JP4637976B2 - Intestinal metabolism improving agent - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腸内の有機酸量を高めてpHを低下させる作用を有する腸内代謝改善剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食物繊維やオリゴ糖等の難消化性糖質は、胃や小腸で分解を受けずに大腸へ到達し、腸内細菌の発酵作用により、酢酸、プロピオン酸、酪酸、その他の有機酸に代謝される。そして、これらの有機酸は、脂質やタンパク質等と同様に大腸から吸収され、エネルギー源として利用されたり、腸管粘膜細胞の増殖や分化を促進する作用を示すことが知られている (Sakata et al., Br. J. Nutr., vol.58, p.95, 1987)。また、大腸内で有機酸が増加すると大腸内のpHが低下し、結腸ガンの発生が抑制されるという報告もある。すなわち、大腸内のpH低下により、胆汁酸やコレステロールから発癌物質を生成させる腸内細菌が減少し、その結果として、発癌物質の生成も抑制されるというものである。そして、酪酸は、ヒト結腸ガン細胞の増殖や分化を強く阻害するが、正常なヒト結腸上皮細胞の増殖や分化を促進するということも報告されている (Young,G.P., Report of the Tenth ROSS CONFERENCE on Medical Research, p.50, 1991)。さらに、結腸ガン患者の糞便のpHは、健康な人間の糞便のpHより高いという報告もあり、大腸内の有機酸が排便の促進や電解質の輸送促進等に影響を及ぼしているという報告もある。したがって、大腸内のpHを低下させることで、結腸ガン等の発生を低減させることができると共に、整腸作用を促進することができるものと考えられている（改訂新版, 食物繊維, 第一出版社発行, 1995）。
【０００３】
一方、シアリルラクトースは、Ｎ−アセチルノイラミン酸が乳糖のガラクトース残基にα２→３結合あるいはα２→６結合したシアル酸化合物であって、乳や乳製品中に微量に含まれていることが知られている。近年、このシアリルラクトースの生理効果が注目されだしており、例えば、Ｎ−アセチルノイラミン酸が乳糖のガラクトース残基にα２→３結合したシアリルラクトースは、胃炎の原因菌といわれているカンピロバクター・ピロリ(Campylobacter pylori) の粘膜への付着を阻害したり(Infect Immun., vol.56, pp.2896-2906, 1988) 、新生児における脳膜炎や敗血症の原因菌であるＳ−型大腸菌の付着を阻害すること(Acta Pediatr, vol.82, pp.6-11, 1993) 等が知られている。また、Ｎ−アセチルノイラミン酸が乳糖のガラクトース残基にα２→６結合したシアリルラクトースは、Ａ型インフルエンザウイルスのレセプターとして知られている(Nature, vol.333, pp.426-431, 1988) 。さらに、シアリルラクトースはビフィズス菌の増殖因子であるともいわれているが、in vitroの実験で発酵性を示したビフィズス菌はビフィドバクテリウム・インファンチス(Bifidobacterium infantis) のみであることが報告されている(Idota,T., Biosci. Biotech. Biochem., vol.58, p.1720, 1994）。
【０００４】
なお、ビフィドバクテリウム・インファンチス(Bifidobacterium infantis) は、ヒト乳児期の腸内優勢菌であることが知られているが、加齢に伴い減少し、成人においては殆ど検出されないビフィズス菌である。したがって、成人にシアリルラクトースを摂取させたとしても、ビフィズス菌が増殖することは期待できない。また、ビフィズス菌は糖質を発酵して酢酸と乳酸を３：２の割合で産生するという特徴的な性質を有する腸内細菌であることが知られている (森下芳行, 腸内フローラの構造と機能, pp.110-114, 1990) 。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、種々のオリゴ糖が有する生理機能について探索を進めていたところ、シアリルラクトースを摂取すると腸内発酵により有機酸が生成して腸内pHが低下するということを見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本発明は、シアリルラクトースを有効成分とする腸内のpHを低下させる作用を有する腸内代謝改善剤を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、有効成分としてシアリルラクトース又はその塩類を使用する。シアリルラクトースとしては、乳由来のシアリルラクトース又はその塩類が望ましい。なお、乳由来のシアリルラクトースは、例えば、シアル酸含有オリゴ糖の分離方法 (特開平7- 79800号公報) に開示されている方法に従って製造することができる。すなわち、チーズを製造する際に排出されるホエーを限外濾過膜で処理して蛋白質を除去し、これを擬似移動床式クロマト分離装置（ＳＭＢ）で処理することにより、５重量％程度のシアリルラクトースを含有する画分を得る。そして、この画分をロータリーエバポレーターで濃縮し、アニオン交換樹脂にシアリルラクトースを吸着させ、脱イオン水で中性糖を溶出した後、吸着したシアリルラクトースをグラジェント法により酢酸ナトリウムで溶出し、さらに、電気透析で脱塩し、減圧濃縮後、凍結乾燥することにより高純度のシアリルラクトースを得ることができる。また、ウシ初乳由来のシアリルラクトース及びヒト乳由来のシアリルラクトースが市販されている。また、シアリルラクトースの塩類としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩やカルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩を例示することができる。
【０００７】
次に、シアリルラクトースの製造法を参考例を挙げて具体的に説明する。
【参考例１】
チーズ製造に際して排出されたホエー1,500lを限外濾過膜 (Cefilt, 分画分子量 10kDa, 膜面積 1.4m², ＮＧフィルテック）で処理して蛋白質を除去し、さらに、シーディングにより乳糖結晶を除去し、得られる乳糖結晶母液をエバポレーターで濃度30％まで濃縮した後、擬似移動床式クロマト分離装置（ＳＭＢ）で処理して処理液とした。なお、溶離液は脱イオン水を使用し、ＳＭＢは、カラムの直径25mm、長さ460mm の８塔型で、各々カチオン交換樹脂UBK510L(三菱化成) の対イオンをNa型として充填した。また、ＳＭＢの運転条件は、処理液供給量 3.4ml/min、溶離液供給量 5.8ml/min、ラフィネート抜き出し量 4.2ml/min、エキストラクト抜き出し量 5.0ml/min、カラム温度10℃、ステップ時間7.40分とした。このようにして、乳糖結晶母液濃縮液 31lを処理したところ、エキストラクトに乳糖等を含む非酸性糖画分 38lを、また、ラフィネートにシアリルラクトースを含む画分 46lをそれぞれ得た。
【０００８】
次に、このラフィネートをロータリーエバポレーターで濃縮し、直径40cm×70cmのアニオン交換樹脂(Dow 1, 酢酸型）カラムに通液してシアリルラクトースを吸着させた。そして、充分量の水を通液して中性糖を溶出した後、０〜0.06M の酢酸ナトリウムで吸着していたシアリルラクトースをグラジェント溶出した。この溶出条件によりシアリルラクトースは完全に分離、回収することができた。さらに、得られたシアリルラクトース溶出液を脱塩し、濃縮した後、凍結乾燥してシアリルラクトースの白色粉末480gを得た。なお、高速液体クロマトグラフィーでこのシアリルラクトースの純度を測定したところ、純度は97％以上であった。
【０００９】
このようにして得られたシアリルラクトースの腸内代謝改善効果は、次の通りであった。
【試験例１】
参考例１で得られたシアリルラクトースを使用し、腸内pH及び各有機酸量を調べた。なお、実験動物として８週齢のＳＤ系雄ラット（日本チャールズリバー）を使用した。まず、全てのラットを標準食(AIN-93 G)で７日間予備飼育した後、１群６匹からなる５群に分け、表１に示した組成の飼料をそれぞれの群に投与した。
【００１０】
【表１】

【００１１】
ラットの飼育は、湿度60％、室温24℃、light-darkコントロール12時間の条件下で行い、ラットに飼料及びイオン交換水を自由に摂取させて２週間飼育した。そして、２週間後、ラットをエチルエーテルで麻酔して盲腸を摘出し、盲腸の重量を測定した後、盲腸内容物を採取してpH及び各有機酸量を測定した。図１にpHを、表２に各有機酸量をそれぞれ示す。
【００１２】
【表２】

【００１３】
シアリルラクトース投与群の盲腸内容物のpHはpH６以下で、他の群と比較して有意に低いことが判った。また、シアリルラクトース投与群の盲腸内容物の総有機酸量は、他の群と比較して有意に増加していた。なお、シアリルラクトース投与群の盲腸内容物の各有機酸量については、他の群と比較して乳酸量が高い傾向であったものの有意な差は認められなかった。したがって、シアリルラクトースの投与による盲腸内pHの低下は、ビフィズス菌以外の腸内細菌の発酵により生成した有機酸の影響によるものであると考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明では、腸内代謝改善剤の有効成分として、シアリルラクトースを使用する。このシアリルラクトースは白色の粉末状もしくは固形状であり、担体、その他製剤に用いられる慣用の成分と共に、あるいはそのままで製剤化すれば良い。製剤の形態としては、通常、糖衣錠やタブレット等の錠剤、顆粒剤、液剤、カプセル等として、経口的に投与できる医薬とすれば良い。また、このシアリルラクトース製剤を栄養組成物等を含む飲食品に添加して使用しても良い。このような飲食品としては、例えば、高齢者用機能性食品等、あるいはヨーグルト、チーズ、パン、飲料等を挙げることができる。なお、腸内代謝改善効果を発揮させるためには、成人一日当たり少なくとも 10mg/kg体重、望ましくは30〜100mg/kg体重のシアリルラクトースを摂取させると良い。
【００１５】
【実施例１】
参考例１で得られたシアリルラクトース1.1gを日本薬局方の内服用ゼラチンカプセル０００号に充填し、腸内代謝改善剤を製造した。
【００１６】
【参考例２】
生乳５kg、脱脂乳 0.5kg、バター140g及び温水 3.6kgを混合した混合乳に、シアリルラクトース 40gを加えてホモゲナイザーで均質化し、95℃で10分間殺菌した後、42℃まで冷却して原料ミックスとした。この原料ミックスに、ラクトバチルス・ブルガリクス(Lactobacillus bulugaricus)及びストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus) の混合スターターを接種した後、500ml容量の紙容器に充填した。そして、42℃で４時間発酵させ、腸内代謝改善作用を賦与したヨーグルトを製造した。なお、このヨーグルトには、100g当たり0.4gのシアリルラクトースが含まれていた。
【００１７】
【発明の効果】
シアリルラクトースは、腸内の各有機酸量を高めてpHを低下させることにより腸内代謝改善効果を発揮するので、医薬や飲食品の素材として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験例１の飼料を投与したラットの盲腸内容物のpHを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is related to intestinal metabolism improving agent having an effect of lowering the pH by increasing the organic acid content in the intestine.
[0002]
[Prior art]
Indigestible carbohydrates such as dietary fiber and oligosaccharides reach the large intestine without being decomposed in the stomach and small intestine, and are metabolized to acetic acid, propionic acid, butyric acid, and other organic acids by fermentation of intestinal bacteria. The These organic acids, like lipids and proteins, are absorbed from the large intestine and are known to be used as an energy source and to promote the proliferation and differentiation of intestinal mucosal cells (Sakata et al. Br. J. Nutr., Vol.58, p.95, 1987). In addition, there is a report that when the organic acid increases in the large intestine, the pH in the large intestine decreases and the occurrence of colon cancer is suppressed. That is, intestinal bacteria that produce carcinogens from bile acids and cholesterol are reduced due to a decrease in pH in the large intestine, and as a result, the production of carcinogens is also suppressed. Butyrate has also been reported to strongly inhibit the growth and differentiation of human colon cancer cells but promotes the growth and differentiation of normal human colon epithelial cells (Young, GP, Report of the Tenth ROSS CONFERENCE on Medical Research, p.50, 1991). In addition, there are reports that the fecal pH of colon cancer patients is higher than that of healthy human feces, and there are also reports that organic acids in the large intestine have an effect on facilitation of defecation and transport of electrolytes. . Therefore, it is thought that by reducing the pH in the large intestine, it is possible to reduce the occurrence of colon cancer and the like, and to promote the intestinal regulation (revised edition, dietary fiber, first publication) Published by company, 1995).
[0003]
On the other hand, sialyl lactose is a sialic acid compound in which N-acetylneuraminic acid is α2 → 3 bonded or α2 → 6 bonded to a galactose residue of lactose, and is contained in a trace amount in milk and dairy products. Are known. In recent years, the physiological effect of sialyl lactose has attracted attention. For example, sialyl lactose in which N-acetylneuraminic acid is α2 → 3 linked to a galactose residue of lactose is known to be a cause of gastritis, Campylobacter pylori. Inhibits adherence of (Campylobacter pylori ) to mucous membranes (Infect Immun., Vol.56, pp.2896-2906, 1988) or inhibits adherence of S-type Escherichia coli, which is the causative agent of encephalitis and sepsis in neonates (Acta Pediatr, vol.82, pp.6-11, 1993) etc. are known. Sialyl lactose in which N-acetylneuraminic acid is α2 → 6 linked to the galactose residue of lactose is known as a receptor for influenza A virus (Nature, vol.333, pp.426-431, 1988). . Furthermore, sialyl lactose is said to be a growth factor for bifidobacteria, but the only bifidobacteria that showed fermentability in in vitro experiments were reported to be Bifidobacterium infantis. (Idota, T., Biosci. Biotech. Biochem., Vol. 58, p. 1720, 1994).
[0004]
Bifidobacterium infantis (Bifidobacterium infantis ) is known to be the dominant intestinal bacterium in the human infant stage, but it decreases with age and is hardly detected in adults. is there. Therefore, even if sialyl lactose is ingested by an adult, it cannot be expected that Bifidobacteria will grow. Bifidobacteria are known to be enteric bacteria that have the characteristic properties of fermenting carbohydrates to produce acetic acid and lactic acid in a ratio of 3: 2 (Yoshiyuki Morishita, Structure of intestinal flora And functions, pp.110-114, 1990).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of searching for physiological functions of various oligosaccharides, the present inventors have found that ingestion of sialyl lactose produces an organic acid by intestinal fermentation and lowers the intestinal pH. It came to complete. Accordingly, the present invention shall be the object of providing intestinal metabolism improving agent having an effect of lowering the pH of the intestine as an active ingredient sialyllactose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, sialyl lactose or a salt thereof is used as an active ingredient. As sialyl lactose, milk-derived sialyl lactose or salts thereof are desirable. Sialyl lactose derived from milk can be produced, for example, according to a method disclosed in a method for separating sialic acid-containing oligosaccharides (Japanese Patent Laid-Open No. 7-79800). That is, whey discharged when producing cheese is treated with an ultrafiltration membrane to remove protein, and this is treated with a simulated moving bed type chromatographic separation device (SMB) to obtain about 5% by weight of sialyl. A fraction containing lactose is obtained. Then, this fraction is concentrated with a rotary evaporator, sialyllactose is adsorbed on an anion exchange resin, neutral sugar is eluted with deionized water, and the adsorbed sialyllactose is eluted with sodium acetate by a gradient method. High-purity sialyl lactose can be obtained by desalting by electrodialysis, concentration under reduced pressure, and freeze-drying. Also, sialyl lactose derived from bovine colostrum and sialyl lactose derived from human milk are commercially available. Examples of sialyl lactose salts include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, and alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt.
[0007]
Next, a method for producing sialyl lactose will be specifically described with reference to a reference example.
[Reference Example 1]
1,500 liters of whey discharged during cheese production was treated with an ultrafiltration membrane (Cefilt, molecular weight cut off 10 kDa, membrane area 1.4 m ² , NG Filtech) to remove proteins, and seeding to remove lactose crystals The lactose crystal mother liquor obtained was concentrated to 30% with an evaporator and then treated with a simulated moving bed chromatographic separation apparatus (SMB) to obtain a treatment liquid. The eluent used was deionized water, and the SMB had a column diameter of 25 mm and a length of 460 mm. Each column was filled with a counter ion of the cation exchange resin UBK510L (Mitsubishi Kasei) as Na type. The operating conditions of SMB were as follows: processing solution supply rate 3.4 ml / min, eluent supply rate 5.8 ml / min, raffinate extraction rate 4.2 ml / min, extract extraction rate 5.0 ml / min, column temperature 10 ° C, step time 7.40 minutes. When the lactose crystal mother liquor concentrate 31 l was treated in this way, 38 l of a non-acidic sugar fraction containing lactose or the like in the extract and 46 l of a fraction containing sialyl lactose in the raffinate were obtained.
[0008]
Next, the raffinate was concentrated by a rotary evaporator and passed through an anion exchange resin (Dow 1, acetic acid type) column having a diameter of 40 cm × 70 cm to adsorb sialyl lactose. Then, a sufficient amount of water was passed through to elute neutral sugars, and then sialyl lactose adsorbed with 0 to 0.06 M sodium acetate was gradient eluted. Under this elution condition, sialyl lactose could be completely separated and recovered. Further, the obtained sialyl lactose eluate was desalted, concentrated, and lyophilized to obtain 480 g of sialyl lactose white powder. In addition, when the purity of this sialyl lactose was measured by high performance liquid chromatography, the purity was 97% or more.
[0009]
The effect of improving the intestinal metabolism of sialyllactose thus obtained was as follows.
[Test Example 1]
Using the sialyl lactose obtained in Reference Example 1, the intestinal pH and the amount of each organic acid were examined. In addition, 8-week-old SD male rats (Nippon Charles River) were used as experimental animals. First, all the rats were preliminarily raised on a standard diet (AIN-93 G) for 7 days, then divided into 5 groups each consisting of 6 animals, and a feed having the composition shown in Table 1 was administered to each group.
[0010]
[Table 1]

[0011]
Rats were raised under the conditions of 60% humidity, room temperature of 24 ° C., and light-dark control for 12 hours. The rats were allowed to freely feed and ion-exchanged water for 2 weeks. Two weeks later, the rats were anesthetized with ethyl ether, the cecum was removed, the weight of the cecum was measured, the contents of the cecum were collected, and the pH and the amount of each organic acid were measured. FIG. 1 shows the pH, and Table 2 shows the amount of each organic acid.
[0012]
[Table 2]

[0013]
The pH of the cecal contents in the sialyl lactose administration group was pH 6 or less, which was found to be significantly lower than in the other groups. Moreover, the total organic acid amount of the cecal contents of the sialyl lactose administration group was significantly increased as compared with the other groups. In addition, about each organic acid amount of the cecal contents of a sialyl lactose administration group, although the amount of lactic acid tended to be high compared with the other groups, a significant difference was not recognized. Therefore, the decrease in cecal pH due to administration of sialyl lactose is considered to be due to the influence of organic acids produced by fermentation of intestinal bacteria other than bifidobacteria.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, sialyl lactose is used as an active ingredient of the intestinal metabolism improving agent. This sialyl lactose is in the form of a white powder or solid, and may be formulated together with or as a carrier or other conventional ingredients used in the formulation. The form of the preparation may be a drug that can be administered orally, usually as a tablet such as a sugar-coated tablet or tablet, a granule, a liquid, a capsule or the like. Moreover, you may use this sialyl lactose formulation , adding to food-drinks containing a nutritional composition etc. Examples of such foods and drinks include functional foods for elderly people, yogurt, cheese, bread, beverages, and the like. In order to exert an effect of improving intestinal metabolism, it is recommended to take at least 10 mg / kg body weight, preferably 30-100 mg / kg body weight of sialyl lactose per day for an adult.
[0015]
[Example 1]
1.1 g of sialyl lactose obtained in Reference Example 1 was filled into gelatin capsule No. 000 for internal use of the Japanese Pharmacopoeia to produce an intestinal metabolism improving agent.
[0016]
[ Reference Example 2]
After mixing 5 kg of raw milk, 0.5 kg of skim milk, 140 g of butter and 3.6 kg of warm water, add 40 g of sialyl lactose, homogenize with a homogenizer, sterilize at 95 ° C for 10 minutes, cool to 42 ° C and mix with the raw material mix did. This raw mix was inoculated with a mixed starter of Lactobacillus bulugaricus and Streptococcus thermophilus and then filled into a 500 ml paper container. And it fermented at 42 degreeC for 4 hours, and the yoghurt which gave the intestinal metabolism improvement effect was manufactured. This yogurt contained 0.4 g of sialyl lactose per 100 g.
[0017]
【The invention's effect】
Since sialyl lactose exhibits an effect of improving intestinal metabolism by increasing the amount of each organic acid in the intestine and lowering the pH, it is useful as a material for drugs and foods and drinks.
[Brief description of the drawings]
1 shows the pH of the cecal contents of rats administered with the diet of Test Example 1. FIG.

Claims (1)

シアリルラクトース又はその塩類を有効成分とする腸内のpHを低下させる作用を有する腸内代謝改善剤。 An intestinal metabolism-improving agent having an action of lowering intestinal pH, comprising sialyl lactose or a salt thereof as an active ingredient.

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