(57)【要約】【課題】  微小重力環境下における骨量低下を抑制することができる組成物を提供する。【解決手段】  マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を含有する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を含有することを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための組成物。
【請求項２】
前記マメ科植物由来のイソフラボン誘導体が、ダイズ属植物由来のイソフラボン誘導体である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ダイズ属植物由来のイソフラボン誘導体が、ダイズ由来のイソフラボン誘導体である、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記マメ科植物由来のイソフラボン誘導体が、ダイジン、ゲニスチン、グリシチン、６”−Ｏ−アセチルダイジン、６”−Ｏ−アセチルゲニスチン、６”−Ｏ−アセチルグリシチン、６”−Ｏ−マロニルダイジン、６”−Ｏ−マロニルゲニスチン及び６”−Ｏ−マロニルグリシチンからなる群れより選ばれる、請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
前記マメ科植物由来のイソフラボン誘導体が、２種以上のイソフラボン誘導体を含むイソフラボン誘導体混合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】
マメ科植物の抽出物である、請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を含むことを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための食品。
【請求項８】
宇宙食である、請求項７に記載の食品。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を含むことを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するためのサプリメント。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を含むことを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための飼料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマメ科植物由来のイソフラボン誘導体を含有することを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙飛行士が宇宙ステーションに長期滞在するようになった時代を迎えて、宇宙環境が生体へ及ぼす影響が問題視されている。なかでも、宇宙の微小重力環境下における骨組織の骨形成の抑制および骨吸収の促進に起因する骨量低下は、将来、人類が宇宙空間で生活していく上で解決しなければならない大きな課題となっている。
かかる微小重力環境下における骨量低下を抑制する手段として、運動等により骨組織へメカニカルストレスをかける方法や、骨粗鬆症治療薬を服用する方法が知られている。
現在、微小重力環境下における骨量低下抑制に使用されている骨粗鬆症治療薬としてはビスフォスフォネートがあるが、食道・口腔内障害という副作用もあるため、長期間服用した際に生体の健康状態が悪化するおそれがある（例えば、非特許文献１を参照のこと）。
一方、骨量低下現象としては、微小重力環境下における骨量低下の他に、閉経後骨粗鬆症が知られている。閉経後骨粗鬆症は、閉経後のエストロゲン（破骨細胞による骨からのカルシウム吸収を抑制する女性ホルモンである）の欠乏によって起こることが知られている。更に、エストロゲンと構造的に類似しかつ副作用の少ないイソフラボンの投与により、閉経後骨粗鬆症による骨量低下を抑制できることが示されている（例えば、非特許文献２を参照のこと）。
しかしながら、微小重力環境下における骨量低下は、性別、年齢、エストロゲン欠乏の有無にかかわらず、微小重力環境下に置かれた者において等しく起こる現象である（例えば、非特許文献３を参照のこと）。
したがって、微小重力環境下における骨量低下は、閉経後骨粗鬆症とは異なるメカニズムで起こると考えられており、閉経後骨粗鬆症に有効な物質が、微小重力環境下における骨量低下についても有効であるか否かについての研究報告はなされていない。
【０００３】
【非特許文献１】Groen PC, Lubbe DF, Hirsch LJ, Daifotis A, Stephenson W, Freedholm D, Pryor-Tillotson S, Seleznick MJ, Pinkas H, Wang KK. Esophagitis associated with the use of alendronate. N Engl J Med 1966;335:1016-1021
【非特許文献２】Ishimi Y, Miyaura C, Ohmura M, Onoe Y, Sato T, Uchiyama Y, Ito M, Wang X, Suda T, Ikegami S.: Selective effects of Genistein, a Soybean Isoflavone, on B-Lymphopoiesis and Bone Loss Caused by Estrogen Defficiency. Endocrinology 1999;134:1893-1900
【非特許文献３】Harm DL et al. Genome and hormones: gender differences in physiology invited review: gender issues related to spaceflight: a NASA perspective. J Appl Physiol 2001;91:2374-2383.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、微小重力環境下における骨量低下を抑制することができ、かつ、長期間服用しても生体への悪影響が少ない組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明者等は、マウスの尾部を懸垂し後肢を非荷重状態とすることにより宇宙空間の微小重力環境を模した尾部懸垂マウスを用いて、種々の天然物質についてスクリーニングしたところ、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体が骨量低下を抑制する作用を有することを見出した。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を含有することを特徴とする、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための組成物に関するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のマメ科植物由来のイソフラボン誘導体含有組成物は、後述する実施例で示されるように、微小重力環境下における骨量低下を効果的に抑制することができる。したがって、本発明は微小重力環境である宇宙空間での骨量低下の抑制に有利に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の微小重力環境下における骨量低下を抑制するための組成物は、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を有効成分として含有することを特徴とする。
本発明の組成物に使用するマメ科植物としては、イソフラボン誘導体を含有するマメ科植物、例えば、ダイズ属植物及びクズ属植物が挙げられる。ダイズ属植物としては、ダイズ（Glycine max）及びツルマメ（Glycine ussuriensis）が挙げられる。クズ属植物としては、クズ（Pueraria lobata）が挙げられる。尚、クズ属植物にも、ダイズ属植物と同様にイソフラボン誘導体が含まれていることが知られている（Wang X 等 J Bone Miner Metab 21:268-275, 2003）。
これらの中では、ダイズ属植物が好ましく、ダイズが特に好ましい。
【０００８】
イソフラボン誘導体とは、以下の式：
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で示されるイソフラボンの誘導体をいう。具体例としては、イソフラボングリコシド及びイソフラボンアグリコンが挙げられる。
【０００９】
イソフラボングリコシドとは、イソフラボンの配糖体をいう。具体例としてはダイジン、ゲニスチン、グリシチン、６”−Ｏ−アセチルダイジン、６”−Ｏ−アセチルゲニスチン、６”−Ｏ−アセチルグリシチン、６”−Ｏ−マロニルダイジン、６”−Ｏ−マロニルゲニスチン及び６”−Ｏ−マロニルグリシチンが挙げられる。代表例として、ダイジン、ゲニスチン及びグリシチンの構造を以下に示す。
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【００１０】
イソフラボンアグリコンとは、前記イソフラボングリコシドの非糖部分をいう。具体例としては、ダイゼイン、ゲニステイン及びグリシテインが挙げられる。これらのイソフラボン誘導体の構造を以下に示す。
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マメ科植物由来のイソフラボン誘導体は公知化合物であり、市場において容易に入手することができ、又は、例えば北田らの文献（Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi 33:821-825,1986)に記載の方法にしたがいマメ科植物から抽出することができる。
尚、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体は、長期間摂取しても副作用がないことが知られている（Persky VW, Turyk ME, Wang L, Freels S, Chatterton R, Barnes S, Erdman J, Sepkovic D, Bradlow HL, Potter S Effect of soy protein on endogenous horomones in postenopausal women. Am J Clin Nutr 2002;75:145-153）。
【００１１】
本発明の組成物において、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体は、単独で又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
また、市販されているマメ科植物由来イソフラボン誘導体抽出物、又は、前記北田らの文献にしたがい得られるマメ科植物由来イソフラボン誘導体抽出物（市販の抽出物を更に処理したものを含む）を、本発明の組成物としてそのまま使用してもよい。
【００１２】
本発明の組成物は、微小重力環境下における骨量低下を抑制するために用いられる。ここで、微小重力環境とは、重力が１０-5Ｇ〜１０-4Ｇである環境をいう。微小重力環境は、宇宙空間では恒常的に得られ、飛行機の弾道飛行や落下等による自由落下でも短期間得られる。これらの微小重力環境のうち、本発明の組成物の利用が一般的に企図される環境は宇宙空間である。
また、地上であっても、老化や病気等により不動状態にあるヒト、特に寝たきり状態にある高齢者は、不動状態のため荷重負荷がないので、結果として前述の微小重力環境と同じ環境下にあるといえる。したがって、本発明の組成物は、不動状態にあるヒト、特に寝たきり状態にある高齢者における骨量低下を抑制するためにも用いることができる。
【００１３】
本発明の組成物は、食品、栄養補助食品（サプリメント）及び飼料として使用することができる。
食品として使用する場合、微小重力環境下で摂取される食品、特に宇宙食として好ましく使用することができる。
宇宙食には、宇宙食専用品として開発されたものだけでなく、地上で一般に販売されている食品のうち宇宙で利用可能なものも含まれる。具体例としては、温度安定化食品（レトルト食品）、加水食品（スープ、ライス、スクランブルエッグ、オレンジジュース、コーヒー等のフリーズドライ食品）、半乾燥食品（乾燥フルーツ、乾燥牛肉等）、自然形態食（ナッツやクッキー等）、新鮮食品（リンゴ、オレンジ、バナナ、ニンジン、セロリ、ロールパン等）、液体調味料（みそ、塩、こしょう、ケチャップ、マスタード、マヨネーズ等）、錠菓、カプセル剤、錠剤並びに飲料等が挙げられる。
宇宙食としての本発明の組成物は、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を当該宇宙食の製造時にその材料へ添加することにより製造することができる。
【００１４】
サプリメントとして使用する場合、マメ科植物由来のイソフラボン誘導体を単独で配合してもよく、その他の栄養補助物質、例えばビタミン等を更に配合してもよい。更に生理的に許容しうる担体、甘味料、香辛料等の調味料を適宜含有させることができる。
生理的に許容しうる担体としては、例えば炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、ラクトース等の賦形剤、コーンスターチ、アルギン酸等の崩壊剤、デンプン、ゼラチン等の結合剤、ステアリン酸マグネシウム、タルク等の滑沢剤、及びカルボキシメチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ポリビニルアセテート等の徐放剤が挙げられる。
本発明のサプリメントは、当該技術分野において周知の方法により、油剤、エマルジョン、カプセル剤（ソフトカプセル剤、ハードカプセル剤）、錠剤、顆粒剤、固形剤、チュアブル剤、液剤等の製剤形態の他、固体、液体、ペースト、ゲル、粉末状等の形態にすることもできる。
【００１５】
また、本発明の組成物は、ヒトに限らず、微小重力環境下で骨量低下が起こる動物、例えばブタ、ウシ、ヒツジ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、サル等の哺乳動物の飼料としてもよく、例えば、当該技術分野において周知の方法にしたがい、飼料用の固体又は液体の添加剤とすることもできる。
【００１６】
本発明の微小重力環境下における骨量低下を抑制するための組成物は、その使用形態に応じて経口摂取又は非経口摂取することができる。摂取量は、通常、摂取者の体重及び健康状態等に依存して変化するが、成人に使用する場合、配糖体として１日あたり４０ｍｇ〜１５０ｍｇ、好ましくは４０ｍｇ〜１００ｍｇ、特に好ましくは８０ｍｇ〜１００ｍｇである。
本発明の組成物におけるマメ科植物由来のイソフラボン誘導体の含量は、前記の摂取量を達成できるものであれば、組成物の形態に応じて適宜変化させることができる。例えば、組成物が１００ｍｌの飲料又は１５０ｍｌのカプセル剤である場合、イソフラボン誘導体の含量は、当該組成物の質量に対して０．０１〜２５質量％、好ましくは０．０５〜５質量％、特に好ましくは０．１〜０．５質量％である。
本発明の組成物は、骨量低下抑制効果を高めるために、カルシウム、ビタミンＤ及びフラクトオリゴ糖からなる群より選ばれる１以上の成分を適宜含んでいてもよい。本発明の組成物中のカルシウム、ビタミンＤ及びフラクトオリゴ糖の配合量は、それぞれ成人１日当たりの摂取量（カルシウム：６００〜１２００ｍｇ、ビタミンＤ：５μｇ、フラクトオリゴ糖：１〜３ｇ）を達成できるものであれば、組成物の形態に応じて適宜変化させることができる。
以下に実施例を示して具体的に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
［実施例１］
ダイズ由来イソフラボン誘導体を含有する組成物
イソフラボンを含有するダイズ胚芽から以下の組成を有するダイズ由来イソフラボン誘導体含有組成物（総イソフラボン含量３９．２質量％）を精製した。具体的には、前述の北田らの文献にしたがい、ダイズ胚芽１ｇに８０％エタノール５００ｍｌを添加して４時間還流抽出し、冷却後、濾過した。次いで、得られたろ液５０ｍｌに酢酸２ｍｌを添加してろ液のｐＨを４．０へと調節し、これをＨＰ−２０樹脂（製造者名：三菱化学）を充填したカラムへロードして、イソフラボン誘導体を樹脂に吸着させた。その後、溶離液１２０ｍｌを用いて樹脂カラムからイソフラボン誘導体を溶離することにより、ダイズ由来イソフラボン誘導体含有組成物を得た。尚、このダイズ由来イソフラボン誘導体含有組成物は、市販品のフジフラボンＰ４０（フジッコ株式会社）に相当するものである。
【００１８】
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【００１９】
［実施例２］
ダイズ由来イソフラボン誘導体を含有する飼料
飼料１００ｇ（組成：タンパク質２４．７％、粗脂肪４．３％、炭水化物５０．２％、粗繊維４．５％、粗灰分６．８％、水分９．２％、製造者名：日本クレア）に、実施例１のダイズ由来イソフラボン誘導体含有組成物０．４ｇを配合して、ダイズ由来イソフラボン誘導体含有飼料を製造した。当該飼料中のダイズ由来イソフラボン誘導体含量は０．４質量％であった。
【００２０】
［比較例１］
ダイズ由来イソフラボン誘導体を含有しない飼料
飼料１００ｇ（組成：タンパク質１７．８％、脂肪７．０％、炭水化物６４．４％、灰分４．１％、水分６．６％、製造者名：オリエンタル酵母）に、イソフラボン誘導体を含まないコーン油（製造者名：和光純薬）を配合して、ダイズ由来イソフラボン誘導体を含有しない飼料を製造した。当該飼料中のダイズ由来イソフラボン誘導体含量は０質量％であった。
【００２１】
［試験例］
尾部懸垂による骨量低下に対するダイズ由来イソフラボン誘導体の影響
本試験例では、尾部懸垂装置によって後肢を擬似的な微小重力環境下に置いて骨量低下を誘導したマウスについて、ダイズ由来イソフラボン誘導体含有組成物の骨量低下抑制効果を評価した。骨量は骨密度を指標にして評価した。
８週齢雌性ddYマウス（入手先：日本ＳＬＣ）を、尾部懸垂装置（文献：Morey ER, Globus RK Hindlimb unloading rodent model; technical aspects. J Appl Physiol 2002;92:1367-1377にしたがい自主作成した）の装着及び懸垂の有無並びに与えた飼料の種類により以下に示す５群（ベースライン群８匹、通常飼育群８匹、後肢荷重飼育群８匹、後肢非荷重飼育群１：８匹、後肢非荷重飼育群２：８匹）に分け、それぞれ３週間飼育した（骨量変化の比較のために用いたベースライン群は除く）。飼育期間中、各マウスは自由に飼料を摂取できる状態であった。
【００２２】
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*後肢荷重飼育群(LOAD)は、尾部懸垂装置を取り付けたが、懸垂はせず四肢がケージの床につく状態であった。
【００２３】
飼育３週間後（ベースライン群については飼育開始時）に、各マウスの大腿骨及び脛骨を摘出して、その骨密度を、DCS-600EX-IIIR（製造者名：ALOKA）で測定した。測定結果に基づいて、飼育前後における変化を評価した。
大腿骨全体の骨密度の結果を図１に示す。脛骨骨密度の結果を図２に示す。
尾部懸垂装置を装着したが尾部懸垂はしていない後肢荷重飼育群(LOAD)は、尾部懸垂装置を装着していない通常飼育群(CONT)に対して有意な骨密度低下を示した（図１〜２）。これは、尾部懸垂装置によるストレス及び運動量の減少によるものであると考えられる。
尾部を懸垂をした後肢非荷重飼育群１(UL)は、通常飼育群(CONT)だけでなく後肢荷重飼育群(LOAD)に対しても有意な骨密度低下を示した（図１〜２）。これは、尾部懸垂装置装着によるストレス及び運動量の減少に加えて、尾部懸垂による非荷重の影響によるものであると考えられる。これらの結果に基づき、後肢非荷重飼育群１(UL)を微小重力環境下での骨量低下モデルとして、イソフラボン類似体の評価の対照とした。
大腿骨及び頸骨の骨密度の低下は、ダイズ由来イソフラボン誘導体の摂取により有意に抑制された（図１〜２、後肢非荷重飼育群１(UL)と後肢非荷重飼育群２(UL+ISO)との対比）。
以上の結果より、ダイズ由来イソフラボン誘導体は、微小重力下における骨量低下を抑制する作用を有することが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、微小重力環境下における骨量低下を抑制するための食品、栄養補助食品及び飼料として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、大腿骨全体の骨密度の変化を示す図である。
【図２】図２は、脛骨の骨密度の変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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