(57)【要約】【課題】多数報告されている血糖値の上昇を抑制する天然物由来の化学物質の中から効果の大きい物質を特定し、匂いや風味の問題がなく、然も副作用の心配がない血糖値上昇抑制剤の提供を目的とする。【解決手段】血糖値上昇抑制剤はフコキサンチンを有効成分として含有することを特徴とした。前記フコキサンチンは食品、飲料、サプリメント、ペット用食餌、サニタリー製品、化粧品又は薬品に添加しても良い。また、前記フコキサンチンは、天然物から抽出し精製されたもの、有機合成によって得られたもの、微生物を介して合成されたものの内から選ばれた一種又は二種以上の組み合わせによって得られたものであっても良い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フコキサンチンを有効成分として含有することを特徴とする血糖値上昇抑制剤。
【請求項２】
フコキサンチンを食品及び飲料及びサプリメント及びペット用食餌及び化粧品及びサニタリー製品及び薬剤のうちのいずれかに添加してなることを特徴とする血糖値上昇抑制剤。
【請求項３】
前記フコキサンチンは、粉末状態又は固体状態又はこれらを組み合わせたものである請求項１又は２に記載の血糖値上昇抑制剤。
【請求項４】
前記フコキサンチンは、有機溶媒に溶かしたものである請求項１又は２に記載の血糖値上昇抑制剤。
【請求項５】
前記フコキサンチンは、界面活性剤を用いて水溶性にしたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の血糖値上昇抑制剤。
【請求項６】
前記フコキサンチンは、天然物から抽出し精製された成分及び有機合成によって得られた成分及び微生物を介して合成された成分の中から選ばれた一種又は二種以上の組み合わせによって得られたものである請求項1乃至５の何れか一に記載の血糖値上昇抑制剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フコキサンチンを有効成分とした血糖値上昇抑制剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本国内では糖尿病予備軍も含めた潜在的糖尿病患者数は１０００万人を超えると言われている。糖尿病は血糖値（血中グルコース量）が過剰に上昇し、血中グルコース量を調整するインシュリン分泌機能が正常に作動しなくなるものである。そこで血糖値を減少するために、運動や食事制限等の対処療法やインシュリン注射等の処方が為されてきた。最近では、血糖値上昇を抑制する物質を摂取する方法も採用されている。
【０００３】
血糖値上昇を抑制させる天然物由来の化学物質として、漢方薬の成分や高等植物の成分など様々なものが報告されている（非特許文献１−４）。更に、海藻中に含まれる物質に於いても血糖値上昇を抑制する成分が数多く見つかっている。例えば、フコイダンやアルギン酸などの多糖類が、血糖値上昇抑制作用や血中脂質上昇抑制作用等の生理機能を有することが報告されている（特許文献１−６）。
【０００４】
前記特許文献中において血糖値上昇抑制剤として想定される物質は、フコイダン、フコイダン分解物、フコイダン塩、フコイダン分解物塩、アルギン酸ナトリウム、広義で前記物質を全て含む海藻多糖類、及び広義で前記物質を含む海藻粉末である。一般的に海藻中には熱水又は酸、アルカリ水溶液などで抽出されるこれらの水溶性成分とエタノール等の有機溶媒で抽出される脂溶性成分とが存在する。水溶性成分に関しては海藻中に占める比率が圧倒的に多いため、古くからその応用が盛んに行われてきた経緯がある。一方、脂溶性成分に関しては海藻中に占める割合が１％程度と低く、最近までほとんど生理活性が調べられていなかった。
【０００５】
海藻に含まれる脂溶性物質の一つであるフコキサンチンはカロテノイドの一種で、天然に存在するカロテノイドの中でβカロテンと並んで最も多く存在するカロテノイドの一つである。しかし、海藻中に含まれるフコキサンチン量は多いものでも乾燥海藻に対して０．１重量％程度であるため、これまでその生理機能については殆ど調べられていなかった。
【０００６】
近年、このフコキサンチンの持つ様々な生理機能が脚光を浴び、種々の報告が為されている。例えば、抗肥満作用（非特許文献５）やガン細胞に対するアポトーシス誘導作用（非特許文献６、７）等が挙げられる。しかし、フコキサンチンの血糖値に及ぼす生理作用に関しては、現在のところ特許文献及び非特許文献の何れにおいても報告されていない。前記の通り、海藻粉末や海藻エキスを用いた血糖値上昇抑制作用に関する報告が為されているが、海藻中のフコキサンチンの含有量が非常に低いことから、この血糖値上昇抑制作用はフコキサンチンによるものではなく、寧ろ海藻多糖類によるものであると考えるのが妥当である。
【０００７】
しかし、海藻粉末や海藻エキスを用いて血糖値上昇を抑制する場合、どの物質が血糖値上昇抑制に効くのか特定していないため、海藻粉末や海藻エキスを多量に摂取しなければならないという問題点があった。更に、海藻粉末や海藻エキスを利用する場合、海産物特有の匂いや風味が添加する食品や飲料等に移るという問題点が存在した。魚貝類や海藻類を食することに慣れている日本人にとって海産物特有の匂いや風味は大きな問題にはならないが、そのような習慣にない欧米人にとっては大きな問題である。加えて、血糖値上昇抑制の効果を持つ化学合成薬剤を使用した場合には副作用の心配が存在した。
【０００８】
【非特許文献１】T. Nishiyama et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53 (2005) 959-963.
【非特許文献２】A. Hattori et al., J. Nutr. Sci. Vitaminol, 51 (2005) 382-384.
【非特許文献３】T. Miura et al., Biol. Pharm. Bull., 27 (2004) 248-250.
【非特許文献４】森元ら, Yakugaku Zasshi, 122 (2002) 163-168.
【非特許文献５】H. Maeda et al., Biochemical and Biophysical Research Communication, 332 (2005) 392-397.
【非特許文献６】細川、BIO INDUSTRY, 21 (2004) 52-57.
【非特許文献７】I. Konishi et al., Comparative Biochemistry and Physiology. PartC, Pharmacology, toxicology & endocrinology, 142 (2006) 53-59.
【特許文献１】再表２００２−０２２１４０号公報
【特許文献２】特開２００４−００８１６５号公報
【特許文献３】特開２００４−３２９０４７号公報
【特許文献４】特開２００３−３０４８３０号公報
【特許文献５】特開２００２−２１２２０１号公報
【特許文献６】特開２００１−２２６２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術の問題点を鑑みて為されたものであり、多数報告されている血糖値の上昇を抑制する天然物由来の化学物質の中から効果の大きい物質を特定し、匂いや風味の問題がなく、然も副作用の心配がない血糖値上昇抑制剤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】
【００１０】
本発明者らは上記課題について鋭意検討を行った結果、フコキサンチンが糖尿病発症時の典型的な現象である飲水量増加を抑制し、フコキサンチンの添加量に依存して血糖値を減少させることを発見した。即ち、多数報告されている血糖値の上昇を抑制する天然物由来の化学物質の中から効果の大きい物質を特定した。従って、フコキサンチンを有効成分とすることで、効果的に血糖値上昇を抑制することが可能となった。また、フコキサンチンは海藻特有の匂いや風味が無いため、あらゆる食品、飲料等に添加しても、これらの匂いや風味を損なわない。なお、このフコキサンチンはワカメなどの海藻に含まれている成分であり、日本人が古来より食しているものであることから、安全に利用できる。
【００１１】
即ち、本発明の血糖値上昇抑制剤は、フコキサンチンを有効成分として含有することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の血糖値上昇抑制剤はフコキサンチンを食品及び飲料及びサプリメント及びペット用食餌及び化粧品及びサニタリー製品及び薬剤のうちのいずれかに添加してなることを特徴とする。
【００１３】
前記フコキサンチンは、粉末状態のもの、固体状態のもの、有機溶媒に溶かしたもの又は界面活性剤を用いて水溶性にしたものであっても良い。
【００１４】
また、前記フコキサンチンは、天然物から抽出し精製された成分及び有機合成によって得られた成分及び微生物を介して合成された成分の中から選ばれた一種又は二種以上の組み合わせによって得られたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、フコキサンチンを有効成分として用いることによって血糖値上昇を抑制することが可能となる。更に、フコキサンチンには海藻特有の匂いや風味が全く存在しないため、食品、飲料、サプリメント等にフコキサンチンを添加した場合にも、嗅覚及び味覚において無添加のものとの違いに気付かずに摂取することが可能であり、匂いや風味の問題はない。また、フコキサンチンは古来より食してきた海藻に含まれる成分であり、健康且つ安全に利用することが可能であり、副作用の問題もない。従って、食品、飲料、サプリメント、ペット用食餌、サニタリー製品、化粧品及び医薬品にフコキサンチンを有効成分として含有させることにより、血糖値上昇を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明がこの実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１７】
フコキサンチンは、例えば乾燥ワカメ粉末より抽出し、カラムクロマトグラフィを用いて単離・精製したものを用いることができる。
このように添加するフコキサンチンは海藻から抽出したものだけに限定されず、海産物などを含めた天然物から抽出し精製されたもの、有機合成によって得られたもの、微生物を介して合成されたものであっても構わない。或いはそれらの内から選ばれた二種以上の組み合わせによって得られたものであっても良い。
【００１８】
また、フコキサンチンを効率良く食品、飲料、サプリメント、ペット用食餌、サニタリー製品、化粧品及び医薬品に添加するために、エタノール等の有機溶媒に溶解したものを利用することや、界面活性剤（乳化剤）を用いて水溶性にすることも可能である。即ち、添加するフコキサンチンの形態、つまり化学的・物理的状態は何れの状態であっても構わない。
【００１９】
なお、フコキサンチン添加によって血糖値上昇抑制以外の効果として、脂肪蓄積効果（非特許文献５）を含めた抗肥満作用や血中脂質の減少効果を期待することができる。つまり、フコキサンチンを摂取することによって、血糖値上昇抑制のみならず、様々な健康増進を図ることができる。なお、フコキサンチンにより血糖値の上昇を抑制できるのは、インシュリン分泌の制御が何らかの形で改善されたからであると推測される。
【００２０】
［実施例１］
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明がこの実施例のみに限定されるものではない。
（糖尿病発症モデルマウスを用いた動物実験）
糖尿病発症モデルマウスとして３週齢の雌ＫＫ−Ａｙマウスを日本クレア（株）より購入し、１週間の予備飼育後に実験飼育を行った。マウスは温度２３±１℃、湿度５５±１０％、午前７時〜午後７時の間点灯（その他は消灯）の条件下で飼育した。時刻は特に断りがない限り、日本時間を表す。飼育中は飼料及び水を自由摂取させた。飼料はＡＩＮ−９３Ｇ組成（米国国立栄養研究所から発表されている飼育実験用の標準組成の一つ）を基本とした。
【００２１】
ＡＩＮ−９３Ｇの中には大豆油が１３．５重量％含まれる。大豆油１３．５重量％そのものを含むものをコントロール群とし、そのうち０．１重量％、０．２重量％をフコキサンチンに置換したものをそれぞれ０．１％フコキサンチン投与群、０．２％フコキサンチン投与群とした。ここで用いたフコキサンチンは、乾燥ワカメ粉末より抽出し、カラムクロマトグラフィを用いて単離・精製したものを用いた。
【００２２】
また、本実施例では飼料中の大豆油のフコキサンチンへの置換量は、重量比で０．１％、０．２％と非常に少量の場合について示したが、更に重量比を大きくしても小さくしても構わない。
【００２３】
コントロール群、０．１％フコキサンチン添加群、０．２％フコキサンチン添加群は、各群７−８匹で１週間の予備飼育後、２６日間実験飼料で飼育した。実験飼育を開始してから３−１０日間、１１−１８日間、１９−２６日間の総飲水量と１９−２６日間に於いては１日毎の飲水量を計測した。血糖値は、実験飼育開始後２５日目に非絶食下、午前１０時−１２時の間に尾静脈より採血し、市販の血糖値検査装置を用いて計測した。本実施例ではフコキサンチン添加食の摂取を２６日間継続して行ったが、摂取期間は特に本実施例にとらわれるもので無く、断続的に行っても良い。
【００２４】
図１は、実験試料を与えたＫＫ−Ａｙマウスの１週間当たりの飲水量であり、図２は、ＫＫ−Ａｙマウスの４週目における１日当たりの飲水量を示す。図１、２とも縦軸は飲水量（ｍＬ）である。一般的に、糖尿病発症に伴い飲水量が増加する生理的現象が多く見られる。これは、非特許文献４によると、「糖尿病では尿糖により尿細管内浸透圧が上昇するため、水の再吸収が抑制されて尿量が増加し、その結果、組織水分含量が減少するため激しい口渇が起こり、飲水量が増加する」と説明されている。本実施例に於いて、コントロール飼料群と０．１％フコキサンチン添加飼料群及び０．２％フコキサンチン添加飼料群の飲水量を比較すると、フコキサンチン添加飼料群の方が週当り、日当りのどちらにおいても飲水量の減少が見られた。この結果から、フコキサンチン添加飼料を摂取することにより、糖尿病発症時の生理的現象である飲水量増加を抑制できることが分かった。
【００２５】
この間接的な調査のみならず、実際に実験飼料を摂取させてから２５日目に各群で飼育したＫＫ−Ａｙマウスの血糖値に関しても測定を行った。図３は、実験飼料を与えてから４週目におけるＫＫ−Ａｙマウスの血糖値を示す。縦軸は血糖値（ｍｇ／ｍＬ）である。図３に示すように、フコキサンチン添加飼料を摂取させた群において、フコキサンチンの濃度依存的に血糖値減少の現象が見られた。この直接的な血糖値減少の結果は、従来報告されている間接的な飲水量減少の結果と矛盾しない。
【００２６】
フコキサンチン添加群において上記の血糖値上昇抑制以外の効果として、従来フコキサンチンの生理的効果として報告されていた脂肪蓄積効果（非特許文献５）を含めた抗肥満作用や血中脂質の減少効果が見られた。
【００２７】
以上の実施例から、フコキサンチンには血糖値上昇を抑制する作用のあることを確認できた。
［実施例２］
１．飼育
C57/BL6Jマウス（雄；9週齢）を用い本発明の血糖値上昇抑制剤添加による効果を確認した。
試験餌料はAIN-93G組成にしたがって調製した。マウスは高脂肪食（ラードと大豆油などの混合油脂：30％）で10週間予備飼育を行い肥満状態とした。予備飼育後、高脂肪食群（混合油脂：30％）、フコキサンチン添加群-1（混合油脂（30％）＋フコキサンチン（0.1％）、フコキサンチン添加群-2（混合油脂（30％）＋フコキサンチン（0.2％）を4週間飼育した。
【００２８】
飼育室の温度は23±1℃、湿度50%、明暗を12時間周期とした。飼料及び水は自由摂取とした。
給餌期間終了後、12時間の絶食を行った。ついで、エーテル麻酔下で首よりEDTA下採血を行った。臓器は採血後直ちに摘出し、生理食塩水でよく洗い充分に脱血した。肝臓は秤量の後、分析に供するまで‐40℃下に保存した。骨格筋からＲＮＡを抽出し、リアルタイムＰＣＲ法にてグルコーストランスポーター4（GLUT４）の発現量を測定した。
【００２９】
２．分析
図４は高脂肪食のみを投与して飼育した高脂肪食群とフコキサンチン添加群-1とフコキサンチン添加群-2の血液中の血糖値の測定結果を対比して示す。
血液中の血糖値はフコキサンチン投与により、高脂肪食のみより有意に減少したことがわかる。この結果は、これまでの糖尿病病態マウス（KK-Ayマウス）と同じである。
図５は同じく高脂肪食のみを投与して飼育した高脂肪食群とフコキサンチン添加群-1とフコキサンチン添加群-2の筋肉中でのグルコーストランスポーター４（GLUT4）の遺伝子発現量を調べた結果を対比して示す。
図５に示される様に、フコキサンチン投与でGLUT4が有意に増大することが分かった。このことより、フコキサンチンによる血糖値の減少作用が、筋肉中のGLUT4の増大と、それに伴う、筋肉への血液からの糖の取り込みと消費の促進に起因することが明らかになった。
【００３０】
３．骨格筋細胞でのGLUT4発現
図６は、フコキサンチンを添加した骨格筋細胞（L6）と添加しない骨格筋細胞（L6）におけるGLUT4の遺伝子発現量を測定した結果を対比して示す。図６に示される様にGLUT4の遺伝子発現量がフコキサンチンを添加した骨格筋細胞（L6）では添加しない骨格筋細胞（L6）と比較して有意に増大した。このことより、フコキサンチンは骨格筋のGLUT4活性を増大させ、これにより、糖の取り込とその消費を促進することで抗糖尿病作用を示すことが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、フコキサンチンを有効成分とした血糖値上昇抑制剤に関するものである。従って、医学の分野では勿論のこと、フコキサンチンを食品素材等に添加することで機能性食品素材として用いることができ、農業の分野での活用も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の血糖値上昇抑制剤の一実施例である実施例１に係わり、実験飼料を与えたＫＫ−Ａｙマウスの１週間当りの飲水量を示し、フコキサンチン投与群はいずれの投与レベルにおいてもコントロール群と比較して有意差がある（P<0.01））ことを示す説明図。
【図２】本発明の血糖値上昇抑制剤の一実施例である実施例１に係わり、ＫＫ−Ａｙマウスの１９−２６日目における１日当りの飲水量を示し、フコキサンチン投与群はいずれの投与レベルにおいてもコントロール群と比較して有意差がある（P<0.01））ことを示す説明図。
【図３】本発明の血糖値上昇抑制剤の一実施例である実施例１に係わり、実験飼料を与えてから２５日目におけるＫＫ−Ａｙマウスの血糖値を示し、フコキサンチン投与群はいずれの投与レベルにおいてもコントロール群と比較して有意差がある（P<0.01）ことを示す説明図。
【図４】本発明の血糖値上昇抑制剤の一実施例である実施例２に係わり、高脂肪食群とフコキサンチン添加群の血液中の血糖値の測定結果を対比して示し、高脂肪食投与群と比較してフコキサンチン添加群に有意差が認められる（P<0.01）ことを示す説明図。
【図５】高脂肪食群とフコキサンチン添加群の筋肉中でのグルコーストランスポーター４（GLUT4）の遺伝子発現量を調べた結果を対比して示し、高脂肪食投与群と比較してフコキサンチン添加群に有意差が認められる（P<0.01）ことを示す説明図。）
【図６】フコキサンチンを添加した骨格筋細胞（L6）と添加しない骨格筋細胞（L6）におけるGLUT4の遺伝子発現量を測定した結果を対比して示し、フコキサンチンを添加しない骨格筋細胞（L6）と比較してフコキサンチンを添加した骨格筋細胞（L6）に有意差が認められる（P<0.05））ことを示す説明図。
【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６】
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