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JP6016343B2 - 口腔用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、植物抽出物によるActinomyces naeslundii（以下、「A. naeslundii」という。）バイオフィルムの形成抑制作用を有する口腔用組成物に関する。
物体の表面に付着した微生物は単独で存在しているのではなく、特徴ある構造の中で他の微生物とともにバイオフィルムを形成している。このバイオフィルムは、固定化微生物の利用に見られるように人間にとって有益に働くかと思えば、逆にう蝕や食品汚染を引き起こす原因となることが明らかとなり、近年盛んに研究がなされている。
口腔バイオフィルムは、700種類以上の細菌で構成され1mg中に108個以上の菌が存在している。その中でも、A. naeslundiiは初期プラーク（う蝕プラーク）から後期プラーク（歯周病プラーク）へ移行する上で、鍵となる微生物として近年注目を浴びている。
従来の歯周病予防では、Porphyromonas gingivalis（以下、「P. gingivalis」という。）などの歯周病を殺菌し歯周病を抑制するという考え方が主流であったが、実際の歯周病巣は歯周ポケットの深部にバイオフィルムとともに存在し抗菌物質の浸透を妨げていることから、思ったような効果が得られないことが多いうえ、耐性菌出現の危険性と常に隣り合わせであった。そのため、より安全で効果的な予防方法が望まれていた。
また、バイオフィルムの抑制方法ではブラッシングやスケーリングなどの機械的除去がもっとも効果的と言われているが、要介護高齢者などそのような機械的な口腔バイオフィルムのコントロールが困難な人々に対しては、現状の方法で的確な口腔ケアを実践することは難しく、今までとは異なる切り口でのバイオフィルム除去方法の開発が求められている。
酪酸などの短鎖脂肪酸（SCFA）は歯周ポケットや歯周病患者のデンタルプラーク中に高濃度で存在していることが知られており、歯周病の発現や進行に関与している事が示されている。近年、P. gingivalisなどの歯周病原菌が産生するSCFAなどの酸にA. naeslundiiのバイオフィルム形成促進効果が確認され、この現象をターゲットとしたメカニズムの解明や病原性の発現制御研究が行われている（日本大学 歯学部、国立感染症研究所）。
本発明では、A. naeslundiiのバイオフィルム形成における酸の影響に着目し、酪酸などの酸依存性のバイオフィルム形成を阻害することで歯周病バイオフィルム形成阻害を成し遂げる物質を探索し、新規歯周病バイオフィルム抑制素材としての開発を試みた。
口腔バイオフィルムの抗菌効果及び歯肉炎改善効果を示す口腔用組成物に関するものとして、特許文献１が挙げられる。特許文献１は、（Ａ）Ｎ−アシルサルコシン又はその塩と、（Ｂ）ベンジルイソチオシアネートとを含有し、（Ａ）／（Ｂ）の質量比が０．５〜２０であることを特徴とする口腔用組成物を開示し、該口腔用組成物は、口腔疾患の原因である口腔バイオフィルムの抗菌効果及び歯肉炎改善効果に優れることを開示している。しかしながら、歯周病に対しての効果は開示も示唆もしていない。
特開２００８−１７４５４２号公報
従来から、ある抗菌剤を用いた歯周病抑制法では、口腔バイオフィルムが抗菌剤の浸透を妨げ、狙ったとおりの歯周病抑制効果を出すことが困難である。また、抗菌剤の使用は耐性菌が出現する危険性が高く、好ましくない。従って、歯周病原菌をコントロールすることよりも、初期歯周病原菌のバイオフィルム制御を行うことが、より安全で効果の高い歯周病予防法であると考えられる。
鋭意研究を進めた結果、アブラナ科植物である、水菜・小松菜・辛味大根・コショウソウと、ウコギ科植物であるタラノキ、ハマミズナ科のアイスプラントの各抽出物に、酸により誘導される A. naeslundiiのバイオフィルム形成阻害効果を有することを見出し、本発明を完成した。
A. naeslundiiのバイオフィルム形成は酸刺激により増加するが、上記植物を培養系に１０００ｐｐｍ添加すると、バイオフィルム形成が約３０％程度に低下することを発見した。このとき、各植物抽出物はA. naeslundiiの生育に影響を及ぼさなかったため、このバイオフィルム形成抑制効果は抗菌作用とは異なるメカニズムであると考えられる。
ここでA. naeslundiiは、歯肉炎や根面う蝕部位から発見されるグラム陽性桿菌で、初期歯周病の原因細菌と言われている。連鎖球菌や歯周病原菌と共凝集するため、歯周病プラークへの菌叢遷移の鍵をにぎる細菌であると考え、A. naeslundiiをコントロールすることが効果的な歯周病予防に繋がると考えられる。
本発明者らは口腔細菌の産生する酸によりバイオフィルム形成が増加することを確認した。
本発明は新しい着眼点での歯周病予防剤であり、既存の抗菌剤などと比較して、耐性菌出現リスクが低いなどのメリットが考えられる。
酸添加によるA. naeslundiiのバイオフィルム形成を示すグラフである。 辛味大根の抽出溶媒によるバイオフィルム形成抑制活性の差を示すグラフである。
本発明は、初期歯周病原菌 A. naeslundiiが形成する歯周病バイオフィルムを抑制することにより歯周病を予防するものであり、その歯周病バイオフィルム抑制剤を水菜・小松菜・辛味大根などのアブラナ科植物の一部と、タラノキ・アイスプラントの抽出物に見出したものである。
従来の歯周病原菌の抗菌剤と違い、歯周病原菌のすみかであるバイオフィルム形成を抑制するものであり、効果的で、安全であると考える。
新規口腔用組成物として、チューインガムやキャンディにも応用展開が可能である。
すなわち、本発明は、植物抽出物を含有する口腔用組成物に関し、該植物抽出物が、小松菜、水菜、壬生菜、辛味大根、クレス、コゴミ、タラノキ、またはアイスプラントの熱水抽出物である口腔用組成物に関する。
さらに、本発明は、植物抽出物を含有する酸誘導バイオフィルム形成抑制剤に関し、該植物抽出物が、小松菜、水菜、壬生菜、辛味大根、クレス、コゴミ、タラノキ、またはアイスプラントの熱水抽出物である酸誘導バイオフィルム形成抑制剤に関する。
また、本発明は、小松菜、水菜、壬生菜、辛味大根、クレス、コゴミ、タラノキ、またはアイスプラントの熱水抽出物である植物抽出物を含有する口腔用組成物からなる含そう剤、練り歯磨き剤、吸入剤、トローチ剤、およびチューインガム、キャンディ、タブレットなどを含む食品に関する。
[実施例１]
（抽出物調製）
各植物サンプルは市販品を購入し凍結乾燥後、1gを粉砕機で細かく粉砕し、水50mlで70℃で2時間抽出した。得られた抽出液は、3000rpm・10分間遠心分離し、上清を濾過後、凍結乾燥したものを各植物熱水抽出物として試験に供した。
[実施例２]
（バイオフィルム形成抑制活性評価）
１．バイオフィルム形成
A. naeslundii ATCC19039株を5mlのBrain Heart Infusion（BHI）液体培地にて37℃で10時間嫌気培養し、3000rpm・10分間遠心分離して集めた細菌を、PBSにてOD550nm=0.5に調製し、これを供試菌懸濁液とした。
バイオフィルム形成は、96穴マイクロプレートを用いて試験を行った。各ウェルに、バイオフィルム形成阻害サンプル60μl、酪酸20μl、A. naeslundii供試菌懸濁液20μl、0.25% Sucrose添加 Toripticase soy broth 100μlを添加し、37℃で5%CO2条件下で16時間培養を行った。
２．バイオフィルム定量
上記した培養後の上清を取り除き、PBSにて2回各ウェルの洗浄を行った。洗浄後、各ウェルに0.25%サフラニン溶液を添加し15分間静置後余剰サフラニン溶液を取り除き、PBSにて2回各ウェルの洗浄を行った。洗浄後各ウェルにエタノールを添加し、30分間振とうすることで染色させたサフラニンを溶出させ、マイクロプレートリーダーを用いて492nmの吸光度で測定し、バイオフィルム形成量を定量した。
バイオフィルム形成量は、サンプルを添加していないときの形成量を100としたときの割合で示した。
（結果）
1. 天然物抽出物のバイオフィルム形成抑制効果
酪酸添加系において、さまざまな天然物の抽出物にバイオフィルム形成抑制活性が見られるかを検討した。さまざまな植物の熱水抽出物を調製し、バイオフィルム形成抑制活性を測定した結果、小松菜、水菜、壬生菜、辛味大根、クレス、コゴミ、タラノキ、アイスプラントの熱水抽出物を試験系に添加すると、酪酸を添加していない系ではバイオフィルム形成量に大きな変化は見られなかったが、酪酸を添加した系ではバイオフィルム形成量が50〜90%低下することが確認された。この効果は、特にアブラナ科の植物熱水抽出物で顕著であった(表1)。
次に、酪酸以外の酸添加でA. naeslundiiのバイオフィルム形成が増加するか、また、水菜抽出物が酸誘導バイオフィルム形成を抑制するかを調べた。その結果、酪酸以外の酸（酢酸、乳酸、塩酸）でもA. naeslundiiのバイオフィルム形成は増加し、水菜抽出物はそれらも抑制する事が確認された（図1）。
活性が認められた辛味大根を異なる抽出溶媒（熱水・50%エタノール・100%エタノール）で抽出し、各抽出物のバイオフィルム形成抑制活性を確認したところ、どの抽出物にも濃度依存的なバイオフィルム形成抑制活性が認められた(図2)。このことから、辛味大根には水溶性の活性物質と脂溶性の活性物質の両方が含まれている可能性が高いことが示唆された。
従来の素材とは異なるメカニズムで働く歯周病予防素材を開発するため、A. naeslundiiのバイオフィルム形成が酪酸により増加する現象に着目し、酪酸誘導バイオフィルム形成抑制物質の開発を行った。
食品に使用することを考え、通常良く食べている植物を中心に探索を行ったところ、数種類の植物抽出物に強い活性が認められた。これら抽出物は、酪酸無添加の系ではバイオフィルム形成量に大きな変化を与えなかったが、酪酸を添加した系ではバイオフィルム形成量を大きく低下させていたため、酪酸に関与した系でのみ影響を与えている可能性が考えられた。今回の試験では、アブラナ科植物に活性が認められたが、同じアブラナ科植物でもバイオフィルム形成抑制活性を持たないものも存在し、すべてのアブラナ科植物に共通の効果ではなかった。
また、アイスプラントというハマミズナ科の植物抽出物にも顕著なバイオフィルム形成抑制活性が認められた。アイスプラント（学名:Mesembryanthemum crystallinum）はヨーロッパ、西アジア、アフリカ原産の耐塩性の高い塩生植物の一つであり、海水と同程度の塩化ナトリウム水溶液中でも水耕栽培が可能な植物である。近年百貨店やスーパーの野菜売り場で販売され、注目を集めている植物であるが、歯周病バイオフィルム予防効果などの付加価値が見出せれば、今後更なる注目を浴びるであろう。
抗菌剤、殺菌剤などを用いた微生物の制御・感染症の克服は、耐性菌出現との戦いであり、新規抗生物質開発と、その耐性菌出現とのいたちごっこが続いている状態である。しかし今回得られた植物の熱水抽出物のバイオフィルム形成抑制活性は、酸添加時にのみ確認されているため、耐性菌出現の観点から考えると、安全性が高いと言えよう。
今回得られた結果を元に、効果メカニズムの解明や活性成分の同定、ヒトでの効果試験を行い、新規な歯周病バイオフィルム形成抑制素材の開発やオーラルケア製品への応用に繋げて行きたいと考えている。
酪酸添加により誘導されるA. naeslundiiのバイオフィルム形成抑制物質を探索したところ、小松菜、水菜など5種のアブラナ科植物とアイスプラントの熱水抽出物にバイオフィルム量を50〜90%低下させる活性が認められた。また、アブラナ科植物の活性成分は、水溶性・脂溶性の両物質が含まれている可能性が示唆された。
Figure 0006016343
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次に、本発明の植物抽出物を含有する酸誘導バイオフィルム形成抑制剤を含有する含そう剤、練り歯磨き、口臭用スプレー、トローチ、チューインガム、キャンディ、錠菓、グミゼリー、飲料を常法にて製造した。以下にそれらの処方を示した。なお、これらによって本発明品の範囲を制限するものではない。
（実施例３）
下記処方に従って含そう剤を製造した。
エタノール ２．０重量％
小松菜抽出物 １．０
香料 １．０
水 残
１００．０
（実施例４）
下記処方に従って練り歯磨きを製造した。
炭酸カルシウム ５０．０重量％
グリセリン １９．０
壬生菜抽出物 １．０
カルボオキシメチルセルロース ２．０
ラルリル硫酸ナトリウム ２．０
香料 １．０
サッカリン ０．１
クロルヘキシジン ０．０１
水 残
１００．０
（実施例５）
下記処方に従って口臭用スプレーを製造した。
エタノール １０．０重量％
グリセリン ５．０
辛味大根抽出物 １．０
香料 ０．０５
着色料 ０．００１
水 残
１００．０
（実施例６）
下記処方に従ってトローチを製造した。
クレス抽出物 ９２．３重量％
アラビアガム ６．０
香料 １．０
モノフルオロリン酸ナトリウム ０．７
１００．０
（実施例７）
下記処方に従ってチューインガムを製造した。
ガムベース ２０．０重量％
キシリトール ５４．７
マルトース １５．０
ソルビトール ９．３
香料 ０．５
水菜抽出物 ０．５
１００．０
（実施例８）
下記処方に従ってキャンディを製造した。
砂糖 ５０．０重量％
還元水あめ ３３．０
クエン酸 １．０
香料 ０．２
L-メントール １．０
水菜抽出物 ０．４
水 残
１００．０
（実施例９）
下記処方に従って錠菓を製造した。
砂糖 ７４．７重量％
乳糖 １８．９
アイスプラント抽出物 ２．０
ショ糖脂肪酸エステル ０．１５
水 ４．２５
１００．０
（実施例１０）
下記処方に従ってグミゼリーを製造した。
ゼラチン ６０．０重量％
還元水あめ ３２．４
タラノキ抽出物 ０．５
植物油脂 ４．５
リンゴ酸 ２．０
香料 ０．５
１００．０
（実施例１１）
下記処方に従って飲料を製造した。
オレンジ果汁 ３０．０重量％
コゴミ抽出物 ０．５
クエン酸 ０．１
ビタミンＣ ０．０４
香料 ０．１
水 残
１００．０
本願発明の口腔用組成物は、従来の歯周病原菌の抗菌剤と異なる作用であり、酸誘導歯周病バイオフィルム形成抑制作用を示す、新しい着眼点での歯周病予防剤である。従って、既存の抗菌剤などと比較して、耐性菌出現リスクが低いなどのメリットが考えられ、種々の製品への応用化が可能である。

Claims (1)

  1. 小松菜、水菜、壬生菜、クレス、またはアイスプラントの熱水抽出物を含有する酸誘導バイオフィルム形成抑制剤。
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