(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トウモロコシ外皮より澱粉質、蛋白質等を除去し、この残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、更にキシラナーゼで処理して得られたヘミセルロースの部分分解物を有効成分とする耐糖能障害改善剤。
【請求項２】
前記ヘミセルロースの部分分解物が、５％水溶液の粘度が、Ｂ型粘度計、６０rpｍ  、２５℃で測定した場合、３〜２０ＣＰＳとなるような分子量に調整されたものである請求項１に記載の耐糖能障害改善剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トウモロコシ外皮を原料とする耐糖能障害改善剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、食生活の変化、運動不足、ストレス社会の進展等に伴ない、いわゆる成人病が増加し、また、その若年化傾向が問題となっている。特に、糖尿病患者数は、全国で約 600万人といわれ、我が国総人口の約５％が相当すると推定されている。糖尿病は、初期には無症状であることが多いが、重症になると、口渇、全身倦怠、疲労感などの症状を伴うだけでなく、腎不全、脳卒中、虚血性心疾患など動脈硬化症を基盤とする致命的な病態を呈し、また、種々の感染症などの合併症を併発する原因となるため、その早期診断法及び治療法が注目されている。
【０００３】
一般に、血糖値が上昇しても、よほど高値にならないと自覚症状や苦痛を伴わないことや、臨床診断に用いられる75ｇブドウ糖経口負荷試験（以下、oGTTと記載する）の特異性、感度、再現性等に問題があるとされることなどから、従来、糖尿病の早期診断は容易ではないといわれてきた。そこで、近年、ＷＨＯの糖尿病専門家会議は、グルコース負荷試験における血中インスリン反応の低下が糖尿病の基本異常と考える立場から、空腹時の血糖値（毛細管血）が120mg/dL以上であるか、oGTTの２時間値が200mg/dLの者を糖尿病と診断し、一方、空腹時の血糖値が120mg/dL以下で、oGTTの２時間値が140 〜200mg/dLの者を耐糖能障害者として、糖尿病や動脈硬化性血管障害への進行を警戒するよう提案している。
【０００４】
更に、最近、血中のヘモグロビンＡ量に対するヘモグロビンＡ1 量の比率（以下、ヘモグロビンＡ1 値と記載する）を測定することで、耐糖能の良否が判定できることが報告され（「糖尿病の治療マニュアル」、医歯薬出版株式会社参照）、糖尿病の診断に非常に有効な方法として臨床的に採用されるようになってきている。
【０００５】
また、糖尿病や耐糖能障害の治療には、食事（カロリー）制限や運動療法が一般に採用されており、必要に応じて、血糖値上昇抑制剤等を併用することも行われている。糖尿病や耐糖能障害の治療は長期間にわたることが多いため、このような血糖値上昇抑制剤等の物質は、副作用がなく、長期間にわたって継続的に安心して摂取できる物質であることが要求されている。
【０００６】
一方、近年、米糠、小麦ふすま、トウモロコシ外皮などから調製された食物繊維の生理活性が注目されており、例えば、コレステロールの上昇抑制作用（特公昭62-6691 号、特開昭63-218822 号等参照）や、脂肪肝抑制作用（特開平1-242530号等参照）、血圧降下及び上昇抑制作用（特開平5-194241号参照）などが報告されている。
【０００７】
更に、本発明者らは、特開昭62-201821 号において、穀類もしくは豆類の外皮、又は穀類もしくは豆類の外皮から澱粉質、蛋白質、脂質、無機質等を除去した残部より、アルカリ抽出してなるヘミセルロースを主成分とした、食べやすく、少量で効果があり、取り扱いも容易な血糖値上昇抑制物質を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭62-201821 号には、穀類もしくは豆類の外皮から調製したヘミセルロースをグルコース水溶液中に溶解させてマウスに投与したとき、血糖値の一時的な上昇が抑制されるという効果が記載されているだけで、糖尿病患者や耐糖能障害者に対する本質的な治療効果、すなわち低下している耐糖能自体を改善する効果があるかないかは明らかでなかった。
【０００９】
また、特開昭62-201821 号に記載されたヘミセルロースは、水等に溶けたときに粘度が極めて高くなるので、飲食品等の食感や風味、特に飲料におけるのど越し（飲み込みやすさ）が悪くなるという問題点があった。このため、本発明者らは、特開平2-303459号において、植物繊維質原料をアルカリ抽出し、抽出物をキシラナーゼで処理することにより、ヘミセルロースの部分分解物からなる水溶性食物繊維を得る方法を既に提案している。しかしながら、そのように部分分解したヘミセルロースが、特開昭62-201821 号に記載された血糖値上昇抑制作用を有するかどうかは不明であった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、人体に対して全く安全で、耐糖能障害改善に有効な作用を有し、飲食品に添加しても食感や風味に悪影響を与えない耐糖能障害改善剤を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来技術の問題点に鑑みて更に鋭意研究した結果、トウモロコシ外皮から調製されたヘミセルロースの部分分解物が耐糖能障害改善に有効なことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明による耐糖能障害改善剤は、トウモロコシ外皮より澱粉質、蛋白質等を除去し、この残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、更にキシラナーゼで処理して得られたヘミセルロースの部分分解物を有効成分とするものである。
【００１３】
以下、本発明について好ましい態様を挙げて詳細に説明する。
【００１４】
本発明の耐糖能障害改善剤は、トウモロコシ外皮から得られたヘミセルロースの部分分解物を有効成分とするものであるが、ヘミセルロースの抽出方法及びその分解方法は、例えば、抽出方法は、アルカリ又は酸による抽出、エクストルーダやオートクレーブによる加圧、熱水抽出、セルラーゼ等の酵素剤を用いた抽出等、あるいはこれらを適宜組み合わせた方法が挙げられる。
【００１５】
しかし、本発明の好ましい態様においては、トウモロコシ外皮より澱粉質、蛋白質等を除去し、この残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、更にキシラナーゼで処理したものが採用される。
【００１６】
本発明に用いるヘミセルロースの部分分解物の好ましい製造方法を挙げると次の通りである。
【００１７】
すなわち、ヘミセルロースを得る場合、トウモロコシ外皮をそのままアルカリ抽出してヘミセルロースに富んだ成分を得ることもできるが、ヘミセルロースをより高純度に得るためには、トウモロコシ外皮から澱粉質、蛋白質、更に必要に応じて脂質、無機質等を除去した後、アルカリ抽出することが好ましい。
【００１８】
トウモロコシ外皮から澱粉質、蛋白質、更に必要に応じて脂質、無機質等を除去する方法としては、酵素処理、化学的処理、物理的処理のいずれを採用してもよく、あるいはこれらを適宜組合せてもよい。酵素処理は、例えばα−アミラーゼ、グルコアミラーゼ等の澱粉分解酵素、プロテアーゼ等の蛋白分解酵素、リパーゼ等の脂質分解酵素、セルラーゼ等の繊維素分解酵素を、ｐＨ３〜９、温度３０〜１００℃の条件下に添加作用させて処理することにより行われる。また、化学的処理は、例えばトウモロコシ外皮に鉱酸、有機酸の水溶液を添加し、ｐＨ２〜５の条件下で加熱するか、又は食品用界面活性剤を添加し、ｐＨ３〜８の条件下で熱処理することにより行われる。更に、物理的処理は、例えばトウモロコシ外皮をホモジナイザー、ハンマーミル等の粉砕機で粉砕した後、篩別することにより行われる。
【００１９】
こうしてトウモロコシ外皮を処理した後、アルカリ抽出を行う。アルカリ抽出は、例えば水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を添加して混合し、非セルロース性多糖類の区分を溶出させることによって行われる。本発明に用いるヘミセルロースは、このアルカリ抽出液を中和して未精製のまま用いることもできるが、この中和物を更に以下のような操作で精製して用いることもできる。すなわち、中和によって沈殿した蛋白質を遠心分離などの手段で分離除去し、更に必要に応じてその上澄液を透析、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理、限外濾過膜処理、アルコール精製、濾材処理等の単独又は適宜組合せで処理することにより、任意の純度のヘミセルロースを得ることができる。
【００２０】
また、本発明に用いるヘミセルロースの部分分解物は、前記のようにしてトウモロコシ外皮からアルカリ抽出して得たヘミセルロースを、更に、キシラナーゼで処理することにより得られる。なお、キシラナーゼとしては、糖化型のものより液化型のものが好ましく、カビ起源のものでも、バクテリア起源のものでも使用できるが、バクテリア起源のキシラナーゼの方が純度が高いので好ましい。特に好ましい例としては、特公昭50-13357号に記載された、アルカリ側に至適pHを有するアルカリキシラナーゼが挙げられる。
【００２１】
酵素反応は、トウモロコシ外皮からアルカリ抽出して得たヘミセルロースを含有する溶液を、必要に応じて硫酸、塩酸等でpH調整し、50〜60℃の温度下に、キシラナーゼを添加して反応させる。キシラナーゼの添加量は、抽出物の固形分１ｇ当たりに対して0.001 〜10単位程度が好ましく、反応時間は、3 〜96時間程度が好ましい。なお、キシラナーゼの力価の測定は、トウモロコシ外皮からアルカリ抽出して得たヘミセルロースを基質として、pH7 、60℃の反応条件下で、１分間に１μmol のキシロースに相当する還元糖を生成する酵素量を１単位とすることにより行なった。
【００２２】
上記のようにキシナラーゼを反応させて得られた反応液は、例えば加熱して酵素を失活させた後、遠心分離等により固液分離し、必要に応じて清澄濾過し、更に、脱色、脱塩処理し、濃縮、乾燥して、ヘミセルロースの部分分解物を得ることができる。
【００２３】
また、トウモロコシ外皮をアルカリ処理して得られたヘミセルロースを主成分とする溶液を固液分離し、清澄濾過した後、pH調整してキシラナーゼで処理し、酵素失活、脱色、脱塩処理し、濃縮、乾燥することもできる。
【００２４】
なお、上記のような方法でトウモロコシ外皮から調製されたヘミセルロースの部分分解物は、「セルエース」（商品名、日本食品化工株式会社製）として市販されており、これをそのまま使用することもできる。
【００２５】
本発明において、ヘミセルロースの部分分解物は、その５％水溶液の粘度が、Ｂ型粘度計、60rpm 、25℃で測定した場合、３〜20cps となるような分子量に調整されていることが好ましい。これ以上分子量が大きい場合には、飲食品の原料等に添加したとき、粘度が高くなりすぎる欠点があり、これ以上分子量を小さくした場合には、食物繊維としての生理活性効果が失われる虞れがある。
【００２６】
本発明の耐糖能障害改善剤は、上記ヘミセルロースの部分分解物を主成分とするものからなっている。ただし、上記ヘミセルロースの部分分解物の他に、除去しきれなかった澱粉質、蛋白質等や、若干のリグニン、セルロース、灰分等が含有されていてもよい。
【００２７】
本発明の耐糖能障害改善剤は、上記ヘミセルロースの部分分解物を含む水溶液、濃縮液あるいは乾燥粉末などとして製品化することができる。乾燥粉末とした場合でも、非常に水に溶けやすく、均質な溶液となりやすいので、調製が容易である。したがって、本発明の耐糖能障害改善剤は、そのまま健康飲食品、医薬品として利用可能であり、また、飲食品に少量添加することにより、飲食品の風味、食感を害することなく耐糖能障害改善効果を付与することができる。
【００２８】
なお、本発明の耐糖能障害改善剤を飲食品に添加する場合、飲食品の食感を害することなく、耐糖能障害改善作用を期待できる添加量としては、0.1 〜10重量％とすることが好ましい。また、本発明の耐糖能障害改善剤の１日の摂取量は、耐糖能障害改善作用を得るためには、５〜20ｇとすることが好ましく、５〜10ｇとすることが更に好ましい。
【００２９】
【作用】
本発明者らは、耐糖能障害を有する４人のボランティアに、意識的な食事療法や運動療法を行うことなく、トウモロコシ外皮より澱粉質、蛋白質等を除去し、この残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、更にキシラナーゼで処理して得られたヘミセルロースの部分分解物を、１日１０ｇ、３〜１２ケ月間摂取させると、上記ヘミセルロースの部分分解物を摂取しなかったときよりも、空腹時血糖値及びｏＧＴＴの２時間値、更には、ヘモグロビンＡ1値がそれぞれ顕著に低下し、耐糖能障害が改善されることを見出した。
【００３０】
前述したように、特開昭62-201821 号には、穀類もしくは豆類の外皮から調製したヘミセルロースと、グルコースとを同時にマウスに摂取させると、血糖値の上昇が抑制されるということが記載されているが、これは耐糖能自体を本質的に改善する効果を直ちに示すものではない。
【００３１】
本発明の耐糖能障害改善剤は、糖類を食べたときの血糖値の一時的な上昇を抑制するだけではなく、長期投与することによって耐糖能障害そのものを改善する効果を発揮するものである。したがって、本発明の耐糖能障害改善剤は、糖尿病患者や耐糖能障害者に、糖尿病の治療剤として、あるいは耐糖能障害に起因する動脈硬化性血管障害にならないための予防剤として用いることができる。
【００３２】
更に、トウモロコシ外皮から得られたヘミセルロースの部分分解物は、人体に全く安全な物質であり、医薬、食品添加物あるいは飲食品として安心して摂取することができる。また、ヘミセルロースの部分分解物は、飲食品等の原料に添加したとき低粘度であるため、飲食品等の食感や風味を良好に保つことができるという利点が得られる。
【００３３】
【実施例】
前述した方法により、トウモロコシ外皮からアルカリ抽出したヘミセルロースを、キシラナーゼにより部分分解して得たヘミセルロースの部分分解物「セルエース」（商品名、日本食品化工株式会社製）を、耐糖能障害を有する４人のボランティア（通院患者）に服用してもらい、その効果をみた。
【００３４】
実施例１（63才の男性Ｓ．Ｔ）
血中コレステロール（以下、TCと記載する）値が高めで、尿糖がある、やや肥満ぎみの男性（いわゆるシンドロームＸにあたる）で、図１の□−□に示されるように、空腹時の血糖値が174 mg/dL 、oGTTの２時間値が370 mg/dL と高く、ヘモグロビンＡ1 値も8.7 ％で高い状態であった。そこで、「セルエース」５ｇを水に溶かして毎朝晩飲用を続け、６ケ月後に血糖値及びヘモグロビンＡ1 値を測定したところ、図１の○−○に示されるように、空腹時の血糖値が123 mg/dL に、oGTTの２時間値が223 mg/dL にそれぞれ低下し、ヘモグロビンＡ1 値も7.9 ％に低下していた。また、尿糖もなくなっており、糖尿病の改善効果が認められた。なお、期間中の体重変化はなく、TC値も低下し、血中コレステロールの改善効果も認められた。
【００３５】
実施例２（57才の男性Ｓ．Ｉ）
TC値が274mg/dLと高い、高脂質症の人で、図２の□−□に示されるように、空腹時の血糖値が110mg/dL、oGTTの２時間値が235mg/dLであり、ヘモグロビンＡ1 値は7.4 ％であった。「セルエース」５ｇを水に溶かして毎朝晩飲用を続け、６ケ月後に血糖値及びヘモグロビンＡ1 値を測定したところ、図２の○−○に示されるように、空腹時の血糖値が100mg/dLに、oGTTの２時間値が180mg/dLにそれぞれ低下し、ヘモグロビンＡ1 値も6.7 ％と正常レベルに低下して、耐糖能障害の改善効果が認められた。なお、TC値も235mg/dLに低下し、高脂質症の改善効果も認められた。また、摂取前後の体重変化は認められなかった。
【００３６】
実施例３（49才の女性Ｏ．Ｋ）
肥満ぎみの女性で、図３の□−□に示されるように、空腹時の血糖値が119mg/dL、oGTTの２時間値が196mg/dLであり、ヘモグロビンＡ1 値は7.7 ％であった。「セルエース」５ｇを水に溶かして毎朝晩飲用を続け、６ケ月後に血糖値及びヘモグロビンＡ1 値を測定したところ、図３の○−○に示されるように、空腹時の血糖値が94mg/dL に、oGTTの２時間値が132 mg/dL にそれぞれ低下し、ヘモグロビンＡ1 値も7.2 ％に低下して、耐糖能障害の改善効果が認められた。なお、摂取前後の体重の変化は認められなかった。
【００３７】
実施例４（63才の女性Ｋ．Ｔ）
当初の血糖値は、図４の□−□に示されるように、空腹時が120mg/dL、oGTTの２時間値が195mg/dLであった。「セルエース」５ｇを水に溶かして毎朝晩飲用を続けたところ、６ケ月後の血糖値は、図４の○−○に示されるように、空腹時が90mg/dL 、oGTTの２時間値が115mg/dLにそれぞれ低下し、耐糖能障害の改善効果が認められた。なお、この女性の血中インシュリン値には、大きな変化は認められなかった。また、摂取前後の体重の変化は認められなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の耐糖能障害改善剤は、運動療法、食事療法の段階の軽症糖尿病患者などの耐糖能に障害を有する人に摂取させることにより、その人の耐糖能自体を改善することができ、糖尿病の治療剤として、あるいは耐糖能障害に起因する動脈硬化性血管障害にならないための予防剤として用いることができる。また、トウモロコシ外皮から得られたヘミセルロースの部分分解物からなるので、人体に全く安全であり、医薬品、飲食品、あるいはそれらへの添加物として、安心して長期に亙り継続して摂取することができる。更に、ヘミセルロースの部分分解物は、飲食品等の原料に添加したとき低粘度であるため、飲食品等の食感や風味を良好に保つことができるという利点も有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐糖能改善剤を患者に投与した場合の耐糖能障害改善効果を示す図表である。
【図２】本発明の耐糖能改善剤を他の患者に投与した場合の耐糖能障害改善効果を示す図表である。
【図３】本発明の耐糖能改善剤を更に他の患者に投与した場合の耐糖能障害改善効果を示す図表である。
【図４】本発明の耐糖能改善剤を更にまた他の患者に投与した場合の耐糖能障害改善効果を示す図表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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