JP3008138B2 - グアーガム酵素分解物を有効成分とする腸内環境改善剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、腸内環境改善剤に関す
る。より詳しくは、ヒトの腸内のｐＨすなわち、糞便の
ｐＨを低下させることによって腸内の環境の改善を行
い、ヒトの健康の増進に導く腸内環境改善剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒトの腸内の細菌を観察すること
は困難であった。しかし近年の嫌気培養技術の著しい進
歩に伴い、ヒト腸内細菌叢に関する研究が多く行われる
ようになった。その結果、腸内細菌が糞便のｐＨ，揮発
性短鎖脂肪酸，悪臭成分である腐敗産物及び各種酵素活
性と深い関わりを有し、ヒトの生理状態に影響を及ぼし
ていることが明らかにされている。

【０００３】これらの腸内細菌は食物や薬物に由来する
様々な物質や内因性物質の代謝に関与していて、ヒトの
栄養，生理機能，感染免疫，発癌，老化，薬効発現等に
重要な役割を果たしている（光岡知足“腸内細菌の世
界”叢文社，東京，1980年；D.J.Hentges “Human Inte
stinal Microflora in Health and Disease ”Academic
Press,New York, 1983) 。

【０００４】腸内細菌の中には、ビフィドバクテリウム
属菌やラクトバチルス属菌のようにヒトの感染防御，栄
養，有害菌増殖抑制等の面で有利に働く有用細菌や、ク
ロストリジウム属菌のように発癌，肝臓疾患，動脈硬化
症，高血圧症等に関与している有害菌がある。また、有
害菌の中には、日和見感染を起こし健康時には増殖でき
ない臓器に進入し、敗血症，心内膜炎，脳，肝，肺の腫
瘍，膀胱炎等、好ましからぬ状況をもたらすものが多
い。

【０００５】ところで、これらの有害菌は腸内のｐＨが
酸性側になると増殖しにくいことが報告されている。例
えば、乳児の糞便のｐＨは4.5 〜5.5 と低いため、有用
菌であるビフィドバクテリウム属菌が優勢となり、逆に
有害菌であるクロストリジウム属菌の生育が抑えられる
ことが知られている（光岡知足“腸内細菌の話”岩波書
店，東京，1978年）。このように、腸内のｐＨすなわち
糞便のｐＨが酸性側に傾けば、腸内の異常を是正し菌叢
を改善することができる。

【０００６】グアーガムは、インド，パキスタンで栽培
されているグアー植物（Cyamopsistetragonoloba ）の
種子から得られる粘質多糖であり、食品の安定剤，増粘
剤として広く用いられている。またグアーガムに関して
は血清コレステロールの低下作用（Jenkins, D.J.A. e
t.al. Clin.Sci.Mol. Med. (1976) 51, pp171-175
），血糖値の上昇抑制作用（Jenkins, D.J.A. et.al.
Lancet (1976) 24, pp172-174）が証明されている。
一方、グアーガムの酵素分解物の応用に関しては、血清
コレステロール上昇抑制作用，血糖値の上昇抑制作用，
消化管通過時間の短縮作用［飲食料品用機能性素材有効
利用技術シリーズ No.４；サンファイバー，（社）菓子
総合技術センター］が報告されている。さらに、動物試
験により、ガラクトマンナンの酵素分解物には糞便中の
水分の増加および単位時間あたりの糞便排泄量の増加作
用にあることが知られている（特開平2-229117）。しか
し、グアーガム酵素分解物が腸内のｐＨ低下を促し、そ
れによって腸内の環境を改善することに関しては不明で
ある。

【０００７】腸内のｐＨ，すなわち糞便のｐＨを低下さ
せることは、腸内細菌叢の改善につながり、この結果、
腸を健丈に保ち、感染予防，下痢予防，その他の腸疾患
の予防を達成することが可能になるが、いかに人体にと
って安全に腸内のｐＨを低下させるかが重要となる。本
発明の目的は腸内環境改善剤を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、糞便のｐ
Ｈ低下を指標として、鋭意研究を重ねた結果、グアーガ
ム酵素分解物がヒトの糞便のｐＨを低下せしめることを
初めて見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】グアーガム酵素分解物の原料はグアー種子
に含まれる粘質多糖すなわちグアーガムである。グアー
ガムはβ−（１，４）−Ｄ−マンノピラノシル単位を主
鎖に、α−Ｄ（１，６）結合でガラクトースが分岐した
構造持っている多糖であることから、アスペリギルス属
菌やリゾープス属菌等に由来するβ−マンナナーゼを用
いて酵素的にマンノース直鎖のみを加水分解することが
できる。このようにして低分子化された多糖を濾過する
ことにより本発明のグアーガム酵素分解物を得ることが
できる。グアーガム酵素分解物は酵素の反応時間を変え
ることにより分子量を変化させることができるが、本特
許にかかるグアーガム酵素分解物はマンノース直鎖の鎖
長が30〜200 単位の範囲に80％以上分布するものを指
し、腸内環境の改善効果を保持する目的では、50〜150
単位に分布していることが望ましい。また該鎖長を含有
する該多糖類を溶解した10％水溶液の粘度は、ブルック
フィールド粘度計を用い、25℃において、30rpm で測定
したとき５〜20cps であるものを指す。この場合、10％
水溶液の粘度が５cps より低いこと、すなわちマンノー
ス鎖長が30単位よりみじかい場合は、還元糖の含量が多
くなるため、腸内環境改善効果が期待できず、一方、マ
ンノース鎖長が200 単位以上、すなわち粘度が20cpsよ
り高いと水溶液状での殺菌が困難になったり、また水溶
液状で摂取しにくくなるなど産業上の利点が損なわれ
る。

【００１０】本発明に係るグアーガム酵素分解物は、糞
便のｐＨ低下、すなわち腸内のｐＨを低下させることに
より、腸内の環境を改善を目的に使用する場合、ヒトの
摂取量として一日あたり10〜40ｇが望ましく、飲むヒト
の体調等に合わせて摂取量を増減すると更に好ましい。

【００１１】

【作用】本発明のグアーガム酵素分解物が、いかなる作
用により腸内のｐＨ、いいかえれば糞便のｐＨを低下せ
しめるかは不明であるが、恐らくはグアーガム酵素分解
物が腸内細菌により資化され、種々の短鎖脂肪酸が産生
され腸内のｐＨを低下せしめ、さらに低いｐＨで優勢と
なるビフィドバクテリウム属菌，ラクトバチルス属菌が
代謝産物として産生する酢酸，乳酸，プロピオン酸によ
り更にｐＨが低下し、糞便のｐＨを低下させることが推
測される。以下、実施例および試験例により詳述する。

【００１２】

【実施例】

実施例１ 水900 部にクエン酸を加えてｐＨを3.0 に調製した。こ
れにアスペルギルス属菌由来のガラクトマンナナーゼ0.
2 部とグアーガム粉末100 部を添加混合して40〜45℃で
24時間酵素を作用させた。反応後90℃，15分間加熱して
酵素を失活させた。濾過分離して不溶物を除去して得ら
れた透明な溶液を減圧濃縮したのち（固形分20％）噴霧
乾燥したところグアーガム酵素分解物の白色粉末65部が
得られた。酵素重量法に従う水溶性食物繊維含有量は90
％であった。また、ブルックフィールド粘度計を用い、
25℃，30rpm の条件でグアーガム酵素分解物10％水溶液
の粘度を測定した結果、16 cpsであった。更に、移動層
として、カラムにＧ3000ＰＷＸ（東ソー）を用いて高速
クロマトグラフィーで測定した結果、グアーガム酵素分
解物の糖鎖のマンノースの鎖長は55〜135 単位の範囲に
80％が包含されていた。このとき糖鎖単位の標準とし
て、アミロースＥｘ−１（18単位，生化学工業株式会
社），アミロースＥｘ−３（100 単位，同），デキスト
ランＴ40（250 単位，ファルマシア社）を用いた。

【００１３】試験例１．変異原性試験 変異原性試験はサルモネラ菌を用いる復帰突然変異試験
［矢作多貴江：蛋白質・核酸・酵素，（1975）20，p.11
78-1189 ］に従い、プレインキュベーション法を用いて
代謝活性化によらない場合（S9Mix 無添加）と代謝活性
化による場合（S9Mix 添加）の両方を行った。すなわ
ち、滅菌した試験管に実施例１のグアーガム酵素分解物
（5000,1000,500,100,50μg/ml），陽性対照物質（２−
aminoanthracene ，１μg/ml），または注射用蒸留水を
0.1ml ，Na−リン酸緩衝液（溶媒対照）またはS9mix 0.
5 ml，菌懸濁液（Salmonella typhimurium TA100また
はTAを含む）0.1 mlの順に加え、37℃，20分間振とうし
た。これに、45℃に保温したトップアガー２mlを加えて
混合してから最小グルコース寒天平板培地上にひろげプ
レートを転倒して37℃で48時間培養した。培養終了後、
復帰変異により出現したコロニー数を計測した。その結
果グアーガム酵素分解物の添加プレートの復帰変異コロ
ニー数は、S9Mix 無添加及び添加の場合とも、いずれの
菌株でも溶媒対照に比べ２倍以上の値は示さず、また濃
度に依存した増加も認められなかった。

【００１４】試験例２．反復投与毒性試験 薬発第313 号（昭和57粘３月31日付、GLP 基準）「医薬
品の安全性試験の実施に関する基準について」およびそ
の改正基準に従って、実施例１で得られたグアーガム酵
素分解物500 及び2500mg/kg を、 Sprangue- Dawley系の
雌雄ラットに１日１回、28日間毎日経口投与した。その
結果グアーガム酵素分解物各投与群で雌雄とも死亡発現
はなく、また一般状態の変化も認められなかった。また
体重，摂餌量、尿検査（潜血，蛋白，糖，ケトン体，ウ
ロビリノーゲン，ビリルビン，ｐＨ）、眼科的検査（眼
底検査）、血液学的検査（白血球，赤血球，ヘモグロビ
ン量，ヘマトクリット値，血小板数）、血液生化学的検
査（GOT ，GPT ，アルカリフォスファターゼ，総コレス
テロール，トリグリセライド，総蛋白質，尿素窒素，ク
レアチニン，総ビリルビン，ブドウ糖，カルシウム，
鉄）、剖検および臓器重量に関しては、グアーガム酵素
分解物投与による影響は認められなかった。

【００１５】実施例２ 実施例１で得られたグアーガム酵素分解物120 ｇにアッ
プルフレーバー１ｇと水を加えて全容１リットルとし、
滅菌済褐色ビン（110 ml）に100 mlずつ充填、アルミキ
ャップで密封後、120 ℃，30分間滅菌し、グアーガム酵
素分解物入りドリンク（Ａ）10本を得た。実施例１と同
様の方法で、しかし反応時間のみを48時間と変えること
により、マンノース直鎖の短いグアーガム酵素分解物
（10％水溶液の粘度３ cps）を作製し、さらにそれのド
リンクを作製し、グアーガム酵素分解物Ｂとした。

【００１６】試験例３ 健康な男性16名が、成分の明らかな食事（コントロール
食）を１週間摂取（コントロール食期間）し、更に１週
間後、８名ずつの２群に分け、コントロール食と毎食後
に実施例２のドリンク（Ａ，Ｂ）を１週間摂取（グアー
ガム酵素分解物摂取期間）した。コントロール食期間前
１週間およびコントロール食期間とグアーガム酵素分解
物摂取期間の各週の連続した５日間の糞便を採取し、純
水にて２倍希釈してｐＨを測定した。測定結果を表１に
示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】表1 に示されたように、グアーガム酵素分
解物Ａ摂取期間の糞便のｐＨはコントロール食摂取期間
に比べ有意に低いことから、グアーガム酵素分解物のヒ
ト糞便ｐＨ低下作用は明らかである。一方、グアーガム
酵素分解物ＢによってはｐＨの低下が認められなかっ
た。

【００１９】

【発明の効果】本発明のグアーガム酵素分解物は、糞便
のｐＨを効果的に低下させる、すなわち腸内のｐＨを低
下させることができ、この結果、ヒトの腸内細菌叢の改
善を含め腸内環境を改善することにより、感染予防，下
痢予防その他腸疾患の予防にきわめて効果がある。しか
も、グアーガムは古くから食品の増粘剤，安定剤として
使用されてきたこと、またグアーガム酵素分解物に関す
る変異原性試験及び反復投与毒性試験の結果からも、本
グアーガム酵素分解物の安全性はきわめて高く、かつ大
量に供給可能であることから、本発明はヒトの健康増進
に貢献するところ大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤木 優 三重県四日市市赤堀新町９番５号 太陽 化学株式会社内 (72)発明者 金 武祚 三重県四日市市赤堀新町９番５号 太陽 化学株式会社内 審査官 弘實 謙二 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61K 31/715 ACR A61K 31/715 ACJ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グアー種子に含まれる粘質多糖を１種類ま
   たは２種類以上の酵素で部分的に加水分解して得られた
   グアーガム酵素分解物を有効成分とする腸内環境改善
   剤。
2. 【請求項２】請求項１のグアーガム酵素分解物の10％水
   溶液の粘度が、ブルックフィールド粘度計を用い、25
   ℃，30rpm で測定したとき５〜20 cpsであることを特徴
   とする腸内環境改善剤。
3. 【請求項３】請求項１のグアーガム酵素分解物であっ
   て、該分解物のマンノース直鎖の鎖長が30〜200 単位以
   内に80％以上分布されるように限定分解されていること
   を特徴とする腸内環境改善剤。