TWI392496B - 具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物及含其之飲料 - Google Patents

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Description

具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物及含其之飲料
本發明是有關於具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，其包括寡糖，寡糖包括甘露糖作為組成份糖類，以及有關於包括該組成物的食品或飲料。本發明也有關於未使用的資源之有效用途。
幾乎所有咖啡萃取的殘留物先前都已被燃燒或被處理為工業廢棄物。部分咖啡萃取的殘留物近來已使用作為堆肥原料或活性炭原料，然而，有鑑於未使用的資源之先進的利用，這些原料是不足的；因此，建立進一步的方法以先進的利用咖啡萃取的殘留物，代表一種重要的挑戰。
與生活方式有關的疾病，例如，在近年快速增加的糖尿病、高血壓及高脂血症，被視為是與飲食生活緊密相關，以及重點是放在其藉由改善的飲食生活之預防。目前糖尿病發生的狀況是特別嚴重的；在日本，每六個成人中有一個被判斷為符合患病者或其可能的患病者。第2型糖尿病(其佔糖尿病的90%或更多)係結合胰島素作用的減少而發生，其係受到從胰臟β－細胞之減少的胰島素分泌以及在其標的器官中減少的胰島素靈敏性而誘發，共同產生血糖過高症。此外，一旦發生血糖過高症，則由於葡萄糖毒性而會有進一步的胰島素抗性，導致產生惡性循環。糖尿病很少在早期產生個體的徵兆；因此，這個疾病通常也由於其發展而導致嚴重的併發症，例如，附帶的視網膜病變、腎臟病變以及神經病變。改善胰島素抗性的作用劑(例如，噻唑啶衍生物)係使用作為其治療作用劑，但也已被報導由於長期的使用而產生副作用。因此，或許重要的是，經由日常飲食，不僅要預防糖尿病的發作，而且即使在發作之後也要以更溫和的狀態抑制及改善其發展，這可符合預防醫學。這顯示出，在糖尿病發作的早期，抑制及預防代表糖尿病及血糖過高症關鍵原因之胰島素抗性是非常重要的。因此，已經開始尋找具有治療及預防糖尿病的效果之物質以及對其作用機轉的研究；大豆異黃酮作為食品衍生的成分之治療及預防糖尿病之效果已被報導。然而，異黃酮的功效是低的，以及擔心是存在於其過度攝取對於荷爾蒙平衡的影響。本發明的申請人先前已發現，一種伴隨優異的雙歧菌生長活性之小腸調控功能、一種改善血清脂肪水平的功能等等，是由具有聚合度1至10(含)的甘露寡糖所顯示，其糖鏈具有除了甘露糖殘基以外的低含量糖殘基，以及其可得自富含甘露糖的食材，主要是萃取的咖啡殘留物之水解產物。參見日本專利公開號2003－000211、日本專利公開號2003－000196以及日本專利公開號2003－286166，其全部都以引用方式納入本文中。
然而，在本發明的這個時間之前，完全不知道治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果是否存在於甘露寡糖中。
本發明提供具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的安全、經濟及便利的食品或飲料，而不會涉及明顯改變的飲食生活習慣。
由於對於解決上述問題的廣泛研究，因此，本發明的發明人已發現，甘露寡糖具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果，其糖鏈具有除了甘露糖殘基以外的低含量糖殘基，以及其具有2至10(含)的聚合度或甘露寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是連結在一起，係得自富含甘露糖的食材，主要是萃取的咖啡殘留物之水解產物，藉此完成本發明。此外，也已發現可獲得無色及無酸的甘露寡糖，其糖鏈具有除了甘露糖殘基以外的低含量糖殘基，以及其具有2至10(含)的聚合度，以引人注目地擴大甘露寡糖應用到食品產物的範疇。
因此，本發明的各種具體實例包括，但並不限於下列：1.用於治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症的食品或飲料，其包括寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是以0.15至10重量%的濃度而連結在一起；2.用於在葡萄糖裝載期間抑制血糖水平增加的食品或飲料，其包括寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是以0.15至10重量%的濃度而連結在一起；3.用於降低血糖水平的食品或飲料，其包括寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是以0.15至10重量%的濃度而連結在一起；4.用於改善胰島素抗性的食品或飲料，其包括寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是以0.15至10重量%的濃度而連結在一起；5.如上述具體實例1至4任一個中所說明的食品或飲料，其中寡糖係其在每個分子中的甘露糖單元數目是2至6的寡糖；6.如上述具體實例1至5任一個中所說明的食品或飲料，其中寡糖係藉由將甘露聚糖進行水解作用處理所獲得之寡糖；7.如上述具體實例6中所說明的食品或飲料，其中甘露聚糖是得自咖啡豆及/或咖啡萃取的殘留物；8.如上述具體實例1至7任一個中所說明的食品或飲料，其中寡糖是β－1,4－甘露寡糖；9.如上述具體實例1至8任一個中所說明的飲料，其中飲料是液體咖啡飲料、液體茶飲料、液體果汁飲料、即溶咖啡、粉末狀咖啡混合飲料、粉末狀茶飲料以及粉末狀果汁飲料之一；以及10.用於在個體中治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症的方法，其包括投予有效量之如上述具體實例1至9任一個中所說明的寡糖。
為了本發明之目的，0.15至10重量%的濃度希望是在其最終形式及適合於消費者所消耗的食品或飲料產物中之濃度。因此，對於希望是再溶解於水中的乾粉即溶飲品組成物，濃度將是指在再溶解的水溶性飲品中之濃度。
將具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的甘露寡糖加到食品及飲料，可使寡糖在每日的飲食生活中被適合及經濟地攝取，容許治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果被期待。具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的甘露寡糖也可得自廢棄物，例如，咖啡萃取的殘留物；因此，先前未使用的資源也可被有效地利用。較佳地，包含甘露寡糖的最終組成物是以飲料或飲品的形式存在。
現在將詳細說明本發明的內容。為了本發明之目的，名詞“甘露寡糖”是指包括單糖甘露糖作為組成份的寡糖。此處所使用的名詞“寡糖”一般是指落在單糖及多糖之間並且包括特定少量單糖分子的糖基鍵之物質。換句話說，寡糖是聚合物，其每一個都具有相當少量連結在一起的單糖分子。名詞“寡糖”是指包括多數寡糖分子的組成物，每一個寡糖分子係由不同數目的組成份單糖所組成。名詞“甘露寡糖”是指包括多數寡糖的組成物，每一個寡糖係由不同數目的組成份單糖所組成。
寡糖的聚合度或“DP”是指構成寡糖的單糖之數目。因此，作為單糖甘露糖的寡糖之聚合度是表示成“DP 1”，以及從4個甘露糖分子所形成的甘露寡糖之聚合度是4，並且因此表示成DP 4。因此，將可理解的是，片語“在每一個甘露寡糖之中，2至10(含)個甘露糖分子是連結在一起”係指具有聚合度2至10(含)的寡糖之組成物。
用於本發明的甘露寡糖較佳是多類型寡糖的組成物，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是連結在一起。特別較佳的寡糖是寡糖的組成物，在每一個之中，2至6(含)個甘露糖分子是連結在一起。
本發明的一種型態是食品、飲料或類似的產物，其包括組成物，該組成物包括濃度0.15至10重量%之具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的上述甘露寡糖。此處片語“具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物”廣泛及一般地是指當個體以足夠量攝取時具有一種或多種效果的組成物，效果包括在個體中治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症；在個體中於葡萄糖裝載期間抑制血糖水平的增加；在個體中降低血糖水平；及/或在個體中改善胰島素抗性。因此，具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症的組成物，可利用該等寡糖而製造。
本發明的另一種型態是食品或飲料，其包括具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，該飲料在人體中具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果。片語“包括濃度0.15至10重量%的甘露寡糖”是指甘露寡糖在食品或飲料中的濃度是0.15至10重量%，當食品或飲料例如是立即可食用的食品或立即可飲用的飲品時(例如，液體咖啡飲料、液體茶飲料或液體果汁飲料)。當乾粉組成物(例如，即溶咖啡、粉末狀咖啡混合物或粉末狀果汁)是要用於製備飲料時，這個片語也指甘露寡糖在藉由溶解所獲得之製備飲料中的濃度是0.15至10重量%。
本發明也提供在個體中(特別是人類)治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之方法，其中該等包含甘露寡糖的組成物是以足以達到在個體中治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症的量而投予至個體。較佳地，投予是口服的，以及包含甘露寡糖的組成物是適合於被個體消耗的食品或飲料之形式。飲料或飲品是包含甘露寡糖的組成物之最佳形式。
在本發明中所使用的甘露寡糖可藉由水解甘露聚糖，然後萃取可溶性固體而製造。此處，原料甘露聚糖可例如從椰子樹的椰肉或椰子片、南非棕櫚科植物的華可(Huacra)棕櫚、中國山藥甘露聚糖以及山藥甘露聚糖中，藉由萃取而獲得。因此所獲得的甘露聚糖可利用至少一種選自酸水解、高溫熱水解、酵素水解以及微生物發酵的方法而處理；較佳地，經處理的甘露聚糖是利用例如活性炭處理、吸附樹脂處理、離子交換樹脂處理以及離子交換膜處理的方法而純化，以提供糖混合物。糖混合物包括上述具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的甘露寡糖。因此，所獲得的組成物代表具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物。此外，具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，也可以是藉由處理包含在魔芋(Amorphophallus konjak )、百合、水仙、紅花石蒜等等內的葡甘露聚糖，或藉由處理包含在刺槐豆膠、耳豆膠等等內的半乳甘露聚糖所製造的組成物，其係利用至少一種選自酸水解、高溫熱水解、酵素水解以及微生物發酵的方法，然後藉由使用例如活性炭處理、吸附樹脂處理、離子交換樹脂處理以及離子交換膜處理的方法而分離及純化，以增加甘露糖作為組成份糖的百分比。
因此，此處僅稱“甘露聚糖”應以其廣泛的意義包括半乳甘露聚糖或葡甘露聚糖，除了甘露聚糖(其為僅具有d－甘露糖作為組成份單元的多糖)以外，其也是具有甘露糖及半乳糖或葡萄糖作為組成份單元的多糖。d－甘露糖是己醛糖，並且與d－葡萄糖僅不同於具有鍵結到與羧基相鄰的碳之羥基的相反構形。
此外，具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，也可藉由處理綠咖啡豆或經烘焙的咖啡豆而獲得，其係利用至少一種選自酸水解、高溫熱水解、酵素水解以及微生物發酵的方法，然後利用例如活性炭處理、吸附樹脂處理、離子交換樹脂處理以及離子交換膜處理的方法而純化。
另一種選擇為，組成物也可藉由處理用過的咖啡殘留物而獲得，其係利用至少一種選自酸水解、高溫熱水解、酵素水解以及微生物發酵的方法以製造水溶液，然後利用例如活性炭處理、吸附樹脂處理、離子交換樹脂處理以及離子交換膜處理的方法而將溶液純化。一般而言，當經烘焙及研磨的咖啡係利用商用萃取機而萃取時，在那個時候，作為包含在經烘焙的咖啡內之半乳甘露聚糖的側鏈之半乳糖被溶解，以及在其中的***半乳聚糖是藉由水解作用而溶解。因此，甘露聚糖是大量存在於咖啡萃取的殘留物中，並且推測地假定為直鏈結構。另一方面，纖維素很難被分解並且仍是殘留物，但專一性水解甘露聚糖而不分解纖維素的條件可在萃取之前適當地選擇，以提供所要的甘露寡糖。
特別地，分解咖啡萃取的殘留物之方法包括，但並不限於，涉及藉由酸及/或高溫而水解的方法、涉及藉由酵素而分解的方法以及涉及藉由微生物發酵而分解的方法。涉及藉由酸及/或高溫而水解的方法是揭露於，例如，日本專利公開號61－96947及02－200147，其特此以引用方式納入本文中。來自商用多階段咖啡萃取系統之用過的咖啡殘留物，可藉由在反應容器中加入酸觸媒，或藉由短時間高溫處理不添加酸觸媒而水解。使用管狀推流式反應器是方便的，但優異的結果可利用任何的反應器而獲得，前提是反應器適合於在相當高溫時實施短時間的反應。反應時間及反應溫度可對於溶解及水解而控制，以將具有聚合度10至40的甘露聚糖分解成聚合度2至10的甘露寡糖，然後將咖啡殘留物分解以萃取甘露寡糖。在此處，名詞“咖啡萃取的殘留物”是指將經烘焙及研磨的咖啡以溶劑(例如水)在空氣中或在加壓條件下萃取之後得到之所謂的咖啡萃取塊。
當具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物是藉由將咖啡豆(包括經烘焙的咖啡豆以及經烘焙及研磨的咖啡豆)及/或咖啡萃取的殘留物進行水解處理而獲得，所使用的咖啡豆之種類及生長地區並無特別限制。任何種類的咖啡豆(例如，阿拉比卡、羅巴斯塔及賴比瑞亞咖啡豆)以及來自任何生長地區的咖啡豆(例如，巴西及哥倫比亞)都可被使用；這些種類的豆子可單獨使用或混合其兩種或多種而使用。即使是如一般責難不具有商業價值的低品質或小尺寸咖啡豆也可被使用。可以是利用烘烤機(例如，直燃式、熱氣式、遠紅外光式及炭燃式的烘烤機)，藉由將上述咖啡豆烘焙至淡的、淺褐色、中度或深褐色烘焙而獲得之用過的咖啡豆，以及利用常用的研磨器、滾輪磨粉器等等，藉由研磨上述經烘焙的咖啡豆而獲得之經烘焙及研磨的咖啡(包括各種形式的咖啡，例如，粗研磨、中－粗研磨、中研磨及細研磨的形式)。
此外，所使用之咖啡萃取的殘留物也可以是任何咖啡萃取的殘留物，係以常壓或在較高壓力下萃取之後所獲得，或來自任何來源或製備方法的咖啡，前提為殘留物是將經烘焙及研磨的咖啡在液體咖啡或即溶咖啡的通常製造過程中進行萃取處理之後所獲得的殘留物。
現在將詳細說明上述水解處理的部分例子。藉由酵素而分解的方法可涉及到例如，將咖啡萃取的殘留物懸浮於水溶性介質，接著例如將市售的纖維素酶、半纖維素酶等等加到其中，然後懸浮混合物同時攪拌。條件(例如，酵素的量及作用溫度)可以是用於傳統酵素反應的任何條件，並且可根據例如所使用的酵素之最適作用量及最適溫度以及其他因素的條件而適當地選擇。藉由微生物發酵而分解的方法可涉及到例如，將產生纖維素酶、半纖維素酶等等的微生物，接種到懸浮於水溶性介質中之咖啡萃取的殘留物，以用於培養。所使用的微生物可以是任何的微生物，例如，細菌及擔子菌，前提為它可在咖啡萃取的殘留物中製造分解甘露聚糖的酵素，以及培養條件等可根據所使用的微生物而適當地選擇。
可將包括藉由上述方法所獲得的甘露寡糖之反應溶液(其包含具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物)進行純化，如果需要的話。純化方法的例子包括利用例如骨炭、活性炭、碳化方法、吸附樹脂、氧化鎂方法或溶劑萃取方法的除色及除臭作用，然後利用例如離子交換樹脂、離子交換膜或電透析的去鹽及去酸化作用。純化方法及純化條件的組合，可根據在包含甘露寡糖的反應溶液中之著色物質、鹽、酸等的量以及其他因素而適當地選擇。
本發明也有關於口服可攝取的組成物(例如，食品及飲料，更佳是飲料)，其包括在人類或動物中具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的上述組成物。此外，具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物也可在廣泛的領域中使用，其包括但並不限於，飲料、食品、化妝品、醫藥、飼料等等。本發明所採用之具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，可以用於糖尿病或糖尿病併發症的治療及預防性製劑之形式而投予，如藥物或準藥物。較佳地，組成物也可以藉由熟知方法所製造的醫藥組成物之形式而投予。醫藥組成物的例子包括錠劑、膠囊、粉末、顆粒、溶液以及糖漿。具有本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，特別是以食品及/或飲料的形式而被人類口服攝取，以發揮治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果。用於發揮本發明功效的組成物之吸收或劑量沒有特別地限定，並且可根據服用者或患者的體重及年齡、疾病的類型及徵候以及個體對於組成物的反應而適當地改變。一般而言，對於成年人，組成物可在每天0.1 g至40 g，較佳是0.5 g至20 g的範圍內有效地使用。
因此，當甘露寡糖是以飲料的形式被攝取時，例如，假設飲料是以每天300毫升的量而攝取，本發明的飲料應包括約0.03至13重量%，較佳是0.15至10重量%的飲用濃度之甘露寡糖組成物。為了提供治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果，甘露寡糖需要以每天每人0.5至20 g的等級而攝取。假設100 g的本發明之飲料一天攝取三次，則飲料的服用量較佳地包括約0.17至6.67 g的甘露寡糖。例如，每份常見的即溶咖啡所含之甘露寡糖的量是約0.02至0.1 g，並且是極度小於本發明飲料的量，其無法產生治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果。因此，可將藉由上述方法所獲得的甘露寡糖加到飲料中，以製造富含甘露寡糖的飲料。
在攝取該等飲料中，非常較佳的是，可將甘露寡糖組成物溶解在水中或類似物，以當場製備即溶飲料。因此，本發明也有關於粉末狀飲料混合物，其包括0.15至20 g含有寡糖的組成物(在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是連結在一起)，以及0.1至10 g的飲料原料，係選自由粉末狀咖啡、茶葉、粉末狀茶以及粉末狀果汁所組成的族群中。包括甘露寡糖並可產生治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的粉末狀飲料混合物，在產物的保存方面也是較佳的。該等粉末狀飲料混合物的例子包括即溶咖啡(以即溶咖啡為代表)、茶葉(以紅茶、綠茶及烏龍茶葉為代表)、藉由將茶飲料乾燥所獲得的粉末狀茶以及粉末狀果汁。當與即溶咖啡混合時，甘露寡糖較佳是以例如0.15至20 g的量而使用，其係以1.5至2.0 g的即溶咖啡為基準。也同樣較佳的，甘露寡糖是以0.15至20 g的量而混合，其係以0.1至1.0 g的粉末狀茶為基準，或以0.15至20 g的量而混合，其係以4.0至10 g的粉末狀果汁為基準。即溶咖啡、粉末狀茶以及粉末狀果汁可藉由傳統技術而適當地製造。本發明的粉末狀飲料混合物也可包含添加劑(如果需要的話)，其包括甘味劑、香味劑、食品色素、增稠劑、泡沫劑、乳化劑、pH調整劑以及脂肪及油脂，例如，植物油或奶脂。
根據本發明，藉由酸及/或加熱而水解咖啡萃取的殘留物所製備具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果以便包含高純度寡糖的組成物，可直接加到液體咖啡、即溶咖啡等等而使用；然而，如果需要的話，將組成物的添加進行純化處理(例如，除色、除臭)以及利用活性炭、離子交換樹脂及溶劑等等的去酸化作用，可提供咖啡飲品更富含咖啡本身的味道及芳香。
此處，飲料的例子包括商業上在罐頭或所稱PET瓶容器中所提供之稱為液體飲料者。上述粉末狀飲料混合物的例子包括即溶咖啡混合物、即溶茶混合物以及即溶果汁飲料混合物。即溶咖啡的例子包括所稱可溶性的粉末狀咖啡，其每一個都藉由以沸騰的水萃取經烘焙及研磨的咖啡，然後從所得萃取物中利用噴灑或冷凍乾燥法將水移除而獲得；咖啡混合物飲料的例子包括加入糖、乳脂粉等，並與可溶性粉末狀咖啡混合的飲料。
為了解決上述問題，本發明已使用由上述方法所獲得具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的飲料，其包括寡糖，在每一個之中，2至10(含)個甘露糖分子是連結在一起，以研究其改善葡萄糖耐受性以及血糖過高症之效果。此外，其對於人類的血糖水平之影響也已被檢驗。結果，本發明已發現到，飲料在動物中發揮改善葡萄糖耐受性以及血糖過高症之效果，以及在人類中降低血糖水平之效果，藉此而實現本發明。
本發明用於治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的食品或飲料包括具有這些效果的甘露寡糖，並且可藉由將甘露聚糖水解而專一性地製造。治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果，可藉由以每天為基礎攝取本發明用於治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的食品或飲料而預期。咖啡豆或咖啡萃取的殘留物可例如使用作為組成物的原料，以用於本發明治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症。因此，根據本發明，具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，可從先前被處理為廢棄物之咖啡萃取的殘留物中製備，以與食品及飲料或類似物一起攝取組成物；因此，考慮到廢棄物資源的再使用以及健康改善，本發明是非常有用的發明。
本發明具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物，是用於在動物中檢驗其改善葡萄糖耐受性以及血糖過高症之效果，以及在人類中對血糖水平之效果。本發明的實施例特別說明本發明的具體實例，並且不希望限制本發明的範疇。
實施例1 ：甘露寡糖的製備。由普通方法所獲得之經烘焙及研磨的咖啡，是以商業上使用的過濾系統而萃取，並且利用剩下的咖啡萃取殘留物。
為了促使咖啡萃取殘留物進料到反應器內，首先將殘留物研磨成約1 mm的顆粒大小。接著製備由水及研磨的產物(具有約14重量%的總固體濃度)所組成之漿體，並且在4－m熱推流式反應器中加熱處理。將漿體與高壓蒸汽以相當於8分鐘停留時間的速度而幫浦至推流式反應器中。並且利用6.35 mm直徑的孔洞而保持在約210℃。之後，將漿體在大氣壓力時噴出以快速終止反應。將所得的漿體過濾，以將包含可溶性固體的溶液與不溶性固體分離。將這個包含可溶性固體的溶液利用活性炭及吸附劑樹脂而除色，並且進一步以離子交換樹脂而去鹽，然後濃縮以及乾燥，以14%的產率提供包括寡糖的組成物，在每一個之中，1至10個分子的單糖(主要包括甘露糖)是連結在一起。
所因此獲得包含在具有治療、預防或改善糖尿病或糖尿病併發症之效果的組成物中之寡糖的聚合度分佈，是例如以下：聚合度1：2.4%；聚合度2：26.6%；聚合度3：20.2%；聚合度4：17.8%；聚合度5：10.9%；聚合度6：8.9%；聚合度7：6.0%；聚合度8：3.6%；聚合度9：1.9%；聚合度10：1.7%，其中在糖鏈中的甘露糖殘基之含量是90%，然而，聚合度分佈以及在糖鏈中的甘露糖殘基之含量，可根據水解的條件而具有不同的數值。在這個組成物中的寡糖可包括，例如，甘露糖，如具有聚合度1的寡糖；甘露二糖，如具有聚合度2的二糖；甘露三糖，如具有聚合度3的三糖；甘露四糖，如具有聚合度4的四糖；甘露五糖，如具有聚合度5的五糖；甘露六糖，如具有聚合度6的六糖；甘露七糖，如具有聚合度7的七糖；甘露八糖，如具有聚合度8的八糖；甘露九糖，如具有聚合度9的九糖；以及甘露十糖，如具有聚合度10的十糖，其中這些甘露寡糖具有β－1,4－糖苷鍵。因此所獲得的甘露寡糖是用於進行以下實驗。
實施例2 ：投予甘露寡糖對於葡萄糖耐受性的影響之確認實驗。將雌性ICR小鼠用於這個實驗中。將小鼠初步觀察一週以用於檢疫及訓練，然後在這些小鼠之中，將體重改變及一般條件沒有顯示異常的個別小鼠用於實驗。利用12小時光亮及12小時黑暗的週期，而將小鼠維持在控制的溫度及濕度。在檢疫及訓練期間，將正常的飲食(來自Clea日本公司的CE－2)任意給予作為飼料，並將自來水任意提供作為飲用水。在初期之後，將小鼠分成每組6隻個體，使得組的平均體重是大約相等的。組結構是由4組所構成(也就是，正常飲食組、高脂飲食組、包含3%甘露寡糖的高脂飲食組以及包含9%甘露寡糖的高脂飲食組)。作為飼料，將與初步訓練相同的飲食給予正常脂肪飲食組，並將具有以下組成物的高脂飲食給予高脂飲食組。正常的飲食是CE－2飲食。高脂飲食組成物是40重量%的牛油、10重量%的玉米澱粉、9重量%的蔗糖、1重量%的AIN76TM混合的維生素、4重量%的AIN76TM混合的礦物質以及36重量%的酪蛋白。對於包含甘露寡糖的高脂飲食組，甘露寡糖是個別以3重量%及9重量%的量加到上述的高脂飲食中。增加量是利用酪蛋白而調整。
藉由投予葡萄糖的葡萄糖耐受性測試是在第12週的餵食時進行。更特別地，將小鼠禁食16小時，然後口服投予葡萄糖(0.8 g/個體)。在投予之前(也就是時間0)從尾巴收集血液，然後是在投予之後的60、120及180分鐘收集。接著對於不同血液樣品測試血糖水平。
葡萄糖耐受性測試的結果是顯示在第1圖。在60分鐘時，高脂飲食組(對照組)比正常飲食組(正常對照組)顯示明顯更高的血糖水平變異數值，並且在整個實驗中都維持其高的數值。變異可能不是受到在飲食中的葡萄糖所影響，因為這個實驗是在禁食16小時之後藉由葡萄糖投予而進行，因此顯示出，異常的葡萄糖代謝是出現在高脂飲食組中。肥胖症已被發現可誘發胰島素(作為涉及葡萄糖代謝中的荷爾蒙)之活性減退(也就是，胰島素抗性)。因此，可能高脂飲食組顯示高血糖濃度是由於肥胖症所產生之的減少的胰島素作用所致。
相反地，在包含3%甘露寡糖的高脂飲食組以及包含9%甘露寡糖的高脂飲食組中的血糖濃度，歷經轉變到相同於正常飲食組的程度，並且是明顯低於在高脂飲食組中的濃度(p<0.05或p<0.01)。儘管攝取高脂飲食，但這些包含甘露寡糖的高脂飲食組具有正常的葡萄糖代謝，顯示甘露寡糖的投予可改善葡萄糖耐受性(第1圖)。
實施例3 ：投予甘露寡糖對於糖尿病大鼠中的血糖水平的影響之確認實驗。購買雄性Wistar大鼠(來自查理士河實驗室日本公司)，並且於溫度控制在23℃及濕度控制在60%的房間內初步維持一週。然後將得自這個族群中的健康大鼠用於實驗。將鏈脲菌素(65 mg/kg)腹部內投予至大鼠，以製備糖尿病模式的大鼠。將具有血糖水平300 mg/dl或更多的個體定義為糖尿病的大鼠，並且利用血糖水平作為指標而分成每組5隻個體。組結構是由3組所構成：對照組、3%甘露寡糖治療組以及15%甘露寡糖治療組。將飲食(來自Clea日本公司的CE－2)及自來水在測試期間任意給予所有的組別。3%或15%的甘露寡糖溶液是每天三次(6 ml/天)強迫口服投予至每個測試組。將等體積的蒸餾水在相同時間強迫口服投予至對照組。測試時間設定為28天；血液是在測試期間的第14天的未禁食條件下，以及在測試期間的第28天的禁食條件下收集，以測定血糖水平。此外，葡萄糖耐受性測試也以相同於實施例1的方式在測試期間進行。
血糖水平測定以及葡萄糖耐受性測試的結果是分別顯示在表1及第2圖。在第14天的未禁食期間，在15%甘露寡糖治療組中的血糖水平是明顯低於對照組中的血糖水平(p<0.01)。此外，在第28天的禁食期間，在3%及15%甘露寡糖治療組中的血糖水平是明顯低於對照組中的血糖水平(p<0.001)。在葡萄糖耐受性試驗中，在15%甘露寡糖治療組中的血糖是比對照組的血糖傾向停留在更低的水平。這些結果顯示，投予甘露寡糖可使糖尿病的血糖過高症及葡萄糖耐受性之改善被預期。
實施例4 ：投予甘露寡糖對於人類血糖水平的影響之確認實驗。檢驗人類飲用含有甘露寡糖之飲料對血糖水平的影響
將具有增高的血糖水平但在正常範圍內的人選擇作為個體(n＝5)。將液體咖啡使用作為測試飲料；咖啡是藉由將水加到濃縮咖啡萃取物、甘露寡糖(3 g/300 ml)及人工甘味劑稀釋而製備，然後以UHT消毒，並且裝到900 ml的PET瓶子內。攝取的量及期間是每天900 ml以及4週，以及血液是在攝取之前(第0天)以及攝取的第4週收集，以測定血糖水平。傳統的液體咖啡(商品名：Blendy瓶裝咖啡，得自味之素通用食品公司)是使用作為超過12週更長期間的對照組。
結果是顯示在表2。在第4週之禁食的血糖水平(90.0±3.0 mg/dL)是明顯低於在攝取之前禁食的血糖水平(96.0±3.6 mg/dL)(p<0.05)。這些結果顯示，投予甘露寡糖可使血糖水平的降低被預期。
第1圖說明在攝取高脂飲食的小鼠之實施例1中所討論的葡萄糖耐受性測試之結果。
第2圖說明在糖尿病大鼠之實施例2中所討論的葡萄糖耐受性測試之結果。

Claims (18)

  1. 一種用於在個體中於葡萄糖裝載期間抑制血糖水平的增加、在個體中降低血糖水平、及/或在個體中改善胰島素抗性之組成物，其包括濃度0.15至10重量%的寡糖，其中寡糖是β-1,4-甘露寡糖且寡糖包括以聚合度2至10(含)連結在一起的甘露糖分子。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中聚合度是2至6(含)。
  3. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中寡糖是藉由將甘露聚糖進行水解處理而獲得。
  4. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中甘露聚糖是得自咖啡豆、咖啡萃取的殘留物或其混合物。
  5. 如申請專利範圍第2項之組成物，其中寡糖是藉由將甘露聚糖進行水解處理而獲得。
  6. 如申請專利範圍第5項之組成物，其中甘露聚糖是得自咖啡豆、咖啡萃取的殘留物或其混合物。
  7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中組成物是選自由液體咖啡飲料、液體茶飲料、液體果汁飲料、即溶咖啡、粉末狀咖啡混合飲料、粉末狀茶飲料以及粉末狀果汁飲料所組成的族群中之飲品。
  8. 如申請專利範圍第4項之組成物，其中組成物是選自由液體咖啡飲料、液體茶飲料、液體果汁飲料、即溶咖啡、粉末狀咖啡混合飲料、粉末狀茶飲料以及粉末狀果汁飲料所組成的族群中之飲品。
  9. 如申請專利範圍第6項之組成物，其中組成物是選自由液體咖啡飲料、液體茶飲料、液體果汁飲料、即溶咖啡、粉末狀咖啡混合飲料、粉末狀茶飲料以及粉末狀果汁飲料所組成的族群中之飲品。
  10. 一種組成物的用途，其係用於製備用於在個體中於葡萄糖裝載期間抑制血糖水平的增加、在個體中降低血糖水平、及/或在個體中改善胰島素抗性的醫藥品，該組成物包括濃度0.15至10重量%的寡糖，其中寡糖是β-1,4-甘露寡糖且寡糖包括以聚合度2至10(含)連結在一起的甘露糖分子。
  11. 如申請專利範圍第10項之用途，其中醫藥品是口服投予至個體，以及醫藥品的有效量提供每天0.1至40 g的寡糖至個體。
  12. 如申請專利範圍第11項之用途，其中組成物是食品或飲品。
  13. 如申請專利範圍第12項之用途，其中聚合度是2至6(含)。
  14. 如申請專利範圍第11項之用途，其中寡糖是藉由將甘露聚糖進行水解處理而獲得。
  15. 如申請專利範圍第14項之用途，其中甘露聚糖是得自咖啡豆、咖啡萃取的殘留物或其混合物。
  16. 如申請專利範圍第11項之用途，其中組成物是選自由液體咖啡飲料、液體茶飲料、液體果汁飲料、即溶咖啡、粉末狀咖啡混合飲料、粉末狀茶飲料以及粉末狀果汁 飲料所組成的族群中之飲品。
  17. 如申請專利範圍第16項之用途，其中寡糖是藉由將甘露聚糖進行水解處理而獲得。
  18. 如申請專利範圍第17項之用途，其中甘露聚糖是得自咖啡豆、咖啡萃取的殘留物或其混合物。
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