(57)【要約】【課題】クルクミン組成物及びその使用。【解決手段】本明細書は、必要とする対象に有効量で投与することにより筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善するクルクミン組成物を記載する。該組成物は、クルクミンと、少なくとも１つの医薬的及び／又は栄養医薬的に許容される賦形剤（親水性担体等）とを含み、向上したバイオアベイラビリティーを示す。具体的には、運動時間、パフォーマンス及び能力を増加させたり、筋痛、疲労及び損傷を防止したりするクルクミン組成物の使用を含む方法を記載する。上記組成物は、ミトコンドリア機能を調節し、ミトコンドリア質量及び酸素消費量を増加させ、それによりミトコンドリア有酸素能を高めることにより、ミトコンドリア生合成を向上させる。上記組成物は、炎症性サイトカイン及び炎症マーカーを減少させて筋酸化ストレスを軽減する。クルクミン組成物は、医薬的及び／又は栄養医薬的目的で安全に摂取でき、従来の設備を使用した経済的な方法によって製造され、筋及び運動パフォーマンスの向上に効果的に使用できる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善する方法であって、
クルクミン含有組成物を上記改善を望む対象に投与することを含み、
上記組成物は、有効量で投与すると、ミトコンドリア生合成を顕著に向上させ、筋酸化ストレスを軽減する、方法。
【請求項２】
上記改善を望む対象は、以下に限定されないが、通常の身体活動、スポーツ、運動及び／又はそれらの組合せを行う動物又はヒト、例えば運動選手、非運動選手等からなる群から選択される哺乳類から選択される、請求項１に記載の筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善する方法。
【請求項３】
上記クルクミン組成物は、少なくとも１つの医薬的及び／又は栄養医薬的に許容される賦形剤、例えば親水性担体等を含み、向上したバイオアベイラビリティーを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記クルクミン組成物は、ミトコンドリア生物量、酸素消費量及びミトコンドリア有酸素能を増加させることにより、ミトコンドリア生合成を顕著に向上させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記クルクミン組成物は、ミトコンドリア生合成を向上させ、筋肉の酸化能を高め、それにより上記改善を必要とする対象の筋疲労を軽減する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記クルクミン組成物は、必要とする対象に有効量で投与すると、炎症マーカー、炎症性サイトカイン及び酸化ストレス代謝物の放出を低減することにより、筋酸化ストレスを顕著に軽減する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記クルクミン組成物は、必要とする対象に有効量で投与すると、抗酸化酵素濃度を改善することにより、筋酸化ストレスを顕著に軽減する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記クルクミン組成物は、必要とする対象に有効量で投与すると、乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）、血清クレアチンキナーゼ（ＣＲ）、乳酸塩等から選択される炎症マーカーを低減することにより、筋酸化ストレスを顕著に軽減する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
上記クルクミン組成物は、必要とする対象に有効量で投与すると、筋肉のマロンジアルデヒド（ＭＤＡ）、スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、グルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰｘ）及びグルタチオン等の抗酸化酵素の濃度を改善することにより、筋酸化ストレスを顕著に軽減する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
上記クルクミン組成物は、必要とする対象に有効量で投与すると、ＰＰＡＲγ受容体を活性化して運動パフォーマンスを向上させ、それにより血中の脂肪酸濃度及びコレステロール濃度を制御し、炎症反応を軽減する、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
上記クルクミン組成物は、上記改善を望む対象に有効量で投与すると、筋線維損傷の低減、遅発性筋痛及び筋肉炎症の低減によって、運動時間及びパフォーマンスを改善する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
上記クルクミン組成物は、筋パフォーマンス、持久力及び運動時間を改善する目的で、必要とする対象に１日用量として及び／又は少なくとも１週間の間、約０．００２ｍｇ〜２０ｍｇ／ｋｇ体重で投与される、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載のクルクミン組成物は、通常の身体活動及び／又はスポーツ活動のパフォーマンス及び持久力を改善し、これらの活動に起因する体組織へのストレスを軽減する。上記組成物は、クルクミンのみからなるか、又は、クルクミンと共に、吸収性が向上した水溶性クルクミン組成物を形成するための少なくとも１つの賦形剤からなる。具体的には、運動時間、持久的パフォーマンス及び持久力を増加させ、筋痛及び運動による損傷を防止するクルクミン組成物の使用を含む方法を記載する。本明細書に記載のクルクミン組成物及び治療方法は、ミトコンドリア機能を調節し、ミトコンドリア質量及び酸素消費量を増加させ、それによりミトコンドリア有酸素能を高め、筋肉の酸化能を向上させることにより、持久的パフォーマンスを向上させる。本明細書に記載のクルクミン含有組成物は、優れた吸収性を有し、ミトコンドリアエネルギー産生を増加させて運動疲労耐性を改善できる。
【背景技術】
【０００２】
運動によって体内の酸素利用量が増え、その結果、活性酸素種の生成が高まり、骨格筋及び血液中で酵素的及び非酵素的抗酸化防御系がいずれも損なわれる。一方、アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ（ＡＭＰＫ）（非特許文献１）、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーター１α（ＰＧＣ−１α）（非特許文献２）、核呼吸因子１（ＮＲＦ１）、ミトコンドリア転写因子Ａ（ＴＦＡＭ）（非特許文献３、４）及びサーチュイン類（非特許文献５、６）の活性が運動による適応応答において重要な役割を果たすことが示唆されている。
【０００３】
サーチュイン１（ｓｉｌｅｎｔ  ｍａｔｉｎｇ  ｔｙｐｅ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ２  ｈｏｍｏｌｏｇ  １、ＳＩＲＴ１）は、代謝の重要な制御因子であり、トレーニング応答において重要な役割を果たすＰＧＣ−１α、フォークヘッドボックスタンパク質Ｏ１（ＦＯＸＯ１）及びｐ５３等の主要転写因子の活性を制御する。したがって、ＳＩＲＴ１の活性化物質は、有酸素パフォーマンスを向上させるという潜在的に有益な効果を有する。クルクミンは、ＰＰＡＲγ発現及びＰＰＡＲγ−ペルオキシソーム増殖因子応答配列（ＰＰＲＥ）結合活性を増加させたことから、強力なペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ（ＰＰＡＲγ）アゴニストであった（非特許文献７、８）。クルクミンは、エネルギー恒常性に関与する分子を制御し得る。ＳＩＲＴ１は、転写因子を含むヒストン及び非ヒストンタンパク質を脱アセチル化し、それにより代謝、ストレス耐性、細胞生存、細胞老化、炎症免疫機能、内皮機能及び概日リズムを制御することが知られている。クルクミンは、活性化Ｂ細胞の核因子κ軽鎖エンハンサー（ＮＦ−κＢ）及び分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ（ＭＡＰＫ）依存性シグナル伝達経路等の各種経路を調節することにより、抗酸化及び抗炎症特性を示す（非特許文献９、１０）。
【０００４】
最近の研究によれば、インビボ試験において抗酸化物質を補給した結果、激しい運動による酸化損傷が防止された。多くの研究から、抗酸化栄養素を補給すると、ヒト被験者及びラットにおいて激しい運動による酸化損傷が防止されたことが示されている（非特許文献１１〜１４）。
【０００５】
クルクミン（１，７−ビス（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，６−ヘプタジエン−３，５−ジオン）は、ウコン（Ｃｕｒｃｕｍａ  ｌｏｎｇａ  Ｌ.）から単離されたポリフェノール化合物であり、カレースパイスに含まれ、インド医学では抗炎症などの治療目的で長年使用されてきた歴史がある（非特許文献１５）。クルクミンは、抗酸化特性、抗腫瘍形成特性、肝臓保護特性、血栓抑制特性、心臓保護特性、抗関節炎特性及び抗感染特性を示した（非特許文献１６）。クルクミノイド、クルクミン、ビスデメトキシクルクミン、デメトキシクルクミン及びテトラヒドロクルクミンは、抽出プロセスで得られるクルクミン製剤の主な構成成分である。
【０００６】
ダウンヒルランニングは、線維損傷、炎症、遅発性筋痛及び様々な機能障害を伴う。クルクミンは、その抗炎症活性について調査されてきたが、ダウンヒルランニングに関連する損傷及び機能障害のうちいくつかを消失させる可能性がある。非特許文献１７では、マウスにおいてダウンヒルランニング後の炎症及びランニングパフォーマンスの回復に対するクルクミンの効果が試験された。ダウンヒルランニングは炎症性サイトカイン及びクレアチンキナーゼの増加を伴うが、クルクミン摂取によってそれらが鈍化することが確認された。これらの結果から、クルクミンが炎症を軽減し、エキセントリック運動による筋損傷に関連するパフォーマンス障害のいくつかを消失させることができるという仮説が裏付けられる。
【０００７】
非特許文献１８では、ヒトにおいて運動による酸化ストレスに対するクルクミン補給の効果が調査された。各参加者にクルクミン又はプラシーボ９０ｍｇを運動の２時間前及び運動直後に経口投与した。運動直後に測定された血清中の生物学的抗酸化能レベルは、運動前の値と比較して、１回及び２回のクルクミン補給試験で顕著に上昇した。これらの結果は、クルクミン補給が血液の抗酸化能を高めて、運動による酸化ストレスを軽減できることを示している。
【０００８】
特許文献１には、アダプトゲン物質、抗炎症剤及び抗酸化剤を含む栄養補助組成物が記載されている。栄養補助組成物を使用する方法は、（ｉ）遅発性筋痛（ＤＯＭＳ）を抑制、軽減及び／又は防止すること、（ｉｉ）運動による筋損傷を抑制、軽減及び／又は防止すること、及び／又は、（ｉｉｉ）運動による筋損傷と相関する遺伝子の発現を調節することを含む。
【０００９】
特許文献２には、関節炎、関節痛、関節硬直、軟骨分解を調節すること、又は、可動性、可動域、柔軟性、関節の物理的機能又はそれらの組合せを改善することが可能なプレニルフラボノイド、スチルベン又はその両方とフラバン又はクルクミノイドとの混合物が記載されている。上記化合物混合物は、非ステロイド性抗炎症薬／鎮痛薬、シクロオキシゲナーゼ／リポキシゲナーゼ（ＣＯＸ／ＬＯＸ）阻害剤、グルコサミン化合物、神経因性疼痛緩和剤等の他の関節管理薬と組み合わせて使用することもできる。
【００１０】
特許文献３は、マイクロベシクル中に入れたクルクミン等の治療薬を含む組成物に関するものであり、上記マイクロベシクルは食用植物由来である。このような組成物を投与すると、対象における炎症性サイトカイン量がかなり減少する。
【００１１】
特許文献４は、ロイシン、イソロイシン、バリン及び少なくとも１つの抗酸化剤（クルクミン等）を含む組成物を投与することを含む、不動化による筋萎縮の治療又は予防方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０５６５４９号
【特許文献２】国際公開第２０１４／２０４８６６号
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１４／０３０８２１２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／０２５５５１１号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｒｕｓｓｅｌ  ＡＰ  ｅｔ  ａｌ．，２０１４
【非特許文献２】Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｇｏｎｚａｌｏ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３
【非特許文献３】Ｎｏｒｒｂｏｍ  ｅｔ  ａｌ．，２００４
【非特許文献４】Ｐｉｌｅｇａａｒｄ  ｅｔ  ａｌ．，２０００
【非特許文献５】Ｓｕｗａ  ａｎｄ  ｃｏ，２０１３
【非特許文献６】Ｖｉｌｌａｎｏｖａ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３
【非特許文献７】Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３
【非特許文献８】Ｊａｃｏｂ  ｅｔ  ａｌ．，２００７
【非特許文献９】Ｃｈｕｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，２０１０
【非特許文献１０】Ｓｈａｒｍａ  ｅｔ  ａｌ．，２００９
【非特許文献１１】Ｈｅｕｎｋｓ，Ｌ．Ｍ  ｅｔ  ａｌ．，Ｘａｎｔｈｉｎｅ  ｏｘｉｄａｓｅ  ｉｓ  ｉｎｖｏｌｖｅｄ  ｉｎ  ｅｘｅｒｃｉｓｅ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｏｘｉｄａｔｉｖｅ  ｓｔｒｅｓｓ  ｉｎ  ｃｈｒｏｎｉｃ  ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｄｉｓｅａｓｅ．Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．，１９９９；２７７，Ｒ１６９７−Ｒ１７０４
【非特許文献１２】Ｋｈａｎｎａ，Ｓ．，Ａｔａｌａｙ，Ｍ．，Ｌａａｋｓｏｎｅｎ，Ｄ．Ｅ．，Ｇｕｌ，Ｍ．，Ｒｏｙ，Ｓ．，＆Ｓｅｎ，Ｃ．Ｋ．（１９９９）．Ａｌｐｈａ−ｌｉｐｏｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ：Ｔｉｓｓｕｅ  ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ  ｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓ  ａｔ  ｒｅｓｔ  ａｎｄ  ａｆｔｅｒ  ｅｘｅｒｃｉｓｅ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，８６，１１９１−１１９６
【非特許文献１３】Ａｔａｌａｙ，Ｍ．，Ｌａａｋｓｏｎｅｎ，Ｄ．Ｅ．，Ｋｈａｎｎａ，Ｓ．，Ｋａｌｉｓｔｅ−Ｋｏｒｈｏｎｅｎ，Ｅ．，Ｈａｎｎｉｎｅｎ，Ｏ．，ａｎｄ  Ｓｅｎ，Ｃ．Ｋ．（２０００）Ｖｉｔａｍｉｎ  Ｅ  ｒｅｇｕｌａｔｅｓ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｉｎ  ｔｉｓｓｕｅ  ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｂｙ  ｆｉｓｈ  ｏｉｌ  ａｎｄ  ａｃｕｔｅ  ｅｘｅｒｃｉｓｅ．Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｉｎ  Ｓｐｏｒｔｓ  ａｎｄ  Ｅｘｅｒｃｉｓｅ  ３２，６０１−６０７
【非特許文献１４】Ｍａｓｔａｌｏｕｄｉｓ  Ａ，ｅｔ  ａｌ．Ｅｎｄｕｒａｎｃｅ  ｅｘｅｒｃｉｓｅ  ｒｅｓｕｌｔｓ  ｉｎ  ＤＮＡ  ｄａｍａｇｅ  ａｓ  ｄｅｔｅｃｔｅｄ  ｂｙ  ｔｈｅ  ｃｏｍｅｔ  ａｓｓａｙ．Ｆｒｅｅ  Ｒａｄｉｃ  Ｂｉｏｌ  Ｍｅｄ．２００４
【非特許文献１５】Ｇｏｅｌ  ａｎｄ  Ａｇｇａｒｗａｌ，２０１０
【非特許文献１６】Ｇｕｐｔａ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３
【非特許文献１７】Ｄａｖｉｓ  Ｊ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．２００７
【非特許文献１８】Ｔａｋａｈａｓｈｉ  Ｍ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｔ  Ｊ  Ｓｐｏｒｔｓ  Ｍｅｄ．，２０１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した文献は、抗炎症剤として又は酸化ストレスを軽減するために使用されるクルクミン組成物に関するものであるが、ミトコンドリア機能を調節し、筋肉の酸化能を向上させ、それにより筋変性から充分に保護し、運動中のスタミナ又は持久力を向上させる目的でクルクミン組成物を投与する方法に関する教示はない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願の出願人は、クルクミンのみ又はクルクミンと共に少なくとも１つの賦形剤を含む組成物を最適化するための厳密な実験を行い、徹底的なインビトロ及びインビボ試験によって組成物のスポーツ栄養としての評価を行うことで、運動時間、持久力を増加させ、運動による筋痛及び損傷を防止するためのクルクミン組成物の使用を実証した。
【００１６】
本明細書に記載のクルクミン含有組成物は、消耗運動による酸化ストレス及び筋損傷を顕著に解消する上で効果的となり得るものであり、必要とする対象に投与できる。上記対象としては、例えば哺乳類対象等の動物が挙げられ、ヒト被験者に投与してもよい。本明細書に記載のクルクミン組成物は、ミトコンドリア機能を有利に調節し、筋芽細胞株におけるミトコンドリア生合成に顕著な影響を及ぼし、消耗運動後のラットの血清パラメーター、筋肉の抗酸化状態を変化させることが分かった。また、クルクミン組成物は、運動群及び安静群ラットの骨格筋においてＮＦ−κＢ、核呼吸因子２／ヘムオキシゲナーゼ１（Ｎｒｆ２／ＨＯ−１）及びＳＩＲＴ１経路を有利に変化させた。
【００１７】
本明細書に記載のクルクミン組成物は、クルクミンのみ及び／又は共に製剤化される少なくとも１つの賦形剤からなる。上記組成物は、クルクミン抽出物の形態であってもよく、又は、好適な賦形剤を使用して簡便な剤形に製剤化されてもよい。少なくとも１つの賦形剤は、以下に限定されないが、医薬製剤又は栄養医薬製剤として許容される親水性担体、脂肪、抗酸化剤、希釈剤、安定剤、界面活性剤等又はそれらの組合せからなる群から選択されてもよい。これらの組成物は、有効量で投与すると、ミトコンドリア生合成の顕著な調節、筋肉の酸化能の向上、運動時間、持久力の増加、並びに、運動による筋痛及び損傷の防止において有用となり得る。本明細書に記載の組成物は、運動の有無に関わらず、ＰＰＡＲγ受容体の活性化、炎症マーカーの低減、抗酸化ストレスの変化及び心筋代謝マーカーの改善においても有用となり得る。
【００１８】
本明細書に記載のクルクミン含有組成物には、何らかの又は顕著な副作用は見られず、ヒトに対して有用且つ安全なものとなる。また、本明細書に記載の使用方法は、疲労を軽減するとともに、身体活動、運動パフォーマンス及び運動持久力を改善するために使用される。本明細書に記載のクルクミン組成物及び該組成物を投与する使用方法は、クルクミンを少なくとも１つの医薬的及び／又は栄養医薬的に許容される賦形剤又はその両方と併用すると、クルクミンのバイオアベイラビリティーが驚くほど向上するという知見に基づいて開発された。このようにバイオアベイラビリティーを向上させる組合せは、運動時間、持久力を増加させ、運動による損傷を防止又は制限する上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ（ＰＰＡＲγ）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図２】核因子κＢ（ＮＦ−κＢ）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図３】ＩκＢ（Ｂ細胞内κ軽鎖ポリペプチド遺伝子エンハンサーの核因子阻害剤）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図４】筋収縮に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図５】ミトコンドリア遺伝子発現に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図６】チオレドキシン（ＴＲＸ）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図７】サーチュインに対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図８】核因子赤血球系２関連因子（Ｎｒｆ２）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図９】ヘムオキシゲナーゼ１（ＨＯ−１）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図１０】４型グルコース輸送体（ＧＬＵＴ４）に対するクルクミン組成物の効果を示す。
【図１１】様々な体内マーカーに対するクルクミン組成物の効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
クルクミン（１，７−ビス（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，６−ヘプタジエン−３，５−ジオン）は、強力な抗酸化剤である疎水性ポリフェノール誘導体であり、香辛料のターメリックから得ることができる。市販のクルクミンには、約７７％のジフェルロイルメタン、約１７％のデメトキシクルクミン及び約６％のビスデメトキシクルクミンを含有するものがある。クルクミンは、ウコン（Ｃｕｒｃｕｍａ  ｌｏｎｇａ）の主な有効成分である。ウコン（ターメリック）はよく知られた民間植物薬である。その多様な生物学的作用及び薬理活性、例えば抗炎症、抗酸化、抗増殖、抗菌、抗腫瘍形成及び抗血管新生特性等が知られている。
【００２１】
「クルクミン」とは、一般にクルクミン、メトキシクルクミン、デメトキシクルクミン及びビスデメトキシクルクミンという成分が含まれる「クルクミノイド」の範囲に包含されると解釈されることを理解されたい。「クルクミン」と呼ばれ得る市販品は、これら３つの成分と共に、クルクミノイドに分類される他の成分を有する場合もある。
【００２２】
また、ジアリールヘプタノイドは、クルクミノイド（例えばクルクミン）が属する化合物クラスとして考慮されることを理解されたい。ショウガから得られるものなど、他の類似のジアリールヘプタノイドは、クルクミノイド（例えばクルクミン）と同様な特性を有し得る。本明細書ではクルクミノイド（例えばクルクミン）が詳細に説明されるが、同様な又は同一の生物学的特性及び効果を示し得る他のジアリールヘプタノイドも存在し、それらを本明細書に記載の組成物で用いてもよく、本明細書に記載の治療方法で使用してもよいことを理解されたい。
【００２３】
クルクミンの有益な効果はよく知られている。しかしながら、クルクミンを経口投与した場合、そのバイオアベイラビリティーに関して多くの問題がある。摂取されたクルクミンの大部分は未代謝のまま便として排泄され、少量のみが吸収され、他の代謝物に変換されて排出される。クルクミンは消化管を透過しにくく、肝臓などの腸内酵素に処理されてしまう。これらの酵素によって、体内のクルクミンは急速に代謝されるため、その体内でのバイオアベイラビリティーが低下する。血流に入る少量のクルクミンは、肝臓及び腎臓により急速に代謝される。したがって、クルクミンは親油性が高い（血液脳関門を非常に通過しやすい）ものの、経口投与されたクルクミンが血清中及び脳組織で検出される量はごくわずかである。
【００２４】
シトクロムＰ４５０は、発がんをもたらすＤＮＡ付加物形成を誘導する複素環アミン等の有毒化学物質を代謝するのに必要な第Ｉ相代謝アイソザイムである。クルクミンは、体内に摂取されると、消化管に入り、シトクロムＰ４５０を阻害することが分かった。ピペリンと共に使用してクルクミンのバイオアベイラビリティーを高める研究がなされている。ピペリンは、シトクロムＰ４５０を阻害し、それにより体内のクルクミンの代謝を防止するバイオエンハンサーである。本明細書に記載の組成物は、バイオエンハンサーを全く添加することなく、バイオアベイラビリティーを向上させることが示された。
【００２５】
本明細書に記載のクルクミン組成物は、クルクミンのみ又はクルクミンと共に、クルクミンの水溶性及び吸収性を高める少なくとも１つの医薬的及び／又は栄養医薬的に許容される賦形剤からなる。より好ましくは、クルクミン組成物は、親水性担体、セルロースポリマー、可溶化剤、安定剤、乳化剤、脂肪、希釈剤、結合剤、抗酸化剤等又はそれらの組合せからなる群から選択される賦形剤を使用して製造されるが、それらに限定されない。クルクミンを少なくとも１つの医薬的又は栄養医薬的に許容される賦形剤（親水性担体等）と組み合わせ、他の賦形剤を添加してクルクミンの固体分散体として製剤化した場合、このように最適化されたクルクミン製剤のバイオアベイラビリティーが向上する。
【００２６】
また、本明細書に記載のクルクミン組成物は、クルクミンと少なくとも１つの賦形剤（親水性担体等）とを含み、噴霧乾燥された自由流動性可溶性顆粒として製剤化することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、運動時間、持久力を増加させ及び／又は運動による損傷を防止若しくは制限するのに好適なバイオアベイラビリティーが向上したクルクミン組成物を製造する方法は、
（ｉ）溶媒にクルクミン、少なくとも１つの賦形剤（親水性担体等）を溶解させ、他の賦形剤（脂肪及び抗酸化剤等）を添加して、均質な塊を形成する工程、
（ｉｉ）得られた塊を２５℃〜６０℃の温度で約４〜８時間加温して、乾湿塊を得る工程、
（ｉｉｉ）上記溶媒を蒸発により除去して、乾燥塊を形成する工程、及び、
（ｉｖ）上記乾燥塊を微粉砕して、微粉末を形成する工程
を含む。
【００２８】
いくつかの実施形態においては、クルクミンの可溶性顆粒を製造する方法であって、クルクミンが、ヒトの食用として安全な好適な有機溶媒中で少なくとも１つの医薬的又は栄養医薬的賦形剤と共に固形親水性担体に分散され、噴霧乾燥されて製品が得られる方法が記載される。上記製品は、Ｕｌｔｒａｓｏｌ乾燥栄養システムとも呼ばれる。これらの顆粒は、簡便に投与できる手段の一つとして小袋に充填してもよく、あるいは攪拌しながら好適なオイル媒体に懸濁した後、粉砕して均一な懸濁液を得てもよい。
【００２９】
別の実施形態によれば、工程（ｉ）で使用されるクルクミンは、約８５〜９６％の範囲の含有率で市販されているものであってもよい。また、クルクミンが豊富なターメリックの抽出物であってもよい。クルクミンの添加量は、クルクミン含有率１〜５５％の水溶性クルクミンを製造するのに充分な量であればよい。これらの割合は、総クルクミノイド（例えばターメリックに含まれる化学成分）量をいう。クルクミンは、ターメリックに含まれる主要なクルクミノイドの１つであり、大量に含まれるため、クルクミノイドに代えて概してクルクミンについて記載するが、ターメリックにはクルクミンと共に少量のデメトキシクルクミンやビスデメトキシクルクミン等の他のクルクミノイドが含まれており、これらも本明細書に記載のクルクミン組成物の一部を構成することを理解されたい。
【００３０】
別の実施形態において、クルクミン組成物の製造に使用される固形親水性担体は、セルロース誘導体、ポリアクリレート、ポリエチレングリコール、ポビドン、デンプン及びデンプン誘導体、ガム、糖類等からなる群から選択されるが、それらに限定されない。
【００３１】
重要な一実施形態によれば、工程（ｉ）で使用される親水性担体は、可溶性デンプン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール２００〜２００００、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、グルコース、糖類及びそれらの混合物から選択できる。親水性担体の添加量は１０〜９０％の範囲であってよい。この割合は、組成物の全重量に対する親水性担体の重量パーセント（ｗ／ｗ％）を指す。
【００３２】
一実施形態によれば、工程（ｉ）で使用される脂肪は、乳脂、中鎖トリグリセリド、長鎖トリグリセリド、水添植物油及びそれらの混合物から選択できる。脂肪の使用量は１〜２５％の範囲であってよい。この割合は、組成物の全重量に対する脂肪の重量パーセント（ｗ／ｗ％）を指す。
【００３３】
別の実施形態によれば、上記組成物に使用される少なくとも１つの賦形剤は、希釈剤、結合剤、界面活性剤、可溶化剤、抗酸化剤、溶媒等又はそれらの組合せから選択できるが、それらに限定されない。工程（ｉ）で使用される抗酸化剤は、天然トコフェロール、パルミチン酸アスコルビル、ローズマリー抽出物、没食子酸エピガロカテキン、カテキン、アスコルビン酸及びそれらの混合物から選択できる。抗酸化剤の使用量は１〜１０％の範囲であってよい。この割合は、組成物の全重量に対する抗酸化剤の重量パーセント（ｗ／ｗ％）を指す。
【００３４】
工程（ｉ）の溶解に使用される溶媒は、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノール、アルコール及びそれらの混合物から選択できる。均質な塊を得るために維持される温度は、室温〜７０℃、好ましくは２５℃〜６０℃の範囲であってよい。
【００３５】
工程（ｉｉ）の溶媒除去は、真空蒸留若しくは蒸発法又は噴霧乾燥法で行うことができる。得られた乾燥塊は、乳鉢と乳棒、ミキサーグラインダー、マルチミル、ボールミル、ジェットミル等を使用して微粉砕される。
【００３６】
上記組成物は、クルクミン、親水性担体、脂肪及び少なくとも１つの賦形剤（抗酸化剤等）を含んでいてもよい。上記抗酸化剤はクルクミンと共に、シトクロムＰ４５０を抑制できる。一方、上記組成物をコーティングする脂肪が存在すると、肝ミクロソーム酵素等の腸内酵素の攻撃から組成物を守ることができる。これらの酵素が水性化合物しか攻撃しないためである。したがって、上記抗酸化剤及び脂肪は、クルクミンのバイオアベイラビリティーを向上できる。
【００３７】
本願の出願人は、筋細胞及び運動群／安静群げっ歯類においてクルクミン組成物を評価して、運動パターン及び持久的パフォーマンスへの効果を評価した。これらはどの従来技術にも報告されていない。ミトコンドリア生合成と身体活動及び／又は運動との相関性は周知である。
【００３８】
本明細書に記載のクルクミン組成物は、筋パフォーマンス、持久的活動を向上させ、運動時間を増加させ、疲労及び筋損傷を軽減するために、必要とする対象に有効量で投与してもよい。
【００３９】
「対象」とは、「上記改善を望む哺乳類等の対象であって、以下に限定されないが、通常の身体活動、スポーツ、運動及び／又はそれらの組合せを行う動物又はヒト、例えば運動選手、非運動選手等からなる群から選択される対象」であってもよい。上記組成物は、例えば活動を行う日に又は長期間若しくは１週間の間など、必要に応じて対象の体重１ｋｇ当たり例えば０．００２ｍｇ〜２０ｍｇの有効量で投与してもよい。投与期間は、用量が上記の通り又はそれ未満又はそれを超える量であっても、投与対象の状態の改善の必要性によって異なる。
【００４０】
ミトコンドリアは、細胞の主要なエネルギー源であり、細胞呼吸を通して栄養素をエネルギーに変換する。ミトコンドリアの機能及び量は、身体トレーニング、有酸素及び／又は無酸素運動により高まり、身体不活動により低下する。無酸素運動は主に強度に関係したものであるが、有酸素運動は持久力に焦点を合わせたものである。どちらの種類の運動も重要であり、どちらもミトコンドリアの増加を促す。ただし、有酸素運動の方が濃度が高くなる。酸素消費率の変化は、ミトコンドリア機能障害の指標として役立つ。酸素消費量を測定することにより、電子伝達系（酸化的リン酸化及び細胞代謝の主要要素）の機能を直接的且つ特異的に評価できる。ミトコンドリアの存在量（質量）は、ミトコンドリア生合成の指標としても使用できる。
【００４１】
持久力トレーニング中、いくつかの組織で様々な適応変化が起こる。骨格筋では脂肪酸使用が高まり、ミトコンドリア量及び活性が増大する。転写コアクチベーターであるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーター１α（ＰＧＣ−１α）は、ミトコンドリア生合成及び機能の制御において重要な役割を担う。運動中、エネルギー需要が高まると、細胞のエネルギー需要に応えるようにＰＧＣ−１α発現が誘導される。ＰＧＣ−１αは、運動中に骨格筋のミトコンドリア生合成及び呼吸数とともに、エネルギー産生のための基質の摂取及び利用を協調的に増加させることが分かった。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のクルクミン組成物及び上記組成物を投与する治療方法は、消耗運動後及び／又は運動なしのラットにおいて血清代謝及び炎症パラメーター並びに筋肉の抗酸化状態及び炎症マーカーを顕著に変化させることができる。
【００４２】
筋タンパク質及び運動持久的パフォーマンスに対するクルクミン組成物の顕著な効果は、その溶解度が増加し、バイオアベイラビリティーが向上したことによるものである。例えば、溶解度は、高純度粉末（例えば最低９５％のクルクミノイド含有）を他の賦形剤（脂肪及び抗酸化剤等）と共に水溶性担体（ポリビニルピロリドン等）に分散させることにより向上した。クルクミンの分解を防止するために、例えばトコフェロールやパルミチン酸アスコルビル等の安定剤を使用した。
【００４３】
本明細書に記載のクルクミン組成物は向上したバイオアベイラビリティーを示し、該組成物は、粉末、顆粒、ペレット、ビードレット（ｂｅａｄｌｅｔ）、カプレット、タブレット、カプセル、ソフトジェルカプセル、溶液、乳剤、懸濁物、オイル懸濁物、分散物等から選択される経口投与可能な固体、半固体又は液体の剤形で使用できるが、それらに限定されない。
【００４４】
本明細書に記載のクルクミン組成物について、ミトコンドリアの酸素消費量、ミトコンドリア質量及びＰＧＣ−１α発現に対する効果並びにミトコンドリア生合成全体に対する効果を試験するために、未分化筋芽細胞におけるスポーツ栄養バイオマーカーに対する効果を評価する。
【００４５】
また、本明細書に記載のクルクミン組成物及びその使用方法について、消耗運動による酸化ストレスを顕著に解消する有効性について評価した。消耗運動後及び／又は運動なしのラットにおいて血清代謝及び炎症パラメーター並びに筋肉の抗酸化状態及び炎症マーカーに対する上記組成物の効果について調べた。また、運動群及び安静群ラットの骨格筋におけるＮＦ−κＢ、核呼吸因子２／ヘムオキシゲナーゼ１（Ｎｒｆ２／ＨＯ−１）及びＳＩＲＴ１経路に対するクルクミン組成物の効果も評価した。
【００４６】
以下の実施例によって、クルクミンの水溶性組成物及びその使用について説明する。上記組成物及び方法は、例示的な実施形態として記載されるが、いくらかの変更及び均等物は当業者にとって明らかであり、当該変更及び均等物は本明細書に記載の組成物及び方法の範囲に含まれるものとする。上記の詳細及び利点を非限定的な例示を参照して以下に詳細に説明する。
【実施例】
【００４７】
Ａ．クルクミン組成物の製造
実施例１
クルクミン（９５％）１８ｇと、パルミチン酸アスコルビル０．７５ｇと、ＥＧＣＧ（没食子酸エピガロカテキン）０．５５ｇを含有する緑茶エキス１．１ｇと、天然トコフェロール０．８ｇと、ＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）１０ｇと、ポリビニルピロリドン（Ｋ３０）２６５ｇと、中鎖トリグリセリド３０ｇとをイソプロピルアルコール６００ｇに懸濁して、均質な塊を得た。その後、得られた均質な塊を７０℃に加熱して、乾湿塊を得た。これを減圧下（６００ｍｍＨｇ）で蒸留してイソプロピルアルコールを除去することにより、乾燥塊を得た。この乾燥塊をミキサーグラインダーで微粉砕して、５．８％のクルクミンを含む水溶性黄色微粉末を得た。
【００４８】
実施例２
クルクミン（９５％）７２ｇと、天然トコフェロール８ｇと、パルミチン酸アスコルビル６ｇと、ヒドロキシプロピルメチルセルロース１８ｇと、水添大豆油１５ｇと、マンニトール２００ｇとをエチルアルコール５００ｇに懸濁して、混合液を得た。この混合液を均質化し、６０℃で加熱して、均質化した塊を得た。この均質化した塊を真空蒸発させてエチルアルコールを除去することにより、乾燥塊３１７ｇを得た。得られた乾燥塊を乳鉢と乳棒を用いて微粉砕して、２０．１％のクルクミンを含む黄色粉末を得た。
【００４９】
実施例３
クルクミン（９５％）２７５ｇと、５０％ＥＧＣＧを含有する緑茶エキス５ｇと、パルミチン酸アスコルビル１０ｇと、中鎖トリグリセリド３０ｇと、水添大豆油２０ｇと、ポリビニルピロリドン１７５ｇとをエチルアルコール５００ｇに懸濁した。混合液を均質化し、６０℃で加熱した。その後、得られた混合液を真空蒸発させてエチルアルコールを除去することにより、乾燥塊５２０ｇを得た。その後、得られた乾燥塊を乳鉢と乳棒を用いて微粉砕して、５１．３％のクルクミンを含む黄色粉末を得た。
【００５０】
実施例４
クルクミン（９５％）２７４ｇと、５０％ＥＧＣＧを含有する緑茶エキス５．１ｇと、パルミチン酸アスコルビル１０．６ｇと、中鎖トリグリセリド３１ｇと、水添大豆油２０ｇと、ポリエチレングリコール６０００  １７５ｇとをアセトン５００ｇに懸濁した。混合液を均質化し、５５℃で加熱して、均質化した塊を得た。得られた混合物を真空下でアセトンを留去することにより、乾燥塊５２３ｇを得た。この塊を乳鉢と乳棒を用いて微粉砕して、５０．６％のクルクミンを含む黄色粉末を得た。
【００５１】
Ｂ．クルクミン組成物の評価
運動時間、持久力を増加させることができ、運動による損傷を防止及び／又は軽減することができるクルクミン組成物に以下の試験を行って、その効能を実証した。
【００５２】
実施例５：Ｃ２Ｃ１２細胞におけるスポーツ栄養バイオマーカーのインビトロスクリーニング
Ｃ２Ｃ１２細胞（ＡＴＣＣ（Ｒ）ＣＲＬ−１７７２）を未分化筋芽細胞として２４ウェル又は９６ウェル培養プレートに播種し、１０％熱不活性化ウシ胎児血清（ＦＢＳ）を添加したＡＴＣＣ組成ダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）で１００％コンフルエントまで増殖させた。コンフルエントに達したら、筋芽細胞から、成熟筋細胞と同様な特徴を有する多核融合筋管へと細胞を分化させた。分化培地は、２％熱不活性化ウマ血清を添加したＡＴＣＣ組成ＤＭＥＭからなり、分化過程中、毎日取り換えた。細胞培養条件は、５％ＣＯ２／９５％大気の加湿雰囲気下、３７℃に維持した。５日間分化させた後、一連の試験投与量及びコントロールの存在下又は非存在下で細胞をインキュベートした。様々な試験投与量を評価した。選択した試験投与量の効果を以下のアッセイにより評価した。
【００５３】
ａ．細胞生存率測定
持久力／スタミナ関連アッセイに対して適当な試験投与量を決定するために、分化したＣ２Ｃ１２筋管を様々な試験投与濃度で処理した。細胞生存率は、試験投与量のインビトロ細胞毒性の一般的な測定法であるＭＴＴ（３−（４，５−デスエチルチアゾール−２−イル）−２，５−ジフェニル−テトラゾリウムブロミド）アッセイで評価した。生細胞によるＭＴＴ試薬（黄色）からホルマザン（紫色）への変換は、ミトコンドリア活性を示しており、細胞生存率に直接関係している。Ｃ２Ｃ１２細胞を２×１０４個／ｍＬの密度で９６ウェル培養プレートに播種し、分化を誘導した。選択した様々な試験投与濃度で２４時間、前処理した後、使用した培地を除去し、ＭＴＴ標識試薬（５ｍｇ／ｍＬリン酸緩衝生理食塩水）に置き換え、４時間インキュベートした。次に、無傷細胞中に形成された紫色のホルマザン結晶をＭＴＴ可溶化液（１０％ＳＤＳの０．０１Ｍ  ＨＣｌ溶液）に一晩溶解させた。ホルマザン結晶の可溶化後、マイクロプレートリーダーを用いて５７０ｎｍで吸光度を測定した。この細胞毒性試験で得られたデータを使用して、更なる試験のための試験投与量範囲を最適化することができた。
【００５４】
ｂ．ミトコンドリア酸素消費量
ポルフィリン系水溶性酸素感受性プローブ（ＭｉｔｏＸｐｒｅｓｓ（Ｒ）−Ｘｔｒａ−ＨＳ、Ｌｕｘｃｅｌ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ社）のリン光を評価して、分化したＣ２Ｃ１２細胞の細胞外酸素消費量を測定した。プローブ蛍光を酸素分子（Ｏ２）でクエンチすると、プローブシグナルが減少する。細胞呼吸がＯ２濃度を低下させるとともに、プローブシグナルが増加する。この増加率は細胞酸素消費率に関係している。Ｃ２Ｃ１２細胞を２×１０４個／ｍＬの密度で９６ウェル培養プレートに播種し、分化を誘導し、クルクミン組成物（１０ｕｇ／ｍｌ）の存在下又は非存在下でＭｉｔｏＸｐｒｅｓｓプローブ（１μＭ）と共にインキュベートした。高感度ミネラルオイルを添加して（１００μＬ／ウェル）、雰囲気酸素の干渉を最小限にすることにより、アッセイ感度を高めた。プローブ蛍光を蛍光プレートリーダーを用いて測定した（励起光３８０ｎｍ、発光６４５ｎｍ）。
【００５５】
ｃ．ミトコンドリア質量
ミトコンドリア質量に対するクルクミン組成物（１０ｕｇ／ｍｌ）による処理の効果を、分化したＣ２Ｃ１２細胞の蛍光強度の変化を測定することで評価した。ノニルアクリジンオレンジ（ＮＡＯ）プローブは、ミトコンドリアのエネルギー状態に関係なく、全てのミトコンドリアのカルジオリピンに結合するため、ミトコンドリア質量を測定する尺度となり、ミトコンドリア生合成の指標となる。Ｃ２Ｃ１２細胞を２×１０４個／ｍＬの密度で９６ウェル培養プレートに播種し、分化を誘導し、選択した試験投与量及びコントロールの存在下又は非存在下で前処理した。処理後、培地をＮＡＯプローブ（１００ｎｇ／ｍＬ）に置き換え、５％ＣＯ２／９５％大気の加湿雰囲気下、３７℃で３０分間インキュベートした。蛍光プレートリーダーを用いてプローブ蛍光を測定した（励起光３８０ｎｍ、発光６４５ｎｍ）。その後、未処理のコントロールに対する蛍光強度を算出した。細胞のタンパク質量に対してプローブ蛍光を標準化するため、ウシ血清アルブミンを標準物質として総タンパク質量（単位μｇ）をビシンコニン酸（ＢＣＡ）で評価した。
【００５６】
ｄ．ＰＧＣ−１α発現
分化したＣ２Ｃ１２細胞でのＰＧＣ−１α合成に対するクルクミン処理の効果を評価するために、マウスＰＧＣ−１αＥＬＩＳＡ法（酵素結合免疫吸着法）キット（ＭｙＢｉｏＳｏｕｒｃｅ社）を用いた。このキットは、抗体特異的コート９６ウェルプレートを使用して細胞培養上清中のマウスＰＧＣ−１α濃度を定量測定できる。標準物質及び試料をコートプレートに添加すると、試料に含まれるあらゆるＰＧＣ−１αが固定された抗体に結合した。未結合の抗体を除去した後、ＰＧＣ−１αに特異的なビオチン結合抗体をウェルに添加した。次に、ホースラディッシュペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）結合ストレプトアビジンをウェルに添加した。ウェルを再度洗浄してから、発色基質溶液を添加した。ＰＧＣ−１α結合量に比例して発色が生じた。その後、色強度をマイクロプレートリーダーを使用して吸光度４５０ｎｍで読み取った。その後、ブランク補正済みの未知試料タンパク質濃度を既知の標準曲線から推定した。
【００５７】
実施例６：げっ歯類におけるクルクミン組成物のインビボ評価
３８匹の雄性ウィスターラット（週齢：８週齢、体重：１８０±２０ｇ）を１２：１２時間（ｈ）明暗周期の２２℃の制御環境下に置き、ラット用固形飼料と水を自由摂取させた。全ての実験は、アメリカ国立衛生研究所の「実験動物の管理と使用に関する指針」（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ’ｓ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ａｎｉｍａｌｓ）に従って行い、獣医療研究機関の倫理委員会（Ｅｔｈｉｃｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）に承認されたものである。
【００５８】
動物はランダムに以下の４つの群に分けた。
（ｉ）コントロール群［運動なし］（Ｃ）
（ｉｉ）コントロール飼料＋クルクミン処理群［運動なし］
（ｉｉｉ）コントロール飼料＋身体運動群
（ｉｖ）コントロール飼料＋身体運動及びクルクミン処理群（ＥＳ）
【００５９】
クルクミン含有組成物１００ｍｇ／ｋｇ（クルクミノイド約２０ｍｇ含有）を６週間にわたって経口栄養補助剤として毎日投与した。
【００６０】
クルクミン含有水溶性組成物１００ｍｇ／ｋｇ（クルクミノイド約２０ｍｇ含有）という用量は、本明細書に記載の典型的組成物及び本明細書に記載の治療方法で投与される典型的組成物の投与量の一例にすぎないことを理解されたい。いくつかの実施形態では、例えば投与量が１００ｍｇ／ｋｇの場合、残りの８０ｍｇに１以上の親水性担体（例えばポリビニルピロリドン等）約６５〜７０ｍｇ、１以上の抗酸化剤（例えばリモネン及び／又はパルミチン酸アスコルビル等）約４〜８ｍｇ及び１以上の脂肪（例えばトコフェロール等）約４〜８ｍｇが含まれてもよい。なお、これらの相対量及び例示に制限されるものではなく、１００ｍｇ／ｋｇの投与量又は他の投与量の範囲内の他の好適な量を使用してもよく、また、上記親水性担体、抗酸化剤及び脂肪の例として他のものも使用でき、他の成分を含んでいてもよいことを理解されたい。
【００６１】
「クルクミン」とは、一般にクルクミン、メトキシクルクミン、デメトキシクルクミン及びビスデメトキシクルクミンという成分が含まれる「クルクミノイド」の範囲に包含されると解釈されることを理解されたい。「クルクミン」と呼ばれ得る市販品は、これらの成分を有し得る。本明細書において「クルクミン組成物」は、クルクミン、メトキシクルクミン、デメトキシクルクミン及びビスデメトキシクルクミン等の全てのクルクミノイドを含むことを理解されたい。
【００６２】
また、ジアリールヘプタノイドは、クルクミノイド（例えばクルクミン）が属する化合物クラスとして考慮されることを理解されたい。ショウガから得られるものなど、他のジアリールヘプタノイドは、クルクミノイド（例えばクルクミン）と同様な特性を有し得る。本明細書ではクルクミノイド（例えばクルクミン）が詳細に説明されるが、同様な又は同一の生物学的特性及び効果を有し得る他のジアリールヘプタノイドも存在し、それらを本明細書に記載の組成物で用いてもよく、本明細書に記載の治療方法で使用してもよいことを理解されたい。
【００６３】
ＡＭＰ活性化プロテインキナーゼ（ＡＭＰＫ）、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーター１α（ＰＧＣ−１α）（有酸素パフォーマンスを増加）、核呼吸因子１（ＮＲＦ１）、ミトコンドリア転写因子Ａ（ＴＦＡＭ）及びサーチュイン類というパラメーターを測定した。これらのパラメーターは、運動による適応応答において重要な役割を担うと示唆される。
【００６４】
ＳＩＲＴ１は代謝の重要な制御因子である。ＳＩＲＴ１は、ＰＧＣ−１α、ＦＯＸＯ１及びｐ５３等の重要な転写因子の活性を制御する。
【００６５】
炎症マーカーとしては、例えば乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）、クレアチンキナーゼ（ＣＫ）及び乳酸塩が挙げられる。クルクミンは、これらの炎症マーカーの濃度を低下させる。
【００６６】
筋肉のマロンジアルデヒド（ＭＤＡ）、スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、グルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰｘ）及びグルタチオン（ＧＳＨ）等の抗酸化酵素の濃度を本試験で評価する。
【００６７】
クルクミンは、脂肪酸貯蔵及びグルコース代謝の制御に不可欠なＰＰＡＲγ受容体（ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ）を活性化する。ＰＰＡＲγによって活性化された遺伝子は、更に脂肪細胞による脂質摂取及び脂肪生成を促進する。
【００６８】
結果：
１．Ｃ２Ｃ１２細胞のインビトロ評価
ａ．ミトコンドリア酸素消費量
本明細書に記載のクルクミン組成物１０ｕｇ／ｍｌによって、ミトコンドリア酸素消費量が１８％増加した。この結果は、水溶性クルクミン組成物がミトコンドリア酸素消費量に対して顕著な効果を有することを示唆する（表１）。以下に報告した結果は、実施例１〜４、特に実施例２に関連する知見と一致する。
【００６９】
【表１】
2017516764.tif 000003
【００７０】
ｂ．ミトコンドリア質量
本明細書に記載のクルクミン組成物を１０ｕｇ／ｍｌで使用することで、ミトコンドリア質量が１４．４１％増加した。
【００７１】
【表２】
2017516764.tif 000004
【００７２】
ｃ．ＰＧＣ−１α発現
Ｃ２Ｃ１２筋細胞をクルクミン組成物１０ｕｇ／ｍｌで処理すると、ＰＧＣ−１αの発現が顕著に増加したが、これはミトコンドリア生合成が増加したことを示唆する。
【００７３】
【表３】
2017516764.tif 000005
【００７４】
ｄ．ＰＰＡＲγに対するクルクミン組成物の効果
本明細書に記載のクルクミン含有水溶性組成物（クルクミン組成物）は、インビトロモデルである図１のグラフに示されるようにＰＰＡＲγを顕著に活性化できる。
【００７５】
この効果は、例えば炎症反応、血管収縮、細胞移動、コレステロール流出、泡沫細胞形成、細胞動員及び活性化、血栓症、プラーク安定性、及び／又は、脂肪細胞における脂質及びグルコース代謝の制御を低減するのに役立ち得る。上記試験で使用した陽性コントロールはロシグリタゾンである（図１参照）。
【００７６】
２．クルクミン組成物のインビボ評価
以下に報告したデータは、上記インビボ試験の結果及び得られた効果を示す。
【００７７】
ａ．ラットモデルにおけるコレステロール濃度に対するクルクミン組成物の効果
１２週齢の雄性ウィスターラット（Ｎ＝８〜１０／群）を用いて試験を行った。４つの群を以下の通り定義した。
（１）運動なしのコントロール群
（２）運動ありのコントロール群
（３）運動なしのクルクミン組成物群
（４）運動ありのクルクミン組成物群
【００７８】
用量：１００ｍｇ／ｋｇ（クルクミノイド約２０ｍｇ含有）。
【００７９】
クルクミン組成物は、対象に運動させつつ投与すると、運動させなかった対象と比較してコレステロール濃度を低下させる。
【００８０】
【表４】
2017516764.tif 000006
【００８１】
ｂ．運動時間及びパフォーマンスに対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物を運動活動中のラットに投与すると、該クルクミン組成物は運動時間及びパフォーマンスを改善する。
【００８２】
【表５】
2017516764.tif 000007
【００８３】
クルクミン組成物は炎症を軽減でき、運動は筋線維損傷、炎症、遅発性筋痛（ＤＯＭＳ）及び様々な機能障害をもたらす。現在では、これらの筋損傷運動に対する反応の多くは、運動中の筋肉、血漿及び脳における炎症性サイトカインの大幅な増加によって引き起こされて、運動による筋損傷に関連するパフォーマンス障害に対処すると考えられている。クルクミンの抗炎症特性の分子基盤は、転写因子、増殖制御因子及び細胞シグナル伝達分子等のいくつかのターゲットに対する効果に関係している。クルクミンは、様々な炎症制御因子の活性に直接影響を与えると報告されている。該試験から、筋損傷を軽減し、痛みや炎症から保護する様々な制御経路が存在することが分かる。
【００８４】
ｃ．炎症マーカーに対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物を運動するラットに投与すると、炎症反応マーカーが減少する。
【００８５】
【表６】
2017516764.tif 000008
【００８６】
運動は血清酵素活性を上げるが、これらの酵素活性を用いて、筋肉状態及び身体的負荷に対するその生化学的適応を明らかにすることができる。運動直後の乳酸塩濃度は、数日後に感じる筋痛の程度とはほとんど相関していなかった。激しい運動に対するこれらの応答の結果、炎症修復反応が起こって、腫れや痛みが生じ、それらは、損傷の重症度によるが、上記イベントの１〜２日後にピークに達し、数日後には治まる。血清クレアチンキナーゼ（ＣＫ）及び乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）は、骨格筋の身体トレーニングに対する代謝適応の度合いを示す。両酵素とも筋肉代謝に関与し、これら酵素の血清中濃度は通常は非常に低いが、これは細胞の生理学的損傷に起因するものである。集中的な運動の後や筋病理では、これらの濃度はかなり上昇する。ＣＫのモニタリング及びそのアイソザイムの特性決定は、心筋症、脳症及び筋疾患の診断に広く用いられている。血清ＣＫ活性の高まりは、筋細胞膜への損傷の結果である。この損傷は、収縮の期間及び強度に比例すると考えられ、筋痛の重症度に関係する。
【００８７】
ｄ．酸化ストレス及び抗酸化酵素に対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物を運動するラットに投与した場合、この運動するラットへのクルクミン処理によって、酸化ストレス代謝物が減少し、抗酸化酵素が改善することが分かった。
【００８８】
【表７】
2017516764.tif 000009
【００８９】
クルクミン組成物＋運動群では、抗酸化酵素が改善し、酸化ストレスマーカー、マロンジアルデヒド（ＭＤＡ）及び抗酸化防御系（例えばスーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、グルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰＸ）及びグルタチオン（ＧＳＨ））が減少した。
【００９０】
ｅ．クルクミン組成物の安全性プロファイル
【００９１】
【表８】
2017516764.tif 000010
【００９２】
ｆ．ＮＦ−κＢ及びＩκＢに対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物を運動する実験ラットに投与すると、ＮＦ−κＢが減少し、ＩκＢ（Ｂ細胞内κ軽鎖ポリペプチド遺伝子エンハンサーの核因子阻害剤）が増加することが分かった。図２及び図３参照。
【００９３】
図２は、運動によってＮＦ−κＢが活性化したが、運動により活性化したＮＦ−κＢが水溶性クルクミン組成物によって抑制されたことを示す。
【００９４】
図３は、運動によってＩκＢが増加したが、運動とクルクミン組成物との組合せによって筋ＩκＢが顕著に増加したことを示す。
【００９５】
ＮＦ−κＢは、多くの炎症性タンパク質の遺伝子発現を制御する転写因子である。ＮＦ−κＢシグナル伝達の増加は、インスリン作用を低下させ、筋消耗を促進すると考えられている。上記データは、ＮＦ−κＢシグナル伝達経路が筋収縮中に酸化還元感受的に活性化されるが、これが恐らくオキシダント産生の増加によるものであることを示唆している。
【００９６】
ｇ．筋収縮に対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物を運動群ラットに投与すると、筋収縮に対する上記組成物の潜在的利益が示された。図４及び図５参照。
【００９７】
図４は、ＨＳＰ７０発現（７０ｋＤａ熱ショックタンパク質）が筋不活動中に低下するが、クルクミン組成物の投与によって、運動の有無に関わらず、ＨＳＰ７０が増加したことを示す。
【００９８】
評価中、図５から、運動によってミトコンドリア遺伝子発現が増加するが、運動と水溶性クルクミン組成物との組合せによって筋中のミトコンドリア遺伝子発現が向上することが分かった。
【００９９】
ＨＳＰ７０の発現増加は筋線維の完全性の維持に寄与し、筋再生及び回復を促進する。ＨＳＰ７０の損失が、筋萎縮、収縮不全及び再生能低下をもたらす重要なメカニズムであることが証拠によって裏付けられている。
【０１００】
ＨＳＰ７０は、分子シャペロンとして細胞ストレスの指標となり、アポトーシスを防止して細胞恒常性を維持する上で中心的役割を果たし、エネルギー代謝に影響を与え、筋適応に関する細胞過程を促進し、他のシグナル伝達経路と相互作用する。
【０１０１】
運動は、骨格筋ミトコンドリア生合成、融合及び代謝に関与する遺伝子を転写する主要な転写経路にプラスの影響を与える主要ストレスシグナルを活性化する。運動は、骨格ミトコンドリア生合成及び機能を制御する重要な主要ストレスシグナルを刺激する。
【０１０２】
ｈ．抗酸化状態に対するクルクミン組成物の効果
本明細書に記載のクルクミン組成物は、実験ラットに運動させつつ投与すると、抗酸化状態を改善する。図６及び図７参照。
【０１０３】
図６は、クルクミン組成物の投与のみ又は該組成物投与と運動との組合せによって、コントロールラット又は運動のみのラットと比較して、ＴＲＸ−１が顕著に増加したことを示す。チオレドキシン濃度は、クルクミン組成物を運動するラットに投与した場合に最も高くなった。
【０１０４】
クルクミン組成物及びクルクミン組成物と運動との組合せによって、実験ラットのＳＩＲＴ−１が顕著に増加した。図７参照。
【０１０５】
チオレドキシン（ＴＲＸ）等のチオール抗酸化物質は、細胞酸化還元状態を制御する上で重大な役割を果たす。ＴＲＸ−１は、様々なストレスによって誘導される防御タンパク質であり、抗酸化、抗アポトーシス効果を有する。
【０１０６】
サーチュイン類（ＳＩＲＴｓ）等のデアセチラーゼは、ＮＡＤをニコチンアミド（ＮＡＭ）に変換する。ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ（Ｎａｍｐｔ）は、ＮＡＭをＮＡＤに変換して、細胞酸化還元状態及び抗炎症効果の維持に関与するＮＡＤサルベージ経路における律速酵素である。ＳＩＲＴ１はミトコンドリア生合成の制御因子である。
【０１０７】
ｉ．炎症及び酸化ストレスに対するクルクミン組成物の効果
クルクミン組成物の効果を運動していないラットにおいて評価し、激しい運動を行うラットにおけるクルクミン組成物の効果と比較することにより、炎症及び酸化ストレスを調べた。図８及び図９参照。
【０１０８】
図８において、Ｎｒｆ２の増加は、クルクミン組成物が抗炎症効果を有することを示す。図９を参照しても、ＨＯ−１の増加も、クルクミン組成物が抗炎症効果を有することを示す。
【０１０９】
運動によって、精巣細胞の核において、細胞抗酸化系の転写制御因子である核因子赤血球系２関連因子（Ｎｒｆ２）の発現及び活性が増加し、炎症分子のメディエーターである核因子κＢ（ＮＦ−κＢ）の発現及び活性が減少した。
【０１１０】
核因子赤血球系２関連因子２（Ｎｒｆ２）は、細胞保護遺伝子の発現を活性化して細胞適応を可能にすることにより、酸化ストレスから保護する。
【０１１１】
ヘムオキシゲナーゼ１（ＨＯ−１）は、その抗酸化及び抗炎症特性によりタンパク質分解を抑制して、不動化による骨格筋萎縮を軽減する。ＨＯ−１は、主に活性酸素種、炎症性サイトカイン及び高熱によって誘導される抗酸化ストレスタンパク質である。
【０１１２】
ｊ．４型グルコース輸送体に対するクルクミン組成物の効果
ミトコンドリア生合成に対するクルクミン組成物の効果を安静群及び運動群ラットモデルで評価して、運動パフォーマンスを向上させるクルクミンの効果を評価した。図１０及び図１１参照。
【０１１３】
図１０は、Ｇｌｕｔ４（４型グルコース輸送体）が、クルクミン組成物を投与したラットにおいて増加し、クルクミン組成物を投与し、同時に運動も行ったモデルにおいても増加したことを示す。
【０１１４】
運動はグルコース輸送体のＧＬＵＴ４アイソフォームを増加させる。このＧＬＵＴ４の増加は、ミトコンドリア生合成が増加する場合と同じ転写因子のいくつか及び同じシグナルと並行して起こり、それらに媒介される。
【０１１５】
ＧＬＵＴ４は、心臓組織、骨格筋及び脂肪組織に見られるインスリン制御グルコース輸送体である。ＧＬＵＴ４はインスリン制御グルコース処理を担う。ＧＬＵＴ４はインスリンにより制御されることから、インスリンが正しく機能していなければ、ＧＬＵＴ４の役割に支障をきたす。インスリンの主な生理学的作用は、脂肪組織、骨格筋及び心臓においてグルコースの摂取及び貯蔵を増加させることである。
【０１１６】
図１１は、様々な体内マーカーに対する本明細書に記載のクルクミン組成物の効果を示す。
【０１１７】
実施例７：水溶性クルクミン組成物のバイオアベイラビリティー試験
以下の報告データは、本明細書に記載のクルクミン組成物に対して行ったバイオアベイラビリティー比較試験を示す。上記組成物は、クルクミンと、少なくとも１つの医薬的又は栄養医薬的に許容される賦形剤とを使用して製造する。上記賦形剤は、親水性担体、脂肪、抗酸化剤、希釈剤、界面活性剤、可溶化剤等又はそれらの組合せからなる群から選択されるが、それらに限定されない。さらに、上記組成物は、顆粒、ビードレット、タブレット、カプセル、オイル懸濁物、ソフトジェルカプセル等に製剤化することができ、向上した溶解度を示す。
【０１１８】
選択された試験デザインは、釣り合い型非盲検２群２期単回投与バイオアベイラビリティー試験であった。試験のため１２人の健康な被験者を募集し、ターメリック粉末又は抽出物が豊富に含まれた食品の摂取を各期間の２４時間前から避けるよう指示した。試験中、クルクミノイド１ｍｇに相当するクルクミン組成物の単一用量（すなわちカプセル剤形）を投与した。下記の栄養補助剤を試験目的で使用した。
【０１１９】
栄養補助剤１：クルクミン組成物を含むもの（クルクミノイド１ｇｍに相当する５００ｍｇカプセル）であり、クルクミン組成物５００ｍｇのカプセル２つを単回投与した。
【０１２０】
栄養補助剤２：クルクミンＵｌｔｒａｓｏｌ乾燥栄養システム（少なくとも１つの賦形剤（親水性担体等）を使用して製剤化したクルクミン組成物）を含むもの（クルクミノイド１ｇｍに相当する２５０ｍｇカプセル）であり、クルクミンＵｌｔｒａｓｏｌ乾燥栄養システム２５０ｍｇのカプセル４つを単回投与した。
【０１２１】
投与前並びに投与してから１、２、４、６、８及び２４時間後に各被験者から採血した。各時間間隔で採血した血液試料を遠心分離し、血漿中のクルクミンをＨＰＬＣ法で測定した。Ｃｍａｘ、ＡＵＣ、Ｔｍａｘ、Ｔ１／２、Ｋｅｌ及び幾何平均を算出した。
【０１２２】
【表９】
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【０１２３】
両クルクミン組成物及びそれらの投与量は良好な耐容性を示し、試験期間中に副作用は報告されなかった。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月18日(2016.2.18)
【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】
筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善する方法であって、
ヒトの食用として安全で栄養補助剤として有用な組成物を運動する対象に投与して、ミトコンドリア生合成を向上させ、筋酸化ストレスを軽減することを含み、
上記組成物は、クルクミン、親水性担体、脂肪及び抗酸化剤を含み、
上記組成物は、水溶性粉末として、筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善する有効量で投与される、方法。
【請求項２】
上記運動する対象は、運動を行うヒトを含む哺乳類である、請求項１に記載の筋パフォーマンス、持久力及び疲労耐性を改善する方法。
【請求項３】
上記クルクミン組成物の投与は、ミトコンドリア生物量、酸素消費量及びミトコンドリア有酸素能を増加させることにより、ミトコンドリア生合成を向上させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記クルクミンの投与は、上記対象の筋肉の酸化能を高める、請求項４に記載の方法。
【請求項５】
上記クルクミン組成物の投与は、炎症マーカー、炎症性サイトカイン及び酸化ストレス代謝物の放出を低減することにより、筋酸化ストレスを軽減する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記クルクミン組成物の投与は、抗酸化酵素濃度を改善することにより、筋酸化ストレスを軽減する、請求項６に記載の方法。
【請求項７】
上記クルクミン組成物の投与は、乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）、血清クレアチンキナーゼ（ＣＲ）、乳酸塩等から選択される炎症マーカーを低減することにより、筋酸化ストレスを軽減する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記クルクミン組成物の投与は、筋肉のマロンジアルデヒド（ＭＤＡ）、スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、グルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰｘ）及びグルタチオンのうちの１以上を含む抗酸化酵素の濃度を改善することにより、筋酸化ストレスを軽減する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記クルクミン組成物の投与は、ＰＰＡＲγ受容体を活性化して運動パフォーマンスを向上させ、血中の脂肪酸濃度及びコレステロール濃度を制御し、炎症反応を軽減することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
上記クルクミン組成物の投与は、筋線維損傷の低減、遅発性筋痛及び筋肉炎症の低減によって、運動時間及びパフォーマンスを改善する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
上記クルクミン組成物の投与は、上記組成物を上記対象に１日用量として及び／又は少なくとも１週間の間、約０．００２ｍｇ〜２０ｍｇ／ｋｇ体重で投与することを含む、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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