(57)【要約】【課題】腸溶性被覆機能性食品成分及び腸溶性被覆機能性食品成分の製造方法の提供。【解決手段】消化管への送達のための機能性食品成分について述べる。機能性食品成分を含む食品製品、栄養補助製品、及び医薬製品、並びに機能性食品成分の製造方法もまた提供する。機能性食品成分は、グルコース代謝及び体重管理に正の効果をもたらすことができる。一般的には、成分は、発酵前駆体中に物理的に捕捉された代謝産物を含み、発酵前駆体は、次いで、ヒト被験者の大腸での放出のために、腸溶性コーティングで被包される。一アプローチでは、成分は、多糖類マトリックスと、多糖類マトリックス中に物理的に捕捉された短鎖脂肪酸と、短鎖脂肪酸及び多糖類マトリックスの組み合わせを被包する腸溶性コーティングと、を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
本明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、腸溶性被覆機能性食品成分に関し、特に、摂取後、標的とされる大腸での放出のために腸溶性被覆された発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、腸内健康を促進する製品に対する消費者の関心が高まってきている。プロバイオティクス及び／又はプレバイオティクス製品に対する消費者の関心は、腸内細菌叢が健康にもたらす利点について消費者がより多くの知識を得るにつれて高まり続けであろうことが動向からうかがえる。これらの製品は、プレバイオティクス及びプロバイオティクスのうち一方又はその両方を含んでいてもよい。一般的には、プロバイオティクスは、生菌を含み、プレバイオティクスは、食物繊維などの、腸内細菌叢の増殖を促す非消化性成分を含む。プロバイオティクスは、多くの場合、発酵食品、飲むタイプ及びスプーンで食べるタイプのヨーグルト、飲料製品、並びにザウアークラウト及び一部の軟質チーズなどの他の食品に含まれており、一方、プレバイオティクスは、全粒粉、バナナ、アーティチョーク、ニンニク、及び豆類などの植物系食品に含まれ得る。プロバイオティクスはまた、栄養補助食品の形態で容易に入手可能である。プロバイオティクス及びプレバイオティクス製品は、消費者用途及び臨床用途の両方を含む、経口製剤、経腸製剤、及び経直腸製剤などの様々な形式で利用可能である。
【０００３】
プロバイオティクス及び／又はプレバイオティクス製品は、消化促進、栄養の吸収、及び有害微生物による感染を回避する能力を含む、数多くの健康への利点をもたらすと報告されている。腸内健康は、科学的研究において活発な分野である。プロバイオティクス及びプレバイオティクスは、過敏性腸症候群、潰瘍性大腸炎、クローン病、及び食物アレルギーを含む、他の病気の治療用として調査されてきた。
【０００４】
新陳代謝及び免疫、並びに肥満、炎症、心血管疾患及び糖尿病に対する腸内細菌叢の潜在的効果に関する調査もまた、増えてきている。調査の一分野として、２型糖尿病の発症を防止するための、腸内細菌叢による、食物繊維を分解した副産物としての短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）の産生がある。腸上皮細胞上の受容体がＳＣＦＡを認識することにより、グルコース代謝を正に調節し、脂肪蓄積からの宿主エネルギー代謝を消費するように指示する、全身性の生化学信号が活性化されると考えられている。ＳＦＣＡはまた、解離形態にある場合、低ｐＨで、選択された菌類及び細菌に対する抗微生物剤として作用して、有益な微生物によって腸内細菌叢を有利に調節すると考えられている。
【０００５】
具体的には、ＳＦＣＡは、結腸の初代培養からのグルカゴン様ペプチド１（ＧＬＰ−１）分泌を促すと報告されている。Ｇ．Ｔｏｌｈｕｒｓｔ  ｅｔ  ａｌ．による「Ｓｈｏｒｔ−Ｃｈａｉｎ  Ｆａｔｔｙ  Ａｃｉｄｓ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅ  Ｇｌｕｃａｇｏｎ−Ｌｉｋｅ  Ｐｅｔｐｔｉｄｅ−１  Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ  ｖｉａ  ｔｈｅ  Ｇ−Ｐｒｏｔｅｉｎ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ＦＦＡＲ２」Ｄｉａｂｅｔｅｓ，６１：３６４〜３７１（２０１２）。ＧＬＰ−１ミメティクスは、改善された血糖管理と関連すると報告されている。
【０００６】
食物繊維の少ない現代の西洋の食事は、一般的に、有益な腸内微生物及びそれらによるＳＣＦＡの産生を支持するために必要な前駆体を提供できないものとして考えられている。更に、ＳＣＦＡ自体が、多くの消費者に受け入れられないであろう独特の風味及び香味プロファイルを有している。
【０００７】
ＳＣＦＡを腸へと送達する方法を調査したものもある。例えば、米国特許出願公開第２００６／０２８０７７６号は、体重を減らし、かつ肥満及びアテローム硬化性又は代謝性障害を防止及び／又改善する効果を有するダイエット食品について記載している。ダイエット食品は、ω−３多不飽和脂肪酸又はω−６多不飽和脂肪酸と、Ｌ−アルギニン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−アルギニン前駆体、及びＬ−オルニチン前駆体のうちの少なくとも１つと、を含む。別のアプローチでは、ダイエット食品は、ジアシルグリセロールと、中鎖又は短鎖脂肪酸と、フィトステロールと、Ｌ−アルギニン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−アルギニン前駆体、及びＬ−オルニチン前駆体のうちの少なくとも１つと、を含んでいてもよい。ダイエット食品はまた、ペクチン、グアーガム、及びローカストビーンガムなどの、可溶性繊維を含んでいてもよい。
米国特許第６，９９４，８６９号は、アミノ酸源と、炭水化物源と、脂質源と、脂肪酸を大腸へと送達するための脂肪酸送達剤と、を含む経鼻配合物について記載している。脂肪酸送達剤中の脂肪酸は、遊離脂肪酸を放出するように結腸内で加水分解される結合によって、担体と共有結合している。結合は、アミド結合又はエステル結合として記載されている。担体は、イヌリン、キチン、ベータグルカン、漿剤、寒天、カラギーナン、並びにグアーガム、アラビアガム、キサンタンガム、トラガントガム、ローカストビーンガム、及びサイリウムガムを含むガム類などの、天然食物繊維又は非消化性オリゴ糖を含むものとして記載されている。
これらの従来の製品及び方法の効能は、大腸に到達できるという脂肪酸の能力によって少なくとも部分的に制約されている。米国特許第６，９９４，８６９号に記載のものなどの従来の製品の共有結合は、胃を通過する際に加水分解し始め、それにより、加水分解の時点で体内に大量に吸収されるであろう脂肪酸を放出すると考えられている。効能を向上させるために、これらの共有結合は、更におよそ６時間の通過の後もそのままの状態で大腸に到達して、大腸による所望の吸収をもたらす必要があると、現在考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２８０７７６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９９４，８６９号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｇ．Ｔｏｌｈｕｒｓｔ  ｅｔ  ａｌ．による「Ｓｈｏｒｔ−Ｃｈａｉｎ  Ｆａｔｔｙ  Ａｃｉｄｓ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅ  Ｇｌｕｃａｇｏｎ−Ｌｉｋｅ  Ｐｅｔｐｔｉｄｅ−１  Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ  ｖｉａ  ｔｈｅ  Ｇ−Ｐｒｏｔｅｉｎ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ＦＦＡＲ２」Ｄｉａｂｅｔｅｓ，６１：３６４〜３７１（２０１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、胃及び小腸における加水分解の結果、ＳＦＣＡを腸に送達しようとする従来の試みでは、概して、制限された生物学的利用能及び効能がもたらされるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ヒト被験者の大腸に代謝産物を送達するのに効果的な腸溶性被覆組成物を本明細書にて開示する。一態様では、腸溶性被覆組成物は、機能性食品成分と考えてもよい。いくつかのアプローチでは、腸溶性被覆組成物は、グルコース代謝及び体重管理に正の効果をもたらすために代謝産物及び発酵前駆体を消化管まで送達するのに効果的である。一般的には、腸溶性被覆組成物は、発酵前駆体中に物理的に捕捉された代謝産物を含み、発酵前駆体は、次いで、ヒト被験者の大腸での放出のために、腸溶性コーティングで被包される。一アプローチでは、組成物は、多糖類マトリックスと、多糖類マトリックス中に物理的に捕捉された短鎖脂肪酸と、短鎖脂肪酸及び多糖類マトリックスの組み合わせを被包する腸溶性コーティングと、を含む。
【００１２】
一アプローチでは、機能性食品成分は、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む発酵前駆体マトリックスと、捕捉された代謝産物を有する発酵前駆体マトリックスを被包する腸溶性コーティングと、を含む。
【００１３】
別のアプローチでは、腸溶性被覆機能性食品成分は、約１〜約５０パーセントの代謝産物、別の態様では、約５〜約４０パーセントの代謝産物、更に別の態様では、約１０〜約３０パーセントの代謝産物と、約５〜約９０パーセントの発酵前駆体、別の態様では、約１５〜約７０パーセントの発酵前駆体、更に別の態様では、約２５〜約６０パーセントの発酵前駆体と、約１〜約７０パーセントの腸溶性コーティング、別の態様では、約５〜約６０パーセントの腸溶性コーティング、更に別の態様では、約１０〜約５０パーセントの腸溶性コーティングと、を含み、これらはすべて、腸溶性被覆機能性食品成分の総重量に基づくパーセンテージである。
【００１４】
別の態様では、例えば、ＦＦＡＲ２及びＦＦＡＲ３からなる群から選択される少なくとも１つの遊離脂肪酸受容体を活性化することによってヒト被験者のグルコース代謝を調節することにより、ヒト被験者の食欲を抑制する方法を提供する。本方法は、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む発酵前駆体マトリックスと、捕捉された代謝産物を有する発酵前駆体マトリックスを被包する腸溶性コーティングと、を含む組成物をヒト被験者に投与することを含む。
【００１５】
一態様では、発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含む。別の態様では、代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。一アプローチでは、代謝産物は、プロピオン酸ナトリウムを含み、発酵前駆体マトリックスは、低メトキシルペクチン又は高メトキシルペクチンなどのペクチンを含む。一態様では、低メトキシルペクチンマトリックスは、二価又は三価の金属カチオンで架橋されていてもよい。
【００１６】
捕捉された代謝産物を有する発酵前駆体マトリックスは、腸溶性コーティングで被覆される。代謝産物及び発酵前駆体の組み合わせを被包するために使用される本明細書に記載の腸溶性コーティングは、経口投与後、ヒト被験者の胃においてコーティングが溶解しないか、又はせいぜい最小限しか溶解しないように、配合されてもよい。一般的には、腸溶性コーティングは、任意の食品用腸溶性ポリマー又は２つ若しくはそれ以上の食品用腸溶性ポリマーの組み合わせを含んでもよい。例えば、好適な腸溶性コーティング材料として、シェラック、ゼイン、エチルセルロース、又はこれらの組み合わせが挙げられる。後述のとおり、腸溶性コーティング材料の相対的な量は、摂取後に所望の分解速度を達成するように選択され得る。特定の一態様では、腸溶性コーティングは、エチルセルロースを含む内側層と、ゼインを含む中間層と、シェラックを含む外側層と、を含む。
【００１７】
腸溶性コーティングは、腸溶性被覆組成物が胃を通過する際に代謝産物の最小限の放出を提供するように、かつ組成物が小腸を通過する際に少なくとも部分的に分解するように、配合されてもよい。一アプローチでは、腸溶性コーティングは、組成物中、約２５％未満、別の態様では、約２０％未満、別の態様では、約１５％未満、別の態様では、約１０％未満、更に別の態様では、約５％未満の代謝産物が、摂取後に胃で放出されるように配合される。腸溶性コーティングの分解後、代謝産物の大部分が大腸で放出されて、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を有する発酵前駆体マトリックスを露出させることが一般的に所望されている。一アプローチでは、腸溶性コーティングは、組成物中、少なくとも１０パーセント、別の態様では、少なくとも約２０パーセント、別の態様では、少なくとも約３０パーセント、別の態様では、少なくとも約４０パーセント、別の態様では、少なくとも約５０パーセント、更に別の態様では、少なくとも約６０パーセントの代謝産物が大腸で放出されるように配合される。
【００１８】
捕捉された代謝産物を有する腸溶性被覆発酵前駆体マトリックスは、食品製品、又は医薬製品若しくは栄養補助製品に提供され得る。一態様では、食品製品は、チューインガム、ビスケット、クッキー、粉末飲料、チョコレート、又は菓子である。
【００１９】
別の態様では、腸溶性被覆機能性食品成分の製造方法を提供する。本方法は、水性液体を約５０℃〜約８０℃の温度に加熱することと、加熱した水性液体に発酵前駆体を添加して、第１の混合物を形成することと、第１の混合物に代謝産物を添加して、第２の混合物を形成することと、第２の混合物を乾燥させて、粉体を形成することと、乾燥粉体を粉砕して、粒子を提供すことと、粒子を腸溶性コーティングで被覆することと、を含む。一アプローチでは、発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含む。別のアプローチでは、代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。本方法は、乾燥工程後に、二価又は三価の金属カチオンを含むバインダ溶液を添加することを更に含んでもよい。本方法はまた、第１の混合物に代謝産物を添加することに先立って、第１の混合物のｐＨを約６．０〜約７．５に調整することを更に含んでもよい。
【００２０】
腸溶性被覆機能性食品成分は、所望のサイズの粒子の形態で提供され得る。例えば、約５０マイクロメートル〜約３ｍｍ、別の態様では、約１００マイクロメートル〜約３ｍｍのメジアン径を有する粒子を取得してもよい。微小粒子が所望される場合、乾燥粉体は、約５０〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約１００〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約２００〜約５００マイクロメートルのメジアン径まで粉砕され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】胃から大腸へ通過した際の、例示的な腸溶性被覆組成物の構造の概略図である。
【図２】発酵前駆体マトリックス中に物理的に捕捉された代謝産物を含む組成物の例示的な製造方法のフロー図である。
【図３】ペクチンマトリックス中に物理的に捕捉された短鎖脂肪酸を含む腸溶性被覆組成物の例示的な製造方法のフロー図である。
【図４】例示的な改良されたヒト腸内微生物生態系のシミュレータ（Simulator  of  Human  Intestinal  Microbial  Ecosystem）（「ＳＨＩＭＥ」（登録商標））構成を示す図である。
【図５】対照試料（対照）、低メトキシル（ＬＭ）ペクチン試料、又は高メトキシル（ＨＭ）ペクチン試料で処理した、ＳＨＩＭＥ構成を使用する疑似胃及び疑似小腸における、インビトロでの消化判定中に測定したプロピオネートの濃度を示す散布図である。
【図６Ａ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、対照で処理した近位結腸のグラフである。
【図６Ｂ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、対照で処理した遠位結腸のグラフである。
【図６Ｃ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、低メトキシルペクチン（「ＬＭ」）試料で処理した近位結腸のグラフである。
【図６Ｄ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、ＬＭ試料で処理した遠位結腸のグラフである。
【図６Ｅ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、高メトキシルペクチン（「ＨＭ」）試料で処理した近位結腸のグラフである。
【図６Ｆ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたる濃度を示す散布図であり、ＨＭ試料で処理した遠位結腸のグラフである。
【図７】対照試料、低メトキシルペクチン試料、及び高メトキシルペクチン試料で処理した後、ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸におけるプロピオネートの濃度を示す棒グラフである。
【図８】対照試料、低メトキシルペクチン（「低」）試料、及び高メトキシルペクチン（「高」）試料で処理した後、ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似遠位結腸におけるプロピオネートの濃度を示す棒グラフである。
【図９Ａ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、対照で処理した近位結腸のグラフである。
【図９Ｂ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、対照で処理した遠位結腸のグラフである。
【図９Ｃ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、低メトキシルペクチン（「ＬＭ」）試料で処理した近位結腸のグラフである。
【図９Ｄ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、ＬＭ試料で処理した遠位結腸のグラフである。
【図９Ｅ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、高メトキシルペクチン（「ＨＭ」）試料で処理した近位結腸のグラフである。
【図９Ｆ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるブチレート、プロピオネート、及びアセテートの２週間にわたる濃度を示す棒グラフであり、ＨＭ試料で処理した遠位結腸のグラフである。
【図１０Ａ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び遠位結腸における総乳酸の濃度を示す棒グラフであり、対照試料の乳酸濃度を示す図である。
【図１０Ｂ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び遠位結腸における総乳酸の濃度を示す棒グラフであり、低メトキシルペクチン（「ＬＭ」）試料の乳酸濃度を示す図である。
【図１０Ｃ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、疑似近位結腸及び遠位結腸における総乳酸の濃度を示す棒グラフであり、高メトキシルペクチン（「ＨＭ」）試料の乳酸濃度を示す図である。
【図１１Ａ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、対照の、疑似近位結腸及び遠位結腸におけるアンモニウムの濃度を示す棒グラフである。
【図１１Ｂ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、低メトキシルペクチン試料での処理後の、疑似近位結腸及び遠位結腸におけるアンモニウムの濃度を示す棒グラフである。
【図１１Ｃ】ＳＨＩＭＥ構成でのインビトロでの消化判定中に測定した、高メトキシルペクチン試料での処理後の、疑似近位結腸及び遠位結腸におけるアンモニウムの濃度を示す棒グラフである。
【図１２】対照試料での処理前後の疑似近位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１３】対照試料での処理前後の疑似遠位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１４】低メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１５】低メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似遠位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１６】高メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１７】高メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似遠位結腸における、全細菌、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１８Ａ】対照試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、乳酸菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１８Ｂ】低メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、乳酸菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１８Ｃ】高メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、乳酸菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１９Ａ】対照試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、ビフィズス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１９Ｂ】低メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、ビフィズス菌の濃度を示す棒グラフである。
【図１９Ｃ】高メトキシルペクチン試料での処理前後の疑似近位結腸及び疑似遠位結腸における、ビフィズス菌の濃度を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本明細書では、グルコース代謝及び体重管理に正の効果をもたらすことができる、消化管まで送達するための機能性食品成分を提供する。一般的には、成分は、発酵前駆体中に物理的に捕捉された代謝産物を含み、発酵前駆体は、次いで、ヒト被験者の大腸での放出のために、腸溶性コーティングで被包される。一アプローチでは、組成物は、多糖類マトリックスと、多糖類マトリックス中に物理的に捕捉された短鎖脂肪酸と、短鎖脂肪酸及び多糖類マトリックスの組み合わせを被包する腸溶性コーティングと、を含む。
【００２３】
一アプローチでは、腸溶性被覆機能性食品成分は、約１〜約５０パーセントの代謝産物、別の態様では、約５〜約４０パーセントの代謝産物、更に別の態様では、約１０〜約３０パーセントの代謝産物と、約５〜約９０パーセントの発酵前駆体、別の態様では、約１５〜約７０パーセントの発酵前駆体、更に別の態様では、約２５〜約６０パーセントの発酵前駆体と、約１〜約７０パーセントの腸溶性コーティング、別の態様では、約５〜約６０パーセントの腸溶性コーティング、更に別の態様では、約１０〜約５０パーセントの腸溶性コーティングと、を含み、これらはすべて、腸溶性被覆機能性食品成分の総重量に基づくパーセンテージである。
【００２４】
本明細書で使用するとき、用語「消化管」は、胃、小腸、及び（近位結腸及び遠位結腸を含む）大腸を含む。本明細書で使用するとき、用語「腸」は、小腸及び（近位結腸及び遠位結腸を含む）大腸を含む。
【００２５】
本明細書で使用するとき、用語「代謝産物」は、短鎖脂肪酸並びにその誘導体及び塩（例えば、プロピオン酸、酪酸、酢酸、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カルシウムなど）と、乳酸並びにコハク酸及びそれらの塩と、任意の他の産物又は腸内微生物の生物変換プロセスの副産物と、を含む。本明細書で使用するとき、用語「短鎖脂肪酸」は、酢酸、プロピオン酸、及び酪酸、並びにこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない６個よりも少ない炭素を有する脂肪族尾部を有する脂肪酸と、プロピオネート、ブチレート、及びアセテート、並びにこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない脂肪酸の塩と、を含む。
【００２６】
本明細書に記載の組成物中には、１種類又は２種類以上の代謝産物が発酵前駆体マトリックス中に埋め込まれていてもよい。本明細書で使用するとき、用語「発酵前駆体」は、腸内細菌叢の栄養源となることによって、腸内の微生物発酵用基質を提供する構成要素を含む。好ましい発酵前駆体として、代謝産物を発酵前駆体中に物理的に捕捉することができる構造マトリックスを形成することができるものが挙げられる。特定の一態様では、代謝産物は、代謝産物と発酵前駆体との間に共有結合が形成されることなしに、マトリックス中に捕捉及び分散されてもよい。
【００２７】
例えば、多糖類は、発酵前駆体として使用されてもよい。一般的には、多糖類は、グリコシド結合で結合されている長鎖の単糖単位を含む、高分子炭水化物分子である。多糖類は、線状構造又は分岐構造を有していてもよい。例示的な多糖類として、デンプン及びグリコーゲンなどの貯蔵多糖類と、セルロース及びキチンなどの構造多糖類とが挙げられる。一形態では、本明細書に記載の組成物は、ペクチン、アルギネート、キシラン、及びグアーガムを含むがこれらに限定されない、１種類又は２種類以上の構造多糖類を含む。少なくともいくつかのアプローチでは、マトリックス成分が代謝産物を捕捉し、代謝産物を大腸で放出できる限り、発酵前駆体以外の様々なマトリックス成分が使用されてもよいことが理解されるであろう。好ましいアプローチでは、腸内細菌によるマトリックス成分の消費（すなわち、発酵）が代謝産物（例えば、短鎖脂肪酸）の所望の制御された放出を提供することから、腸内細菌叢により発酵される１種類又は２種類以上の多糖類を使用して、短鎖脂肪酸の結合のために構造マトリックスを提供する。
【００２８】
一アプローチでは、発酵前駆体が多糖類である場合、腸内細菌叢による多糖類の大腸での発酵は、短鎖脂肪酸の産生をもたらしてもよい。そのため、本明細書で記載した多糖類中に埋め込まれた短鎖脂肪酸を含む組成物は、経口投与後、ヒト被験者の腸に送達されると、大腸での多糖類の発酵によって、直接的にだけではなく間接的にも短鎖脂肪酸源を有利に提供することができる。加えて、短鎖脂肪酸は、ヒト被験者の大腸に送達されると、特定の感受性菌株に対する抗微生物剤として作用することができるため、腸の細菌叢の構成を有利に調節することができる。
【００２９】
ペクチンは、多くの陸上植物の一次細胞壁中に含有される構造的ヘテロ多糖である。本明細書に記載の組成物には、高メトキシルペクチン及び／又は低メトキシルペクチンが使用されてもよい。本明細書で使用するとき、用語「低メトキシルペクチン」は、ペクチン中に存在する全ガラクツロン酸のカルボキシル基の比較的少ない割合（すなわち、５０％未満）がメチルエステルとしてエステル化されているペクチンを指す。本明細書で使用するとき、用語「高メトキシルペクチン」は、ペクチン中に存在する全ガラクツロン酸のカルボキシル基の比較的多い割合（すなわち、５０％以上）がメチルエステルとしてエステル化されているペクチンを指す。
【００３０】
一アプローチでは、ヒト被験者の腸まで送達するための組成物を提供する。一態様では、組成物は、発酵前駆体と、発酵前駆体中に捕捉された代謝産物と、発酵前駆体及び代謝産物の組み合わせを被包する腸溶性コーティングと、を含んでもよい。特定の一態様では、組成物は、多糖類と、多糖類中に捕捉された短鎖脂肪酸又は短鎖脂肪酸の塩と、多糖類及び短鎖脂肪酸の組み合わせを被包する腸溶性コーティングと、を含んでもよい。
【００３１】
本明細書に記載の組成物は、ピル、錠剤、粉末、カプセル、液体混合物又は溶液の形態などで、医薬食品、栄養補助食品、又は健康補助食品の形態で経口投与されてもよく、あるいは、ビスケット、スナック菓子、クラッカー、チョコレート、菓子類、クッキー、チューインガム、粉末飲料ミックス、乾燥調味料ブレンド、又は他の食品製品若しくは飲料製品などの食品製品に添加されてもよい。いくつかのアプローチでは、本明細書で提供される組成物を含有するこれらの食品製品は、機能性食品と考えられてもよい。概して、本明細書で使用するとき、用語「機能性食品」は、病気に対する有益な効果を提供するような、あるいは健康又は身体機能の向上を促進するような、基本的な食物以上に健康に潜在的な有益な効果を与える食品製品又は飲料製品を指す。本明細書で記載した発酵前駆体中への代謝産物の捕捉はまた、代謝産物、特に短鎖脂肪酸の、固有の負の感覚刺激特性（negative  organoleptic  characteristics）を有利に隠すことができ、かつ、製品の香味
又は感覚刺激特性に悪影響を及ぼすことなく、様々な食品製品に組成物を組み込むことを可能にすることができる。
【００３２】
上記のとおり、発酵前駆体マトリックスは、大腸の細菌叢の栄養源となることによって、発酵用基質を提供することができる。一アプローチでは、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含有する組成物は、以下で詳述するとおり、代謝産物の大部分が大腸、特に、近位結腸及び遠位結腸まで送達されるように、代謝産物が発酵前駆体マトリックスから小腸へと放出されないか、又は少なくとも最小限だけ放出されるように、配合されてもよい。
【００３３】
本明細書に記載の組成物において使用される短鎖脂肪酸は、経口投与後、ヒト被験者の大腸に送達されると、腸上皮細胞上の受容体を有利に活性化することができる。本明細書に記載の腸溶性被覆組成物は、食欲を低下させるために使用することでき、それにより、体重減少を促進するために使用することができると考えられている。例えば、短鎖脂肪酸は、大腸、特に結腸において、ＦＦＡＲ２及びＦＦＡＲ３などの遊離脂肪酸の受容体を活性化することができる。結腸におけるＦＦＡＲ２及び／又はＦＦＡＲ３受容体の活性は、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ）−１及びペプチドＹＹ（ＰＹＹ）のうちの少なくとも１つの、ヒト被験者の腸上皮細胞からの分泌のトリガとなり得る。
【００３４】
ＧＬＰ−１は、膵臓からのグルカゴン分泌を抑制しつつ、膵臓からのインスリン分泌のグルコース依存性刺激を誘導することが知られており、ヒト被験者における飽満の感情を刺激することが示されている。ＰＹＹは、胃運動を阻止し、結腸における水分及び電解液の吸収を高めることが知られており、食欲を減らすことが示されている。そのため、本明細書で記載した短鎖脂肪酸の大腸への送達は、グルコース代謝を正に調節し、脂肪蓄積からの宿主エネルギー代謝を消費するように指示する、生化学的シグナリング経路を開始させることができる。
【００３５】
代謝産物及び発酵前駆体の組み合わせを被包するために使用される本明細書に記載の腸溶性コーティングは、経口投与後、ヒト被験者の胃においてコーティングが溶解しないか、又はせいぜい最小限しか溶解しないように、配合されてもよい。一般的には、腸溶性コーティングは、任意の食品用腸溶性ポリマー又は２つ若しくはそれ以上の食品用腸溶性ポリマーの組み合わせを含んでもよい。例えば、好適な腸溶性コーティング材料として、シェラック、ゼイン、エチルセルロース、又はこれらの組み合わせが挙げられる。後述のとおり、腸溶性コーティング材料の相対的な量は、摂取後に所望の分解速度を達成するように選択され得る。
【００３６】
シェラック及びゼインは、ｐＨ依存性の可溶化作用を起こし、シェラック及び／又はゼインで被覆された組成物が小腸を通過する際、少なくとも部分的に溶解及び可溶化し始めることが期待されている。一アプローチでは、シェラックは、約２５重量パーセントの固形分を有する水系溶液などのアルカリ性（ｐＨ＞７）水溶液として提供され得るか、あるいは、精製され、漂白され、かつ脱脂されたシェラック粉末から調製されてもよい。エチルセルロースの分解は、ｐＨ依存性ではないという点で異なる。その代わりに、エチルセルロースは、非水溶性であり、時間依存プロセスにおいて、浸食及び拡散によって分解される。したがって、腸溶性コーティング材料の組み合わせは、製品が胃及び小腸を通過する際に所望の分解性を提供するように、選択され得る。同様に、使用する各材料の量（例えば、コーティングの厚さ）もまた、組成物の分解特性に影響を及ぼし得る。
【００３７】
腸溶性コーティングは、腸溶性被覆組成物が胃を通過する際に代謝産物の最小限の放出を提供するように、かつ組成物が小腸を通過する際に少なくとも部分的に分解するように、配合されてもよい。一アプローチでは、腸溶性コーティングは、組成物中、約２５％未満、別の態様では、約２０％未満、別の態様では、約１５％未満、別の態様では、約１０％未満、更に別の態様では、約５％未満の代謝産物が、摂取後に胃で放出されるように配合される。腸溶性コーティングの溶解後、代謝産物の大部分が大腸で放出されて、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を有する発酵前駆体マトリックスを露出させることが一般的に所望されている。一アプローチでは、腸溶性コーティングは、組成物中、少なくとも１０パーセント、別の態様では、少なくとも約２０パーセント、別の態様では、少なくとも約３０パーセント、別の態様では、少なくとも約４０パーセント、別の態様では、少なくとも約５０パーセント、更に別の態様では、少なくとも約６０パーセントの代謝産物が大腸で放出されるように配合される。胃、小腸、及び／又は大腸において放出される代謝産物の量は、実施例１において後述のとおり推定され得る。
【００３８】
特定の一アプローチでは、腸溶性コーティングは、エチルセルロースからなる内側コーティング又は層と、ゼインからなる中間コーティング又は層と、シェラックからなる外側コーティング又は層と、を含む。例えば、内側コーティング又は層は、約１％〜約５０％のエチルセルロース、別の態様では、約１〜約２０％のエチルセルロース、別の態様では、約１２％〜約１７％のエチルセルロースを含んでもよい。中間コーティング又は層は、約１％〜約５０％のゼイン、別の態様では、約１％〜約２０％のゼイン、別の態様では、約５〜約１５％のゼイン、更に別の態様では、約８％〜約１２％のゼインを含んでもよい。外側コーティング又は層は、約１％〜約５０％のシェラック、別の態様では、約１％〜約１５％のシェラック、別の態様では、約１０％〜約１５％のシェラックを含んでもよい。エチルセルロース、シェラック、及びゼインに関して列挙したパーセンテージは、組成物（すなわち、全腸溶性コーティング材料に代謝産物及び発酵前駆体を加えたもの）の総重量に基づいている。
【００３９】
少なくともいくつかのアプローチでは、層に使用される材料は、互換性があり、特には、シェラック層及びゼイン層であることが理解されるであろう。エチルセルロース、ゼイン、及びシェラックのパーセンテージは、一例として示しているにすぎず、腸溶性コーティングは、腸溶性コーティングが発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を実質的にそのままの状態で大腸まで送達するのに効果的である限り、本明細書で提供した例示的な範囲外の量でエチルセルロース、ゼイン、及びシェラックのうちのいずれかを含んでもよいこともまた理解されるであろう。
【００４０】
図１は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に従った、胃から大腸へ通過した際の、例示的な腸溶性被覆組成物の構造の概略図である。図１に示すとおり、腸溶性被覆組成物１００は、腸溶性コーティング１０２と、発酵前駆体マトリックス１０４と、代謝産物１０６と、を含む。腸溶性コーティング１０２は、腸溶性コーティング材料及び／又は腸溶性コーティング材料の層をもう１つ含んでもよい。代謝産物１０６は、発酵前駆体マトリックス１０４中に捕捉されている。図１には示されていないが、腸溶性コーティングは、大腸で腸溶性コーティングの分解が完了するまで、小腸及び大腸において、少なくとも部分的にそのままの状態であり得る。
【００４１】
一アプローチでは、発酵前駆体マトリックス１０４は、低又は高メトキシルペクチンなどのペクチン系多糖類のマトリックスであり、代謝産物１０６は、プロピオン酸ナトリウムを含み、腸溶性コーティング１０２は、エチルセルロース、ゼイン、及びシェラックの層の組み合わせを含む。これは、組成物の例示的な配合であるが、所望される場合、他の発酵前駆体マトリックス成分、代謝産物、及び腸溶性コーティング材料が使用されてもよい。
【００４２】
一態様では、組成物は、粒子の形態で提供されてもよく、別の態様では、微小粒子の形態で提供されてもよい。本明細書で使用するとき、「粒子」は、約５０マイクロメートル〜約３ｍｍ、別の態様では、約１００マイクロメートル〜約３ｍｍのメジアン径を有していてもよく、用語「粒子」は、微小粒子を具体的に含む。用語「微小粒子」は、より狭いサイズ範囲の粒子を指す。一態様では、用語「微小粒子」は、約５０〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約１００〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約２００〜約５００マイクロメートルのメジアン径を有する粒子を指す。使用する特定の機械（流動床処理など）の要件をおそらく除いて、粒子のサイズが特に限定されていないこと、かつ、少なくともいくつかのアプローチでは、粒子が食料製品又は飲料製品に添加される際に不所望な質感を加えるのを避けるために、より小さな粒子が所望され得ることは、現在考えられていない。
【００４３】
そのため、多糖類マトリックス中に短鎖脂肪酸を埋め込むことは、小腸において加水分解及び／又は分解に晒されることから短鎖脂肪酸を有利に保護し、かつ、短鎖遊離脂肪酸が大腸まで実質的にそのままの状態で効果的に送達されることを可能にする。この場合、短鎖脂肪酸は、上述のとおり、ホルモン分泌のトリガとなる受容体を活性化させ、抗菌効果によって微生物集団に影響を及ぼし、かつ腸上皮細胞に栄養を供給し得る。
【００４４】
例示的な一アプローチによれば、図２に示すように、発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む腸溶性被覆組成物を製造する方法２００を提供する。一般的には、工程２０１は、水性液体中で発酵前駆体を溶解させて、第１の混合物を形成することを含む。一アプローチでは、発酵前駆体は、室温で水中に分散されると、可溶である。必要に応じて、発酵前駆体の溶解を促進するために発酵前駆体を添加した後、水性液体を予熱又は加熱してもよい。
【００４５】
工程２０２では、必要に応じて、使用する発酵前駆体によって、第１の混合物のｐＨを任意選択的に調整してもよい。例えば、低又は高メトキシルペクチンに関しては、第１の混合物のｐＨは、約６〜約７．５のｐＨに調整されてもよい。ペクチンのｐＨの調整により、ペクチンマトリックス中におけるプロピオネート又は他の代謝産物のより多い量の捕捉が容易になり得る。ペクチン溶液は、一般的には（例えば、３〜４のｐＨを有し得る）高酸性である。プロピオン酸ナトリウムなどの特定の代謝産物が酸性ペクチン溶液に添加されると、その塩のかなりの部分が、より揮発性の高いプロピオン酸に変換されるであろう。代謝産物を添加する前にペクチン溶液のｐＨを約６．０〜約７．５にしておくことにより、塩は、より安定した形態であり続け、ペクチンマトリックス中における代謝産物のより多い量の捕獲がもたらされ得る。他の多糖類の発酵前駆体に関する適切なｐＨ調整は、必要に応じて、当該分野において容易に決定され得る。
【００４６】
工程２０３では、第１の混合物に代謝産物を添加して、第２の混合物を形成する。一形態では、代謝産物は、乳酸、コハク酸、及びプロピオン酸、酪酸、若しくは酢酸などの短鎖脂肪酸又はそれらの塩であってもよい。別の形態では、短鎖脂肪酸は、上述した短鎖脂肪酸の一価のカチオン系塩であってもよい。例えば、一価のカチオンは、ナトリウム、カリウム、（水酸化アンモニウムなどの）アンモニウムなどであってもよい。一般的には、発酵前駆体がペクチン又は別の架橋性ポリマーである場合、二価のカチオン系塩は、一価のカチオン系塩よりも望ましくない。カルシウム塩などの二価のカチオン系塩は、ペクチンが架橋して、増粘ゲルを形成する可能性があり、それにより、発酵前駆体マトリックス中に捕捉される代謝産物の量がより少なくなる可能性があり得、かつ、原子化などの特定の処理工程の実施の容易さに対して悪影響を及ぼす可能性があり得る。しかしながら、所望の量の代謝産物が発酵前駆体マトリックス中に捕捉され得るように処理条件を管理できる特定の状況においては、二価のカチオン系塩を使用してもよい。
【００４７】
少なくともいくつかのアプローチでは、代謝産物の塩の使用が代謝産物の酸の使用よりも望ましい場合があるが、その理由としては、酸では、対応する塩と比べると、多糖類マトリックス中に所望量を捕捉することがより難しくなるからである。理論によって制限することを意図するわけではないが、酸形態の代謝産物は、代謝産物の塩よりも発揮性が高くなる場合があり、発酵前駆体マトリックス中に捕捉され得る代謝産物の塩の量と比べると、代謝産物の酸の大部分は、失われ得る（すなわち、発酵前駆体マトリックス中に捕捉され得る代謝産物の酸の量はより少なくなり得る）。
【００４８】
工程２０４では、例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥などによって第２の混合物を乾燥させて、粉体を形成する。例えば、Ｂｕｃｈｉｉ製ミニスプレードライヤ（モデル：Ｂ２９０）を使用して、約１６０℃〜約１８０℃の入口温度及び約８０℃〜約９０℃の出口温度で、第２の混合物を噴霧乾燥させてもよい。なお、凍結乾燥は、多孔質構造を有する発酵前駆体マトリックスをもたらす可能性があり、これにより、組成物が小腸を通過する間の所望の分解よりも早い分解につながる弱点を作り出す場合がある。凍結乾燥を用いた場合、所望の放出プロファイルを配合する際に組成物の多孔性が考慮されること、あるいは、発酵前駆体マトリックスの多孔性を最小限にするために、凍結乾燥条件が調整され得ることを理解されたい。
【００４９】
任意選択的な工程２０５では、粉体上に、バインダ溶液を噴霧してもよい。例えば、バインダ溶液は、架橋用溶液であってもよい。バインダ溶液は、一態様では、約１〜約２０パーセントのマルトデキストリン（例えば、１０のデキストロース当量（ＤＥ）を有するマルトデキストリン）、別の態様では、約５〜約１５パーセントのマルトデキストリンと、約０．２〜約３パーセントの塩化カルシウムと、を含んでもよいが、二価若しくは三価の金属イオンを有する１種類又は２種類以上のマルトデキストリン、デンプン、炭水化物、又はタンパク質を含む、他の好適なバインダ溶液を使用してもよいことが理解されるであろう。少なくともいくつかのアプローチでは、バインダ溶液は、特に発酵前駆体がペクチンを含む場合、発酵前駆体マトリックスの凝集作用を補助してもよい。例えば、微粒子を粒子のより大きなクラスタに凝集することは、被覆プロセスなどの下流処理を容易にする場合がある。
【００５０】
いくつかのアプローチでは、粉体にバインダ溶液が塗布されると、粉体は、例えばＨｏｂａｒｔ製ミキサを使用して転動され、例えばＬＣＩ製押出成形機を使用して、押出成形されてもよい。転動及び押出成形の後、例えば真空乾燥機を使用して、更なる乾燥工程２０６が実施されてもよい。
【００５１】
工程２０４又は工程２０６のいずれかから取得した乾燥粉体は、次いで、工程２０７で粉砕されて、所望のサイズの粒子を提供する。例えば、約５０マイクロメートル〜約３ｍｍ、別の態様では、約１００マイクロメートル〜約３ｍｍのメジアン径を有する粒子が取得され得る。微小粒子が所望される場合、乾燥粉体は、約５０〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約１００〜約５００マイクロメートル、別の態様では、約２００〜約５００マイクロメートルのメジアン径まで粉砕され得る。上記のとおり、粒子のサイズは、一般的には特に限定されていないが、組成物の処理条件又は意図される用途に基づいてサイズを選択することができる。例えば、微細紛体（例えば、約５０マイクロメートルよりも小さい）では、流動床処理を使用して被覆することは難しい場合がある。更に、大きな粒子は、粒子が取り込まれる食品製品や飲料製品に対して、不所望の質感を与える可能性がある。粒子のサイズは、ふるいの使用を含む、様々な標準的なアプローチを使用して測定することができる。
【００５２】
粉砕された粒子は、次いで、工程２０８において、腸溶性コーティング材料の１種類又は２種類以上のコーティングで被覆される。例えば、ボトムスプレーＷｕｒｓｔｅｒプロセスを用いるベンチミニグラット流動床塗布装置（bench  Mini  Glatt  fluid  bed  coater）を使用してもよい。一アプローチでは、被覆中の製品温度は、約３０℃〜約４５℃であってもよく、コーティング噴霧量は、約１ｇ／分〜約２ｇ／ｍであってもよい。他の噴霧パラメータ。
【００５３】
本明細書に記載した発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む腸溶性被覆組成物の利点及び実施形態は、以下の実施例において更に説明する。しかしながら、これらの実施例で記載される特定の条件、処理スキーム、材料、及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本明細書に記載の組成物及び方法を過度に限定するものとして解釈されるべきではない。特に指示しない限り、本出願におけるすべてのパーセンテージは、重量によるものとする。
【実施例】
【００５４】
以下の実施例は、ペクチンによって提供される多糖類マトリックス中に埋め込まれたプロピオネートなどの短鎖脂肪酸を含む腸溶性被覆組成物の例示的な調製方法を示す。実施例は、代謝産物及び発酵前駆体を近位結腸及び遠位結腸まで送達することの効能を示す。
【００５５】
実施例１−大腸を標的とした送達用にプロピオネートを捕捉するための低メトキシルペクチンの使用
腸溶性被覆微小粒子を調製するためのプロセス３００は、図３で概要を示しているが、以下でより詳細に説明する。
【００５６】
捕捉：１５００ｇ（１．５ｋｇ）の低メトキシルペクチン（５％のペクチン水溶液、ＣＰＫｅｌｃｏ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）より入手のバッチを調製した。具体的には、工程３０１において、１４２５グラムの水を計量し、約７０℃〜約８０℃まで加熱した。その後、工程３０２において、７５グラムの低メトキシルペクチンを水に添加し、水中に分散させ、温度を約５０℃〜約６０℃に維持しつつ、溶解させた。次いで、工程３０３において、５％のＮａＯＨでｐＨを約６．５に調整し、その後、工程３０４において、７５グラムのプロピオン酸ナトリウムを添加し、溶液の温度を約５０℃〜約６０℃に維持しつつ、溶解させた。工程３０５において、Ｂｕｃｈｉｉ製ミニスプレードライヤ（モデル：Ｂ２９０）を使用して、約１６０℃〜約１８０℃の入口温度及び約８０℃〜約９０℃の出口温度で、溶液を噴霧乾燥させた。これにより、プロピオネートが低メトキシルペクチンマトリックス中に物理的に捕捉された噴霧乾燥粉体が得られた。
【００５７】
押出成形：工程３０６において、１５０グラムの噴霧乾燥粉体を、バッチ式のＨｏｂａｒｔ製タンブラ内で、１の速度設定で転動させ、Ｈｏｂａｒｔ製ボウルミキサ内でパドル混合した。一方、任意選択的な工程３０７において、約１００ｇのカルシウム架橋剤を有するバインダ溶液を、噴霧乾燥粉体上に散布して、ペクチンマトリックスを架橋した。使用したバインダ溶液は、１０のデキストロース当量（ＤＥ）及び１％の塩化カルシウムを有する１０％の水性マルトデキストリンであった。工程３０８において、得られた材料を、１〜２ｍｍの型を介して、９０ｒｐｍでＬＣＩ製押出成形機に投入した。工程３０９において、押出成形物を回収し、真空炉内で、約５０℃〜約６０℃で約４８時間、乾燥させた。約５％未満の水分量まで乾燥させたら、工程３１０において、乾燥押出成形物をＷａｒｉｎｇ製ブレンダで粉砕し、次いで、更なる処理のために、工程３１１において、ふるいにかけて、約２００〜約５００マイクロメートルの平均粒子径を有する粒子を回収した。
【００５８】
腸溶性コーティング：工程３１２において、（１）１５％のエチルセルロースの溶液（内側コーティング）、１０％のゼイン溶液（中間コーティング）、（３）１０％のシェラック溶液（外側コーティング）の３つのコーティングを粒子に塗布する。
【００５９】
以下の配合を使用して、腸溶性コーティングのエチルセルロース含有層を調製した。エチルアルコール（２００プルーフ、２４７．５ｇ）、脱イオン水（２７．５ｇ）、エチルセルロース４ｓｔｄ（１２．５ｇ）、エチルセルロース１０ｓｔｄ（１２．５ｇ）。（４ｓｔｄ及び１０ｓｔｄは、エチルセルロースの等級、具体的には、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より入手したエトキシル型を示す。）エチルアルコール及び脱イオン水を混合し、次いで、エチルセルロースを添加、混合して溶液を形成した。次いで、以下でより詳細に記載する被覆手順に従って、２１１グラムの本溶液を使用して、約９０ｇの噴霧乾燥粉体を被覆した。
【００６０】
以下の配合を使用して、腸溶性コーティングのゼイン含有層を調製した。エチルアルコール（２００プルーフ、１２６ｇ）、脱イオン水（５４ｇ）、及びゼイン（２０ｇ）。具体的には、エチルアルコール及び脱イオン水をまず混合した。エチルアルコール及び脱イオン水の混合物にゼインを添加し、混合してゼインを溶解させ、溶液を形成した。次いで、１４５グラムの本溶液を使用して、約１３０ｇの噴霧乾燥粉体を被覆した。
【００６１】
以下の配合を使用して、腸溶性コーティングのシェラック含有層を調製した。２５％のシェラック水溶液（７５グラム）（Ｔｅｍｕｓｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｌｔｄ．（Ｃａｎａｄａ）より入手）及び脱イオン水（７５グラム）。具体的には、２５％のシェラック水溶液を脱イオン水で１２．５％に希釈し、次いで、１１５グラムの本溶液を使用して、１１５グラムの噴霧乾燥粉体を被覆した。
【００６２】
被覆工程は、ボトムスプレーＷｕｒｓｔｅｒプロセスを用いるベンチミニグラット流動床塗布装置で実施した。製品温度は、約３０℃〜約４５℃であり、コーティング噴霧量は、約１ｇ／分〜約２ｇ／ｍであった。エチルセルロースコーティング中のコーティングパラメータは、ゼインコーティング工程中及びシェラックコーティング工程中のパラメータと類似していた。
【００６３】
ペクチン中に埋め込まれ、かつエチルセルロース／ゼイン／シェラックコーティングで被包されたプロピオネートを含む組成物を、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用して、プロピオン酸含有率について分析した。
【００６４】
ＨＰＬＣ機器への注入に先立つ試料の調製は、（５％のＮａＯＨ又はＫＯＨ溶液で）７．５のｐＨに調節した水で試料を水和することと、高剪断を施して、コーティングの分解及びペクチンマトリックスの分離を促進させることと、含んでいた。ペクチンマトリックスからプロピオネートを放出するのに十分な時間の間、本処理を施した。
【００６５】
ＨＰＬＣに関しては、ポリスチレンジビニルベンゼンスルホン酸樹脂を備えた、長さ３００ｍｍ、直径７．８ｍｍのＢｉｏ  Ｒａｄ製有機酸カラム（ＨＰＸ−８７Ｈ（酸形態））を使用した。移動相は、３ｍＭ硝酸であった。流量は、６５℃で、０．６ｍＬ／分であった。屈折率検出器を使用した。
【００６６】
低メトキシルペクチン試料は、腸溶性被覆組成物の重量に対して２４．５７％のプロピオン酸を含むことが判明した。
【００６７】
溶出試験：溶出試験を行って、胃及び腸のｐＨでインキュベートした際の腸溶性被覆微小粒子の放出プロファイルを評価した。
【００６８】
試料１：１グラムの腸溶性被覆微小粒子を５０グラムの脱イオン水中に分散させ、濃塩酸を添加することによってｐＨを３．０に調整した。次いで、試料を、水浴中で一定の振動を用いて３７℃で４５分間インキュベーションして、組成物がヒトの胃を通過するところを擬態した。インキュベーション期間の終了時に、試料を０．４５マイクロメートルのフィルタで濾過し、ＨＰＬＣでプロピオン酸含有率について分析した。
【００６９】
試料２：本試料を、試料１の手順に従って処理したが、次いで、ｐＨ３．０でのインキュベーションの後、重炭酸ナトリウム溶液の添加によって、試料２のｐＨを約ｐＨ７．０に中和した。試料２を、シェーカ内で、３７℃で６時間、ｐＨ７．０でインキュベートして、組成物が小腸を通過するところを擬態した。次いで、試料を濾過し、ＨＰＬＣでプロピオン酸含有率について分析した。
【００７０】
試料３：本試料を、試料１の手順、続いて試料２の手順に従って処理し、次いで、更に２４時間、ｐＨ７．０でインキュベートして、組成物が大腸を通過するところを擬態した。次いで、試料を濾過し、ＨＰＬＣでプロピオン酸含有率について分析した。結果は、以下のとおりであった。
【００７１】
【表１】
2020010721.tif 000002
【００７２】
上記表に示すように、疑似胃において、プロピオネートの軽微な放出が観測され、疑似小腸において、プロピオネートの多少の放出が観測され、疑似大腸において、プロピオネートの著しく多量の放出が観測された。表１におけるパーセンテージは、腸溶性被覆微小粒子の総重量に対するプロピオン酸のパーセンテージを示す。
【００７３】
実施例２−大腸を標的とした送達用にプロピオネートを捕捉するための高メトキシルペクチンの使用。
腸溶性被覆微小粒子の調製プロセスは、図３で概要を示しているが、以下でより詳細に説明する。
【００７４】
捕捉：２ｋｇの高メトキシルペクチン（７％のペクチン溶液）のバッチを調製した。水（１８６０グラム）を約７０℃〜約８０℃の温度まで加熱し、Ｃａｒｇｉｌｌ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）より入手した高メトキシルペクチン（１４０グラム）を水中で分散させ、温度を約５０℃〜約６０℃で維持しつつ、溶解させた。５％のＮａＯＨ溶液でｐＨを６．５に調整し、その後、１４０グラムのプロピオン酸ナトリウムを添加して、溶液の温度を約５０℃〜約６０℃に維持しつつ、溶解させた。Ｂｕｃｈｉｉ製ミニスプレードライヤ（モデル：Ｂ２９０）を使用して、約１６０℃〜約１８０℃の入口温度及び約８０℃〜約９０℃の出口温度で、得られた溶液を噴霧乾燥させた。これにより、プロピオネートが高メトキシルペクチンマトリックス中に埋め込まれている噴霧乾燥粉体が得られた。
【００７５】
押出成形：１０のデキストロース当量（ＤＥ）を有する１０％のマルトデキストリンのバインダ溶液がペクチンを架橋するための塩化カルシウムを含有していなかった点を除き、実施例１において上述したとおり、押出成形を実施した。
【００７６】
腸溶性コーティング：実施例１において上述したとおり、腸溶性コーティングを実施した。
【００７７】
実施例２からの被覆した試料を、実施例１に記載したとおり、ＨＰＬＣでプロピオン酸含有率について分析した。ＨＰＬＣ機器への注入に先立つ試料の調製は、（例えば、５％のＮａＯＨ又はＫＯＨ溶液で）７．５のｐＨに調節した水で試料を水和することと、高剪断を施して、コーティングの分解及びペクチンマトリックスの分離を促進させることと、含んでいた。高メトキシルペクチンマトリックスからプロピオネートを放出するのに十分な時間の間、本処理を施した。高メトキシルペクチン試料は、腸溶性被覆組成物の総重量に対して約２０．４１％のプロピオン酸を含むことが観測された。
【００７８】
溶出試験：実施例１において記載したとおり、溶出試験を実施した。結果を表２に示す。
【００７９】
【表２】
2020010721.tif 000003
【００８０】
上記表２に示すとおり、疑似胃において、プロピオネートの軽微な放出が観測され、疑似小腸において、プロピオネートの著しく多量の放出が観測された。疑似大腸において、疑似小腸と比較するとわずかに低いプロピオネートの放出が観測されたが、疑似胃と比較すると著しく多量の放出が観測された。
【００８１】
実施例３−インビトロでの消化判定
ヒトの消化管における腸溶性被覆組成物からの短鎖脂肪酸の放出、及び本組成物の腸内細菌叢に対する効果について調査した。
【００８２】
消化管の異なる領域の通過を、ヒト腸内微生物生態系のシミュレータ（「ＳＨＩＭＥ」（登録商標））技術プラットフォームの使用によって擬態した。ＳＨＩＭＥ構成の一例は、例えば、本明細書にその全体が参照により組み込まれている、Ｋ．Ｍｏｌｌｙ  ｅｔ  ａｌ．による「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  ５−ｓｔｅｐ  ｍｕｌｔｉｃｈａｍｂｅｒ  ｒｅａｃｔｏｒ  ａｓ  ａ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｈｕｍａｎ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ」Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３９（２）：２５４〜２５８（１９９３）において、より詳細に検討されている。ＳＨＩＭＥ構成は、インビトロシステムを提供して、結腸内の微生物群（どの微生物がどのくらい存在しているか、及び微生物が産生する副産物）を分析するように設計した。本アプローチは、動物及びヒトでの試験よりも、比較的速く、はるかに安価なアプローチである。
【００８３】
図４は、ヒトの消化管の温度及びｐＨを模倣するために設置された反応器を含む、例示的な改良されたＳＨＩＭＥ（登録商標）構成を示す図である。本構成を使用して、プロピオネート、アセテート、ブチレート、アンモニウム、及びラクテートの濃度と、腸内ｐＨ変化と、全細菌と、（１）胃及び小腸（「Ｓ」）、（２）近位結腸（「ＰＣ」）、（３）遠位結腸（「ＤＣ」）の３つの異なる場所におけるビフィズス菌、乳酸菌、ファーミキューテス、及びバクテロイデスの量と、を評価した。本評価は、プロピオン酸及びペクチンの結腸への制御された送達を実演するために行われたベンチ式化学アセスメント（bench
chemistry  assessment）を補完する。ＳＨＩＭＥ構成を使用することで、プロピオネ
ート及びペクチンの両方がＰＣ及びＤＣに送達されることを実演し、現時点での理解に基づいた積極的な方式で、微生物群及びその副産物を調節した。
【００８４】
図４に見られるように、例示的な改良されたＳＨＩＭＥ（登録商標）構成は、胃及び小腸用の１つの反応器「Ｓ」と、近位結腸用の１つの反応器「ＰＣ」と）、遠位結腸用の１つの反応器「ＤＣ」と、を使用する。疑似消化管を３つ設置し、同時に稼働させた。本ＳＨＩＭＥ構成を使用して、図５〜図１９に示す結果を生成した。インビトロでの消化判定の構成は、以下のとおりである。
【００８５】
人体を模倣するために、すべての反応器を３７℃で保持した。「Ｓ」反応器は、温度、ｐＨに関して胃を擬態し、膵臓酵素／胆汁溶液を含む。「ＰＣ」反応器は、温度、ヒト細菌叢、ｐＨ、嫌気条件、及び代謝率に関して近位結腸を擬態する。「ＤＣ」反応器は、温度、ヒト細菌叢、ｐＨ、嫌気条件、及び代謝率に関して遠位結腸を擬態する。
【００８６】
各「Ｓ」反応器を「ＰＣ」反応器に連結させ、「ＰＣ」反応器を「ＤＣ」反応器に連結させて、ヒトの消化プロセスを表した（Ｓ１−ＰＣ１−ＤＣ１、Ｓ２−ＰＣ２−ＤＣ２、及びＳ３−ＰＣ３−ＤＣ３）。ヘッドスペースにＮ２を流し、連続的に撹拌することによって、ＰＣ及びＤＣ反応器を嫌気的に維持した。各列の反応器は、蠕動ポンプに接続されたチュービングを介して接続した。反応器の内容物が最初から最後まで流れる速度は、反応器に接続している蠕動ポンプを使用することで、ヒトの消化を模倣することを意図した。反応器内のｐＨもまた、消化管の各区分と一致するように調整した。「Ｓ」反応器の初期ｐＨは、約２．０、最終ｐＨは、約７．５であった。ＰＣ反応器のｐＨは、約５．６〜約５．９であった。「ＤＣ」反応器のｐＨは、約６．６〜約６．９であった。適切な量の酸又は塩基を添加することにより、「ＤＣ」及び「ＰＣ」反応器内のｐＨを制御した。
【００８７】
始動（３週間）：半年以内に抗生物質を服用していない３０歳の健康な男性から得た便試料を９つの反応器に接種した。各反応器を、３週間の始動期間の間、稼働させた。それにより、実験処理の開始に先立って、反応器内で微生物群を差異化させ、安定化させることができた。
【００８８】
処理期間（２週間）：３週間の始動期間の後、消化プロセスを開始するために、標準的なＳＨＩＭＥ供給材料（１４０ｍＬから開始）を３つの「Ｓ」反応器に、１日３回投与して、朝食、昼食、及び夕食を擬態した。「Ｓ１」、「ＰＣ１」、及び「ＤＣ１」反応器（図４）は、対照として作用し、基準となる微生物群の構成及び活動を判定する。朝食供給の間、「Ｓ２」及び「Ｓ３」反応器にも、それぞれ、実施例１に従って作製した低メトキシルペクチン（「ＬＭ」）試料及び実施例２に従って作製した高メトキシルペクチン（「ＨＭ」）試料を与え、微生物群の構成及び活動に対する腸溶性被覆微小粒子の効果を判定した。朝食供給の間のみ、１日２グラムの腸溶性被覆微小粒子を投与した。昼食又は夕食では、腸溶性被覆微小粒子は投与しなかった。対照「Ｓ」反応器には、いずれの供給においても、腸溶性被覆微小粒子を与えなかった。
【００８９】
「Ｓ」反応器のそれぞれにおいて、供給材料は、水中に、アラビノガラクタン（１．２ｇ／Ｌ）、ペクチン（２ｇ／Ｌ）、キシラン（０．５ｇ／Ｌ）、グルコース（０．４ｇ／Ｌ）、酵母エキス（３ｇ／Ｌ）、ペプトン（１ｇ／Ｌ）、ムチン（３ｇ／Ｌ）、Ｌ−システイン−ＨＣＩ（０．５ｇ／Ｌ）、及びデンプン（４ｇ／Ｌ）を含んでいた。ＳＨＩＭＥ供給材料を添加し、「Ｓ」反応器においてｐＨ２．０で１．５時間保持した後、６０ｍＬの膵臓酵素及び胆汁塩溶液を添加した（６ｇ／ＬのＯｘｇａｌｌ（Ｄｉｆｃｏ（Ｂｉｅｒｂｅｅｋ，Ｂｅｌｇｉｕｍ））、１．９ｇ／Ｌのパンクレアチン（Ｓｉｇｍａ（Ｂｏｒｎｅｍ，Ｂｅｌｇｉｕｍ））、及び１２．５ｇ／ＬのＮａＨＣＯ３）。これにより、「Ｓ」反応器のｐＨが７．５となり、各「Ｓ」反応器の内容物の対応する「ＰＣ」反応器への注入を開始する前に、反応器内の材料を更に２．５時間保持した。
【００９０】
対応する「Ｓ」反応器の内容物を添加して、各「ＰＣ」反応器の容量を５００ｍＬで一定に保持した。この「Ｓ」反応器からの注入は、２０時間（代謝時間）で完了し、次いで、各「ＰＣ」反応器から対応するＤＣ反応器に内容物を注入した。２０時間の代謝時間でそれぞれの「Ｓ」反応器の内容物を添加して、ＰＣ反応器の容量を５００ｍＬで一定に保持した。３６時間の代謝時間で、ＤＣ反応器の容量を８００ｍＬで一定に保持した。ＤＣ反応器の内容物は、必要に応じて、ポンプによって取り除き、一定の容量を維持した。
【００９１】
各結腸反応器からの液体試料（１０ｍＬ）を回収して、後続の分析のために、−２０℃で凍結させた。ジエチルエーテルを用いて試料からＳＣＦＡを抽出し、Ｄｉ２００ガスクロマトグラフ（ＧＣ；Ｓｈｉｍａｄｚｕ（’ｓ−Ｈｅｒｔｏｇｅｎｂｏｓｃｈ，Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））で判定した。ＧＣには、遊離脂肪酸を充填したキャピラリーカラム（ＥＣ−１０００  Ｅｃｏｎｏ−Ｃａｐカラム（Ａｌｌｔｅｃｈ（Ｌａａｒｎｅ，Ｂｅｌｇｉｕｍ））、２５ｍ×０．５３ｍｍ、膜厚１．２マイクロメートル）、水素炎イオン化検出器、及びＤｅｌｓｉ  Ｎｅｒｍａｇ  ３１インテグレータ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗｉｌｒｉｊｋ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を備えた。窒素を、２０ｍＬ／分の流量で、キャリアガスとして使用した。カラムの温度を１３０℃に設定し、噴射器及び検出器の温度を１９５℃に設定した。各結腸反応器からの凍結した液体試料もまた、１０２６  Ｋｊｅｌｔｅｃ  Ａｕｔｏ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ（ＦＯＳＳ  Ｂｅｎｅｌｕｘ（Ａｍｅｒｓｆｏｏｒｔ，Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））を使用して、アンモニウムに関して分析した。試料中のアンモニウムは、アルカリ（ＭｇＯ）を添加することによって、アンモニアとして遊離させた。放出されたアンモニアを試料から蒸留して、ホウ酸溶液を得た。６６５  Ｄｏｓｉｍａｔ（Ｍｅｔｒｏｈｍ（Ｂｅｒｃｈｅｍ，Ｂｅｌｇｉｕｍ））及び６８６  Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（Ｍｅｔｒｏｈｍ）を使用して、溶液を逆滴定した。
【００９２】
反応器内の菌濃度は、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子を増殖させる種特異的プライマーを使用して、定量ＰＣＲにより測定した。
【００９３】
図５で見られるように、疑似胃においてプロピオネートの最小限の放出が発生し、その放出は、疑似小腸の末端部に向かって増加する。疑似小腸の末端部までは、低メトキシルペクチン試料においてよりも高メトキシルペクチン試料においての方が、放出されるプロ
ピオネートは少なかった。
【００９４】
図６Ａ〜図６Ｆで見られるように、対照試料と比較すると、特に遠位結腸、疑似近位結腸（ＰＣ）、及び疑似遠位結腸（ＤＣ）において、低メトキシルペクチン及び高メトキシルペクチン試料は共に、プロピオネートの濃度が上がっていた。ラクテートは通常、プロピオネート及びブチレートの製造の中間産物として作用する一過性代謝産物である（例えば、代謝産物のクロスフィーディングにおいて、一部の細菌は、基質様のペクチンを利用してラクテートを産生し、一方他の細菌は、ラクテートを利用してブチレート又は他の短鎖脂肪酸を産生する）。
【００９５】
図７及び図８で見られるように、疑似近位結腸と疑似遠位結腸とのプロピオネートの濃度の比較は、２週間の期間にわたり、対照と比較すると、ＬＭ微小粒子及びＨＭ試料がプロピオネートのより高い濃度を導いたことを示している。
【００９６】
図９Ａ〜図９Ｆでは、対照、ＨＭ試料、及びＬＭ試料に関して、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸において、アセテート、プロピオネート、及びブチレートの２週間にわたるパーセンテージを測定する。その結果は、ＬＭ試料及びＨＭ試料を用いた処理により、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸の両方においてプロピオネートの増加がもたらされたことを示しており、これは、微小粒子のペクチンが腸内細菌によって分解されたことを示している。一般的には、アセテート、ブチレート、及びプロピオネートの存在は、腸内微生物群が健康であり、ラクテートが３つの主なＳＣＦＡ（アセテート、ブチレート、及びプロピオネート）に変換されていることを示唆している。
【００９７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、時刻ゼロ、１週目、及び２週目の、疑似近位結腸及び遠位結腸における総乳酸の濃度を示す。これは、ペクチン及びプロピオネートが遠位結腸において２週間後も有効であり、微生物群を調節（例えば、微生物の数を増加）して、より多くのラクテートを産生することを示している。ラクテートは、ＳＣＦＡ産生の中間産物であり、低ｐＨ環境も作り出す。結腸においてｐＨが高くなると、結腸ガンのリスクの増加に結びつくため、ｐＨを下げることが有益な帰着であると現在考えられている。
【００９８】
図１１Ａ〜図１１Ａは、疑似近位結腸及び疑似遠位結腸におけるアンモニウムの濃度を示しており、図１１Ａは、対照に関する結果を示し、図１１Ｂは、ＬＭ試料に関する結果を示し、図１１Ｃは、ＨＭ試料に関する結果を示す。アンモニウムは、タンパク質分解マーカであり、ペクチン及び／又は短鎖脂肪酸の分解における細菌の活動を示し得る。対照において、実験の２週間にわたり増加傾向が観察される一方、ＬＭ及びＨＭでの処理においては、１週間目でアンモニウムの濃度の低下が観察され、次いで２週間目で増加が観察され、総アンモニウム濃度は、実験の開始時点と同様のレベルとなった。
【００９９】
図１２〜図１７は、対照試料、低メトキシルペクチン試料、又は高メトキシルペクチン試料を用いた処理の前（時刻０）、処理の１週間後、及び２週間後の、近位結腸及び遠位結腸における全細菌（ｑＰＣＲによって増殖され、定量化された１６ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のコピーで測定される）、バクテロイデス菌、及びファーミキューテス菌の濃度を示す図である。ＬＭ処理及びＨＭ処理が疑似遠位結腸において全細菌の濃度の増加をもたらした一方、対照処理は、全細菌の減少をもたらした。この結果はまた、処理期間中の疑似遠位結腸における全細菌の増加は、バクテロイデス菌の増加に主に相関があることを示している。ＬＭ処理及びＨＭ処理はまた、ファーミキューテス菌のわずかな増加をもたらした一方、対照処理については、統計的に著しい減少が観察された。図１８Ａ〜図１８Ｃは、乳酸菌集団の動態の一般的な傾向を示す図である。図１９Ａ〜図１９Ｃは、対照試料での疑似近位結腸及び疑似遠位結腸において、ビフィズス菌の濃度が経時的にわずかに増加したことを示す図である。しかしながら、ＬＭ試料及びＨＭ試料における増加は、より大きかった。
【０１００】
前述の記載は、腸溶性被覆組成物の唯一の形態を表すことを意図するものではない。同様に、本明細書において、特定の実施形態と共に本方法を記載してきたが、前述の記載を踏まえると、多くの代替案、修正案、及び変形案が当業者にとっては明らかであろう。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
機能性食品成分であって、
発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む該発酵前駆体マトリックスと、
該捕捉された代謝産物を有する該発酵前駆体マトリックスを被包する腸溶性コーティングと、を含む、機能性食品成分。
（項目２）
前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含む、項目１に記載の組成物。
（項目３）
前記代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１に記載の組成物。
（項目４）
前記代謝産物は、プロピオン酸ナトリウムを含み、前記発酵前駆体マトリックスは、高メトキシルペクチンを含む、項目１に記載の組成物。
（項目５）
前記高メトキシルペクチンマトリックスは、二価又は三価の金属カチオンで架橋されている、項目４に記載の組成物。
（項目６）
前記代謝産物は、プロピオン酸ナトリウムを含み、前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチンを含む、項目１に記載の組成物。
（項目７）
前記腸溶性コーティングは、シェラック、ゼイン、及びエチルセルロースからなる群から選択される１種類又は２種類以上の腸溶性コーティング材料を含む、項目１に記載の組成物。
（項目８）
前記腸溶性コーティングは、エチルセルロースを含む内側層と、ゼインを含む中間層と、シェラックを含む外側層と、を含む、項目１に記載の組成物。
（項目９）
有効量の項目１に記載の機能性食品成分を含む、食品製品。
（項目１０）
前記食品製品は、チューインガム、ビスケット、クッキー、粉末飲料、チョコレート、又は菓子である、項目９に記載の食品製品。
（項目１１）
前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含み、前記代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１０に記載の食品製品。
（項目１２）
有効量の項目１に記載の機能性食品成分を含む、医薬組成物又は栄養補助組成物。
（項目１３）
前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含み、前記代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１２に記載の医薬組成物又は栄養補助組成物。
（項目１４）
ヒト被験者の食欲を抑制する方法であって、該方法は、
発酵前駆体マトリックス中に捕捉された代謝産物を含む該発酵前駆体マトリックスと、
該捕捉された代謝産物を有する該発酵前駆体マトリックスを被包する腸溶性コーティングと、を含む腸溶性被覆組成物を、該ヒト被験者に投与することを含む、方法。
（項目１５）
前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含み、前記代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記代謝産物は、プロピオン酸ナトリウムを含み、前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチンを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
前記腸溶性コーティングは、シェラック、ゼイン、及びエチルセルロースからなる群から選択される１種類又は２種類以上の腸溶性コーティング材料を含む、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
前記腸溶性コーティングは、エチルセルロースからなる内側コーティングと、ゼインからなる中間コーティングと、シェラックからなる外側コーティングと、を含む、項目１４に記載の方法。
（項目１９）
機能性食品成分の製造方法であって、該方法は、
水性液体を約５０℃〜約８０℃の温度に加熱することと、
該加熱した水性液体に発酵前駆体を添加して、第１の混合物を形成することと、
該第１の混合物に代謝産物を添加して、第２の混合物を形成することと、
該第２の混合物を乾燥させて、粉体を形成することと、
該乾燥粉体を粉砕して、粒子を提供することと、
腸溶性コーティングで該粒子を被覆することと、を含む、方法。
（項目２０）
前記発酵前駆体マトリックスは、ペクチン、アルギネート、キシラン、グアーガム、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の多糖類を含む、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記代謝産物は、プロピオン酸若しくはその塩、酪酸若しくはその塩、酢酸若しくはその塩、乳酸若しくはその塩、コハク酸若しくはその塩、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１９に記載の方法。
（項目２２）
前記多糖類は、低メトキシルペクチン又は高メトキシルペクチンを含む、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記乾燥工程後に、二価又は三価の金属カチオンを含むバインダ溶液を添加することを更に含む、項目１９に記載の方法。
（項目２４）
前記第１の混合物に前記代謝産物を添加することに先立って、前記第１の混合物のｐＨを約６．０〜約７．５に調整することを更に含む、項目１９に記載の方法。
（項目２５）
前記粒子を被覆することは、シェラック、ゼイン、及びエチルセルロースのうちの少なくとも１種類を含む腸溶性コーティングで前記粒子を被覆することを含む、項目１９に記載の方法。
（項目２６）
前記粒子を被覆することは、エチルセルロースを含む内側層と、ゼインを含む中間層と、シェラックを含む外側層と、を含む腸溶性コーティングで前記粒子を被覆することを含む、項目１９に記載の方法。
（項目２７）
前記粒子は、約２００〜約５００マイクロメートルの平均粒子径を有する、項目１９に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
2020010721.tif 000012
【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
2020010721.tif 000016
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2020010721.tif 000020
【図９Ｅ】
2020010721.tif 000021
【図９Ｆ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
2020010721.tif 000037
【図１９Ａ】
2020010721.tif 000038
【図１９Ｂ】
2020010721.tif 000039
【図１９Ｃ】
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【外国語明細書】
2020010721000001.pdf