物はがん細胞増殖抑制活性を示し、また死細胞にはアポトーシス小体が観察された。
図1の分画番号51〜64の溶出液、および分画番号65〜84の溶出液をそれぞれ合せ、アポトーシス誘発用および/または制がん用の糖化合物を調製した。
図2の分画番号60〜78の溶出液、および分画番号79〜95の溶出液をそれぞれ合せ、アポトーシス誘発用および/または制がん用の糖化合物を調製した。
実施例2
(1)市販の寒天(アガー ノーブル(Agar Noble)、ディフコ社製)1gを100mlの0.1N塩酸に懸濁し、沸騰するまで電子レンジで加熱して溶解した。室温まで冷却してpH6に調整した後、コスモナイスフィルター(ナカライテスク社製)でろ過し、そのろ液2ml を以下の逆相HPLCで分離した。
カラム:TSK-gel ODS 80Ts(20mm× 250mm、東ソー社製)
TSK guard column ODS-80Ts (20mm× 50mm 、東ソー社製)
移動相:0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)水溶液
流速:9ml/分
検出:215nm における吸光度
各溶出ピークを分取し、減圧下乾固した後、300μlの水に溶解した。各画分をろ過滅菌し、10μlずつ96穴マイクロタイタープレートに入れた。そこに5,000個のHL−60細胞(ATCC CCL−240)を含む10%ウシ胎児血清(ギブコ社製)含有RPMI1640培地(ニッスイ社製)90μlを加え、5%炭酸ガス存在下、37℃で48時間培養した。光学顕微鏡で細胞の形態を観察した後、5mg/mlの3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド リン酸緩衝食塩水溶液10μlを加えてさらに4時間培養を続け、0.04N塩酸含有2−プロパノール100μlを加えてよく撹拌し、590nmにおける吸光度を測定して、これを細胞増殖度とした。
その結果8.26分のピーク由来の画分を添加した区分において、アポトーシス小体が観察され、対照の水添加区分に比べて590nmにおける吸光度が低く、細胞増殖が阻害されていた。
(2)実施例2−(1)記載の8.26分のピーク由来の画分100μlを以下のサイズ排除HPLCクロマトグラフィーで分離した。
カラム:TSK-gel α-2500 (7.8mm ×300mm 、東ソー社製)
TSK guard columnα(6mm ×40mm、東ソー社製)
移動相:0.01% TFA水溶液
流速:0.8ml/分
検出:示差屈折計
サイズ排除HPLCクロマトグラフィーでの分離図を図3に示す。すなわち、図3は寒天の酸分解物のサイズ排除HPLCクロマトグラムを示す図であり、横軸は溶出時間(分)、縦軸は示差屈折計の出力を示す。
分離された各ピークを分取して減圧下乾固した。各画分を10mg/mlとなるように水に溶解し、ろ過滅菌した後、上記実施例2−(1)記載の方法でアポトーシス誘発活性とがん細胞増殖抑制活性を測定した。その結果、溶出時間8.87分と9.40分のピークが両活性を有していた。
溶出時間8.87分の物質と9.40分の物質をリン酸緩衝食塩水に溶解し、37℃で1時間放置した後、同様のサイズ排除HPLCで分析した。その結果、どちらの試料でも溶出時間8.87分と9.40分のピークが見られ、ピークの面積の比がほぼ等しかった。よって、リン酸緩衝水溶液状態で溶出時間8.87分の物質と9.40分の物質は平衡状態にあることが明らかとなった。
溶出時間8.87分と9.40分のピーク由来の画分を合せ減圧下乾固し、アポトーシス誘発性および制がん性物質を得た。
(3)実施例2−(2)記載のアポトーシス誘発性および制がん性物質の質量分析をDX302質量分析計(日本電子社製)を用いて行った。グリセロールをマトリックスとして用い、ネガティブイオンモードで測定した。
FAB−MS
m/z 323[M −H]
415[M+グリセロール−H]
507[M+2グリセロール−H]
その結果を図4に示す。すなわち、図4はアポトーシス誘発性および制がん性物質のマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値、縦軸は相対強度(%) を示す。
実施例2−(2)で得たアポトーシス誘発性および制がん性物質の核磁気共鳴スペクトルを測定した。核磁気共鳴装置はJNM−A500(日本電子社製)を用いた。
H−NMR
δ3.36 (1H, dd, J=8.0, 10.0Hz)、3.51 (1H, dd, J=3.0, 10.0Hz)、3.56 (1H, m)、3.58 (1H, m)、3.63 (1H, m)、3.67 (1H, m)、3.70 (1H, dd, J=3.0, 10.0Hz)、3.77 (1H, d, J=3.0Hz)、3.83 (1H, dd, J=4.5, 10.0Hz)、3.93 (1H, dd, J=5.0, 3.5Hz) 、4.23 (1H, m)、4.25 (1H, m)、4.41 (1H, d, J=8.0Hz) 、4.85 (1H, d, J=6.0Hz)
試料は重水に溶解し、HODの化学シフト値を4.65ppmとして示した。
13C−NMR
δ61.9、 69.4 、71.5、73.37 、73.42 、73.8、76.0、76.1、83.7、86.5、90.7、103.3
試料は重水に溶解し、ジオキサンの化学シフト値を67.4ppmとして示した。
図5にアポトーシス誘発性および制がん性物質のH−NMRスペクトルを示す。図5において、横軸は化学シフト値(ppm)を、縦軸はシグナルの強度を示す。
また、試料を重ジメチルスルホキシドに溶解し、H−NMRスペクトルを測定した。
H−NMR
δ9.60(1H,アルデヒドのH)
図6にアポトーシス誘発性および制がん制物質の重ジメチルスルホキシド溶媒でのH−NMRスペクトルを示す。図6において、横軸は化学シフト値(ppm)を、縦軸はシグナル強度を示す。
これらの質量分析、H−NMR、13C−NMRの解析結果より、実施例2−(2)記載のアポトーシス誘発性および制がん性物質はアガロビオースと同定された。なお、アガロビオースの還元末端の3,6−アンヒドロガラクトースは、非水溶媒中では主として開環したアルデヒド体として存在していることが重ジメチルスルホキシド溶媒でのH−NMRにより示された。また、水溶液中ではアルデヒド体の抱水体として存在していることが、重水溶媒でのH−NMRにより示された。
以上の結果より実施例2−(2)で得たアポトーシス誘発性および制がん性物質はアガロビオースであることが明らかになった。
(4)実施例2−(2)で得たアポトーシス誘発性および制がん性物質、すなわち、アガロビオースを0.78mg/mlとなるように水に溶解し、10μl を96穴マイクロタイタープレートのウェルに入れ、上記実施例2−(1)記載の方法でアポトーシス誘発活性とがん細胞増殖抑制活性を測定した。その結果、光学顕微鏡観察においてアポトーシス小体が見られ、対照の水添加区分に比べ、アガロビオース添加区分では細胞増殖が約86%抑制されていた。すなわち、アガロビオースは78μg/mlでHL−60細胞にアポトーシスを誘発し、細胞増殖を抑制した。
実施例3
(1)市販の寒天(Agar Noble)2.5gを50mlの0.1N HClに懸濁し、100℃で13分間加熱して溶解した。室温まで冷却してNaOHでpH中性付近まで中和した後、コスモナイスフィルターでろ過し、以下の順相HPLCで分離した。
カラム:TSK-gel Amide-80 (21.5mm × 300mm、東ソー社製)
溶媒A:90%アセトニトリル水溶液
溶媒B:50%アセトニトリル水溶液
流速:5ml/分
溶出:溶媒Aから溶媒Bへの直線濃度勾配(80分間)→溶媒B(20分間)
検出:195nmにおける吸光度
試料アプライ量:2ml
保持時間66.7分、78.5分および85.5分のピークを分取して質量分析を行ったところ、これらの物質は、各々、アガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースであった。上記のHPLCによる分離を8回繰り返して減圧下に乾固し、122mgのアガロビオース、111mgのアガロテトラオースおよび55mgのアガロヘキサオースを得た。
その結果を図7〜図10に示す。すなわち、図7はアガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースの順相HPLCの溶出パターンを示す図であり、横軸は保持時間(分)を、縦軸は195nmにおける吸光度を示す。図8は66.7分のピークのマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値を、縦軸は相対強度(%)を示す。図9は78.5分のピークのマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値を、縦軸は相対強度(%)を示す。図10は85.5分のピークのマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値を、縦軸は相対強度(%)を示す。
(2)実施例3−(1)で得たアガロビオースの100mM水溶液450μlに10倍濃度のリン酸緩衝食塩水(宝酒造社製、T900)50μlと10単位/μlのβ−ガラクトシダーゼ(シグマ社製、G5635)リン酸緩衝食塩水溶液50μlを加えて混合し、37℃で1時間反応させた。
この反応液に5mlの1−ブタノール:エタノール=1:1混合液を加えた後、遠心によって不溶物を除いた。この液をカラムクロマトグラフィー用シリカゲルBW−300SP(3×50cm、富士シリシア化学社製)にアプライし、1−ブタノール:エタノール:水=5:5:1を溶離液としてコンプレッサーで0.3kg/cmに加圧し、分離を行った。1画分当り7mlになるようにフラクショネーションを行い、各画分の一部をとって薄層クロマトグラフィーで分析したところ、14番から17番までの画分に高純度の3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースが含まれていた。これらの画分を集めて減圧下に乾固して3.8mgの3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースを得た。本物質の構造は質量分析法および核磁気共鳴法によって確認した。
その結果を図11〜図13に示す。すなわち、図11は3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースのマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値を、縦軸は相対強度(%)を示す。図12は、3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの重水溶媒での、また図13は重ジメチルスルホキシド溶媒でのH−NMRスペクトルを示す図であり、横軸は化学シフト値(ppm)を、縦軸はシグナルの強度を示す。
3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースにおいても、重ジメチルスルホキシド溶媒でのH−NMRスペクトルが9.60ppmにアルデヒドの水素のシグナルを示すことから、非水溶媒中では開環したアルデヒド体として存在し、また重水でのH−NMRスペクトルから、水溶液中では、そのアルデヒド体の抱水体として存在していることが示された。
実施例4
(1)実施例3で得た3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの20mM水溶液を滅菌水で2倍、4倍および8倍希釈し、実施例2−(1)記載の方法でアポトーシス誘発活性とがん細胞増殖抑制活性を測定した。その結果、3,6−アンヒドロ−L−ガラクトースの2倍希釈液添加区分(終濃度1mM)でアポトーシス小体が観察され、590nmにおける吸光度が対照の水添加区分の2分の1以下となった。
(2)実施例3−(1)で得たアガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースの50mM水溶液をろ過滅菌し、滅菌水で2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍および128倍希釈した。実施例2−(1)記載の方法でこれらの希釈液の各種細胞に対する増殖抑制活性を測定した。用いた細胞および培地を表1、表2に示す。
Figure 0004486064
Figure 0004486064
この結果、アガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースはこれらの細胞に対して増殖抑制活性を示した。その結果を表3に示す。なお、表3中の数字は590nmにおける吸光度が水添加の対照に比べて2分の1以下となった区分に添加した希釈液の希釈倍率を表し、1倍希釈は細胞培養液中の濃度5mMに相当する。つぎにアガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースにおいて、590nmにおける吸光度の変化をもとに、50%の増殖抑制率を示す濃度(IC50)を算出し、表4に示す。
Figure 0004486064
Figure 0004486064
実施例5
市販の寒天5gを50mlの0.1N HClに懸濁し、100℃で13分間加熱して溶解した。室温まで冷却した後、NaOHでpH中性付近まで中和した本加熱処理液2mlを、水で洗浄した活性炭素(60−150メッシュ、ナカライテスク社製、079−21)を充てんしたカラム(10×255mm)にアプライした。200mlの水で洗浄後、2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%、15%、17.5%、20%、22.5%、25%、27.5%、30%、35%、40%、45%および50%エタノール水溶液それぞれ200mlでこの順に溶出した。
各溶出画分を減圧下10倍濃縮してシリカゲルシート60F254(メルク社製)にスポットし、1−ブタノール:エタノール:水=5:5:1で展開した後、オルシノール試薬[400mgのオルシン一水和物(ナカライテスク社製)を22.8mlの硫酸に溶解し、水を加えて200mlとしたもの]を噴霧してスポットを観察した。
その結果、5%および7.5%エタノール水溶液溶出画分にはアガロビオース、15%および17.5%エタノール水溶液溶出画分にはアガロテトラオース、22.5%および25%エタノール水溶液溶出画分にはアガロヘキサオース、27.5%および30%エタノール水溶液溶出画分にはアガロオクタオースがそれぞれ高純度で含まれていた。
実施例6
実施例5で得たアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオースおよびアガロオクタオース(以下、これらのオリゴ糖をアガロオリゴ糖と称する場合がある)を2.5mMおよび1.25mMになるように水に溶解し、ろ過滅菌した。HL−60細胞を2.5×10個/4.5mlになるように10%ウシ胎児血清含有RPMI1640培地に懸濁し、上記各オリゴ糖水溶液0.5mlを添加して5%炭酸ガス存在下、37℃で24時間および48時間培養した。細胞培養液の一部を取り、トリパンブルーを加えて顕鏡し、生細胞数を測定した。その結果、各区分において水添加区分(対照)に比べて生細胞数が減少しており、アポトーシス小体が観察された。
その結果を図14、図15に示す。すなわち、図14は終濃度250μMのオリゴ糖を添加してHL−60細胞を培養したときの培養時間と生細胞数を示す図であり、図15は終濃度125μMのオリゴ糖を添加してHL−60細胞を培養したときの培養時間と生細胞数を示す図である。図14および図15において、横軸は培養時間(時間)を、縦軸は生細胞数(×10/5ml)を示し、黒丸印(●)は水添加(対照)を、ひし形印(◇)はアガロビオース添加を、白丸印(○)はアガロテトラオース添加を、三角印(△)はアガロヘキサオース添加を、四角印(□)はアガロオクタオース添加を示す。
実施例7
(1)κ−カラゲナン(シグマ社製、C−1263)またはλ−カラゲナン(和光純薬社製、038−14252)0.2gを20mlの0.1N HClに懸濁し、95℃で10分間加熱した。1N NaOHで中和した後、水で1.5倍、2.25倍、3.38倍および5.06倍希釈して実施例2−(1)の方法でHL−60細胞に対する細胞増殖阻害活性を測定した。その結果、κ−カラゲナン加熱物の1.5倍、2.25倍および3.38倍希釈液添加区分とλ−カラゲナン加熱物の1.5倍および2.25倍希釈液添加区分において590nmにおける吸光度が対照の水添加区分の2分の1以下となり、またアポトーシス小体が見られた。
(2)市販の寒天(アガー ノーブル)、アガロースL03(宝酒造社製)、および市販の棒寒天をそれぞれ1%となるように0.1N HClに懸濁し、100℃で15分間加熱した。この加熱液を冷却後、1N NaOHで中和した後、水で2倍、4倍、8倍および16倍希釈して実施例2−(1)の方法でHL−60細胞に対する細胞増殖抑制活性を測定した。その結果寒天およびアガロースの酸分解物の2〜8倍希釈液添加区分と棒寒天酸分解物の2倍、4倍希釈液添加区分において590nmにおける吸光度が対照の水添加区分の2分の1以下となり、またアポトーシス小体が見られた。
上記酸分解物をそれぞれ順相HPLCで分析したところ、いずれの分解物においてもアガロビオースをはじめとするアガロオリゴ糖が検出された。
実施例8
(1)市販の寒天を以下の酸の水溶液に1%濃度になるように懸濁した。0.5M、1Mまたは2M クエン酸;0.1M、0.5M、1Mまたは2M 硝酸;0.1Mまたは0.5M硫酸;0.1M、0.5Mまたは1M リン酸;0.1M 塩酸。
これらの寒天懸濁液を電子レンジで溶解するまで加熱後NaOHで中和し、蒸留水で2、4、8、16または32倍に希釈して実施例2−(1)記載の方法でHL−60細胞に対するアポトーシス誘発活性とがん細胞増殖抑制活性を測定した。
この結果、上記の各種酸加熱処理を行った寒天はHL−60に対してアポトーシスを誘発し、細胞増殖を抑制した。その結果を表5に示す。なお、表5中の数字は590nmにおける吸光度が水添加の対照に比べて2分の1以下となった希釈液の希釈倍率を示す。また、括弧内の数字は寒天を加えずに本実施例で使用した最大濃度の酸をNaOHで中和後、蒸留水で希釈して添加した場合の、590nmにおける吸光度が水添加の対照に比べて2分の1以下となった希釈液の希釈倍率を示す。
Figure 0004486064
(2)実施例8−(1)で得た寒天の酸加熱処理物を以下の順相HPLCで分析した。
カラム:PALPAK type S(4.6×250mm、宝酒造社製、CA8300)
溶媒A:90%アセトニトリル水溶液
溶媒B:50%アセトニトリル水溶液
流速:1ml/分
溶出:溶媒A(10分間)→溶媒Aから溶媒Bの直線濃度勾配(40分間)→溶媒B(10分間)
検出:195nmにおける吸光度
カラム温度:40℃
この結果、0.5M、1M、2M クエン酸、0.1M、0.5M、1M、2M 硝酸、0.1M、0.5M硫酸、0.1M、0.5M、1M リン酸、0.1M 塩酸中で加熱処理を行った試料にアガロビオースをはじめとするアガロオリゴ糖が含まれていた。
その代表的な結果を図16に示す。すなわち、図16は0.5M リン酸中で加熱処理を行った寒天の順相HPLCの溶出パターンを示す図であり、横軸は保持時間(分)を、縦軸は195nmにおける吸光度を示す。
実施例9
市販の寒天(伊那寒天タイプS−7、伊那食品工業社製)5gを20、50または100mM クエン酸 45mlに懸濁し、95℃で加熱し、下記時間加熱後に一部をサンプリングした。
20mM クエン酸処理物は310分、350分、380分、440分および530分、50mM クエン酸処理物は100分、120分、140分、160分、180分、200分、220分、240分、260分、290分および320分、100mM クエン酸処理物は60分、70分、80分、90分、100分、120分、140分、160分、180分、200分、220分および240分。
各試料の10倍希釈液1μlをシリカゲル60シートF254(メルク社製)にスポットして1−ブタノール:エタノール:水=5:5:1で展開し、オルシノール−硫酸法で検出した。
この結果、各試料にアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース等のアガロオリゴ糖が含まれていた。
20mM クエン酸処理物は350分加熱までアガロオリゴ糖の含量が増加し、それ以後はほぼ一定になった。
50mM クエン酸処理物は200分加熱までアガロオリゴ糖の含量が増加し、それ以後はほぼ一定になった。
100mM クエン酸処理物は160分加熱までアガロオリゴ糖の含量が増加し、それ以後はほぼ一定になった。
高濃度のクエン酸で処理した試料ほど最終的なアガロオリゴ糖の含量は高かった。
実施例8−(2)と同様の順相HPLCで各試料を分析したところ、薄層クロマトグラフィーと同様の結果が得られた。ただし、100mM クエン酸処理物には50mM クエン酸処理物よりも多量の不純物が含まれており、加熱時間と共に不純物は増加した。
実施例10
(1)実施例3−(1)で調製したアガロビオースを0.05mM、0.1mM、0.2mM、0.4mM、0.6mM、0.8mM、1mMとなるように溶解した。各試料1μlをシリカゲル60シートF254にスポットしてクロロホルム:メタノール:酢酸=7:2:2の溶媒で3回展開し、オルシノールー硫酸法で発色させた。発色させたシートはFOTODYNE FOTO/Analyst Archiver Ecripse(セントラル科学貿易社販売)により画像データとして取込み、この画像データを画像解析ソフト1-D Basic (アドバンスド アメリカン バイオテクノロジー社製)により画像処理を行い、各濃度のアガロビオースのスポットの強度を数値化して検量線を作製した。
検量線のグラフを図17に示す。すなわち、図17はアガロビオースの検量線を示す図であり、各濃度のアガロビオースに対するスポットの強度をグラフとし、横軸はアガロビオースの濃度(mM)、縦軸はスポットの強度を示す。また、図17中の計算式はスポットの強度(y)とアガロビオースの濃度(x)の関係を表したものであり、アガロビオースの濃度が未知の試料において、スポットの強度を得ることにより計算式からアガロビオースの濃度が算出される。
また、同様にして実施例5で得たアガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースの検量線を作成した。
(2)市販の寒天(アガー ノーブル)0.2gを90mlの水に懸濁し、電子レンジで加熱溶解し室温付近まで冷却した。ここに1M HClあるいは1M クエン酸を10ml加え、それぞれ0.2%寒天0.1M HCl溶液および0.2%寒天0.1M クエン酸溶液を調製した。この溶液を90℃で加熱し、5分、10分、20分、30分、1時間、2時間、4時間、8時間、21時間の各時間でサンプリングした。各試料は実施例10−(1)に記載の方法で薄層クロマトグラフィーを行い、スポットの強度を求めてアガロビオースの濃度を算出した。なお、各試料はアガロビオースの濃度が0.05mMから1mMの範囲に収まるように適宜希釈した。
図18、図19に0.2%寒天0.1M HCl溶液および0.2%寒天0.1M クエン酸溶液における加熱時間とアガロビオースの生成量との関係を示す。すなわち、図18は、0.2%寒天の0.1M HCl溶液における加熱時間とアガロビオースの生成量との関係を示す図であり、図19は0.2%寒天の0.1M クエン酸溶液における加熱時間とアガロビオースの生成量との関係を示す図である。図18、図19において、横軸は加熱時間(時間)、縦軸はアガロビオースの濃度(mM)を示す。
図18に示されるように、0.2%寒天の0.1M HCl溶液では、1時間でアガロビオースの濃度は最高に達し、それ以降減少が認められた。また、図19に示されるように、0.2%寒天の0.1M クエン酸溶液では、8時間までアガロビオースの濃度は徐々に増加し、21時間目で減少が認められた。なお、0.2%寒天の0.1M HCl溶液における5分加熱試料および0.2%寒天の0.1M クエン酸溶液における5、10、20分加熱試料においてはアガロビオースの濃度は検出限界以下であった。
(3)5、50、500mMのクエン酸に10%になるようにアガー ノーブルを懸濁し、65、80、95℃で加熱し、加熱後、30分、1、2、4、8、24時間でサンプリングし、アガロオリゴ糖の生成量を実施例10−(1)記載の方法で測定した。
その結果、アガーを5mMクエン酸に溶解した場合は、80℃で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られたが、65℃ではアガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。95℃ではアガロビオースは8〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオースも8〜24時間で高い値を示した。アガーを50mMクエン酸に溶解した場合は、65℃ではアガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。80℃ではアガロビオースは24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースは4〜8時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースは4〜8時間で高い値を示した。アガーを500mMクエン酸に溶解した場合は、65℃では4〜24時間で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られた。80℃ではアガロビオースは2〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオースは1〜6時間で高い値を示した。アガロオクタオースは1〜2時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは1〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオースは1〜2時間で高い値を示した。アガロヘキサオース、アガロオクタオースは30分から1時間で高い値を示した。
500mMクエン酸による加水分解の例を図20および図21に示す。すなわち、図20は500mMクエン酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印:アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。また、図21は500mMクエン酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。
(4)50、500、1000mMの酢酸を使用し、実施例10−(3)と同様の方法で、アガロオリゴ糖の生成を測定した。
その結果、アガーを50mM酢酸に溶解した場合は、80℃で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られたが、65℃ではアガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。アガーを500mM酢酸に溶解した場合は、65℃ではアガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。80℃および95℃では若干のアガロオリゴ糖の生成が見られた。アガーを1000mM酢酸に溶解した場合は、65℃ではアガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。80℃ではアガロビオースは24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースは8時間で若干生成されていた。95℃では、アガロビオースは8時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースも8時間で高い値を示した。
(5)60、600、1200mMの乳酸を使用し、実施例10−(3)と同様の方法で、アガロオリゴ糖の生成を測定した。
その結果、アガーを60mM乳酸に溶解した場合は、95℃で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られたが、65、80℃では、アガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。アガーを600mM乳酸に溶解した場合は、80℃ではアガロビオースは8〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオースは4〜8時間で高い値を示した。アガロオクタオースは4時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは4〜8時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオースは2〜6時間で高い値を示した。アガーを1200mM乳酸に溶解した場合は、80℃ではアガロビオースは4〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオースは2〜6時間で高い値を示した。アガロオクタオースは2時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは2〜8時間で高い値を示し、アガロテトラオース、アガロヘキサオースは1〜2時間で高い値を示した。
1200mM乳酸による加水分解の例を図22および図23に示す。すなわち、図22は1200mM乳酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。また、図23は1200mM乳酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印:アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。
(6)20、200、1000mMのリンゴ酸を使用し、実施例10−(3)と同様の方法で、アガロオリゴ糖の生成を測定した。
その結果、アガーを20mMリンゴ酸に溶解した場合は、95℃で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られたが、65、80℃では、アガロオリゴ糖はほとんど生成されなかった。アガーを200mMリンゴ酸に溶解した場合は、65℃では24時間で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られた。80℃ではアガロビオースは8〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオースは4〜8時間で高い値を示した。アガロヘキサオースは4時間で高い値を示した。アガロオクタオースは4時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは4〜8時間で高い値を示し、アガロテトラオースは4時間で高い値を示した。アガーを1000mMリンゴ酸に溶解した場合は、65℃では24時間で若干のアガロオリゴ糖の生成が見られた。80℃ではアガロビオースは2〜24時間で高い値を示し、アガロテトラオースは2〜6時間で高い値を示した。アガロヘキサオース、アガロオクタオースは2時間で高い値を示した。95℃では、アガロビオースは1〜8時間で高いい値を示し、アガロテトラオースは1〜2時間で高い値を示した。アガロヘキサオース、アガロオクタオースは1時間で高い値を示した。
1000mMリンゴ酸によるアガーの加水分解の例を図24および図25に示す。すなわち、図24は1000mMリンゴ酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印:アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。また図25は1000mMリンゴ酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図であり、図中縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印アガロテトラオース、四角印:アガロヘキサオース、×印:アガロオクタオース)、横軸は時間を示す。
(7)100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000mMのリンゴ酸に、10%になるようにノーブルアガーを懸濁し、70、80、90℃で加熱した。加熱後、30分、1、2、3、4、8、24時間でサンプリングし、アガロオリゴ糖の生成を実施例10−(3)と同様の方法で測定した。
300mM以上のリンゴ酸濃度では、70℃でも、8時間以上で高いアガロオリゴ糖の生成が見られた。1000mM、70℃での加水分解の例を図26に示す。すなわち、図26は、1000mMリンゴ酸、70℃におけるアガロオリゴ糖の生成を示す図であり、図中、縦軸はアガロオリゴ糖生成量(丸印:アガロビオース、三角印:アガロテトラオース)、横軸は時間を示す。
上記実施例10−(3)〜(7)の結果より、アガロオリゴ糖の製造に用いる酸としてはクエン酸、乳酸、リンゴ酸、酸の濃度は数十mMから数M、加熱温度は70〜95℃、加熱時間は数十分から24時間が好ましい。
(8)F −キット乳糖/ガラクトース(ベーリンガーマンハイム株式会社製コード176303)を用い、アガロビオースにβ−ガラクトシダーゼを作用させ、生成されるガラクトースの濃度を測定する方法でアガロビオースの定量を行った。
キットの使用方法に従い定量を行ったが、β−ガラクトシダーゼの反応は、37℃、1時間に変更した。検量線はラクトースを用いて作製し、ラクトース換算のモル濃度(mM)を算出した後、アガロビオース濃度(mg/ml)に変換した。
上記実施例で調製したアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースを用い、上記方法で定量を試みた。その結果、アガロビオースは、計算値と実測値が一致した。その一方で、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースは、上記方法では実質的に検出されなかった。つまり、アガロビオース以外のアガロオリゴ糖は、上記検出方法では実質的に検出されないことが明らかとなり、上記方法を用いることにより、アガロオリゴ糖中のアガロビオースの濃度測定を行うことができることが明らかになった。
(9)市販の寒天(伊那寒天タイプS−7:伊那食品工業社製)100gおよびH型の強陽イオン交換樹脂(ダイヤイオンSK104H:三菱化成製)10gを95℃の脱塩水900g中で混合し、95℃で撹拌しつつ180分間、寒天の酸分解を行った。ついで、室温まで冷却し、活性炭1%W/W、およびセライト545(セライト社製)0.5%W/Wボディフィードでろ過し、ろ液を調製した。
実施例8−(2)と同様の順相HPLCで調製したろ液を分析し、アガロオリゴ糖としてアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースが主成分として生成していることを確認した。
該ろ液は、pH2.4、酸度1.7、ブリックス9.4%、上記実施例10−(8)記載のF−キット乳糖/ガラクトースを用いて測定したアガロビオース量は7.4%であった。
(10)脱塩水100g中へ、H型の強陽イオン交換樹脂(ダイヤイオンSK104H)を18.5g入れ、95℃で撹拌した。寒天(伊那寒天タイプS−7)は以下、10分間隔で、各10gを5回添加し、ついで、各15gを2回添加し、さらに、各20gを3回添加し、最後に30gを添加した。寒天の合計添加量を185gとした後、95℃で150分撹拌し、ついで、室温まで冷却した。デカンテーションにより樹脂と液を分けた後、分離液へ活性炭3%W/W、およびセライト545(セライト社製)0.5%W/Wボディフィードでろ過し、ろ液を調製した。
実施例8−(2)と同様の順相HPLCで調製したろ液を分析し、アガロオリゴ糖としてアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースが主成分として生成していることを確認した。
該ろ液はpH1.2、酸度11.9、ブリックス64%、上記実施例10−(8)記載のF−キット乳糖/ガラクトースを用いて測定したアガロビオース量は24.4%であった。
(11)市販の寒天(伊那寒天タイプS−7)100gを用い、種々のリン酸濃度の脱イオン水で1リットルにあわせ、95℃で撹拌しつつ寒天液化を行った。
また、1%W/Vクエン酸濃度の脱イオン水1リットルに合わせたものを用いリン酸と同様にして寒天液化を行った。液化とはその氷結点においてもゲル化しない状態を意味し、その状態になる時間(液化時間)を測定した。また、液化時およびその後のアガロビオース生成量を上記実施例10−(8)記載のF−キット乳糖/ガラクトースを用いて測定した。
その結果を表6、表7に示す。
Figure 0004486064
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実施例11
(1)市販の寒天(伊那寒天タイプS−7、伊那食品工業社製)150g、食添用クエン酸(無水)(三栄源エフ・エフ・アイ社製)15gを脱イオン水で1.5リットルに合せ、品温92℃に上昇させた後、92〜95℃に、撹拌下に130分保持した。ついで、室温まで冷却し、セライト545(セライト社製)の0.5%ボディフィードでろ過し、ろ液(寒天分解オリゴ糖溶液)を調製した。実施例8−(2)と同様の順相HPLCで調製したろ液を分析し、糖化合物としてアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースが主成分として生成していることを確認した。
該ろ液のpHは約2.6、酸度は0.92、ブリックスは9.2%、実施例10−(8)記載の方法で測定したアガロビオース生成量は43.1mMであった。
(2)実施例11−(1)にて調製したろ液(寒天分解オリゴ糖溶液)を20倍に希釈し、酸味料、甘味料、フレーバーを添加し、アガロビオース2.25mMの清涼飲料を製造した。
その配合表を表8および表9に示す。すなわち表8、はグレープフルーツ味清涼飲料の配合表であり、表9はシソ味清涼飲料の配合表である。
それぞれの表に示す原料を水に添加し、溶解して清涼飲料を調製し、200ml空缶に分注した。表5に示す配合の清涼飲料はカーボネーションして0.8kg/cm(20℃)のガス圧となる炭酸飲料とした。
それぞれの飲料の分析値を表8、表9の下欄に示す。
Figure 0004486064
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それぞれの本発明品の炭酸飲料についてパネラー10名で5段階(5良、1悪)の官能評価を行った。対象は寒天分解オリゴ糖溶液の代わりに酸度を同様にしたクエン酸液で置換したものを用いた。
グレープフルーツ味の官能評価の平均値を表10に、シソ味の官能評価の平均値を表11に示す。
Figure 0004486064
Figure 0004486064
本発明品はそれぞれ対照に比べ、飲料の味のバランスが調い、舌ざわり感がまろやかで、なめらかな感じに仕上っているとの評価で新規な味覚の飲料となった。また、カーボネーション前の清涼飲料も、それぞれ上記と同様の新規な味覚の本発明品の飲料であった。
(3)上記表8、表9記載の清涼飲料にエチルアルコール6%V/V、または8%V/Vに成るようにエチルアルコールを加えて調製し、200ml空缶に分注した。ついで、該アルコール飲料をカーボネーションして0.8kg/cm(20℃)のガス圧となる本発明の清涼炭酸アルコール飲料を製造した。
本発明の清涼炭酸アルコール飲料は寒天分解オリゴ糖溶液を含有しない対照と比べ、飲料の味のバランスが調い、舌ざわり感がまろやかで、なめらかな感じに仕上っているとの評価で新規な味覚の清涼炭酸アルコール飲料となった。
実施例12
(1)寒天のクエン酸分解物を含有する飲料を下記のように調製した。その配合表を表12に示す。すなわち、表12の本発明品1は実施例11−(1)にて調製したろ液(寒天オリゴ糖液)を0.1%W/Vおよび寒天(ウルトラ寒天AX−30:伊那食品工業社製)0.25%W/V、クエン酸0.07%W/Vを用いた。本発明品2は寒天オリゴ糖液は添加せず、寒天0.25%W/V、クエン酸0.08%W/Vを用いた。本発明品1および2はそれぞれ寒天を温水で溶解後、他の材料を混合し、酸性下で93℃、10秒間、93℃未満〜80℃で20分間、さらに80℃未満〜75℃で15分間の加熱を行い寒天のクエン酸分解物を含有する飲料を製造した。一方、対照は本発明品2と同配合であるが93℃、10秒の加熱条件で行った。
それぞれのとろみのついた寒天クエン酸分解物含有飲料(本発明品1および2)についてパネラー10名で5段階(5良、1悪)の官能評価を行った。官能評価の平均値を表13に示す。
Figure 0004486064
Figure 0004486064
本発明品1および2は対照に比べ、飲料の味のバランスが調い、とろみもほどよく、舌ざわり感がまろやかで、なめらかな感じに仕上っているとの評価で新規な味覚の飲料となった。また添加クエン酸存在下の加熱処理により、本発明品1および2において抗酸化用オリゴ糖、アガロビオースの生成が認められ、新規な抗酸化用オリゴ糖含有飲料が提供された。
また、80℃未満〜75℃で15分間の加熱条件を、75℃で1日、85℃で5分間、103℃で5分間、122℃で45秒間にそれぞれ置き換えてアガロビオースの生成量を実施例10−(8)記載の方法で測定したところ、それぞれ0.03mM、0.02mM、0.04mMおよび0.05mMであり、加熱処理により、アガロビオースが生成すること、また、加熱条件が強くなるほど、アガロビオース生成が増加することも確認された。
(2)実施例12−(1)記載の本発明品1、本発明品2および対照の飲料にエチルアルコール2%V/V、または4%V/Vになるようにエチルアルコールを加え、その分残余の脱塩水を減少させてアルコール飲料を調製した。
本発明品1、本発明品2にそれぞれ対応するアルコール飲料は対照のアルコール飲料に比べ、飲料の味のバランスが調い、とろみもほどよく、舌ざわり感がまろやかで、なめらかな感じに仕上っているとの評価で新規な味覚の飲料となった。
また、上記本発明のアルコール飲料の凍結物は、シャーベット状の良好な食感を示した。
実施例13
(1)市販の寒天(アガー ノーブル)を1%濃度になるように0.1N塩酸に懸濁し、37℃で5時間、16時間または48時間処理した。この処理液を蒸留水で10倍希釈し、実施例9に記載の薄層クロマトグラフィーで分析したところ、5時間処理でアガロオリゴ糖の生成がわずかに認められ、16時間処理では5時間処理よりも増加し、48時間処理ではさらに増加した。
(2)市販の寒天(アガー ノーブル)を1%濃度になるようにリン酸緩衝食塩水または蒸留水に懸濁し、121℃で4時間加熱した。この加熱処理物を蒸留水で10倍希釈し、実施例9に記載の薄層クロマトグラフィーで分析したところ、リン酸緩衝食塩水中で加熱処理した試料には痕跡量の、蒸留水中で加熱処理した試料にはそれよりも明らかに多量のアガロオリゴ糖の生成が認められた。なお、前者の加熱処理後のpHは約7、後者のそれは約5であり、室温まで冷却すると前者はゲル化したが後者はゲル化しなかった。
実施例14
(1)寒天(アガー ノーブル)を10%濃度となるように0.1N HClに懸濁し、100℃で19分間加熱した。水で平衡化したトヨパール(TOYOPEARL)HW40C(東ソー社製)カラム(4.4cm×85cm)に上記試料10mlをアプライし、毎分1.4mlの流速で水を移動相としてゲルろ過クロマトグラフィーを行った。溶出する物質は示差屈折計で検出し、7mlずつ分取した。
溶出時間406分、435分、471分および524分にピークが認められ、実施例9に記載の薄層クロマトグラフィーで各ピークに対応する画分を分析したところ、これらは順にアガロオクタオース、アガロヘキサオース、アガロテトラオースおよびアガロビオースであることが明らかになった。これらの画分を凍結乾燥して30mgのアガロオクタオース、100mgのアガロヘキサオース、150mgのアガロテトラオースおよび140mgのアガロビオースを得た。
(2)実施例14−(1)で得たアガロビオース、アガロテトラオースの各100mM水溶液25μlに100mlのL−システイン水溶液50μl を加え、リン酸緩衝食塩水925μl を加え、37℃で1時間または16時間反応させた。同様の反応をL−システイン水溶液の代りに同濃度のL−リジン水溶液においても行った。
各反応試料1μlをシリカゲルシート60F254にスポットして1−ブタノール:エタノール:水=5:5:1で展開し、オルシノール硫酸法で検出した。
この結果、L−システインの1時間反応試料において、アガロビオース、アガロテトラオースのスポットが消失していた。また、L−システイン、L−リジンの16時間反応試料においては、どの試料もアガロビオース、アガロテトラオースのスポットが消失していた。
実施例8−(2)と同様の順相HPLCで各試料を分析したところ、薄層クロマトグラフィーと同様の結果が得られた。
(3)実施例14−(2)で調製した各反応試料10μlを96穴マイクロタイタープレートのウエルに入れ、実施例2−(1)記載の方法でHL−60に対するがん細胞増殖抑制活性を測定した。
その結果、アガロビオース、アガロテトラオースのスポットが消失した試料において活性の消失が見られた。すなわち、アガロビオース、アガロテトラオースとL−システインの1時間反応試料およびアガロビオース、アガロテトラオースとL−システイン、L−リジンの16時間反応試料において、同濃度のアガロビオース、アガロテトラオースと比較して、細胞増殖抑制活性が約1/10となっていた。
実施例15
(1)κ−カラゲナン(シグマ社製、C−1263)2.5gを50mlの0.1N HClに懸濁し、100℃で16分間加熱して溶解した。室温まで冷却してNaOHでpH中性付近まで中和した後、コスモナイスフィルターでろ過し、以下の順相HHPLCで分離した。
カラム:PALPAK type S (4.6×250mm 、宝酒造社製、CA8300)
溶媒A:90%アセトニトリル水溶液
溶媒B:50%アセトニトリル水溶液
流速:1ml/分
溶出:溶媒A(10分間)→溶媒A から溶媒Bの直線濃度勾配(40分間)→溶媒B(10分間)
検出:215nm における吸光度
カラム温度:40℃
試料アプライ量:50μl
順相HPLCでの分離図を図27に示す。すなわち、図27はκ−カラゲナン酸分解物の順相HPLCクロマトグラムを示す図であり、横軸は保持時間(分)、縦軸は215nmにおける吸光度を示す。
各溶出ピークを分取し、減圧下乾固した後、100μlの水に溶解した。各画分をろ過滅菌し、実施例2−(1)記載の方法でHL−60細胞に対する細胞増殖阻害活性を測定した。その結果、27.797分、33.905〜34.784分、36.226〜36.654分の各ピーク由来の画分を添加した区分において、アポトーシス小体が観察され、対照の水添加区分に比べて590nmにおける吸光度が低く、細胞増殖が阻害されていた。
溶出時間27.797分のピーク由来の画分を上記HPLCの条件で12回分離して集めて減圧下乾固し、アポトーシス誘発性および制がん性物質を得た。
(2)実施例15−(1)記載のアポトーシス誘発性および制がん性物質の質量分析をDK302質量分析計(日本電子社製)を用いて行った。グリセロールをマトリックスとして用い、ネガティブイオンモードで測定した。
FAB−MS
m /z 403[M −H]
495[M+グリセロール−H]
その結果を図28に示す。すなわち、図28はアポトーシス誘発性および制がん性物質のマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z値、縦軸は相対強度を示す。
実施例15−(1)で得たアポトーシス誘発性および制がん性物質の核磁気共鳴スペクトルを測定した。核磁気共鳴装置はJNM−A500(日本電子社製)を用いた。
図29にアポトーシス誘発性および制がん性物質のH−NMRスペクトルを示す。図29において、横軸は化学シフト値(ppm)を、縦軸はシグナルの強度を示す。
これらの質量分析、H−NMRの解析結果より、実施15−(1)記載のアポトーシス誘発性および制がん性物質はκ−カラビオース[β−D−ガラクトピラノシル−4−スルフェート−(1→4)−3, 6−アンヒドロ−D−ガラクトース]と同定された。
以上より、実施例15−(1)で得たアポトーシス誘発性および制ガン性物質はκ−カラビオースであることが明らかとなった。
(3)実施例15−(1)で得たκ−カラビオースを1.56mMとなるように水に溶解し、10μlを96穴マイクロタイタープレートのウェルに入れ、実施例2−(1)記載の方法でアポトーシス誘発活性とがん細胞増殖抑制活性を測定した。その結果、光学顕微鏡観察においてアポトーシス小体が見られ、対照の水添加区分に比べ、κ−カラビオース添加区分では細胞増殖が約70%抑制されていた。よって、κ−カラビオースは156μMでHL−60細胞にアポトーシスを誘発し、細胞増殖を抑制した。
実施例16
(1)市販の寒天粉末(和光純薬社製)4.5gを0.1Nの塩酸150ml に懸濁し、電子レンジで加熱溶解し、溶解液を沸騰湯浴上で10分間保持した。この加熱処理後室温になるまで加熱処理寒天溶液を放冷し、遠心分離により不溶物を除去した。つぎに、遠心上清を回収し、1Nの水酸化ナトリウムでpH6.8に調整した。この遠心上清150mlに対し同量の酢酸エチルを添加後、強く撹拌し、酢酸エチル相と水相に分配した。分配された水相をエバポレーターで乾固し、再度150mlの水に溶解した、溶解時の不溶物を遠心分離により除去し上清を得た。また酢酸エチル相は、エバポレーターで乾固し、100mlのイオン交換水に溶解し、1Nの水酸化ナトリウムでpHを6.5に調整した。
酢酸エチル相、水相をポアサイズ0.2μmのフィルター(コーニング社製)でろ過滅菌した後、水で10、20、30倍に希釈し、実施例2−(1)と同じ方法によりHL−60細胞に対する増殖抑制活性を測定した。その結果、水相には増殖抑制活性が認められたが、酢酸エチル相には増殖抑制活性が認められなかった。
調製した水相溶液50mlをセルロファインGCL−25カラム(41×905mm)によりゲルろ過した。溶出液としては10%エタノール含有の0.2M NaCl。図30に溶出図を示す。すなわち、図30はセルロファインGCL−25によるゲルろ過の結果を示す図であり、図中縦軸はフェノール硫酸法により測定した溶出液中の糖含量(吸光度490nm: 黒丸印)、横軸は分画番号(1分画10ml)を示す。
各溶出画分をシリカゲルシート60F254(メルク社製)に各1μlをスポットし、1−ブタノール:酢酸:水=4:1:2で展開した後、オルシノール試薬[400mgのオルシン一水和物(和光純薬社製)を22.8mlの硫酸に溶解し、水を加えて200mlとしたもの]を噴霧し、150℃に加熱したホットプレート上で加熱し、スポットを観察した。
上記のTLC分析によりスポットが確認された分画番号40から120を、各々、5本ずつまとめた後、滅菌ろ過し、HL−60細胞に対する増殖抑制活性を測定した。その結果、分画番号86から90に最も強い増殖抑制活性が認められた。
(2)分画番号86から88を回収し、エバポレーターで乾固し、0.94gの粉体を得た。得られた粉体を30mlの90%エタノールに溶解し、5Cフィルター(ADVANTEC社製)で白色沈殿物を除去し、セファデックス(Sephadex)LH−20カラム(35×650mm)によりゲルろ過した。溶出液としては90%エタノールを用いた。図31に溶出図を示す。すなわち、図31はセファデックスLH−20カラムによるゲルろ過の結果を示す図であり、図中、縦軸はフェノール硫酸法により測定した溶出液中の糖含量(吸光度490nm: 黒丸印)、横軸は分画番号(1分画10ml)を示す。
各溶出画分を上記と同様シリカゲルシートを用いて分析した。
TLC分析の結果検出された成分は、分画番号30から35、36から40、41から44、45から48、49から53の5グループに大別された。各分画番号につき125μlを上記のグループにまとめ、エバポレーターで乾固し、500μlのイオン交換水に溶解し、HL−60細胞に対する増殖抑制活性を測定した。
HL−60細胞に対して最も強い増殖抑制活性のあった分画番号36から40をエバポレーターで乾固し、5mlのl−ブタノール:酢酸:水=4:1:2に溶解し、これを、1−ブタノール:酢酸:水=4:1:2で洗浄したシリカゲル60F254を充填したカラム(20×710mm)にアプライした。溶出液としては1−ブタノール:酢酸:水=4:1:2を用いた(1画分=3ml)。
各溶出画分を上記と同様に、シリカゲルシートを用いて分析した。その結果、検出された成分は、分画番号46から52(グループ1)、60から70(グループ2)、72から84(グループ3)、86から94(グループ4)、96から120(グループ5)に大別された。
各グループをエバポレーターで乾固し、各々5mlのイオン交換水に溶解し、ポアサイズ0.45μmのフィルター(IWAKI 社製)でろ過した。得られた各溶液のHL−60に対する増殖抑制活性を測定した。その結果、グループ3、4、5に増殖抑制活性が認められた。
グループ4、5の構造についてはTLC分析および質量分析により、アガロビオースであることを確認した。
グループ3の構造については、質量分析およびNMR分析によって、β−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−0−メチル−L−ガラクトースであることが確認された。図32は、β−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−0−メチル−L−ガラクトースのマススペクトルを示す図であり、横軸はm/z 値、縦軸は相対強度(%)を示す。また、図33はβ−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−0−メチル−L−ガラクトースのH−NMRスペクトルを示す図であり、横軸は化学シフト値(ppm)、縦軸はシグナルの強度を示す。
β−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−0−メチル−L−ガラクトースは、アガロビオースと同様、HL−60細胞に対して強い細胞増殖抑制活性を有することが判明した。
実施例17
(1)実施例3で得た寒天由来糖類の過酸化脂質ラジカル産生抑制活性を以下のようにして測定した。
スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)3A(ナショナル・コレクション・オブ・タイプ・カルチャー、NCTC 8319)を5mlのブレインハートインフュージョン培地(ディフコ社製、0037−17−8)に接種し、37℃で1晩培養した。遠心によって菌体を集め、リン酸緩衝食塩水で3回洗浄した後、1×10コロニー形成単位/mlになるようにリン酸緩衝食塩水に懸濁した。100μlの上記菌懸濁液、100μlの試料水溶液、100μlの1mg/mlメトヘモグロビン(シグマ社製、M9250)水溶液および600μlのリン酸緩衝食塩水および100μlの50mM tert−ブチルヒドロペルオキシド(片山化学社製、03−4990)水溶液を混合して37℃で30分間反応させた。1mlの2×NMP培地[8gのニュートリエントブロス(ディフコ社製、0003−01−6)、5gのトリプトン(ディフコ社製、0123−17−3)、5gのNaCl、10gのマンニトール(ナカライテスク社製、213−03)、0.035gのフェノールレッド(ナカライテスク社製、268−07)を蒸留水に溶解して500mlとし、NaOHでpH7.4に調整後、ろ過滅菌したもの]を加えて反応を停止し、NMP培地(2×NMP培地を滅菌水で2倍希釈したもの)で3倍ずつ12段階希釈したもの各160μlを96穴マイクロタイタープレートのウェルに入れ、37℃で1晩培養した。培地の色を肉眼で観察し、菌が生育して培地が赤色から黄色に変化したウェルが見られた試料を過酸化脂質ラジカル産生抑制活性を持つものとした。
その結果を表14に示す。表14において、+は菌の生育したウェルが見られた試料を、−は菌の生育したウェルが見られなかった試料を示す。また、表の最上列に示した濃度はtert−ブチルヒドロペルオキシドおよび菌体を37℃で30分間反応させた反応液中の試料の濃度である。
Figure 0004486064
以上の結果、アガロビオースとアガロテトラオースに強い過酸化脂質ラジカル産生抑制活性が見られた。カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースにも同様の活性を認めた。
(2)市販の寒天(伊奈寒天タイプS−7、伊奈食品工業社製)5gを50mMクエン酸45mlに懸濁し、93℃で155分加熱し、NaOHでpH6に調製したサンプル(クエン酸処理物)と、100mM塩酸45mlに懸濁し、95℃で13分加熱し、NaOHでpH6に調製したサンプル(塩酸処理物)を水で1、2、4、8、10、100倍希釈し、過酸化脂質ラジカル生成抑制活性を実施例17−(1)と同様の方法で測定した。その結果、クエン酸処理物、塩酸処理物のどちらも10倍希釈まで活性が確認され、どちらも同等の過酸化脂質ラジカル産生抑制活性が確認された。
実施例18
コンカナバリンA(ConA)によるリンパ球幼若化反応に対するアガロビオースの抑制作用
ddYマウス(日本SLC;オス、7週令)より脾臓を摘出し、細かく粉砕して10%牛胎児血清(ハイクローン)を含んだRPMI−1640培地(ギブコ)に懸濁して単細胞液を得た。細胞浮遊液をプラスチックシャーレに播種して炭酸ガス培養器で37℃、2時間培養し、接着性細胞をシャーレに接着させて除き、非接着性細胞を脾臓リンパ球として用いた。細胞濃度を2×10細胞/mlに調整し、96ウェルマイクロタイタープレートに200μl/ウェルで播種し、対照群以外の各ウェルに、各濃度のアガロビオースを添加した。さらに、全てのウェルに5μgのConA(ナカライテスク)を添加し、炭酸ガス培養器で37℃、1日間培養した。培養後1μCiのH−チミジンを各ウェルに加え、さらに1日間培養して細胞への取込み量を液体シンチレーションカウンターで測定した。
その結果を図34に示す。すなわち、図34はConAによるリンパ球幼若化反応においてアガロビオース濃度と、H−チミジン取込み量との関係を示す図であり、横軸はアガロビオース濃度、縦軸はH−チミジン取込み量(cpm)を示す。白棒グラフは刺激なしの場合の、斜線棒グラフはConAにより刺激した場合のH−チミジン取込み量を示す。図34から明らかなように、マイトジェン刺激のマウスリンパ球の増殖に対しアガロビオースは用量依存的な抑制作用を示し、100μg/mlでほぼ完全に抑え、リンパ球の活性化に対する抑制作用が認められた。また、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースにも同様の活性を認めた。
実施例19
混合リンパ球反応に対するアガロビオースの抑制作用
BALB/cマウス(日本SLC;オス、6週令)およびC57BL/6マウス(日本SLC;オス、6週令)より脾臓を摘出し、上記の方法により脾臓リンパ球を得た。各細胞浮遊液の濃度を2×10細胞/mlに調整し、100μlずつを混合して96ウェルマイクロタイタープレートに播種した。対照群以外の各ウェルに、各濃度のアガロビオースを添加し、炭酸ガス培養器で37℃、4日間培養した。培養後1μCiのH−チミジンを各ウェルに加え、さらに1日間培養して細胞への取込み量を液体シンチレーションカウンターで測定した。
その結果を図35に示す。すなわち、図35は混合リンパ球反応においてアガロビオース濃度と、H−チミジン取込み量との関係を示す図であり、横軸はアガロビオース濃度、縦軸はH−チミジン取込み量(cpm)を示す。白棒グラフはいずれかの系統由来の細胞を単独で用いた場合の、斜線棒グラフは両系統由来の細胞を混合した場合のH−チミジン取込み量を示す。図35から明らかなように、アロ抗原刺激により活性化されたリンパ球に対してアガロビオースは用量依存的な抑制作用を示し、10μg/mlでほぼ完全に抑え、リンパ球の活性化に対する抑制作用が認められた。また、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースにも同様の活性を認めた。
実施例20
(1)10%ウシ胎児血清(ギブコ社製)含有、フェノールレッド不含、2mM L−グルタミン(ライフテックオリエンタル社製、25030−149)含有ダルベッコ改良イーグル培地(バイオウィタカー社製、12−917F)にRAW264.7細胞(ATCC TIB 71)を3×10細胞/mlになるように懸濁し、48穴マイクロタイタープレートのウェルに500μlずつ加え、5%炭酸ガス存在下、37℃で12時間培養した。各ウェルに10μlの25μg/mlリポポリサッカライド(LPS、シグマ社製、L−2012)と10μlの5000、1500、500、150または50μM アガロビオースまたはネオアガロビオース(シグマ社製、G4410)水溶液を添加し、さらに12時間培養した後、NOが培地中で酸化されることによって生ずるNO 濃度の測定を行った。なお、対照としてLPSを加えない区分およびアガロビオースまたはネオアガロビオースを加えない区分を設定した。
上記培養後、100μl の培地に100μl の4%グリース試薬(シグマ社製、G4410)を加え、室温で15分間放置した後、490nmにおける吸光度を測定した。上記培地に溶解した既知の濃度のNaNOで作製した検量線から培地中のNO 濃度を計算した。測定はすべて3連で行った。
この結果、アガロビオースは濃度依存的にLPSによるNO産生誘導を抑制し、ネオアガロビオースは抑制しなかった。その結果を図36と図37に示す。すなわち、図36はアガロビオースを添加して各培養条件で培養した時の、培地中のNO 濃度を示す図である。図37はネオアガロビオースを添加して各培養条件で培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。図36、図37において横軸は培養条件を、縦軸はNO 濃度(μM)を示す。
アガロビオースの代りに、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、カラビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースを用いても同様の結果が得られた。
(2)市販の寒天(伊那寒天タイプS−7、伊那食品工業社製)5gを45mlの0.1N HClに懸濁して95℃で13分間処理した。室温まで冷却した後、NaOHで中和し、0.22μmのMILLEX−GPフィルター(ミリポア社製、SLGPR25LS)でろ過した。この試料(寒天塩酸分解溶液)と実施例11−(1)で得た寒天分解オリゴ糖溶液(寒天クエン酸分解溶液)について、実施例20−(1)記載の方法でNO抑制活性を測定した。すなわち、あらかじめ48穴マイクロタイタープレートで培養したRAW264.7細胞に対して、各ウエルに10μlの25μg/mlのLPSと10μlの上記試料の20倍希釈液を加え、測定を行った。なお、対照としてLPSを加えない区分、上記試料を加えない区分および2.5mMクエン酸を加えた区分を設定した。また、測定はすべて2連で行った。
この結果、寒天塩酸分解溶液、寒天クエン酸分解溶液ともにLPSによるNO産生誘導を抑制した。その結果を図38に示す。すなわち、図38は寒天塩酸分解溶液、寒天クエン酸分解溶液を添加して培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。図38において横軸は培養条件を、縦軸はNO 濃度(μM)を示す。
(3)実施例20−(2)と同様の方法で、100mM ガラクトース(ナカライテスク社製、コード165−11)、100mM 3,6−アンヒドロ−D−ガラクトース(フナコシ社製、コードG0002)水溶液を用いて、NO産生抑制活性の評価を行った。
その結果、3,6−アンヒドロ−D−ガラクトースはNO産生を抑制したが、ガラクトースは抑制しなかった。その結果を図39に示す。すなわち、図39は3,6−アンヒドロ−D−ガラクトース、ガラクトースを添加して培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。図39において横軸は培養条件を、縦軸はNO 濃度(μM)を示す。
(4)実施例20−(1)記載のダルベッコ改良イーグル培地にRAW264.7細胞を3×10細胞/mlになるように懸濁し、48穴マイクロタイタープレートのウェルに500μlずつ加えて5%炭酸ガス存在下、37℃で10時間培養した。ついで、10μlの5,000μMアガロビオース水溶液を添加して、それぞれ1、2、4、6時間培養した。その後、培養上清を除去し、各ウェルに新たに上記ダルベッコ改良イーグル培地を500μlずつ加え、10μlの2.5μg/mlのLPS、800U/mlのインターフェロン−γ(IFN−γ、コスモバイオ社販売、GZM-MG-IFN)水溶液を添加して1時間培養した。その後、培養上清を除去し、各ウェルに新たに上記ダルベッコ改良イーグル培地を500μlずつ加え、さらに16時間培養した後、NOが培地中で酸化されることによって生ずるNO 濃度の測定を実施例20−(1)記載の方法で行った。なお、対照としてLPS、IFN−γ水溶液を加えない区分およびアガロビオースを加えない区分を設定した。また、測定はすべて2連で行った。
この結果、アガロビオースは前もって細胞に添加されている時間が長いほど、NOの産生を抑制した。すなわち、アガロビオースをあらかじめ細胞培養培地に添加しておくことで、LPS、IFN−γで誘導されるNOの産生を抑制、予防できた。その結果を図40に示す。図40は各培養条件で培養したときの培地中のNO 濃度を示す図である。図40において横軸は培養条件を示し、縦軸はNO 濃度を示す。また、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースに同様の活性を認めた。
実施例21
(1)寒天粉末(和光純薬社製)を終濃度3%となるように50mMクエン酸溶液にいれ、95℃、160分の加熱処理を行い、制がん試験用のオリゴ糖溶液を調製した。
日本チャールスリバー社より4週令、雄性のヌードマウス(SPF/VAFBalb/cAnNCrj−nu)を購入し、1週間予備飼育した。このマウスにヒト大腸がん細胞株HCT116(ATCC CCL−247)を1.5×10細胞/マウスとなるように皮下移植した。
大腸がん細胞株移植2週間目から、上記制がん試験用オリゴ糖溶液を使用直前にpH6.5に調整したものを週に5日、飲料水として自由に摂取させた。マウス1匹当り1日平均3.5ml摂取していた。また、飼育用餌としてオリエンタル酵母社製のMFを自由に摂取させた。
オリゴ糖投与開始後4週間目にオリゴ糖投与群の各マウスの固形がんを摘出し、その重量を、通常の飲料水を摂取させた対照群の固形がん重量と比較した。なお本試験は各群10匹で行った。
その結果、制がん試験用試料の経口投与群において有意ながん増殖抑制が認められ、寒天由来のオリゴ糖は経口投与において、強い制がん作用を示した。
その結果を図41に示す。すなわち、図41は本発明のオリゴ糖の制がん活性を示す図であり、縦軸は固形がん重量(g)、横軸は対照群、オリゴ糖投与群を示す。
なお、制がん試験用試料中和物の経口投与群において、完全にがんが消失した個体が1例あった。
(2)実施例11−(1)記載の寒天オリゴ糖溶液を用い、エールリッヒ腹水がんに対する制がん試験を行った。
5週齢の雌性ddY系マウス(体重約25g)を用い、エーリッヒがん細胞を腹腔内投与(1.2×10細胞/マウス)し、生存数より平均生存日数および延命率を算定した。
マウスは1群8匹で対照群、実施例11−(1)記載の寒天分解オリゴ糖溶液の3.3倍希釈液摂取群および16.7倍希釈液摂取群の3群を設定した。すなわち、実施例11−(1)にて調製した寒天分解オリゴ糖溶液のそれぞれの水希釈液を調製し、がん細胞投与の3日前より自由に飲水摂取させた。寒天分解オリゴ糖溶液の3.3倍希釈液摂取群の1日当たりの該希釈液摂取量は5ml/日/マウスであった。寒天分解オリゴ糖溶液の16.7倍希釈液摂取群の1日当たりの該希釈液摂取量は6ml/日/マウスであった。なお、対照群は1日当たり7ml/マウスの水摂取であった。
その結果、対照群では平均生存日数が11.8日であったのに対し、寒天分解オリゴ糖溶液の3.3倍希釈液摂取群、および寒天分解オリゴ糖溶液の16.7倍希釈液摂取群の平均生存日数は、それぞれ19.8日および14.4日であり、延命率はそれぞれ168%および122%と有意な延命効果が認められた。
実施例22
ウィスター系ラット(オス、5週齢、体重約150g;日本エスエルシー)の腹腔内に100μgの卵白アルブミン(OA;シグマ社)および1mlのアラム[商品名イムジェクト アラム(Imject Alum);ピアス社]を注射して感作し、14日後に腹大動脈より抹消血を採取し、その血清を抗OA抗体とした。
ウィスター系ラット(オス、7週齢、体重約200g;日本エスエルシー)の剃毛した背部に抗OA抗体 100μlを皮下投与して受動感作した。感作48時間後に実施例11−(1)記載の寒天分解オリゴ糖溶液またはその10倍水希釈液2mlを各郡4匹のラットの腹腔内に投与した。対照郡のラットには2mlの水を腹腔内に投与した。
投与30分後に0.1% OA、0.5%エバンスブルー(ナカライテスク)を含んだ生理食塩水1mlを尾静脈より注射してPCAを惹起した。抗原誘発30分後にラットを断頭、放血死させ、背部の色素が漏出した部位を切除し回収した。
回収した皮膚は1mlの1N KCl(ナカライテスク)に浸して1晩放置した後、0.6N HPO(メルク社)を含んだアセトン液(ナカライテスク)9mlを加えて色素を抽出し、ELISAリーダーで620nmの吸光度を測定した。皮膚の漏出色素量はエバンスブルーの検量線より求めた。
結果を図42に示す。すなわち、図42は本発明のオリゴ糖のPCA抑制を示す図であり、図中縦軸は色素漏出量(μg/部位)、横軸は使用した寒天分解オリゴ糖溶液を示す。
図に示すように、寒天分解オリゴ糖溶液の投与により、PCAによる色素漏出は半分以下まで抑制され、対照に比べ有意の差(p<0.05)を示した。
また、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースに同様の効果を認めた。
実施例23
6穴プレートに5×10細胞/穴/2ml培地となるように10%FBS含有RPMI−1640に懸濁したマウスメラノーマ細胞B16BL6を分注し、37℃でインキュベートした。2日目に、100μlのアガロビオース溶液(2mg/ml〜0.2mg/ml)を添加し、7日目に培地を交換し、同時に100μlのアガロビオース溶液(2mg/ml〜0.2mg/ml)を添加した。8日目に細胞を回収し、DNA、RNA、タンパク質を分解処理した後、400nmの吸光度を測定し、メラニン産生抑制作用を検定した。
すなわち、培地を吸引除去した後、20mM EDTA溶液に溶解した0.25%トリプシンを1穴当り0.3ml添加し、37℃で10分インキュベートした。ついで、2mlの新しい培地を添加し、細胞を懸濁して試験管に回収した。ついで、培地を遠心除去した後、2mlのPBSで細胞を懸濁し、再度遠心分離した。上清を除去した後、細胞に30μlの5mM塩化マンガンを含む50mM酢酸ナトリウムバッファー(pH5.0)と1μlの70,000U/mlのDNaseI(宝酒造社製)を加えて良く混合した後、37℃で2時間インキュベートして、DNAを分解した。そして10mg/mlのリボヌクレアーゼA(シグマ社製)を1μl加え、50℃で1時間インキュベートしてRNAを分解した。最後に100μg/mlのプロテイネースK(シグマ社製)、0.1%トリトンXおよび10mM EDTAを含む100mMトリス−塩酸バッファー(pH7.8)を細胞数2×10に対して液の総量が200μlとなるように加え、37℃で16時間インキュベートした後、400nmの吸光度を測定した。
結果を表15に示す。表15に示すようにアガロビオース50、100μg/mlの濃度においてメラニン産生阻害活性が認められ、アガロビオースの美白効果が確認された。また、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオースおよび3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースに同様の効果を認めた。
Figure 0004486064
以上記載したごとく、本発明によれば、アポトーシス誘発剤、制がん剤、活性酸素産生抑制剤、過酸化脂質ラジカル産生抑制剤、NO産生抑制剤等の抗酸化剤、免疫調節剤の有効成分として有用な、3,6−アンヒドロガラクトピラノース、そのアルデヒド体およびそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物ならびに該化合物を含有する可溶性の糖化合物、例えば、当該化合物含有物のpH7未満の酸性下での酸分解および/または酵素分解により生成するアガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、カラビオース、3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトース等の機能性物質が提供される。
これらの物質は、アポトーシス誘発用医薬、制がん用医薬、活性酸素産生抑制用医薬、NO産生抑制用医薬等の抗酸化用医薬、免疫調節用医薬、抗アレルギ用医薬の有効成分として有用であり、また、これらの糖化合物から選択される糖化合物を含有、添加および/または希釈してなる食品または飲料はアポトーシス誘発作用、制がん作用、活性酸素産生抑制作用、NO産生抑制作用等の抗酸化作用、免疫調節作用、抗アレルギー作用を有する機能性食品または飲料として有用であり、がん患者やウイルス性疾患患者の病変細胞にアポトーシスを誘発し、これらの疾患の予防、症状改善に有効な食品または飲料が提供される。とりわけ、大腸がん、胃がん等消化器系のがんの場合、本発明の上記化合物を食品、飲料として経口的に摂取することによりがん細胞にアポトーシスを起こすことができるため、本発明の食品または飲料は消化器系がんの予防、症状改善に優れた効果を有している。さらに、その活性酸素産生抑制作用等の抗酸化作用により上記の食品または飲料は抗酸化ストレス用食品または飲料としても優れている。
また本発明の機能性物質は、活性酸素産生抑制用の抗酸化用糖として有用であり、本発明の抗酸化用糖を含有、希釈および/または添加してなる食品または飲料は、活性酸素等の生体内酸化物質が起因となる疾病の症状改善用食品または飲料として有用である。さらに、本発明の食品または飲料はその有効成分である3,6−アンヒドロガラクトピラノースもしくはそのアルデヒド体またはそれらの2−O−メチル化体より選択される化合物および/または該化合物を含有する糖化合物の作用により、便秘改善または予防に効果を有する。
本発明により提供される抗酸化用糖は食品または飲料に活性酸素産生抑制作用等の抗酸化性を付与する新機能性糖化合物として有用である。
また、本発明の機能性物質は鮮度保持効果を有し、食品、生鮮物の味や鮮度の保持に極めて有用である。
さらに、本発明の糖化合物を含有する化粧料は美白用、保湿用化粧料として有用である。
本発明によれば、当該機能性物質を含有、希釈および/または添加してなる酸性食品または酸性飲料も提供されるが、該食品または飲料の製造方法においては、該機能性物質の含量に影響を及ぼす因子が実質的に除去されており、極めて有用性の高い、機能性物質の高含有食品または高含有飲料が得られる。さらに、有機酸存在下で製造される酸味料も呈味性、機能性に優れた新規酸味料として有用である。
図1は、寒天の0.12N塩酸分解物のゲルろ過の溶出図を示す図である。 図2は、寒天の1N塩酸分解物のゲルろ過の溶出図を示す図である。 図3は、寒天の酸分解物のサイズ排除HPLCクロマトグラムを示す図である。 図4は、アポトーシス誘発性および制がん性物質のマススペクトルを示す図である。 図5は、アポトーシス誘発性および制がん性物質(抱水体)のH−NMRスペクトルを示す図である。 図6は、アポトーシス誘発性および制がん性物質(アルデヒド体)のH−NMRスペクトルを示す図である。 図7は、アガロビオース、アガロテトラオースおよびアガロヘキサオースの順相HPLCの溶出パターンを示す図である。 図8は、66.7分のピークのマススペクトルを示す図である。 図9は、78.5分のピークのマススペクトルを示す図である。 図10は、85.5分のピークのマススペクトルを示す図である。 図11は、3,6−アンヒドロ−L− ガラクトースのマススペクトルを示す図である。 図12は、3,6−アンヒドロ−L−ガラクトース(抱水体)のH−NMRスペクトルを示す図である。 図13は、3,6−アンヒドロ−L−ガラクトース(アルデヒド体)のH−NMRスペクトルを示す図である。 図14は、終濃度250μMのオリゴ糖を添加してHL−60細胞を培養したときの培養時間と生細胞数を示す図である。 図15は、終濃度125μMのオリゴ糖を添加してHL−60細胞を培養したときの培養時間と生細胞数を示す図である。 図16は、0.5Mリン酸中で加熱処理を行った寒天の順相HPLCの溶出パターンを示す図である。 図17は、アガロビオースの検量線を示す図である。 図18は、0.2%寒天の0.1M HCl溶液における加熱時間とアガロビオースの生成量との関係を示す図である。 図19は、0.2%寒天の0.1Mクエン酸溶液における加熱時間とアガロビオースの生成量との関係を示す図である。 図20は、500mMクエン酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図21は、500mMクエン酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図22は、1200mM乳酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図23は、1200mM乳酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図24は、1000mMリンゴ酸、80℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図25は、1000mMリンゴ酸、95℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図26は、1000mMリンゴ酸、70℃におけるアガロオリゴ糖生成を示す図である。 図27は、κ−カラゲナン酸分解物の順相HPLCクロマトグラムを示す図である。 図28は、アポトーシス誘発性および制がん性物質のマススペクトルを示す図である。 図29は、アポトーシス誘発性および制がん性物質のH−NMRスペクトルを示す図である。 図30は、セルロファインGCL−25によるゲルろ過の結果を示す図である。 図31は、セファデックスLH−20カラムによるゲルろ過の結果を示す図である。 図32は、β−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースのマススペクトルを示す図である。 図33は、β−D−ガラクトピラノシル−(1→4)−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースのH−NMRスペクトルを示す図である。 図34は、ConAによるリンパ球幼若化反応においてアガロビオース濃度とH−チミジン取込み量の関係を示す図である。 図35は、混合リンパ球反応においてアガロビオース濃度とH−チミジン取込み量の関係を示す図である。 図36は、アガロビオースを添加して、各培養条件で培養した時の、培地中のNO 濃度を示す図である。 図37は、ネオアガロビオースを添加して、各培養条件で培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。 図38は、寒天塩酸分解溶液、寒天クエン酸分解溶液を添加して培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。 図39は、3,6−アンヒドロ−D−ガラクトース、ガラクトースを添加して培養した時の培地中のNO 濃度を示す図である。 図40は、各培養条件で培養したときの培地中のNO 濃度を示す図である。 図41は、本発明のオリゴ糖の制がん活性を示す図である。 図42は、本発明のオリゴ糖のPCA反応抑制を示す図である。

Claims (1)

  1. アガロビオース、アガロテトラオース、アガロヘキサオース、アガロオクタオース、κ−カラビオースおよびβ−D−ガラクトピラノシル−3,6−アンヒドロ−2−O−メチル−L−ガラクトースからなる群より選択される少なくとも1種の糖化合物を有効成分とする美白用化粧料。
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