(57)【要約】食餌サプリメントは、ヒトおよび他の動物の成長および健康を改善する。該サプリメントは、（１）セレン−リッチ土壌において成長した穀類穀物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する胚芽；および（２）セレン−リッチ土壌において成長したマメ科植物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する植物物質を含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）セレン−リッチ土壌において成長した穀類穀物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する胚芽；および（２）セレン−リッチ土壌において成長したマメ科植物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する植物物質を含有してなる、ヒトおよび他の動物のための食餌サプリメント。
【請求項２】
胚芽がコムギに由来するものである請求項１記載の食餌サプリメント。
【請求項３】
植物物質がアルファルファ由来の葉および茎を含有してなる請求項２記載の食餌サプリメント。
【請求項４】
（１）セレン−リッチ土壌において成長した穀類穀物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する胚芽；および（２）セレン−リッチ土壌において成長したマメ科植物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する植物物質を含有してなるサプリメントを食餌に添加することを含む、ヒトおよび他の動物の健康を改善する方法。
【請求項５】
胚芽がコムギ由来である請求項３記載の方法。
【請求項６】
植物物質がアルファルファ由来の葉および茎を含む請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、ヒトおよび他の動物のための食餌サプリメント（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ）に関する。より詳細には、本発明は、セレン、ビタミンＡ、ビタミンＥ、葉酸および繊維を含む食餌サプリメントに関する。
【０００２】
背景技術
食餌は、ヒトおよび他の動物の成長および健康において大きな役割を果たす。食餌中の栄養素は、身体において３つの主要な機能を行う。それらは、身体組織を作り、修復し、維持するための材料を提供する；それらは身体プロセスの調節を補助する；およびそれらはエネルギーを提供するための燃料として働く。栄養素は、しばしば５つの主要なグループに分類される：（１）炭水化物；（２）脂肪；（３）タンパク質；（４）ミネラル；および（５）ビタミン。ヒトのために、Ｆｏｏｄａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ Ｂｏａｒｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｕ．Ｓ． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓは、多数の栄養素について最低食餌許容量（ＭｉｎｉｍｕｍＤｉｅｔａｒｙ Ａｌｌｏｗａｎｃｅｓ； ＭＤＡ）および推奨食餌許容量（ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＤｉｅｔａｒｙ Ａｌｌｏｗａｎｃｅｓ； ＲＤＡ）を確立した。栄養素ではないが、食餌の他の成分もまた重要である。例えば、水は生命に必須であり、食物繊維は消化系の効率的な機能に必要である。
【０００３】
セレンは、原子番号３４の元素である。これは、ヒトの食餌において必須な微量ミネラルの１つであると考えられている。セレンは、心臓の適切な発達および機能に必須であると考えられている。セレンはまた、血球酵素グルタチオンペルオキシダーゼの鍵となる成分であり、次いで抗酸化剤であると考えられている。抗酸化剤は、フリーラジカルを掃除または除去する分子である。フリーラジカルは、高度に反応性あり、癌において役割を果たすと考えられている不対電子を有する分子である。セレン食餌サプリメントの売り上げは、過去数年間で劇的に増大した。セレンの食餌サプリメントのほとんどは、酵母培養物等の人工的供給源に由来する。
【０００４】
過剰のセレンは、不足するのと同じぐらい有害であると考えられている。過剰のセレンは、種々の器官、特に肝臓に障害を引き起こし、死を引き起こしうる。過剰のセレンからの障害は、タンパク質中の硫黄−硫黄結合とのセレンの干渉から生じる。セレンに関するＭＤＡ およびＲＤＡ は確立されていないが、Ｕ．Ｓ．Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ （ＦＤＡ）は、セレン食餌サプリメントの過剰な使用について懸念を示した。ＦＤＡ は、最大食餌摂取が１５０ ミリグラムの有機セレンを超えないべきであることを推奨した。
【０００５】
セレンは土壌中に存在するが、土壌中のセレンのレベルは、世界中で広範に異なる。世界のほとんどの地域で、土壌中のセレンのレベルは、百万重量部当たり約０．０１〜０．０５重量部（ｐｐｍ ）またはそれより低い。しかし、世界のいくつかの地域では、セレンのレベルは大いにより高い。モンタナ州、サウスダコタ州、ワイオミング州、ユタ州、ネバダ州、カリフォルニア州、アリゾナ州およびニューメキシコ州の全てまたは一部を含む合衆国西部のいくつかの地域においては、土壌におけるセレンのレベルは、約１〜５ｐｐｍ またはそれより大きい。このレベルは、世界のほとんどの地域におけるセレンのレベルの約１００ 倍である。
【０００６】
土壌におけるセレンのレベルは重要である。なぜならば、それは、土壌において成長した作物におけるセレンのレベル、および食物連鎖を通して作物を食べる動物におけるセレンのレベルに直接影響するからである。植物によるセレンの取り込みは、植物のタイプおよび土壌のｐＨに依存する。アルカリ性土壌中のセレンは、植物により容易に取り込まれるセレン酸塩の形態であるが、中性または酸性の土壌中のセレンは、植物には利用できない亜セレン酸塩の形態である。
【０００７】
穀類穀物（ｃｅｒｅａｌ ｇｒａｉｎ）は、食物用に栽培され収穫される草である。穀類穀物としては、コムギ、イネ、トウモロコシ、オオムギ、サトウモロコシ、カラスムギ、ライムギ、キビおよびソバが挙げられる。用語「穀類（ｃｅｒｅａｌ）」および「穀物（ｇｒａｉｎ ）」は交換可能に使用される。穀類穀物の食べられる部分は、種子であり、カーネルとしても知られる。種子は、典型的には、外被、種子のタンパク質のほとんどを含む胚芽（ｇｅｒｍ）（または胚芽（ｅｍｂｒｙｏ））、および胚芽のエネルギーの供給源として働く大量のデンプンを含む内乳からなる。いくつかの穀類穀物は、調理後にヒトにより直接食べられるが、ほとんどは最初に製粉され、および／または穀粉、あらびき粉、澱粉、および他の形態に加工される。
【０００８】
穀類穀物は、セレンを含むアルカリ性土壌において成長した場合、セレンを含む。穀類穀物におけるセレンは胚芽に濃縮される。なぜならば、有機体状態のセレンは、タンパク質と通常会合する。例えば、コムギは、セレン−リッチ土壌において成長した場合、種子中のセレンのレベルは、全体として少なくとも約０．２ｐｐｍである。種子が製粉され、成分に分離される場合、胚芽中のセレンのレベルは典型的には数倍高い。
【０００９】
マメ科植物は、窒素固定において役立つ顕花植物である。窒素固定は、窒素が雰囲気から取り込まれ、植物により使用されうる有機化合物に変換されるプロセスである。マメ科植物は、しばしば食物用に栽培される。エンドウマメ、ソラマメ（ｂｅａｎ）、ダイズ、およびピーナッツ等のいくつかのマメ科植物では、種子のさやだけが食べられる。アルファルファ、クローバ、およびソラマメ類（ｖｅｔｃｈ ）等の他のマメ科植物では、家畜およびヒトは、葉、茎および花を含む植物の他の成分を食べる。これらの成分は、集合的に植物物質として知られている。マメ科植物は、土壌からのセレンの取り込みにおいて非常に効率的であるようである。例えば、アルカリ性セレン−リッチ土壌において成長したソラマメ類は、約２００ｐｐｍまでのセレンを含み得、多量に食べた場合、家畜の死を引き起こしうる。
【００１０】
穀類穀物、マメ科植物、およびそれらの種々の成分画分は、有史以前の時代からヒトおよび動物のための食物として使用されている。ヒトおよび動物のための食餌サプリメントとしてのセレンの使用もまた、最近ではあるが、周知である。しかし、ヒト食餌にセレン、ビタミンＡ、ビタミンＥ、葉酸、および繊維を添加するための経済的なサプリメントに対する要望がある。
【００１１】
発明の開示
本発明の一般的な目的は、ヒトおよび他の動物のための改善された食餌サプリメントを提供することである。
【００１２】
私は、ヒトおよび他の動物のための改善された食餌サプリメントを発明した。前記サプリメントは、（１）セレン−リッチ土壌において成長した穀類穀物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する胚芽；および（２）セレン−リッチ土壌において成長したマメ科植物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍのセレンレベルを有する植物物質を含有してなる。
【００１３】
セレン−リッチ胚芽およびマメ科植物の組み合わせは、ヒトおよび他の動物の身体における効果の有意な改善を生じる。
【００１４】
最良の形態／産業上の利用可能性
本発明の食餌サプリメントは、２つの成分を含む。第１の成分は、セレン−リッチ土壌において成長した穀類穀物の種子に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍ、好ましくは少なくとも約０．５ｐｐｍのセレンレベルを有する胚芽である。第２の成分は、セレン−リッチ土壌において成長したマメ科植物に由来する少なくとも約０．２ｐｐｍ、好ましくは少なくとも約０．５ｐｐｍのセレンレベルを有する植物物質である。用語「セレン−リッチ土壌」は、少なくとも約１ｐｐｍ のセレンレベルを有するアルカリ性の土壌をいうために本明細書中で使用される。セレン−リッチ土壌は、モンタナ州、サウスダコタ州、ワイオミング州、ユタ州、ネバダ州、カリフォルニア州、アリゾナ州、およびニューメキシコ州の多くに存在する。
【００１５】
コムギ、イネ、トウモロコシ、オオムギ、サトウモロコシ、カラスムギ、ライムギ、キビ、およびソバ等の穀類穀物の種子由来の胚芽が適切である。内乳および外被等の種子の他の成分もまた、胚芽とともに存在しうる。しかし、これらの他の成分の量は最小化されることが好ましい。なぜならば、それらは一般に胚芽と同じぐらい高レベルのセレンは含まないからである。好ましい穀類穀物はいくつかの理由のためにコムギである。第１に、セレンのレベルがコムギ胚芽（ｗｈｅａｔｇｅｒｍ ）において特に高い。第２に、コムギ胚芽はまた、効果的な酸化防止剤でもある必須な栄養素、ビタミンＥが多い。セレンおよびビタミンＥは、相乗的な抗酸化効果を提供すると考えられている。および第３に、コムギ胚芽は、比較的低いコストで非常に大量に入手可能である。
【００１６】
適切なマメ科植物としては、アルファルファ、クローバおよびソラマメ類が挙げられる。好ましいマメ科植物はアルファルファである。なぜならそれはビタミンＡ、葉酸、繊維および他の栄養素が高く、比較的低いコストで非常に大量に入手可能であるからである。
【００１７】
サプリメントは、約１０：１〜１：１０のさや（ｌｅｇｕｍｅ）に対する胚芽の重量比を含む。さやに対する胚芽の重量比は、好ましくは約２：１〜１：２であり、最も好ましくは約１：１である。
【００１８】
ヒトについては、サプリメントは、好ましくは１日当たり約２〜４ｇの量で摂取される。説明例として、胚芽が５．０ｐｐｍのセレンを含むと仮定すると、さやは１．０ｐｐｍのセレンを含み、さやに対する胚芽の重量比は１：１であり、サプリメントは、胚芽およびさや植物物質のみを含み、毎日３．０ ｇのサプリメントを摂取することにより約９マイクログラムのセレン、またはＦＤＡ が推奨する最大１日摂取量の１５０ マイクログラムの約６パーセントを提供する。
【００１９】
ヒトについては、サプリメントは、好ましくは、ペレット化タブレット、粉体、およびカプセルを含む種々の形態の１つで単独で摂取される。他の動物については、サプリメントは好ましくは飼料と合わされる。
【００２０】
以下の実施例は説明のためのものに過ぎない。
【００２１】
実施例１
本実施例は、幼児ニワトリにおける成長、飼料性能、およびグルタチオンペルオキシダーゼ活性に対するコムギ胚芽およびアルファルファにおけるセレン含量の効果を説明する。
【００２２】
イリノイのセレンが不十分な土壌、低セレン供給源（ＬＳ）由来のコムギ胚芽およびアルファルファ、およびワイオミングのセレン−リッチ土壌、高セレン供給源（ＨＳ）由来のコムギ胚芽およびアルファルファの試料を化学的解析のために得、幼児ニワトリのための食餌に使用した。イリノイ大学のＰｏｕｌｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｘで家禽科学者により開発されたコーンあらびき粉／ダイズあらびき粉の基礎食から、（５０ポンドの量について）ダイズあらびき粉６ポンドをＬＳ供給源またはＨＳ供給源のいずれかに由来するコムギ胚芽４ポンドおよびＬＳ供給源またはＨＳ供給源のいずれかに由来する粉砕アルファルファ６ポンドに交換することにより試験食餌を作製した。最終の試験食餌は、等量のダイズあらびき粉よりも消化されにくいアルファルファの添加のために、最初の５０ポンドよりもむしろ５４ポンド含んだ。
【００２３】
食餌１は、低セレンコムギ胚芽および低セレンアルファルファを含み、０．１３５ｐｐｍセレンで解析した。食餌２は、高セレンコムギ胚芽および低セレンアルファルファを含み、０．１６２ｐｐｍセレンで解析した。食餌３は、低セレンコムギ胚芽および高セレンアルファルファを含み、０．２２９ｐｐｍセレンで解析した。食餌４は、高セレンコムギ胚芽および高セレンアルファルファを含み、０．２５０ｐｐｍセレンで解析した。個々の飼料成分および食餌のセレンレベルは、表１に含まれる。Ｓｏｕｔｈ Ｄａｋｏｔａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｒｏｏｋｉｎｇｓ， Ｓｏｕｔｈ ＤａｋｏｔａのＯｌｓｏｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌａｂで全解析を行なった。
【００２４】
【表１】
2004505646.tif 000002
【００２５】
イリノイ大学のＰｏｕｌｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｘで食餌を調製した。セレンを含まず、かつビタミンＢを含まない、使用前に混合するビタミンおよび微量の無機物から基礎食を調製した。
【００２６】
実験において、４つの処置のうち１つへの分配のために体重を量る前に、新しく孵化したヒヨコに３日間基礎食を与えた。５６羽のトリを選択し、初期体重を基礎として囲い当たり７羽のトリ、１群に８つの囲いを割り当てた。各囲いは、同じ重量範囲のトリを含んだ。３日目から始めて、トリにそれぞれの食餌を全部で２４日間与えた。毎週および実験期間の終わりに体重を量った。飼料消費を測定した。試験の最初の１０日間温度を約８２°Ｆで維持し、その後、より標準に離れさせた。最後の体重測定で、５ｃｃの血液試料を心臓穿刺により得た。全血を３８００ｒｐｍ で１５分間遠心分離し、血清を回収し、グルタチオンペルオキシダーゼ活性の解析のためにＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｋｅｎｔｕｃｋｙ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ， Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ， Ｋｅｎｔｕｃｋｙにドライアイス上で船で送った。報告によれば、これは、食餌のセレンの利用可能性に対する最も信頼できるアッセイである。グルタチオンペルオキシダーゼ活性を測定するために使用する方法は、ＰａｇｌｉｏおよびＶａｌｅｎｔｉｎｅ（１９６７） によりＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ７０：１５８に記載されている。グルタチオンペルオキシダーゼ活性を、１ミリグラム当たり１分当たりナノモルの単位（ｎｍｏｌ／ｍｉｎ／ｍｇ） で測定する。各囲いにおける７羽のトリのうちの５羽からの試料を解析に使用した。処置の身元を隠すためにチューブ番号を完全に無作為化した。
【００２７】
グルタチオンペルオキシダーゼ活性に対する解析に続き、チューブ番号を有するトリ番号の同定は、処置によるデータの統計的な解析を促進することを明らかにした。各群（食餌）に対してｎ＝１０での平均±ＳＥとして全データを示した。データをＡＮＯＶＡ により解析した。ＡＮＯＶＡ が有意に興味深いデータを生じた場合、さらなる解析をＦｉｓｈｅｒ’ｓ ＬＳＤ手順を用いて行なった。
【００２８】
Ｓｏｕｔｈ Ｄａｋｏｔａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ の科学者による成分供給源の化学的解析は、ハードレッドウインター小麦（ｈａｒｄ ｒｅｄ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ） 由来のＨＳコムギ胚芽のセレンが、ソフトウインター小麦（ｓｏｆｔ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ） 由来のＬＳコムギ胚芽よりも約４倍高いことを示した。また、ＨＳアルファルファは、ＬＳアルファルファより多量のセレンを含んでいた。ＨＳアルファルファの含量は、ＬＳアルファルファより約２０倍高い。結果として、食餌は、表１に示されるように、成分供給源の変化に直接関連する異なる量のセレンを含んでいた。低セレン食であることを意図する食餌１は、ＨＳコムギ胚芽およびＨＳアルファルファの両方を有する食餌のセレンレベルの約半分を含んでいた。実験の結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
2004505646.tif 000003
【００３０】
食餌４を受けたヒヨコの全増加は、基礎食が、所望とされるほどセレンが不十分ではないという事実を考慮した場合、かなり大きかった。さらに、その固有の高レベルのビタミンＥを有するコムギ胚芽の添加は、ＨＳ供給源由来の２つの成分において観察される、より高いセレンレベルの影響を大きく減らした。増加におけるより大きな改善が、高セレン含量を有する食餌において注目された。平衡食の生物学的支持において、飼料効率が、高セレンレベルを有する２つの食餌、食餌３および食餌４においてもわずかに高かった。これらの結果は、完全に逆転し得た。換言すれば、高セレン食は、食餌含量が毒性レベルに近づいた場合、増加の減少および乏しい飼料効率を生じうる。たとえセレンが必須の栄養素であっても、それは非常に少ないかまたはほんの微少量で必要とされる。わずかに高いレベルで食餌または飲料水に存在する場合であっても、それは、非常に毒性となり、ほとんどの草食動物において、死ならびに多くの他の有害な副作用を生じうる。食餌に必要なセレンと毒性レベルのセレンとの間の安全な範囲は、微量栄養素全てのなかで最も狭い。非常に狭い範囲の寛容性の結果として、増加および飼料効率の両方において注目される陽性の差異はかなり大きく、４つの試験食餌において測定したセレンのレベルに一致する。高レベルのビタミンＥが、栄養素供給源としてセレンの効率の改善を助け、おこりうるセレン毒性の有害な作用に対していくつかの安全性を提供することが、完全にありうる。高セレン供給源と高レベルのビタミンＥとのこの組み合わせは、特有の栄養素の価値を表わすようである。結果として、セレン供給源の食餌安全性は、高ビタミンＥを含むことにより増加されうる。なぜなら、２つの栄養素の生物学的な相乗的作用のためである。
【００３１】
身体成長、および飼料効率の概念は、非常に一般的であり、広く生物学的相互作用に基づく一方、食餌におけるセレン利用可能性に極度に特異的であるバイオアッセイは、より明瞭な正確な評価を提供する。グルタチオンペルオキシダーゼは、信頼できるアッセイであり、化学量論的な量のセレンをセレノシステイン残基の形態で含む酵素である。グルタチオンペルオキシダーゼの種々の過酸化水素を減少する能力は、膜の酸化的損傷に対する組織の保護における酵素および他の大きな分子構造の提案をもたらしている。生化学的解析および統計的解析の結果を合わせて表３に表わす。全ての活性を、各群に対してｎ＝１０での平均±ＳＥとして表わす。全ての平均活性は、０．００１ の差異で異なる。
【００３２】
【表３】
2004505646.tif 000004
【００３３】
処置１におけるトリは、有意に低いレベルのグルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰＸ） を含む一方、続くそれぞれの処置におけるＧＰＸ のレベルは高く、．００１レベルで有意に高く異なった。これらの結果は、それを統計的な解析において信頼のレベルとみなす場合、極めて明瞭な処置の差異を支持する。一般に、統計的な差異が５％または１％のレベルで記載される場合、結果は信頼度が高いと思われる。さらに、処置１から処置４への平均レベルは２倍より多く、食餌３および食餌４におけるセレンのレベルがより高いレベルで存在するのに加えて、より高い入手可能性でありうるという示唆をもたらす。ワイオミングのセレンを多く含む土壌由来のコムギ胚芽およびアルファルファの両方を含むことによる、グルタチオンペルオキシダーゼ活性において得られた劇的な増加は予期されなかったし、もちろんそのような統計的に有意な程度であるとは予期されなかった。
【００３４】
実験は、次のことを説明している。第１に、低セレン供給源と比較して高セレン供給源由来のコムギ胚芽およびアルファルファを幼児ヒヨコに与えた場合、幼児ヒヨコの成長率はわずかに改善され、飼料効率はいくらか大きくなった。第２に、セレンの食餌毒性は、いずれの食餌においても明白でなかった。第３に、ＨＳコムギ胚芽およびＨＳアルファルファを含む食餌を与えたトリの血清において、統計的に非常に高いレベルでグルタチオンペルオキシダーゼ活性を改善した。試験の活性および精度のレベルは、予期されたものよりも非常に大きかった。
【国際公開パンフレット】
2004505646.tif 000005
2004505646.tif 000006
2004505646.tif 000007
2004505646.tif 000008
2004505646.tif 000009
2004505646.tif 000010
2004505646.tif 000011
2004505646.tif 000012
2004505646.tif 000013
2004505646.tif 000014
2004505646.tif 000015
【国際調査報告】
2004505646.tif 000016