JP7044306B2 - ロイシン血中濃度上昇促進剤及びその用途 - Google Patents
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Description
[2]前記ナノ粒子がさらに多糖類を含む前記[1]の血中ロイシン濃度上昇促進剤である。
[5]前記工程(A)において、さらに多糖類を含有する調合液を調製する前記[4]の血中ロイシン濃度上昇促進剤の製造方法である。
[6]前記工程(B)において、加熱処理を70~98℃で、2~180分間行う前記[4]または[5]の血中ロイシン濃度上昇促進剤の製造方法である。
本発明において、「血中ロイシン濃度上昇促進剤」とは、血中ロイシン濃度上昇促進効果を有する剤をいい、具体的には、ヒトを含む動物(例えば、哺乳動物、爬虫類、鳥類など、以下、対象ともいう)が摂取した場合に、摂取しない場合と比較して、対象の血中のロイシン濃度を増加できる効果を有する剤をいう。
例えば、対象がヒトの場合には、本発明の「血中ロイシン濃度上昇促進剤」を対象が摂取後、10分~120分(好ましくは、10~60分)程度で血中のロイシン濃度が上昇し、その後、約24~36時間までの間、対照の「ホエイタンパク質-ロイシン混合物」を対象が摂取した場合と比較して、高レベルのロイシン血中濃度を保持する。従って、本発明の好ましい態様によれば、本発明の血中ロイシン濃度上昇促進剤は、「血中ロイシン濃度高レベル長時間保持剤」としても好適である。
前記ナノ粒子は、カテキン、ホエイタンパク質およびロイシンを含有する溶液を加熱処理することで、ホエイタンパク質がナノ粒子化して得られるものである。
前記ナノ粒子の構造については、詳しくは明らかではないが、ナノ粒子化したホエイタンパク質の表面にロイシンが吸着している状態であると推測される。
カテキン、ホエイタンパク質、およびロイシンを混合して調合液を調製する工程(A)、
工程(A)で得られた調合液を加熱処理してナノ粒子を生成させることでナノ粒子含有液を得る工程(B)、および
工程(B)で得られたナノ粒子含有液を乾燥して、ナノ粒子含有粉末を得る工程(C)
を経ることにより製造することができる。
〔工程(A)〕
本工程では、カテキン、ホエイタンパク質、およびロイシンの三つの原料を混合して調合液を調製する。具体的には、カテキンとホエイタンパク質とロイシンを、水または含水有機溶媒または有機溶媒に溶解または分散させて、これらを均一に含む調合液を調製する。
ナノ粒子の作製を効率よく行う面から、工程(A)において調製される調合液中のホエイタンパク質量としては、好ましくは0.2~7%重量%、より好ましくは0.2~6重量%、さらに好ましくは0.2~5重量%である。
ナノ粒子の作製を効率よく行う面から、工程(A)において調製される調合液中のロイシン量は、好ましくはホエイタンパク質量の0.5~2重量%、より好ましくは0.5~1.5重量%、最も好ましくは0.5~1.2重量%に調製することが好ましい。
本工程では、前記工程(A)で作製した調合液を加熱することでロイシン担持ナノ粒子を生成させる。また、本工程では、平均粒子径40~200nmのロイシン担持ナノ粒子を効率よく得る観点から、好ましくは70~98℃で2~120分間、より好ましくは70~90℃で2~160分間、さらに好ましくは75~85℃で2~180分間処理することが望ましい。なお、加熱処理は、前記の調合液を撹拌しながら行うことが好ましい。本発明において「撹拌」とは、容器内の内容物が混合されることを意味する。具体的には、撹拌は、撹拌棒等を使用して手動で行なってもよいし、マグネチックスターラやミキサーなど攪拌機を使用して行ってもよい。
本工程では前記工程(B)で得られたロイシン担持ナノ粒子含有調合液を乾燥させて固体状のロイシン担持ナノ粒子を得る。本工程において、前記工程(B)で得られた希釈液中に形成されているロイシン担持ナノ粒子に乾燥処理をさらに施すことで、物性の安定した固体状のロイシン担持ナノ粒子を作製することができる。乾燥方法としては、噴霧乾燥、加熱減圧乾燥などが挙げられる。
結合剤としては、例えば、単シロップ、ブドウ糖液、デンプン液、ゼラチン溶液、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、セラック、メチルセルロース、エチルセルロース、水、エタノール、リン酸カリウム及びこれらの混合物等が挙げられる。
安定化剤としては、例えば、ピロ亜硫酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、チオグリコール酸、チオ乳酸及びこれらの混合物等が挙げられる。
pH調整剤及び緩衝剤としては、例えば、クエン酸ナトリウム、クエン酸、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム及びこれらの混合物等が挙げられる。
本発明の持久力向上用飲食品組成物は、前記血中ロイシン濃度上昇促進剤を有効成分として含有する。
ここで、「有効成分」とは、持久力向上効果を奏する上で必要とされる成分のことを意味する。一つの好ましい態様として、「有効成分」とは、血中ロイシン濃度を高レベルに長時間にわたって保持する必要がある対象のために、血中ロイシン濃度を高レベルに長時間にわたって保持する効果を奏する上で必要とされる成分のことを意味する。
前記「運動」とは身体活動を意味する。例えば、マラソン、陸上中・長距離、自転車ロード、トライアスロン、クロスカントリー、水泳中・長距離、スピードスケート長距離、サッカー、バスケットボール、ラグビーなどの持久力を必要とするスポーツ、労働、歩く、立つ等の日常の全ての動作が含まれる。
前記「筋肉労作」とは、筋肉を動かすことを意味する。
また、「持久力向上作用」とは、運動・筋肉労作における持久力向上作用を意味し、その継続してできる能力が増強される作用、例えば、具体的には運動・筋肉労作の継続時間が延びることにより確認することができる。例えば、「長時間運動やスポーツをし続けることができる」、「長く仕事をしていても疲れない」、「毎日の生活で疲れが残らない」等を挙げることができる。
従って、本発明の血中ロイシン濃度上昇促進剤または持久力向上用飲食品組成物を摂取する対象とは、例えば、スポーツ選手、スポーツ愛好者(アスリート)などに限らず、健康増進、運動能力向上、疲労の回復、または持久力の向上を必要としている対象が挙げられる。また、この対象には、ヒト以外の動物(馬、牛などの家畜、犬、猫などの愛玩動物、動物園などで飼育されている鑑賞動物など)であってもよい。
例えば、嗜好性の付与を目的に、甘味料(砂糖類、液糖類、果糖、麦芽糖、三温糖など)、糖アルコール(エリスリトールなど)、高甘味度甘味料(ステビア、アスパルテーム、スクラロース、アセスルファムカリウム)、酸味料、増粘多糖類、香料、果汁、野菜汁などを添加することができる。また、機能付与を目的に、ミネラル類(カルシウム、鉄、マンガン、マグネシウム、亜鉛など)、ビタミン類、機能性素材、プロバイオティクス乳酸菌などを添加して、本発明の持久力向上用飲食品組成物とすることができる。
前記容器は、紙、袋、箱、缶、ビンなど、公知のものを使用することができる。
前記容器の容量は、特に制限はなく、例えば、1~5000g、好ましくは2~4000g、より好ましくは3~3000gである。なかでも、ファミリーサイズの場合には、例えば、300~5000g、好ましくは300~4000g、より好ましくは300~3000gであり、パーソナルサイズの場合、例えば、1~500g、好ましくは2~250g、より好ましくは3~200gである。
前記容器は、紙容器、ソフトバック、ペットボトル、缶、ビンなどの公知の容器を使用することができる。
前記容器の容量は、特に制限はなく、例えば、1~5000g、好ましくは2~4000g、より好ましくは3~3000gである。なかでも、ファミリーサイズの場合には、例えば、300~5000g、好ましくは300~4000g、より好ましくは300~3000gであり、パーソナルサイズの場合、例えば、10~500g、好ましくは20~500g、より好ましくは30~500gである。
「一食あたりの単位包装形態」では、例えば、液状の飲料、ゲル状・糊状・ペースト状のゼリー、粉末状・顆粒状・カプセル状・ブロック状の固体状の食品などの場合には、金属缶、ガラスビン(ボトルなど)、プラスチック容器(ペットボトルなど)、パック、パウチ、フィルム容器、紙箱などの包装容器で特定量(用量)を規定できる形態、あるいは、一食あたりの摂取量(用法、用量)を包装容器やホームページなどに表示することで特定量を規定できる形態が挙げられる。本発明の持久力向上用飲食品組成物は、一口サイズのブロック状や、一飲みで摂取できるミニ缶飲料など、どのような形態であっても、摂取・嚥下が容易であり、子供や高齢者にとっての利便性を向上させることができる。
図1に、ロイシン担持ナノホエイの製造方法を示した。
まず、(1)蒸留水1000mLにカテキン含量70%の緑茶抽出物(商品名:サンフェノン90S、太陽化学株式会社製)1.14gを加え、(2)よく撹拌することでカテキン水溶液を調製した(カテキン濃度800mg/L)。
次いで、(3)ホエイタンパク質(商品名:エンラクトSAT、日本新薬株式会社製)50g、ロイシン0.5gを加え、(4)よく撹拌することでロイシン-ホエイタンパク質-カテキン水溶液を調製した。
さらに、(5)予め蒸留水で1%の濃度になるように調製した増粘多糖類(商品名:グリロイド3C、DSP五協フード&ケミカル株式会社製)溶液を0.5mL加え、(6)よく撹拌することでロイシン-ホエイタンパク質-カテキン-増粘多糖類水溶液を調製した〔工程(A)〕。
なお、噴霧乾燥の条件としては、入口温度160℃、出口温度60℃、乾燥空気量0.4m3/min、噴霧圧力50kPa、流速400mL/hとした。
得られたナノ粒子粉末を再度水に分散させ、ゼータ電位・ナノ粒子径測定システム(ベックマン・コールター株式会社製、「DelsaMax PRO」)を用いて平均粒子径を測定したところ、平均粒子径は90nmであった。
ホエイタンパク質-ロイシン混合物は、(7)加熱処理によるナノ化処理を行わないこと以外、実施例1と同一である。
すなわち、まず、(1)蒸留水1000mLにカテキン含量70%の緑茶抽出物(商品名:サンフェノン90S、太陽化学株式会社製)1.14gを加え、(2)よく撹拌することでカテキン水溶液を調製した(カテキン濃度800mg/L)。
次いで、(3)ホエイタンパク質(商品名:エンラクトSAT、日本新薬株式会社製)50g、ロイシン0.5gを加え、(4)よく撹拌することでロイシン-ホエイタンパク質-カテキン水溶液を調製した。
次いで、(5)予め蒸留水で1%の濃度になるように調製した増粘多糖類(商品名:グリロイド3C、DSP五協フード&ケミカル株式会社製)溶液を0.5mL加え、(6)よく撹拌することでロイシン-ホエイタンパク質-カテキン-増粘多糖類水溶液を調製した。
試験検体として実施例1で得られたロイシン担持ナノホエイ1.72g、対照検体である比較例1で得られたホエイタンパク質-ロイシン混合物粉末1.72g(ナノ化していないこと以外は、前記ロイシン担持ナノホエイと、ロイシン量もホエイタンパク質量も同一にしたもの)を、それぞれ21mLの蒸留水に懸濁し、そのうち3mLを6週齢のSD雄性ラット5匹ずつに胃内投与した。各食品の投与量はラットの体重あたりに換算すると1.06g/kgとなるように投与した。投与後0.5、1、2、4、6、8、24時間後に採血し、血漿中のロイシン濃度を測定した。
一方、対照であるホエイ+ロイシン溶液を投与したラットでは、血中ロイシン濃度が投与前に約2.1mg/dlであったのに比べて、投与後の0.5時間では約5.9mg/dlにまで高くなったのち、投与後2時間では約2.2mg/dl、4時間では約2.1mg/dl、6時間では約1.9mg/dl、8時間では約2.1mg/dl、24時間では時間では約1.8mg/dlと投与後4時間で投与前と同じかレベルに戻り、それ以降では低いレベルのままであった。
特にナノホエイ+ロイシン溶液を胃内投与したラットは、投与後2、4、6、8、24時間の各時点でいずれも、ホエイ+ロイシン溶液を胃内投与したラットに比べて、血中ロイシン濃度が、投与後2時間では約13.4%、4時間では約15.0%、6時間では約27.4%、8時間では約9.9%、24時間では時間では約34.9%有意に高く維持されていた。
これらの結果より、ロイシンを担持させたナノホエイは、ホエイに単にロイシンを混合したものと比較して、投与後、24時間にわたって血中ロイシン濃度を高く維持する作用のあることがわかった。
4週齢のC57BL/6J雄性マウスを、暗期と明期が12時間おきに入れ替わる飼育室にて1週間予備飼育した。その後、暗期に切り替わる3時間前の16時から絶食・絶水を開始し、回転かご付きチャンバー(株式会社シンファクトリー社製)に訓化させた。19時に、試験検体としてナノホエイ+1%ロイシン、対照検体としてホエイ+1%ロイシン(各食品を8.74gを40mLの蒸留水に懸濁させたもの)をマウス(ナノホエイ群7匹、ホエイ群6匹)に体重あたりの投与量がそれぞれ8.74g/kgになるように胃内投与し、暗期12時間のエネルギー代謝ならびに自発運動量(かごの直径15cmと回転数から移動距離を算出)を測定した。
暗期全体ではナノホエイ+1%ロイシン摂取はホエイ+1%ロイシンと比較して酸素消費量及び呼吸商に影響を与えなかったが、暗期後半(破線で示した300分以降)においては、ナノホエイ群にて酸素消費量が高い傾向が確認できた。
前記の傾向は24時間まで続いた。酸素は体内で化学的なエネルギーを作るときに使われるが、その消費量が多いほどより多くのエネルギーが作り出される。エネルギーの生産量が多いほど身体を長く動かすことができるので、酸素消費量の増加は持久力の増加と直結していると評価することができる。
さらに、ナノホエイ群では酸素消費量が高い個体ほど移動距離が長い傾向が見られたのに対し、ホエイ群ではそのような傾向は見られなかった(図9)。これらの結果より、ナノホエイ+ロイシン投与により運動持久力が高まり、後半の運動パフォーマンスがホエイ+ロイシン投与に比べて落ちにくいことがわかった。
なお、前記の傾向は24時間まで続いた。
Claims (6)
- カテキン、ホエイタンパク質およびロイシンを含むナノ粒子を有効成分として含有し、
ゼータ電位・ナノ粒子径測定システム(ベックマン・コールター株式会社製、「DelsaMax PRO」)で測定した前記ナノ粒子の平均粒子径が40~200nmである、血中ロイシン濃度上昇促進剤。 - 前記ナノ粒子がさらに多糖類を含む請求項1に記載の血中ロイシン濃度上昇促進剤。
- 請求項1または2に記載の血中ロイシン濃度上昇促進剤を有効成分として含む、持久力向上用飲食品組成物。
- カテキン、ホエイタンパク質、およびロイシンを混合して調合液を調製する工程(A)、
工程(A)で得られた調合液を加熱処理してナノ粒子を生成させることでナノ粒子含有液を得る工程(B)、および
工程(B)で得られたナノ粒子含有液を乾燥して、ナノ粒子含有粉末を得る工程(C)
を有し、
ゼータ電位・ナノ粒子径測定システム(ベックマン・コールター株式会社製、「DelsaMax PRO」)で測定した前記ナノ粒子含有粉末の平均粒子径が40~200nmである、血中ロイシン濃度上昇促進剤の製造方法。 - 前記工程(A)において、さらに多糖類を含有する調合液を調製する請求項4記載の血中ロイシン濃度上昇促進剤の製造方法。
- 前記工程(B)において、加熱処理を70~98℃で、2~180分間行う請求項4または5に記載の血中ロイシン濃度上昇促進剤の製造方法。
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