(57)【要約】  ベタレイン含有調製物を哺乳類に投与して運動能力を増強させる組成物、方法および方法を想定する。最も好ましくは、調製物は、実質的に硝酸塩を含まず、血清乳酸、血清乳酸脱水素酵素、心拍数および主観的運動強度を低下させつつ、ヘマトクリット、エリトロポエチン、アドレナリンおよびベータエンドルフィンを急激かつ一時的に増加させる。
2018515590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個体の運動向上因子の急激かつ一時的な増加をもたらす栄養補助刺激剤を提供する方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
該複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に前記個体の運動時または運動後の運動向上因子を急激かつ一時的に増加させ、
前記運動刺激因子を、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンからなる群から選択する方法。
【請求項２】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項１、４または５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記運動刺激因子はアドレナリンである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記運動刺激因子はヘマトクリットである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記運動刺激因子はエリトロポエチンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記運動刺激因子はベータエンドルフィンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
個体の運動誘発性乳酸塩関連マーカーを低減させる方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
該複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に運動誘発性の乳酸塩関連マーカーを低減させ、
該運動誘発性の乳酸塩関連マーカーを、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素からなる群から選択する方法。
【請求項１４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項１３または請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項１３、１６または１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記運動誘発性の乳酸塩関連マーカーは血清乳酸である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記運動誘発性の乳酸塩関連マーカーは血清乳酸脱水素酵素である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
個体の運動に関連する肉体疲労測定値を低下させる方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
前記複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に運動に関連する肉体疲労の測定値を低下させ、
前記運動に関連する肉体疲労の測定値は、運動誘発性の心拍数増加および主観的運動強度（ＲＰＥ）の少なくとも１つである方法。
【請求項２４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項２３または２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項２３、２６または２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記運動に関連する肉体疲労の測定値は前記運動誘発性の心拍数増加である、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記運動に関連する肉体的緊張の測定値は前記主観的運動強度（ＲＰＥ）である、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を個体に投与するか、または投与させて効果的に該個体の身体運動時の筋肉損傷を減少させる、個体の運動誘発性筋肉損傷を減少させる方法。
【請求項３４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項３３または３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項３３、３６または３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記筋肉損傷は血清乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の増加として測定される、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４２】
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を個体に投与するか、または投与させて効果的に該個体の身体運動時の主観的運動強度を低下させる、個体の身体運動時の主観的運動強度（ＲＰＥ）を低下させる栄養補助刺激剤を提供する方法。
【請求項４３】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項４２または４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項４２、４６または４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
前記筋肉損傷は血清乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の増加として測定される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンのうち少なくとも１つを運動時または運動後に急激かつ一時的に増加させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５２】
前記ベタレイン含有組成物はアドレナリンおよびベータエンドルフィンのうち少なくとも１つを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５３】
前記ベタレイン含有組成物はヘマトクリットを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５４】
前記ベタレイン含有組成物はエリトロポエチンを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５５】
運動誘発性の血清乳酸および運動誘発性の血清乳酸脱水素酵素のうち少なくとも１つの増加を低減させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５６】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の血清乳酸の増加を低減させる、請求項５５に記載の使用。
【請求項５７】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の血清乳酸脱水素酵素の増加を低減させる、請求項５５に記載の使用。
【請求項５８】
運動誘発性の心拍数増加および主観的運動強度を低減させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５９】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の心拍数増加を低減させる、請求項５８に記載の使用。
【請求項６０】
前記ベタレイン含有組成物は前記主観的運動強度を低減させる、請求項５８に記載の使用。
【請求項６１】
前記ベタレイン含有組成物は２５〜１００ｍｇのベタレイン投与を投与単位として提供される、請求項５１、５５および５８のいずれか１項に記載の使用。
【請求項６２】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項５１、５５および５８のいずれか１項に記載の用途。
【請求項６３】
個体の運動誘発性パラメータを急激に高める方法において、該方法は、
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に該個体の運動誘発性パラメータを高め、
前記個体が運動していないときには前記運動誘発性パラメータは高められない方法。
【請求項６４】
前記運動誘発性パラメータは、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンからなる群から選択され、前記投与単位の投与により前記運動誘発性パラメータの増加を強める、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記運動誘発性のパラメータは、心拍数、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素からなる群から選択され、前記投与単位の投与により前記運動誘発性のパラメータを低下させる、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記投与単位は、複数の異なるベタレインを１０〜５００ｍｇ量含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６７】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項６３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本願は、２０１５年５月２７日に出願された米国仮出願第６２／１６７２２９号に対する優先権を主張するものであり、同出願の開示内容全体を参考のため本明細書に取り込む。
【０００２】
本発明の分野は、運動能力を向上させる栄養補助剤／薬剤組成物および方法であり、特に、実質的に硝酸塩を含まずかつ糖含量の低いベタレイン濃縮物を含む組成物に関するものである。
【発明の背景】
【０００３】
多様な種類のビート根製品（例えば、絞り汁、濃縮物および粉末として販売されているもの）が、特に耐久スポーツの運動者に最近大きな注目を集めている。通常、これらの製品は有意な量の無機硝酸塩（ＮＯ３−）を含み、無機硝酸塩は、サルビア中のバクテリアによって一酸化窒素（ＮＯ）に還元されるとされている。臨床研究によれば、筋肉効率および耐疲労性におけるＮＯ濃度の増加という有益な効果があることが示唆され（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ（１９８５）  １０７（４）、１１４４〜１１５５、Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ  ５９０  （Ｐｔ  １５）、３５７５〜３５８３、およびＴｈｅ  Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ３５５（２６）、２７９２〜２７９３）、そして運動愛好家のタイムトライアル耐久試験における向上も示唆されている（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｐｏｒｔ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｅｘｅｒｃｉｓｅ  Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ  ２２（１）、６４〜７１、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｉｅｔｅｔｉｃｓ  １１２（４）、５４８〜５５２）。さらに、硝酸塩の摂取により安静時の血圧が下がったことから（Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ  ５６（２）、２７４〜２８１）、硝酸塩は高血圧および心血管疾患の予防および治療用の栄養剤として提案されている（Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ８９  （３）、５２５〜５３２）。
【０００４】
残念なことに、高濃度の一酸化窒素はうつ状態に相関すると考えられているため、比較的多量のビート根製品を食事療法に用いることは実質的な危険要素となる（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ  ６３（１−３）、２２１〜２２４）。さらに、最近の文献では、硝酸塩および亜硝酸塩の摂食により内因性ニトロソ化の増加に繋がるおそれがあり、これによって発癌性代謝物の生成を引き起こし得ることも示唆している（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ＆  Ｆｏｏｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ５９  （１）、１０６〜１２８、Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ  Ｔｏｘｉｃｏｌ、１９９７年２月、３５（２）、２１９−２４）。さらに、多くのビート根製品は相当の量の糖を含むため、ビート根製品を多量に消費すると、カロリー摂取量が急激に望ましくない量になる。例えば、ビート根組成物分析（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、第４２号、２０１５年９月、４６〜５５頁）によれば、硝酸塩含有量が約１２７５ｍｇ／ｌにおけるビート根絞り汁の平均的な総糖含量は、約７７，０００ｍｇ／ｌの主に蔗糖である全糖であることが判明している。とりわけ、ビート根中のベタレイン含有量は、約７００ｍｇ／ｌのベタシアニンおよび４００ｍｇ／ｌのベタキサンチンを含む１１００ｍｇ／ｌであり、その結果、全糖に対する総ベタレインの比は約０．０１４２となる。
【０００５】
ベタレインは色素抽出物であり、２種類の化合物、すなわち、赤紫色のベタシアニンおよび黄色のベタキサンチンを含む。赤ビート（テンサイ）中の主要なベタレインはベタニンであり、これは、細胞膜を脂質過酸化およびヘム分解から保護すると考えられる遊離基捕捉能力の高いベタシアニンである。例えば、最近の研究（Ａｒｃｈ  Ｐｈａｒｍ  Ｒｅｓ  ２０１５；３８（４）、４９４〜５０４）によれば、ベタレインを腹腔内注入した場合、マウス中におけるカラゲナンに起因する足浮腫および腹膜炎に対して高い抗炎症効果が得られることが示された。当該研究では、スーパーオキシドアニオンならびにサイトカインＴＮＦαおよびＩＬ−１βの生成の減少と、抗炎症物質ＩＬ−１０の濃度の上昇も示された。この研究によれば、ベタレイン投与を炎症治療に活用し得ることも提案されている。
【０００６】
このような提案による用途の例において、米国特許第９０６０５３９号は、ベタレイン含有組成物を用いる骨関節症および随伴症状の治療を行って、骨関節症に関連する痛みおよび疲労を改善することを開示している。とりわけ、第〜５３９号の組成物の場合、糖に対するベタレインの比が比較的高く、また硝酸塩が少量であった。その上、第〜５３９号の組成物の場合、骨関節症により持久力および体力が低下している患者の痛みおよび関連する疲労の治療にも成功した。しかしながら、ベタレイン含有合成物は、健康な被験者に対して、または運動選手に対してさえ試験が行われていない。
【０００７】
そのため、赤ビート調製物の様々な組成物および方法が当該分野において公知であるものの、それらのすべてまたは大半に不利益がある。したがって、低硝酸塩および低糖のベタレインを豊富に含む材料を提供して、身体能力を向上させるとともに筋肉損傷を低減する改良された組成物および方法を提供する必要が依然としてある。
【発明の概要】
【０００８】
発明者はまさに、実質的に硝酸塩を含まない低糖のベタレイン含有調製物を投与することにより、運動能力向上に関連する能力パラメータが急激かつ一時的に上がることを発見した。例えば、発明者は、本明細書に記載した組成物が、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素、心拍数および主観的運動強度を低下させる一方で、ヘマトクリット、エリトロポエチン、アドレナリン、およびベータエンドルフィンを急激かつ一時的に増加させたことを思いがけず発見した。
【０００９】
本発明対象の一態様において、発明者は、個体の運動向上要素を急激かつ一時的に増加させる栄養補助刺激剤を提供する方法を想定している。このような方法は典型的には、出発材料から複数の異なるベタレインを生成する工程と、複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤するさらなる工程を含む。さらに別の工程において、投与単位は、効果的に個体の運動向上因子を運動時または運動後に急激かつ一時的に増加させる試験計画に従って個体に投与するか、または投与させる単位であり、運動刺激要素を、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンからなる群から選択する。
【００１０】
本発明対象の別の態様において、発明者は、個体の運動誘発性乳酸塩関連マーカーを低下させる方法を想定している。このような方法において、出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、経口投与に適する投与単位に調剤する。さらに別の工程において投与単位とは、運動誘発性の乳酸塩関連マーカーの低下に有効な試験計画に従って個体に投与するか、または投与させる単位であり、運動誘発性乳酸塩関連マーカーを血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素からなる群から選択する。
【００１１】
本発明対象のさらに別の態様において、発明者はまた、個体の運動に関連する肉体疲労の測定値を低減させる方法も想定している。本方法では、出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、経口投与に適する投与単位に調剤する。さらに別の工程において投与単位とは、運動に関連する肉体疲労測定値の低減に有効な試験計画に従って個体に投与するか、または投与させる単位である。運動に関連する肉体疲労測定値は、運動誘発性の心拍数増加および主観的運動強度（ＲＰＥ）のうち少なくとも１つである。
【００１２】
本発明対象のさらに別の態様において、発明者は、個体の運動誘発性筋肉損傷を低減させる方法を想定している。本方法では、複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤する。投与単位は、身体運動中における個体の筋肉損傷の低減に有効な、個体に投与するか、または投与させる単位である。
【００１３】
さらに、発明者は、本発明対象のさらに別の態様において、身体運動時における個体の主観的運動強度（ＲＰＥ）を低下させる栄養補助刺激剤を提供する方法も想定している。このような方法において、複数の異なるベタレインは、経口投与に適する投与単位に調剤され、身体運動中における個体の主観的運動強度を低下させるのに有効な試験計画に従って個体に投与するか、または投与させる。
【００１４】
最も一般的には、投与単位には実質的に硝酸塩が含まれず、および／または複数の糖がさらに含まれ、複数の異なるベタレインの複数の糖に対する比は、少なくとも０．３である。上述の各方法において、複数の異なるベタレインは、１０〜５００ｍｇの量または２０〜１００ｍｇの量で投与単位に存在することがより好ましい。
【００１５】
本発明の対象を制限することなく、少なくとも一部の実施例においては複数の異なるベタレインを疎水改質樹脂の溶離液から得ることが好ましく、出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含む植物材料および天然に近いベタレイン生成物からなる群から任意に選択される。投与に関しては、投与単位を運動の２〜４時間前に投与するか、投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与することを想定するものである。
【００１６】
よって、別の観点から見れば発明者は、ベタレイン含有組成物を使用して、アドレナリン、ヘマトクリットおよびエリトロポエチンのうち少なくとも１つを運動時または運動後に急激かつ一時的に増加させることも想定している。ベタレイン含有組成物は、実質的に硝酸塩を含まない。
【００１７】
代替的または追加的に、発明者は、ベタレイン含有組成物を使用して、運動誘発性の血清乳酸および運動誘発性の血清乳酸脱水素酵素のうち少なくとも１つの増加を低減させることも想定している。ベタレイン含有組成物は、実質的に硝酸塩を含まない。
【００１８】
同様に、発明者はさらに、ベタレイン含有組成物を使用して、運動誘発性心拍数増加および主観的運動強度を低減させることを想定している。ベタレイン含有組成物は、実質的に硝酸塩を含まない。
【００１９】
本発明の様々な目的、特徴、態様および利点は、好ましい実施例の以下に述べる詳細な説明により、添付図面と併せてより明確になる。図面中、同種の参照符号は同種の構成要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】想定される製剤（Racerunner）を糖丸薬（偽薬）と比較した血液エピネフリン（アドレナリン）の試験結果を示すグラフである。Ｔ１は投与後の運動を行っていない時点、Ｔ４は最大下運動後の時点、Ｔ５は５ｋｍタイムトライアル後の時点、Ｔ７は５ｋｍタイムトライアルの２４時間後の時点である。
【図２Ａ】想定される製剤（ベタレイン、左側の棒）を糖丸薬（偽薬、右側の棒）と比較したヘマトクリットの試験結果を示すグラフである。事前−５ｋ後は、運動を行っていない投与後と５ｋｍタイムトライアル後の間で測定されたヘマトクリットの差を示す。事前−３０分の記録は、運動を行っていない投与後と最大下運動後の間で測定されたヘマトクリットの差を示す。
【図２Ｂ】想定される製剤（Racerunner、上側の線）を糖丸薬（偽薬、下側の線）と経時的に比較したヘマトクリットの試験結果を示すグラフである。基準線は運動を行っていない投与後、最大下３０分は最大下運動後、５ｋは５ｋｍタイムトライアル後、回復は５ｋｍタイムトライアルの２４時間後である。
【図３Ａ】想定される製剤（Racerunner、右側の棒）を糖丸薬（偽薬、左側の棒）と比較したエリトロポエチンの試験結果を示すグラフである。最大下３０分は準最大運動後、５ｋは５ｋｍタイムトライアル後、回復は５ｋｍタイムトライアルの２４時間後である。
【図３Ｂ】想定される製剤（Racerunner、上側の線）を糖丸薬（偽薬、下側の線）と経時的に比較したエリトロポエチンの試験結果を示すグラフである。基準線は運動を行っていない投与後、最大下３０分は最大下運動後、５ｋは５ｋｍタイムトライアル後、回復は５ｋｍタイムトライアルの２４時間後である。
【図４】想定される製剤（Racerunner、右側の群）を糖丸薬（偽薬、左側の群）と比較したベータエンドルフィンの変化を示すグラフである。左側の棒は１５分間の準備運動を伴う投与の１５０分後を示し、１００％に設定される。中央の棒は５ｋｍタイムトライアル後、右側の棒はタイムトライアルの２４時間後である。
【図５】グラフに示す様々な時点において想定される製剤（ベタレイン、左側の棒）を糖丸薬（偽薬、右側の棒）と比較した血液乳酸塩の変化を示すグラフである。
【図６Ａ】想定される製剤（ＢＲＣ、左側の棒）を糖丸薬（対照物、右側の棒）と比較したＬＤＨの変化を示すグラフである。左側の群は、運動を行っていない投与後と５ｋｍのタイムトライアル後の間の変化を示す。中央の群は、運動を行っていない投与後と５ｋｍタイムトライアルの３０分後の間の変化を示す。右側の群は、運動を行っていない投与後と５ｋｍタイムトライアルの２４時間後の間の変化を示す。
【図６Ｂ】想定される製剤（Racerunner、下側の線）を糖丸薬（偽薬、上側の線）と経時的に比較したＬＤＨ変化を示すグラフである。基準線は運動を行っていない投与後である。最大下３０分は最大下運動後、５ｋは５ｋｍタイムトライアル後、回復は５ｋｍタイムトライアルの２４時間後である。
【図７】想定される製剤（Racerunner、右側の棒）を糖丸薬（偽薬、左側）と比較した心拍数を示すグラフである。最大下３０分は最大下運動後、５ｋは５ｋｍタイムトライアル後である。
【詳細な説明】
【００２１】
選択されたベタレイン含有製品が炎症状態に関連する症状（特に、骨関節症と診断された患者の症状）の緩和に有効であるという発明者の先の発見に基づいて、発明者は、健康な個体および特に運動選手の個体群におけるベタレインのさらなる効果の調査を始めた。
【００２２】
驚くべきことに、特定のベタレイン含有組成物の経口投与を行うと、エネルギー代謝の低下および筋肉損傷に関連するパラメータを低減させる一方で、運動能力向上に関連する様々なパラメータを急激かつ一時的に増加させることができることを、発明者はそのとき発見した。注目すべきことに、ベタレイン含有組成物によって主観的運動強度を低下させつつも運動能力を実質的に向上させ、しかもいずれの投与量レベルもあらゆる公知のビート根製品を大きく下回り、これらの組成物にはいかなる有意な量の硝酸塩も含まれていなかった。
【００２３】
よって、本発明対象の一態様において、発明者は、様々なベタレイン含有組成物、特に実質的に硝酸塩を含まずに糖に対するベタレインの比が比較的高い組成物を使用して、運動向上因子（例えば、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチン、ベータエンドルフィンなど）を急激かつ一時的に増加させ、１つ以上の運動誘発性の乳酸塩関連マーカー（例えば、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素）を低下させ、運動に関連する肉体疲労測定値（例えば、心拍数および主観的運動強度）および／または運動誘発性の筋肉損傷を低減させることを想定している。
【００２４】
特に想定される方法および使用において、ベタレイン含有組成物は一般的に、糖（単糖類）含有量が比較的少なく、硝酸塩含有量が実質的に少ない複数の化学的に異なるベタレインを乾燥形態で含む。最も一般的には、本明細書で想定する組成物は、総ベタレイン（すなわち、ベタキサンチンに加えてベタシアニン）の全糖（全単糖類）に対する比は少なくとも０．０５であり、より一般的には少なくとも０．１であり、さらに一般的には少なくとも０．５または少なくとも１．０であり、最も一般的には少なくとも２．０である。これに対して硝酸塩は、一般的には５ｗｔ％を上回らず、より一般的には２ｗｔ％を上回らず、最も一般的には１ｗｔ％を上回らない。
【００２５】
例えば、以下においてより詳細に述べるように、流動性の固体ベタレイン含有組成物を、総ベタレイン濃度が少なくとも２．０ｗｔ％、糖に対するベタレインの比が少なくとも０．３である複数の化学的に異なるベタレインを含むビート抽出物またはビート液汁から調製することができる。このような組成物は、少なくとも５０〜１００ｍｇ／ｍｌの濃度で水中に溶解された場合に少なくとも９０ｗｔ％（より一般的には少なくとも９５％、最も一般的には少なくとも９８％）が溶解する固体組成物である。本明細書で用いられる用語「流動性」は、周囲温度および湿度（７５°Ｆおよび相対湿度５０％）においてバルクコンテナ中に２４時間保存された場合に、複数の分離した個々の粒子のうちの少なくとも９０％が分離して個々の状態のままであることを意味する。したがって、流動性の小粒子粉末を、実質的に同一質量が同一の時間間隔でコンテナから出る連続流としてコンテナから注入することができる。このような特性により、比較的少量のベタレイン含有組成物を正確に計量して、カプセル、糖剤または他の経口投与可能な形態を高精度に形成することが有利に可能となる。これとは対照的に、ベタレイン濃度が２ｗｔ％を超える現在公知の乾燥ベタレイン材料のすべてまたは大半は非流動性材料であり、凝集して不特定の大きさおよび重量の凝結体になるため、実質的に同一の質量が同一の時間間隔でコンテナから出る連続流としてコンテナから注入することはできない。
【００２６】
別の観点からみて、本発明対象による好適なベタレイン含有組成物の総ベタレイン濃度は少なくとも４．０ｗｔ％、より一般的には少なくとも１０．０ｗｔ％、さらに一般的には少なくとも１５．０ｗｔ％、最も一般的には少なくとも２０．０ｗｔ％である。本発明対象によるベタレイン調製物の化学組成は一般的に、複数の化学的に異なるベタレイン（異なるベタキサンチンおよびベタシアニン）を含有する複合組成物である点に留意されたい。最も好ましくは、本明細書に記載のベタレイン調製物の組成は天然に近いものである（すなわち、赤ビート中にもともと存在する個々のベタシアニンまたはベタキサンチンには、天然組成物に対して３０％、より一般的には１５〜２０％を超える濃縮または除去を行わない）。ベタレインおよび複合組成物については、Ｃｏｒｋｅ他（Ｊ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ  Ｓｃｉ、２００５年１０月、４３（９）：４５４−６０）またはＰｏｕｒｒａｔ他（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、５３（１）、２９４〜２９５）に記載のように分析を行うことができる。よって、一般的な調製物は少なくとも１０種、より一般的には少なくとも２０種、最も一般的には少なくとも２５種の化学的に異なるベタレインを含む。
【００２７】
例えば、本明細書に記載のベタレイン含有組成物のほとんどがベタシアニンおよびベタキサンチンの両方を含み、一般的にはベタキサンチンに対してベタシアニンがモル過剰である（例えば、２．５：１ないし１．５：１の間）。しかし、想定される組成物は、ベタキサンチンに対してベタシアニンをより高い比（例えば、２．５：１ないし３．５：１の間、３．５：１ないし５：１の間、５：１ないし１０：１の間、またはこれ以上）で含有していてもよいと理解すべきである。同様に、想定される組成物は、ベタキサンチンに対してベタシアニンをより低い比（例えば、２．５：１ないし１．５：１の間、１．５：１ないし０．５：１の間、０．０５：１ないし０．５：１の間、またはこれ以下）で含有していてもよい。同様に、ベタシアニンおよびベタキサンチンが存在する場合、単一種類のベタシアニンを化学的に異なる複数種類のベタキサンチンと組み合わせてもよく、または、単一種類のベタキサンチンを化学的に異なる複数種類のベタシアニンと組み合わせてもよいと認識すべきである。
【００２８】
例えば、適切なベタレイン含有組成物を、国際公開第２００８／０９４７０５号に記載の試験計画に実質的に従って調製してもよい。ここでは同国際公開を参考のために援用する。簡潔に述べると、総ベタレイン含有量が乾量基準で約０．６ｗｔ％である市販のビートジュース（ブリックス値は約６５、入手元：ＳＶＺ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）を濾過して粒子状物質を除去し、濾過液をクロマトグラフィ用の調整をせずに用いた。濾過液を、疎水改質スチレン樹脂（ＶＤＦ  ＦｕｔｕｒｅｃｅｕｔｉｃａｌｓからＨＳＴ−２２６樹脂として市販）が総容積１〜２０の充填量で充填されたカラム内を１時間当たりの総容積１〜５０で通過させた。透過画分を廃棄し、弱塩基性ｐＨの低刺激性緩衝剤を（例えば、ｐＨ８．２〜８．４の０．１〜０．２Ｍ酢酸アンモニウム水溶液を温度１１０°Ｆで、またはｐＨ７．０〜９．０の０．１〜０．２Ｍ炭酸アンモニウム水溶液を同一温度で）用いて、ベタレインを樹脂から溶出させた。最も一般的には、弱塩基性ｐＨの範囲は７．５から９．５の間であり、このｐＨ範囲内のすべての公知の緩衝剤系が適切であると考えられる（一般的にはカリウム、ナトリウムまたはアンモニウム対カチオンなどを有する塩基性リン酸緩衝剤、ホウ酸塩緩衝剤）。このような緩衝剤を用いた場合、比較的高純度で糖含量が低い溶出液が得られるだけでなく、溶出液中の硝酸塩を極めて低水準まで低下させることもできると理解すべきである。
【００２９】
このようにして得られた溶出液をさらに調整することなく凍結乾燥して、乾燥物を得た。上述の試験計画に従って調製された試料の標準的な含有量は、以下の表に示す通りであった。
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【００３０】
このようにして調製された組成物の場合、ケルダール法やフォーリン−チオカルト法を用いて測定されたように窒素含有量が比較的高い点に留意されたい。とりわけ、全体の窒素はベタイン（トリメチルグリシン）、アミノ酸（そのうちほとんどは、遊離アミノ酸および１以上のベタレインと共有結合したアミノ酸の混合物である場合が多い）、遊離アンモニウムイオン−アンモニウムイオン対およびアンモニア化合物（および特にアミノ化ベタレイン）の形態で存在した。分離工程は比較的低刺激で高速なため、このようにして分離されたベタレインは、カルボキシ化ベタレインの画分が比較的大きい（例えば、総ベタレインの少なくとも５０ｍｏｌ％、より一般的には少なくとも８０ｍｏｌ％、最も一般的には少なくとも９０ｍｏｌ％であり、総ベタレインのうち１７−デカルボキシ型は１０ｍｏｌ％未満、より一般的には５ｍｏｌ％未満、最も一般的には３ｍｏｌ％未満である）ことも想定されている。これらの画分のすべてまたは少なくとも一部は、観測された活性に寄与し得る。しかしながら、このように調製されたベタレイン含有組成物は、一般的に１００ｇあたり５ｇ未満、より一般的には１ｇ未満の無機硝酸塩を含み、最も一般的には最終乾燥組成物１００ｇあたり１００ｍｇ未満の硝酸塩を含む点に留意されたい。もちろん、様々な選択可能な方法を用いて硝酸塩を除去してもよく、特に想定される方法には硝酸塩特定イオン交換樹脂、逆浸透法、電気透析などが含まれると理解すべきである。したがって、本明細書では実質的に硝酸塩を含まない（１ｗｔ％未満または０．１ｗｔ％未満）ベタレイン含有組成物が特に想定される。
【００３１】
その上、用いられる特定の原料物質および溶媒に応じて、想定される組成物における全糖（単糖類）に対する総ベタレインの比はひときわ大きく、通常は少なくとも０．３、より一般的には少なくとも０．５、さらにより一般的には少なくとも１．０、最も一般的には少なくとも２．０である点に留意されたい。別の観点から、好適な調製物における糖に対するベタレインの比は１．０ないし５．０であり、さらにより一般的には２．５ないし４．５である。そのため、例えば想定されるベタレイン含有組成物は、全糖含有量が１０〜２０ｗｔ％、より一般的には５〜１０ｗｔ％、最も一般的には２〜５ｗｔ％またはこれ未満である。よって、本明細書において想定される低糖含量は２０ｗｔ％未満、１０ｗｔ％未満、５ｗｔ％未満または２ｗｔ％未満である一方で、一般的には０．０１ｗｔ％よりも高いか、０．１ｗｔ％よりも高いか、または０．５ｗｔ％よりも高い。想定される組成物に残留する糖に関し、化学的性質は出発材料およびワークアップに応じて異なることを理解されたい。しかしながら、ほとんどの一般的な残留糖は、オリゴおよび／または多糖類、糖アルコールおよびペクチン（および一定量までの単糖類）を含む。また、オリゴおよび／または多糖類濃縮物を還元する場合、酵素または発酵工程を用いてこのような還元を行ってもよいと理解すべきである。代わりに、または加えて、限外濾過、分子ふるい操作、および微生物または酵素による転換や分解など、技術分野において公知の様々な方式を用いて残留単糖類を除去してもよい。
【００３２】
上述したように、赤ビート液汁以外に多数の原材料または出発材料も適していると思われる。特に想定される材料を挙げると、生の赤ビート根またはその一部分（例えば、固形、浸軟物またはペースト状）、赤ビート処理廃液ならびに、赤色ビート根細胞培養物および培養上清がある。さらに想定される態様において、適切な出発材料には、ベタレインを天然（または組換え生成された）色素として有する植物材料が含まれていてもよい。よって、ベタレイン含有植物には、ナデシコ目および任意の担子菌門、さらに様々なサボテン（例えば、ウチワサボテンおよび関連植物）に見受けられるものも含まれる。したがって、ベタレインの正確な組成は出発材料の種類に応じて大きく異なり得ると理解すべきである。さらに、本発明対象による組成物は、１つ以上の個々に分離または合成されたベタレインも唯一の成分または補助的な成分として含み得ると理解すべきである。しかしながら、調製物中のベタレインは、天然のまたは天然に近い相対的比率の（すなわち、各ベタレインの偏差は天然組成と比較して１０％未満である）ベタレインの複合混合物であることが一般的には好ましい。
【００３３】
別の想定される態様において、上述のクロマトグラフィ分離が一般的に好適ではあるものの、ベタレイン含有組成物を生成する様々な代替的方法も適切であると考えられると理解すべきである。これらの方法では、総ベタレイン濃度は少なくとも２ｗｔ％、より好ましくは少なくとも５ｗｔ％、さらにより好ましくは少なくとも１０ｗｔ％、そして最も好ましくは少なくとも２０ｗｔ％であり、一般的に糖に対するベタレインの比は少なくとも０．３、より好ましくは少なくとも１．０、最も好ましくは少なくとも２．０である。例えば、安定化ベタニジン抽出物は、米国特許第４，２３８，５１８号または英国特許第１５５９２７５号に記載されているように、イオン交換クロマトグラフィを用いて調製されるが、Ｇａｒｉｎ他による米国特許第４，４０９，２５４号の記載によれば、ビート根抽出物に対して非常に低ｐＨで非イオン樹脂を用いたクロマトグラフィを行って濃縮溶出液を生成する。米国特許第４，０２７，０４２号ではさらに適切な工程および製品について述べていて、ビート液汁またはビートパルプに対してイースト発酵および後続のワークアップを行う。比較的低い収率でよいのであれば、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ９８／２６７９２号ではベタレイン抽出物を根パルプから調製する様々な方法を述べている。凍結乾燥ビートが出発材料として用いられ、当該材料を粉砕し、溶媒を抽出し、架橋デキストランクロマトグラフィを行って、米国特許出願公開第２００３／００３６５６５号に記載されるように、異なるベタレイン画分を得る。
【００３４】
ただし、特定の製造方法に関わらず、ベタレイン含有調製物の硝酸塩含有量は、一般的に無機硝酸塩１００ｇあたり５ｇ未満、より一般的には１ｇ未満、最も一般的には最終乾燥組成物の硝酸塩１００ｇあたり１００ｍｇ未満であることが通常は好ましい。また、ベタレイン含有組成物は乾燥した調製物であることが通常は好ましいが、ゲル状および液体状の調製物も本明細書における使用に適すると考えられるものと理解すべきである。このような調製物をさらに処理して、非ベタレイン組成物の特定のｐＨ、密度または濃度を得てもよい。
【００３５】
本発明対象による調製物は好ましくは固体ベタレイン含有調製物であり、本調製物は多くの方式で製剤され得ることがさらに想定される。例えば、適切な製剤を挙げると、調製物が主成分である経口製剤（例えば、錠剤、カプセル、糖剤、混合が容易な製剤など）または調製物が可食担体（例えば、棒状体、スナック、菓子など）中に配合される製剤がある。あるいは、ベタレイン含有調製物は液体製剤であってもよく、液体を栄養面の条件を満たす担体と混ぜるか、または担体内に封入する（または担体と混ぜられる状態にする）。例えば、適切な液体製剤には、飲料、シロップ、ゼラチンカプセル化液体抽出物、油脂注入物、ソフトゲル、カプセルコーティングおよび液体チンキが含まれ得る。さらに、単一のベタレインのみが活性成分として用いられる場合には特に、単一のベタレインは、経口投与または非経口投与用の薬学的条件を満たす製剤に生成され得ることが想定される。このような場合、特に適切な製剤には、経口製剤、外用製剤さらには注射用の製剤が挙げられる。
【００３６】
単一の投与形態で投与されるベタレインの量は、通常は非常に少量である（例えば、５００ｍｇ未満、より一般的には２５０ｍｇ未満、さらにより一般的には１００ｍｇ未満であるが、１０ｍｇよりも多く、一般的には２５ｍｇを上回る。例えば、２５〜５０ｍｇ、３０〜１００ｍｇまたは５０〜２５０ｍｇである）、ベタレイン含有組成物は担体と組合することが一般的であると理解すべきである。例えば、適切な担体には、栄養的または薬学的な条件を満たす、特に多糖類および無機物担体を含む担体が挙げられる。
【００３７】
１日用量として投与されるベタレイン含有調製物の量については、調製物の量が能力関連パラメータに対する効果を望みどおりに向上させるのに有効であることが一般的には好ましい。そのため、ほとんどの場合、適切な量は１ｍｇないし５グラムの範囲内であり、より一般的には１０ｍｇないし１，０００ｍｇ、最も一般的には２５ｍｇないし５００ｍｇである。したがって、別の観点からみると、適切な１日の投与量は、少なくとも１ｍｇ、少なくとも１０ｍｇ、少なくとも２５ｍｇまたは少なくとも１００ｍｇであるが、２，０００ｍｇを越えるものではなく、または１，０００ｍｇを越えず、または５００ｍｇを越えない。よって、特に好ましい１日のベタレイン投与量は、体重に対して約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ（最も好ましくは０．１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ）である。
【００３８】
最も一般的には、特に組成物が固体として投与される場合、１日の用量は、合計重量が１，０００ｍｇを越えず、または７００ｍｇを越えず、または５００ｍｇを越えず、または２５０ｍｇを越えない経口組成物に製剤される。そのため、１日用量を供給するカプセルまたは錠剤（または他の経口投与可能な形態）の合計重量は、不活性成分または他の機能成分（例えば、抗酸化剤、ビタミン類など）の包含に応じて、２０〜１００ｍｇ、１００〜２５０ｍｇ、２５０〜５００ｍｇ、５００〜７５０ｍｇまたは７５０〜１，０００ｍｇである。
【００３９】
通常は長期投与が好ましいものの、少なくとも３日間にわたって、より一般的には少なくとも１週間、さらにより一般的には少なくとも１ヶ月、最も一般的には１ヶ月ないし６ヶ月にわたって投与を続けてもよいと理解すべきである。特に好ましい方法および用途において、本明細書で想定される組成物は、前投与方式で投与され、一般的には競技イベント前の少なくとも２、３、５、７、１４日間にわたり投与され、そして競技イベントの１〜１２時間前、または競技イベントの２〜６時間前、または競技イベントの２〜４時間前に１回投与されることが想定される。
【００４０】
注目すべきことに、想定される組成物の使用を中止した場合、栄養ドリンク剤において通常見受けられるあらゆる禁断症状を伴わなかった。さらなる予期せぬ観察において、想定される組成物を投与した場合、安静時または非運動期間（すなわち、通常の１日の活動）における統計的に有意な様態での生物学的パラメータ（例えば、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチン、ベータエンドルフィン、乳酸塩、ＬＤＨ、心拍数）に対する影響は無いが、運動時または運動を実質的に有意な様態で行った後の限られた期間（例えば、１２時間未満、または２４時間未満、または３６時間未満、または３６時間未満）内においては、これらのパラメータに対してまさに急激に影響を及ぼす可能性があると（以下に詳述するように）理解すべきである。そのため、本明細書に記載の組成物および方法を用いれば、個体の非運動時の生理機能に影響を与えることなく、運動に関連する恩恵（例えば、ベータエンドルフィン、エリトロポエチン、エピネフリンおよびヘマトクリットがより多く生成される）が有利に増強するものと理解すべきである。別の観点から見れば、想定される組成物および方法を用いれば、運動能力および気分、満足度および幸福感が急激に、運動に依存する様態で有利に増加する。これらの観察（および他の図示しないデータ）に基づいて、発明者は、本明細書で想定するベタレイン含有組成物を投与するのに事前投与スケジュールが不要であり、臨機応変に（例えば、運動の１時間、２時間または３時間以内に）投与してもよいし、あるいは運動前に１日（または２日、３日もしくは４日に）１回だけ投与してもよく、最終投与は運動の日に行うと好ましいがこれは必須ではないことを想定する。本発明の対象を限定することなく、ベタレインの測定可能な血清量は１回の投与後（例えば、２４時間以内）に比較的急速に低下するにもかかわらず、ベタレインを大抵の場合細胞膜中にインターカレーションさせることにより、ベタレインを血液の細胞画分中に蓄積できるようにすることを想定する。
【実験および実施例】
【００４１】
本研究の目的は、運動能力向上に関連する能力パラメータ、例えば、ヘマトクリット、エリトロポエチン、アドレナリン、ベータエンドルフィン、血清乳酸および乳酸脱水素酵素、心拍数ならびに主観的運動強度走行機能、さらには実際の運動能力に対するベタレイン含有組成物の効果を調査することであった。また、想定される組成物の筋肉痛および全身疲労に対する効果について調査した。
【００４２】
被験者
娯楽として競技を行う１５人の非一流男性走者をカリフォルニア大学デービス校および地元会場から募集して、研究に参加してもらった。検出力分析（ｈｔｔｐ：／／ｈｅｄｗｉｇ．ｍｇｈ．ｈａｒｖａｒｄ．ｅｄｕ／ｓａｍｐｌｅ＿ｓｉｚｅ／  ｊｓ／ｊｓ＿ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ＿ｑｕａｎｔ．ｈｔｍｌ）に基づくと、被験者が１２人必要であった（検出力＝０．８、有意性ｐ＝０．０５、男性に栄養補助剤と水のみを摂取させる時間の平均差（ＭＤ）＝１．０分、およびＭＤのＳＤ＝１．１分）。１人の被験者については、研究の訓練要件に適合しないため、分析時に除外した。別の被験者についても、２回目の運動トライアル時の装置故障のため除外した。そのため、１５人の被験者のうち１３人分のデータのみを分析に含めた。試験対象者基準として、参加者は１週間あたり８マイルを超えて走り、非喫煙者であり、さらに既往歴に関する質問表によっておおむね健康であると判断される必要があった。書面による同意書を入手し、デービスにあるカリフォルニア大学の治験審査委員会による承認を得た。
【００４３】
実験計画
第１回目の実験室調査では、健康診断試験および最大運動試験が含まれ、その後の２つの最大下運動トライアルの運動強度を判断した。初回適正試験の７日後および１４日後に、被験者は２つの運動トライアルを完了した。各トライアルの６日前から全被験者は、糖および硝酸塩が除去されたテンサイの根から得たベタレイン含有組成物の５０ｍｇカプセル（Ｒａｃｅｒｕｎｎｅｒ（登録商標）、ＦｕｔｕｒｅＣｅｕｔｉｃａｌｓ、Ｍｏｍｅｎｃｅとして市販、ＩＬ：５ｋｃａｌ、タンパク質０．１ｍｇ、炭水化物１ｍｇ、脂質０ｍｇ、食物繊維０．３ｍｇ、カルシウム４ｍｇ、鉄１．４ｍｇ、ベタレイン２５％）、または対照物（βグルカンオート麦、Ｎｕｔｒｉｍ（登録商標）、ＦｕｔｕｒｅＣｅｕｔｉｃａｌｓ、Ｍｏｍｅｎｃｅとして市販、ＩＬ：１９ｋｃａｌ、タンパク質１ｍｇ、炭水化物３ｍｇ、脂質０．４ｍｇ、食物繊維０．９ｍｇ、カルシウム６ｍｇ、鉄０．３ｍｇ）を、１日２回（朝食の３０分前および夕食の３０分前に）摂取してもらった。１日に合計１００ｍｇのベタレイン含有組成物（合計２０ｍｇのベタレインを含有）または対照物を摂取した。被験者には、実験室に到着する１０時間前から絶食してもらった（水は許可）。ＣＨＯ５６％、脂質２２％、タンパク質２２％からなる２１０ｋｃａｌのスナック（Ｓｍｕｃｋｅｒｓ’Ｕｎｃｒｕｓｔａｂｌｅｓ（登録商標）、イチゴ味、Ｔｈｅ  Ｔ．Ｍ．Ｓｍｕｃｋｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ、オハイオ州オービル）を摂取から３０分後に提供した。これらの実験用処方物のカロリーは極めて低いため、スナックを提供して低血糖症を回避し、トレーニングまたは競技前に運動選手が行うことを模倣した。その後、被験者に、摂取の２．５時間後に運動を開始してもらった。すべての処方物は無作為に割り当てられ、二重盲検とした。
【００４４】
トレーニングおよび食事
７日間のトレーニング（種目、継続期間、強度およびマイル）および３日間の食事を、１回目のトライアル前に記録し（MyFitnessPal, Inc、カリフォルニア州サンフランシスコ、およびトレーニングログ）、その後２回目のトライアルの直前に記録を行って、食事またはトレーニングが運動能力へ与える影響を最小限にした。
【００４５】
適性試験トライアル
第１回実験トライアルの１週間前に、被験者から実験室に、健康診断試験および最大運動試験を完了した旨の報告があった。身長および体重を測定し、ハーペンデン式キャリパを用いて７箇所の皮下脂肪試験を行って身体組成物を測定した。トレッドミル上において傾斜を１％に設定して最大運動試験を行った（Ｓｔａｉｒｍａｓｔｅｒ  Ｃｌｕｂｔｒａｃｋ、ワシントン州バンクーバー）。被験者には、５分間の準備運動を行った後、負荷漸増運動試験を疲労困憊するまで行ってもらい、最大酸素摂取量（ＶＯ２ｍａｘ）を測定した。初期速度は健康度に応じて８〜１１ｋｍ・ｈ−１とし、疲労を感じるまで、２分毎に０．８ｋｍ・ｈ−１ずつ増加させた。メタボリックカート（ＴｒｕｅＯｎｅ  ２４００、ＰａｒｖｏＭｅｄｉｃｓ、ユタ州サンディ）を用いて、代謝測定（酸素摂取量（ＶＯ２）、二酸化炭素生成量（ＶＣＯ２）および換気度（ＶＥ））を行った。各トライアル前には、様々な流量（５０〜４００Ｌ／ｍｉｎ）の３リットル注射器、ならびに室内空気と１６％Ｏ２および４％ＣＯ２の標準ガス混合物の両方を用いてメタボリックカートの調整を行った。２分終了毎に、心拍数（ＨＲ）をＨＲモニタ（５４１０、Ｐｏｌａｒ、ニューヨーク州ウッドバリー）で測定し、主観的運動強度（ＲＰＥ）を１０段階尺度を用いて測定した。呼吸交換率（ＲＥＲ）が１．１を超え、かつ最大心拍数が式：予測最大心拍数＝２２０−年齢に基づいて予測された値の９０％になったとき、試験を最大限度とみなした。最大限度トレッドミル試験から、ＶＯ２ｍａｘの７５％から導き出される速度を割り出し、実験運動トライアルの出発仕事量として用いた。換気閾値を、ＶＥ／ＶＣＯ２比の規則的増加を引き起こした速度として割り出した。
【００４６】
実験運動トライアル
被験者は、午前８時３０分〜１０時の間に、絶食状態である旨ならびに通常の環境条件下における状態：２１〜２４℃、７５３〜７６８ｍｍＨｇおよび２０〜４５％の相対湿度を実験室に報告した。被験者にはまず、１００ｍｍの視覚アナログ尺度上において簡易倦怠感尺度（ＢＦＩ）である無痛から極度の痛み、および疲労無しから重度の疲労までの間に線を引く全身の筋肉の痛みおよび疲労、ならびに胃腸不快感質問票（ＧＩＤＱ）を運動前質問票に記入してもらった。簡易倦怠感尺度は、疲労の深刻度および疲労が身体能力や気分に及ぼす影響についての９つの質問からなる。各質問を０〜１０の尺度で評価し、９つの質問すべての合計を加算して、合計疲労スコアを０〜９０の範囲で得た。ＧＩＤＱには７つのカテゴリ（腹痛、胸焼け、嘔吐、膨満感、吐き気、げっぷおよび鼓腸）が含まれ、評価を０（無し）、１（軽度）、２（中程度）、３（高程度）、４（重度）、５（極めて重度）および６（耐え難い）として行った。質問票記入後、被験者には、２２Ｇ  ＩＶ  カテーテルを前腕静脈に挿入した状態にて試験台上で安静にしてもらった。カテーテル挿入から１０分経過後、運動前の６ｍＬの血液サンプル、酸素摂取量、ＲＥＲおよびＨＲを得た。５０ミリグラムの上述したベタレイン含有組成物または偽薬を７ｍｌ／ｋｇの水と共に無作為に投与した後、被験者に１４０分間安静にしてもらった。加えて、３ｍｌ／ｋｇの水とともに標準的食事を投与の３０分後に摂取してもらった。安静期間後に血液および唾液サンプルを収集し、被験者は１０分間の準備運動の完了後に排尿し、それから体重を測定した。
【００４７】
投与の１５０分後に、被験者は３０分間の最大下運動を開始した。最大下運動のはじめの１５分間、トレッドミル速度を作業強度がＶＯ２ｍａｘの７５％になるように設定した。１５分後、トレッドミルを停止させて、被験者にトレッドミルを跨いだ状態で３〜５分間立ってもらい、その間に６ｍｌの血液サンプルを採取し、３ｍｌ／ｋｇの水を摂取して、被験者はメタボリックカートに乗り換えた。３０分間の準最大下運動期間のうち次の１５分間において、ＶＯ２ｍａｘを７５％に維持するように速度を調整した。同一のトレッドミル速度増加が後続のトライアルに用いられた。３０分間の運動期間において、１０分おきにＨＲおよびＲＰＥを記録した。ストップウォッチを用いて、安静期間を測定した。２回目の運動トライアル時にも、同一の継続期間および運動パターンおよび安静期間を繰り返した。３０分間の最大下運動期間の直後に、６ｍｌの血液を採取し、被験者は３ｍｌ／ｋｇの水を摂取した。その後、被験者は５ｋｍタイムトライアル（ＴＴ）を完了した（被験者は速度を調節することができるが、実際の速度およびＨＲに関しては盲検であり、走行済距離しか見ることができなかった）。ＴＴ時において、経過時間、ＲＰＥおよびＨＲを１．６キロメートル毎に記録した。ＴＴ直後に被験者は、６ｍｌの血液を採取し、３ｍｌ／ｋｇの水を摂取し、５分間の動的回復を４．８ｋｐｈで完了した。１５分間の安静後、被験者は１０分間メタボリックカートに戻り、回復後のＶＯ２、ＲＥＲおよびＨＲを収集した。最後に、５ｋｍＴＴの完了の３０分後に６ｍｌの血液サンプルを採取し、質問票に記入してもらい、体重を記録した。そして被験者は、別の５０ｍｇの栄養補助剤を３ｍＬ／ｋｇの水と共に摂取した。ベタレインの大部分は約１２時間以内に血漿から消失するため、さらにカプセル剤を与えて、ベタレイン含有組成物が回復に及ぼす効果を最大化するようにした。さらに、運動の１２〜２４時間後の質問票を記録した後、２４時間後の血液採取を行った。被験者は、翌朝の血液採取まで、双方の運動トライアル後に同一の食事および運動を記録し続けた。
【００４８】
血液分析
血液サンプルを、非ヘパリン処理注射器内に採取した。携帯用分析器（Ｌａｃｔａｔｅ  Ｐｌｕｓ、Ｎｏｖａ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ、マサチューセッツ州ウォルサム）を用いて血液乳酸塩を測定し、マイクロヘマトクリットチューブ（Ｓｔａｔｓｐｉｎ、マサチューセッツ州ノーウッド）を用いてヘマトクリットを測定した。６ｍＬの血液のアリコートを２本のＳＳＴ管に分割した。次に、管を室温にて３０分間放置し、その後３０００ｒｐｍにて１０分間遠心分離にかけた。１００μｌの血清を血清グルコース、クレアチンキナーゼ（ＣＫ）、乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）およびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）の濃度について、Ｍｅｔｌｙｔｅ８、生化学および肝臓試薬ディスク（Ｐｉｃｃｏｌｏ  Ｘｐｒｅｓｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、Ａｂａｘｉｓ、カリフォルニア州ユニオンシティ）を用いて分析した。サイトカインインターロイキンＩＬ−６、ＩＬ−１０、ＩＬ−１３、ＩＬ−１β、腫瘍壊死アルファ係数（ＴＮＦ−α）、顆粒球マクロファージコロニー刺激要素ＧＭ−ＣＳＦおよびＩＦＮ−γを、磁気標識化された微小球形ビーズ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＨＳＴＣＭＡＧ２８ＰＭＸ１３ＢＫ｜ＭＩＬＬＩＰＬＥＸ  ＭＡＰ、ヒト高感度Ｔ細胞パネル、マサチューセッツ州ビルリカ）を用いた複合免疫測定法を使用して、取得された各血液サンプルに対して分析した。血清サンプルは、二重に分析された。全サンプルを分析前に冷凍庫に−８０℃で保管した。
【００４９】
統計分析
データを平均±標準偏差（ＳＤ）として示す。分散の繰返し測定分析をフィッシャーの事後分析を用いて行ったところ、有意な差が認められた（ＳｔａｔＶｉｅｗ  ｓｏｆｔｗａｒｅ、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ５．０．１、ＳＡＳ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｉｎｃ．、ノースカロライナ州カレー）。有意性はｐ≦０．０５において認められた。
【００５０】
結果
被験者の身体的特徴を表１に示す。これらの走者のＶＯ２ｍａｘ値および５ｋｍＴＴ時間は、競技走者の非一流カテゴリではなく、娯楽カテゴリに配置された。３日間の食事記録（運動トライアル前２日間および当日）から得られたカロリー消費量およびマクロ栄養素比率は、ＢＲＣ（ＲａｃｅＲｕｎｎｅｒ、上述したベタレイン含有組成物）については、２３８８±６１７ｋｃａｌ、炭水化物が４５±８％、脂質が２１±５％およびタンパク質が３４±７％であった。対照物については、２３６１±６０８ｋｃａｌ、炭水化物が４４±７％、脂質が２１±５％およびタンパク質が３５±６％であった。１週間のトレーニング量は処方間で同一であり、２４．８±１０．２マイルで６．２±３．４時間、そして平均ＲＰＥ（０〜１０の尺度）は５．４±１．６であった。
【表１】
2018515590.tif 000004
【００５１】
最大下運動に対する生理学的反応
基準線である投与前ＨＲは、ＢＲＣおよび対照物の状態についてそれぞれ５９±６および６１±７ｂｐｍ（ｐ＝０．１４）であった。基準線ＶＯ２は、ＢＲＣおよび対照物の状態それぞれについて０．２８±０．０６および０．２８±０．０５ｌ・ｍｉｎ−１（ｐ＝０．５８）であった。基準線ＲＥＲは、ＢＲＣおよび対照物の状態それぞれについて０．８５±０．０７および０．８５±０．０５（ｐ＝０．８０）であった。
最大下の運動値を表２に記録する。速度および％ＶＯ２ｍａｘについては、ＢＲＣおよび対照物のトライアルで同様であり、どちらも換気閾値における速度を下回った。ＶＯ２およびＲＥＲにおいて有意な差はみられなかったものの、ＢＲＣを対照物と比較したときにＨＲおよびＲＰＥはそれぞれ２．８％および１２．９％低かった。３０分の最大下運動期間中に、中程度からやや激しい程度の範囲における主観的努力感の平均値を求めた。
【表２】
2018515590.tif 000005
【００５２】
とりわけ、ＢＲＣを用いたベタレイン処方を偽薬と比較すると、心拍数は２．８％低く、主観的運動強度は１０．７％低かった。ＢＲＣ投与により、偽薬でのトライアルに比べて脂肪酸酸化が１９．０％増加した。さらに、ＢＲＣ投与により、偽薬でのトライアルに比べてＲＰＥが１０．６％低下した。３０分間の最大下運動において、主観的努力感が中程度〜つらい程度に低下した。ベタレイン含有組成物および偽薬の処方における血液乳酸塩レベルはそれぞれ、２．９±１．６および３．３±１．４ｍｍｏｌ・Ｌ−１（ｐ≦０．０５）であった。
【００５３】
５ｋｍタイムトライアル
５ｋｍタイムトライアルで得られたデータを表３に示す。ベタレインの投与により５ｋｍの速度が２．３％上昇したが、これは６．３％のＲＰＥ低下に整合していた。ベタレインの投与により、５ｋｍタイムトライアルの時間も２．５％（２２秒）減少した。図２に示すように、ベタレインを使用した被験者１３人中１０人、偽薬を使用した被験者１３人中２人について５ｋｍ時間の向上がみられ、１人の被験者が両方のトライアルにおいて同一時間を示した。５ｋｍタイムトライアル中における主観的努力感は、つらいから非常につらいまでの範囲に収まった。
【表３】
2018515590.tif 000006
【００５４】
３０分間の回復後の生理学的反応
ベタレインおよび偽薬の処方それぞれについて、５kmのＴＴ終了から３０分後の心拍数は８５．６±９．１および９１．４±１０．３ｂｐｍ（ｐ＝０．０００２）であり、ＶＯ２は０．３３±０．０４および０．３４±０．０４ｌ・ｍｉｎ−１（ｐ＝０．２１）であり、ならびにＲＥＲは０．７６±０．０４および０．７８±０．０７（ｐ＝０．０９）であった。ベタレイン試験を偽薬と比較すると、グルコースは８８．９±８．８および８４．３±８．９（ｐ＝０．０５）である一方で、乳酸塩は１．９±１．２および２．１±１．１（ｐ＝０．２１）であった。
【００５５】
血液代謝パラメータ
４人の被験者の血清をエピネフリン（アドレナリン）について分析した。結果の概要を図１に示す。とりわけ、ＢＲＣを投与した運動者では、エピネフリンの経時的血清濃度が有意に際立っていた。投与後の濃度は統計的には差がないものの、最大下運動後（Ｔ４）および５km競走後（Ｔ５）の濃度は急激に大きく上昇した。結果としての偽薬群の平均値は、アドレナリンの最大平均血清濃度はＴ１に比べ２６６％増加し、続いてＴ７において２８０％の増加になった。比較として、ＢＲＣ群においてＴ１に対するＴ５のアドレナリンの平均％は８３２％増加し、続いてＴ７において２７９％の増加になった。
【００５６】
ヘマトクリットについて、図２Ａから導き出されるように、同様の驚くべき予期せぬ差が観測された。ここで、ヘマトクリットの試験結果は、想定される製剤（ベタレイン、左側の棒）と糖丸薬（偽薬、右側の棒）を２つの期間にわたり比較したものである。事前〜５km後のデータは、投与後（運動無し）から５ｋｍタイムトライアル後までの間に測定されたヘマトクリット差を示す。事前〜３０分経過は、投与後（運動無し）から最大下運動後までの間に測定されたヘマトクリット差を示す。グラフから容易に分かるように、ヘマトクリットはどちらの運動療法においても偽薬と比較して急激かつ大きく上昇し、より激しい運動に関連して増加が大きくなっている。最も顕著なことには、運動無しの基準線においてはヘマトクリットの増加が観測されていないため、このヘマトクリット増加は実際の運動に敏感に反応している。図２Ｂは、経時的観測を示す。図２Ｂから明確に分かるように、ＢＲＣを処方した運動者の「曲線下領域」は、偽薬を処方したときの領域よりも実質的に大きい。
【００５７】
特に、ヘマトクリット濃度は、運動前では処方間において差がなかった（ベタレインおよび偽薬の処方においてそれぞれ４４．０±２．７および４４．６±３．５％）。ヘマトクリットは、最大下運動期間中の処方間で同様であった。しかし、５kmのＴＴ中においてヘマトクリットは有意に近づき（ｐ＝０．０８）、ベタレインの処方は偽薬の処方よりも優れていた。結果として、ベタレインの処方によるヘマトクリット濃度の上昇は急激かつ一時的な効果であり、運動後３０分すら持続しない。さらに、ヘマトクリットの基準線の水準は、運動をせずに７日間処方を行った後に変化が起きない。したがって、ベタレインのこのような急激かつ一時的な効果によって、ベタレインの処方によるヘマトクリットの増加はエリトロポエチン発現または活性レベルの変化の影響を受けないという可能性が除外される。発明者は、ヘマトクリットの増加は個体の血液エリトロポエチン濃度に依存しないことも発見した。いかなる理論または仮説にも拘束されることを望まないが、発明者は、このような効果が得られるのは赤血球細胞の放出能力またはヘマトクリットの劣化を防止する機制に起因するものと想定する。
【００５８】
やや類似する方法では、エリトロポエチンが運動に対して反応することも確認された。図３Ａは、測定されたエリトロポエチンを基準線に対する変化として表す例示的結果を示す。ここでも、ＢＲＣが投与された運動者に対して、エリトロポエチンの増加はより急激であり実質的に大きい。特に、この増加は運動の厳しさに対しての反応が低いように思われたが、時間の点ではより長く持続した。対照物群におけるエリトロポエチン濃度は２４時間の安静後に通常に戻ったのに対し、ＢＲＣ群におけるレベルは基準線と比較して若干高い水準に維持された。この反応は、図３Ｂに示す時間経過にも反映されている。
【００５９】
５ｋｍ時間の短縮に関する有意な利益を得た、８人の被験者におけるベータエンドルフィン（ＢＥＤ）の血液濃度に対するベタレイン含有組成物および偽薬の効果を評価した。ＢＲＣ処方群における対応する時点と比較して、偽薬における任意の時点間において統計的に有意な差は無かった。しかしながら、ＲＢＣまたは偽薬を１００％の水準で投与した１５０分後における濃度を用いてベータエンドルフィン濃度の％変化を測定するために分析を行ったところ、５ｋｍ競走後のデータおよび５ｋｍ競走の２４時間後のデータについては、図４のグラフに示すような偽薬と比較して、ＢＥＤの統計的に有意な上昇（ｔ検定、およびウィルコクソン検定によりｐ＜０．０５）がみられた。興味深いことに、ＢＥＤの血液濃度は、運動の２４時間後におけるＲＢＣ被験者において上昇したままであった。
【００６０】
対照物を処方した場合、投与から２．５時間後および５ｋｍＴＴの３０分後における血清グルコースは基準線から大きく低下したが、ＢＲＣを投与した場合には変化は無かった。最大下運動中または５ｋｍＴＴ後の基準線における血清グルコースに処方間における差は無かったが、５ｋｍＴＴから３０分後には、対照物の処方よりもＢＲＣの処方のほうが５．２％高くなった。
【００６１】
乳酸塩について図５をさらに参照すると、より高い値を有するベタレインを処方した場合、運動前の乳酸塩濃度は有意に近かった（ｐ＝０．０６）ことが観測された。最大下運動によって処方間に有意な差があり（ｐ＝０．０５）、ＲＢＣを処方した場合、値がより低かった。しかしながら、５ｋｍＴＴの場合、乳酸塩濃度において処方間の差が無く（ｐ＝０．３６）、回復値においても処方間の差は無かった（ｐ＝０．２１）。そのため、中程度の効果の運動では乳酸塩の減少が観測されるが、それは乳酸塩クリアランスを超える激しい運動における乳酸塩の蓄積によって覆されると想定される。
【００６２】
血液筋肉損傷マーカー
どちらの処方においても、運動によって血清クレアチンキナーゼ（ＣＫ）濃度が増加したが、対照物の処方では、５ｋｍＴＴの２４時間後までしか上昇したままではなかった。これらの値は、基準範囲である３０〜３８０Ｕ／Ｌを若干上回っているだけであった。血清ＣＫ濃度の、基準線から５ｋｍＴＴ直後までの変化（ＢＲＣおよび対照物についてそれぞれ、１０３．３±５９．４および１１６．７±６６．５Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．３０）、基準線から５ｋｍＴＴの３０分後までの変化（ＢＲＣおよび対照物それぞれについて７６．９±３８．５および８３．７±５０．４Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．５４）、および基準線から５ｋｍＴＴの２４時間後の変化（ＢＲＣおよび対照物についてそれぞれ、６３．８±１３５．０および１０３．４±１５９．５Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．３３）は、処方間において差は無かった。
【００６３】
運動前と運動の２４時間後とを比較したとき、血清乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）濃度はトライアル間において差は無かった。しかしながら、運動前から５ｋｍＴＴまでおよび運動前から運動３０分後までを比較したところ、有意に近い変化がみられた。具体的には、ベタレインと偽薬のトライアルを比較すると、運動前から５ｋｍＴＴ後までのＬＤＨは、それぞれ４２．５±１７．６および５３．２±２０．４（ｐ＝０．０６）であった。さらに、ベタレインと偽薬のトライアルを比較すると、運動前から運動３０分後は、それぞれ２６．５±１７．０および３６．５±１４．９（ｐ＝０．０５）であった。図６Ａは、これらの差をグラフで示す。血清ＬＤＨ活性によって特徴付けられるような筋肉損傷は、ＲＢＣを処方した運動者では急激かつ大幅に低下していることが容易に見て取れる。図６Ｂは、血清におけるＬＤＨ活性の対応する時間経過を示す。
【００６４】
血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）レベルはどちらの処方でも運動と共に増加したが、対照物の処方では５ｋｍＴＴの２４時間後までしか上昇したままではなかった。これらの値は、基準範囲１１〜３８Ｕ／Ｌを若干上回るだけであった。基準線から５ｋｍＴＴ後までの血清ＡＳＴ濃度の変化（ＢＲＣおよび対照物それぞれについて、６．７±３．３および５．９±２．５Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．４６）、基準線から５ｋｍＴＴの３０分後までの変化（ＢＲＣおよび対照物それぞれについて、４．８±３．０および４．２±２．５Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．５９）、および基準線から５ｋｍＴＴの２４時間後までの変化（ＢＲＣおよび対照物それぞれについて、３．２±７．１および４．９±８．２Ｕ／Ｌ、ｐ＝０．２１）は、処方間において差は無かった。
【００６５】
基準線における全身の筋肉痛（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中１１．７±９．３および１１．１±１５．１ｍｍ；ｐ＝０．８３）は、処方間において差は無かった。筋肉痛は５ｋｍＴＴ後に増加したが、処方間において差は無かった（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中２５．４±９．６および２８．７±１３．１ｍｍ；ｐ＝０．４０）。全身の筋肉痛は、５ｋｍＴＴの１２時間後（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中２１．５±１４．１および２０．２±１４．４ｍｍ；ｐ＝０．７６）および２４時間後（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中２１．４±１３．１および１５．８±１４．５ｍｍ；ｐ＝０．１５）において上昇したままであったが、処方間において差は無かった。基準線における全身の疲労は処方間において差は無かった（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中１９．１±１３．４および１５．６±１４．５ｍｍ；ｐ＝０．２５）。全身の疲労は５ｋｍＴＴ後に増大したが、処方間において差は無かった（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中４６．５±１６．０および４５．６±１９．４ｍｍ；ｐ＝０．８２）。全身の疲労は、どちらの処方においても、５ｋｍＴＴの１２時間後は上昇したままであったが（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中２６．８５±１５．２および３１．８±１７．５ｍｍ；ｐ＝０．３４）、５ｋｍＴＴの２４時間後には基準線まで低下し（ＢＲＣおよび対照物においてそれぞれ、１００ｍｍ中２３．６±１６．９および２２．５±１５．２ｍｍ；ｐ＝０．７９）、処方間における差は無かった。
【００６６】
炎症マーカー
血清中炎症性サイトカイン濃度を表４に示す。ＢＲＣ処方後の５ｋｍＴＴの３０分後の濃度が有意に低下したＩＬ−１βを除いて、処方間において有意な差は無かった。
【表４】
2018515590.tif 000007
【００６７】
心拍数
ベタレイン含有組成物の心拍数に対する効果を考察すると、発明者は、ＲＢＣを処方した運動者の場合、図７に示すように最大下運動および５ｋｍタイムトライアル時の平均心拍数が低下したことを発見した。最大下トライアル時のベタレイン投与により心拍数が大幅に低下し（ｐ＝０．０１）、ＮＯに起因する血管拡張が後負荷の低下につながり、その結果として心臓の負担が減ったことを示唆している。ベタレインを含有するフダンソウは、アセチルコリンエステラーゼ（ＡｃｈＥ）活性を低下させることが判明している。一方、ＡｃｈＥを抑制した場合、迷走神経を介したＨＲの低下および内皮コリン性媒介によるＮＯ生成を向上させることが判明している。後負荷の低下は研究によって立証され、当該研究によれば、急性的（１日）および慢性的（６日）な５．５ｍｍｏｌ／日の硝酸塩投与は、健康な若い男性がサイクリングしているときの収縮血圧の低下（平均＝６ｍｍＨｇ）と関連付けられる（ｒ＝−０．７１、ｐ＜０．０５）ことが分かった。最後に、当該研究においてみられるＨＲの低下は水和状態に起因しない。なぜならば、運動時におけるヘマトクリットに差はみられず、ベタレインと偽薬の間で運動前から運動後の体重の減少に差がなかったからである。
【００６８】
後負荷の低下も、交感神経副腎系産出物の必要性の低下とみることができ、交感神経副腎系産出物の必要性の低下は、ベタレイン投与による運動時の乳酸塩濃度の低下によって裏付けられる。乳酸塩生成の原因は、カテコールアミンに起因する筋肉グリコーゲンまたは血液グルコースのモビライゼーションである。ラットにビート根を投与したところ、炭水化物利用の低下を示す、トレッドミル運動時における血漿乳酸塩濃度の大幅な低下がみられた。発明者の研究におけるベタレイン補給による最大下運動期間において、呼吸交換率が低下する傾向があった（ｐ＝０．０９）。これは、脂肪酸酸化の増大および炭水化物酸化の低下を示唆する。検定力分析を行ったところ、ＲＥＲの有意な差を確認するには被験者が２０人いれば充分であることが分かった。１３人の被験者のうち９人において、ベタレインの使用に伴いＲＥＲ値の低下がみられ、偽薬の使用に伴うＲＥＲ値の低下が３人においてみられ、１人がどちらの処方においても類似の値を示した。
【００６９】
エネルギー基質利用の変換の立証において、他にも、１ｍｍｏｌ・ｋｇ−１・ｄａｙ−１の補給を受けたラットの運動で、乳酸塩レベルの大幅な低下（ｐ＜０．０５）がみられた。さらに、II型筋肉繊維への血流増加（ｒ＝０．７４、ｐ＜０．０１）もみられたため、解糖への依存が低下して代謝が酸化に変換する。さらに興味深いことに、研究によれば、ＡｃｈＥ抑制物質であるピリドスチグミンは、サイクリング運動時に５５％のＶＯ２ｍａｘで皮膚の血流を低下させることが分かった。アセチルコリンに起因する全身の血液から皮膚循環へのシャントにより、働いている筋肉に対する酸素利用率が低下するため、運動機能が低下する可能性がある。そのため、ベタレイン補給によるＡｃｈＥ抑制によって、説明のとおり、心拍出量を変え、脂肪酸代謝を補助する環境を促進させ、筋肉への酸素添加を向上させることができる。
【００７０】
ベタレインは、骨関節症の患者の痛みおよび疲労を低減させることが判明している。驚くべきことに、ベタレイン含有組成物は、現在では運動に関連する様々なパラメータを向上させることも実証される。特に、このような向上は急激かつ一時的であり、運動時および運動後にのみ観測される。実際、発明者は、本明細書に開示したベタレイン組成物を用いると、血清乳酸、血清乳酸脱水素酵素、心拍数および主観的運動強度が低減する一方で、ヘマトクリット、エリトロポエチン、アドレナリンおよびベータエンドルフィンが急激かつ一時的に増加することを発見した。最後に、ベタレイン含有組成物の恩恵は、有酸素運動（例えば、ランニング／ジョギング、水泳、サイクリングおよびウォーキングなど）ならびに無酸素運動（例えば、ウェイトリフティング、短距離走、ジャンプ、または短時間の激しい運動や高強度の動き等からなる任意の運動）のどちらにおいても得られる点を留意すべきである。
【００７１】
吸収
様々なベタレインの血清濃度について、想定されるベタレイン含有組成物１００ｍｇを経口投与した後に試験を行った。以下の表５に示すように、異なる形態のベタレインは、投与から約１８０分後に、血清中で実質的に測定可能な増加を示した。
【表５】
2018515590.tif 000008
【００７２】
既述した例以外にも、本明細書に記載の発明の概念から逸脱することなく多様に改良可能であることは、当業者には明白であろう。よって、本発明の対象は、添付の特許請求の範囲内を除いては制限されるべきではない。また、本明細書および特許請求の範囲の解釈に際し、すべての用語は、文脈に沿ってできるだけ広義に解釈されるべきである。特に、用語「含む」および「含んでいる」は、要素、成分または工程を非排他的に指し、参照された要素、成分または工程が存在し得るか、利用され得るか、または明記されていない他の要素、成分もしくは工程と組み合わせ可能であることを示すものと解釈すべきである。本明細書または特許請求の範囲においてＡ、Ｂ、Ｃ…およびＮからなる群から選択された少なくとも１つのものについて言及する場合、当該の文は、ＡとＮ、またはＢとＮ等ではなく、群のうちから１つだけを必要とするものと解釈されるべきである。
【図１】
2018515590.tif 000009
【図２Ａ】
2018515590.tif 000010
【図２Ｂ】
2018515590.tif 000011
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2018515590.tif 000013
【図４】
2018515590.tif 000014
【図５】
2018515590.tif 000015
【図６Ａ】
2018515590.tif 000016
【図６Ｂ】
2018515590.tif 000017
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月9日(2016.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個体の運動向上因子の急激かつ一時的な増加をもたらす栄養補助刺激剤を提供する方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
該複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に前記個体の運動時または運動後の運動向上因子を急激かつ一時的に増加させ、
前記運動刺激因子を、アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンからなる群から選択する方法。
【請求項２】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項１、４または５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記運動刺激因子はアドレナリンである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記運動刺激因子はヘマトクリットである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記運動刺激因子はエリトロポエチンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記運動刺激因子はベータエンドルフィンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
個体の運動誘発性乳酸塩関連マーカーを低減させる方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
該複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に運動誘発性の乳酸塩関連マーカーを低減させ、
該運動誘発性の乳酸塩関連マーカーを、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素からなる群から選択する方法。
【請求項１４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項１３または請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項１３、１６または１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記運動誘発性の乳酸塩関連マーカーは血清乳酸である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記運動誘発性の乳酸塩関連マーカーは血清乳酸脱水素酵素である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
個体の運動に関連する肉体疲労測定値を低下させる方法において、該方法は、
出発材料から複数の異なるベタレインを生成し、
前記複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて効果的に運動に関連する肉体疲労の測定値を低下させ、
前記運動に関連する肉体疲労の測定値は、運動誘発性の心拍数増加および主観的運動強度（ＲＰＥ）の少なくとも１つである方法。
【請求項２４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項２３または２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項２３、２６または２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記運動に関連する肉体疲労の測定値は前記運動誘発性の心拍数増加である、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記運動に関連する肉体的緊張の測定値は前記主観的運動強度（ＲＰＥ）である、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を個体に投与するか、または投与させて効果的に該個体の身体運動時の筋肉損傷を減少させる、個体の運動誘発性筋肉損傷を減少させる方法。
【請求項３４】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項３３または３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項３３、３６または３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記筋肉損傷は血清乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の増加として測定される、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４２】
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を個体に投与するか、または投与させて効果的に該個体の身体運動時の主観的運動強度を低下させる、個体の身体運動時の主観的運動強度（ＲＰＥ）を低下させる栄養補助刺激剤を提供する方法。
【請求項４３】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項４２または４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は１０〜５００ｍｇである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の異なるベタレインが前記投与単位中に存在する量は２０〜１００ｍｇである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記複数の異なるベタレインは疎水改質樹脂の溶離液から得られ、前記出発材料は、ビート液汁、生ビートまたは該生ビートの一部分、ビート処理廃液、ビート根培養物または培養上清、１つ以上のベタレインを含有する植物材料、および天然に近いベタレイン生成物からなる群から選択される、請求項４２、４５または４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
前記ＲＰＥは所定の尺度で測定される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
前記投与単位を運動の２ないし４時間前に投与する、請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
前記投与単位を運動の少なくとも１２時間前に投与する、請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンのうち少なくとも１つを運動時または運動後に急激かつ一時的に増加させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５２】
前記ベタレイン含有組成物はアドレナリンおよびベータエンドルフィンのうち少なくとも１つを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５３】
前記ベタレイン含有組成物はヘマトクリットを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５４】
前記ベタレイン含有組成物はエリトロポエチンを急激かつ一時的に増加させる、請求項５１に記載の使用。
【請求項５５】
運動誘発性の血清乳酸および運動誘発性の血清乳酸脱水素酵素のうち少なくとも１つの増加を低減させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５６】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の血清乳酸の増加を低減させる、請求項５５に記載の使用。
【請求項５７】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の血清乳酸脱水素酵素の増加を低減させる、請求項５５に記載の使用。
【請求項５８】
運動誘発性の心拍数増加および主観的運動強度を低減させるベタレイン含有組成物の使用において、該ベタレイン含有組成物は実質的に硝酸塩を含まない使用。
【請求項５９】
前記ベタレイン含有組成物は前記運動誘発性の心拍数増加を低減させる、請求項５８に記載の使用。
【請求項６０】
前記ベタレイン含有組成物は前記主観的運動強度を低減させる、請求項５８に記載の使用。
【請求項６１】
前記ベタレイン含有組成物は２５〜１００ｍｇのベタレイン投与を投与単位として提供される、請求項５１、５５および５８のいずれか１項に記載の使用。
【請求項６２】
前記投与単位はさらに複数の糖を含み、前記複数の異なるベタレインの前記複数の糖に対する比は少なくとも０．３である、請求項５１、５５および５８のいずれか１項に記載の用途。
【請求項６３】
個体の運動誘発性パラメータを急激に高める方法において、該方法は、
複数の異なるベタレインを経口投与に適する投与単位に調剤し、
該投与単位を前記個体に投与するか、または投与させて、(ｉ) アドレナリン、ヘマトクリット、エリトロポエチンおよびベータエンドルフィンからなる群から選択される、前記個体の運動誘発性パラメータの増加を強めることか、または(ｉｉ) 心拍数、血清乳酸および血清乳酸脱水素酵素からなる群から選択される、前記個体の運動誘発性パラメータの低下を強めることのうち少なくとも１つを効果的に実現し、
前記個体が運動していないときには前記運動誘発性パラメータは高められない方法。
【請求項６４】
前記投与単位は、複数の異なるベタレインを１０〜５００ｍｇ量含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記投与単位は実質的に硝酸塩を含まない、請求項６３に記載の方法。
【国際調査報告】
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