説明

コラーゲン合成促進剤

【課題】 加齢等により低下するコラーゲン合成を促進させる医薬品、栄養食品等が望まれている。すなわち本発明の目的は、コラーゲン合成促進剤を提供することにある。
【解決手段】 本発明によれば、オルニチンまたはその塩を有効成分として含有する、TypeIコラーゲン、TypeIIIコラーゲン、TypeVコラーゲン等のコラーゲン合成促進剤を提供することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コラーゲン合成促進剤に関する。
【背景技術】
【0002】
コラーゲンは結合組織や皮膚、骨、軟骨、腱、歯、血管などほとんどの組織に存在する繊維状のタンパク質であり、細胞外マトリクスの構成成分であるとともに、細胞の足場となって、その増殖や機能の維持に役立っている。
3本のポリペプチド鎖(α鎖)が右巻きに絡み合った3本鎖の構造をしており、主要な繊維成分である。動物組織中のコラーゲンには、遺伝的に異なる20種類以上のTypeが存在する(非特許文献1参照)。このうち軟骨以外の組織ではTypeI、軟骨ではTypeIIコラーゲンがコラーゲンが大部分を占める。一方、TypeIIIコラーゲンは通常TypeIコラーゲンとの共重合体の形で組織中に一定量存在する。また、TypeVコラーゲンも組織中の量はごくわずかであるものの、TypeIコラーゲンとの共重合体を構成しており、コラーゲン繊維形成の開始時に重要な役割を果たす事が報告されている(非特許文献2参照)。
【0003】
骨では基質タンパク質の約90%を占めており、骨の石灰化の基質として重要な役割を果たしている。加齢などにより、コラーゲン量が減少することによって、骨粗鬆症の発症要因となる。
生体内のコラーゲン合成を促進する物質としては、ローヤルゼリー抽出物(特許文献1参照)、キク科ヤーコン抽出物(特許文献2参照)、ミロバラン果実抽出物(特許文献3参照)などが報告されている。
【0004】
オルニチンには、寝つきまたは寝起き改善作用(特許文献4参照)、美肌作用(非特許文献3参照)、創傷治癒促進作用(非特許文献4参照)等を有することが知られている。
しかしながら、オルニチンにより、コラーゲン合成を促進することは知られていない。
【非特許文献1】「バイオケミカル ジャーナル(Biochemical Journal)」、 1996年、第316巻、p.1−11
【非特許文献2】「ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(Journal of Biological Chemistry)」、2004年、第279巻、第51号、 p.53331−53337
【非特許文献3】「日経ヘルス7月号」、2005年、第8巻、第17号、p.14
【非特許文献4】「ザ ジャーナル オブ サージカル リサーチ(The Journal of surgical research)」、2002年、第106巻、第2号、p.299−302
【特許文献1】特開2006−290813号公報
【特許文献2】特開2006−273756号公報
【特許文献3】特開2006−265120号公報
【特許文献4】特開2006−342148号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、コラーゲン合成促進剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、以下(1)〜(2)に関する。
(1)オルニチンまたはその塩を有効成分として含有するコラーゲン合成促進剤。
(2)コラーゲンが、TypeIコラーゲン、TypeIIIコラーゲンおよびTypeVコラーゲンからなる群から選ばれる1以上のものである、上記(1)のコラーゲン合成促進剤。
【発明の効果】
【0007】
本発明により、オルニチンまたはその塩を有効成分として含有する、コラーゲン合成促進剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明で用いられるオルニチンとしては、L-オルニチンおよびD-オルニチンがあげられるが、L-オルニチンが好ましい。
オルニチンは、化学的に合成する方法、発酵生産する方法等により取得することができる。また、オルニチンは、市販品を購入することにより取得することもできる。
L-オルニチンを化学的に合成する方法としては、例えば、Coll.Czechoslov.Chem.Commun.,24,1993(1959)に記載の方法があげられる。
【0009】
L-オルニチンを発酵生産する方法としては、例えば、特開昭53−24096号公報、特開昭61−119194号公報に記載の方法があげられる。
また、L-オルニチンおよびD-オルニチンは、シグマ−アルドリッチ社等より購入することもできる。
オルニチンの塩としては、酸付加塩、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン付加塩、アミノ酸付加塩等があげられる。
【0010】
酸付加塩としては、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩、乳酸塩、α−ケトグルタル酸塩、グルコン酸塩、カプリル酸塩等の有機酸塩があげられる。
金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、亜鉛塩等があげられる。
【0011】
アンモニウム塩としては、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム等の塩があげられる。有機アミン付加塩としては、モルホリン、ピペリジン等の塩があげられる。
アミノ酸付加塩としては、グリシン、フェニルアラニン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸等の塩があげられる。
上記のオルニチンの塩のうち、塩酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩、α−ケトグルタル酸塩、アスパラギン酸塩が好ましく用いられるが、他の塩、または2以上の塩を適宜組み合わせて用いてもよい。
【0012】
本発明のコラーゲン合成促進剤には、オルニチンまたはその塩に加え、適宜、各用途に適した添加剤を含有させることができる。該添加剤としては、例えば、バリン、ロイシン、イソロイシン、アルギニン、リジン、グルタミン、アラニン、セリン、グリシン、システイン、スレオニン等のアミノ酸等があげられる。
本発明のコラーゲン合成促進剤は、オルニチンまたはその塩を含有し、必要に応じて薬理学的に許容される一種または二種以上の担体、さらに必要に応じて他の治療のための有効成分を含有していてもよい。
【0013】
本発明のコラーゲン合成促進剤は、オルニチンまたはその塩を必要に応じ担体等と一緒に混合し、製剤学の技術分野においてよく知られている任意の方法により製造することができる。
製剤の投与形態は、治療に際し最も効果的なものを使用するのが望ましく、経口投与または、例えば静脈内、腹膜内もしくは皮下投与等の非経口投与をあげることができるが、経口投与が好ましい。
【0014】
投与する剤形としては、例えば錠剤、散剤、顆粒剤、丸剤、縣濁剤、乳剤、浸剤・煎剤、カプセル剤、シロップ剤、液剤、エリキシル剤、エキス剤、チンキ剤、流エキス剤等の経口剤、注射剤、点滴剤、クリーム剤、坐剤等の非経口剤のいずれでもよいが、経口剤として好適に用いられる。
本発明のコラーゲン合成促進剤を製剤化する際には、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、分散剤、懸濁剤、乳化剤、希釈剤、緩衝剤、抗酸化剤、細菌抑制剤等の添加剤を用いることができる。
【0015】
経口投与に適当な、例えばシロップ剤等の液体調製物である場合は、水、蔗糖、ソルビトール、果糖等の糖類、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、ごま油、オリーブ油、大豆油等の油類、p−ヒドロキシ安息香酸エステル類等の防腐剤、ストロベリーフレーバー、ペパーミント等のフレーバー類などを添加して、製剤化することができる。
【0016】
また、経口投与に適当な、例えば錠剤、散剤、顆粒剤等の場合には、乳糖、白糖、ブドウ糖、蔗糖、マンニトール、ソルビトール等の糖類、バレイショ、コムギ、トウモロコシ等の澱粉、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム等の無機物、カンゾウ末、ゲンチアナ末等の植物末等の賦形剤、澱粉、寒天、ゼラチン末、結晶セルロース、カルメロースナトリウム、カルメロースカルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、アルギン酸ナトリウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、タルク、水素添加植物油、マクロゴール、シリコン油等の滑沢剤、ポリビニールアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルメロース、ゼラチン、澱粉のり液等の結合剤、脂肪酸エステル等の界面活性剤、グリセリン等の可塑剤などを添加して、製剤化することができる。
【0017】
また、経口投与に適当な製剤には、一般に飲食品に用いられる添加剤、例えば甘味料、着色料、保存料、増粘安定剤、酸化防止剤、発色剤、漂白剤、防かび剤、ガムベース、苦味料、酵素、光沢剤、酸味料、調味料、乳化剤、強化剤、製造用剤、香料、香辛料抽出物等が添加されてもよい。
経口投与に適当な製剤は、そのまま、または例えば粉末食品、シート状食品、瓶詰め食品、缶詰食品、レトルト食品、カプセル食品、タブレット状食品、流動食品、ドリンク剤等の形態として皮膚コラーゲン合成促進用の健康食品、機能性食品、栄養補助食品、特定保健用食品等の飲食品として用いてもよい。
【0018】
非経口投与に適当な、例えば注射剤は、好ましくは受容者の血液と等張であるオルニチンまたはその塩を含む滅菌水性剤からなる。例えば、注射剤の場合は、塩溶液、ブドウ糖溶液または塩溶液とブドウ糖溶液の混合物からなる担体等を用いて注射用の溶液を調製する。
また、これら非経口剤においても、経口剤で例示した希釈剤、防腐剤、フレーバー類、賦形剤、崩壊剤、潤沢剤、結合剤、界面活性剤、可塑剤などから選択される1種またはそれ以上の補助成分を添加してもよい。
【0019】
本発明のコラーゲン合成促進剤中のオルニチンまたはその塩の濃度は、製剤の種類、当該製剤の投与により期待する効果等に応じて適宜選択されるが、オルニチンまたはその塩として、通常は0.1〜90重量%、好ましくは0.5〜80重量%、特に好ましくは1〜70重量%である。
本発明の製剤の投与量および投与回数は、投与形態、投与される者の年齢、体重等に応じて異なるが、成人に対し一日あたりオルニチンまたはその塩として、通常は50mg〜30g、好ましくは100mg〜10g、特に好ましくは200mg〜3gとなるように、1日に1回ないし数回に分けて投与する。投与期間は、特に限定されないが、通常は1日間〜1年間、好ましくは1週間〜3ケ月間である。
【0020】
なお、本発明の製剤は、ヒトだけでなく、ヒト以外の動物(以下、非ヒト動物と略す)に対しても使用することができる。非ヒト動物としては、ほ乳類、は虫類、両生類、魚類等、ヒト以外の動物をあげることができる。
本発明のコラーゲン合成促進剤を非ヒト動物に投与する場合の投与量および投与回数は、投与形態、動物の年齢、種類等により異なるが、体重1Kg1日当たり、オルニチンまたはその塩として、通常は5mg〜3000mg、好ましくは10mg〜1000mg、特に好ましくは20mg〜300mgとなるように、一日一回ないし数回投与する。投与期間は、特に限定されないが、通常は1日間〜1年間、好ましくは1週間〜3ケ月間である。
【0021】
以下に、オルニチンの経口摂取によるコラーゲン合成促進効果を調べた試験例を示す。
試験例
6週齢のWistar系雄ラット10匹を1週間の予備飼育後、2群に分け、13%カゼインを含む通常の食餌(対照群)、あるいは12%カゼインに1%オルニチン塩酸塩を含む食餌(オルニチン群)を各ラットにつき1日当たり20gを一週間自由摂取させた。各食餌の組成は表1に示す。期間中は10時から18時まで制限給餌とし、水は自由に摂取させた。実験食開始後8日目に各食餌を2時間摂食させ、その後1時間餌を取り除いた。ネンブタール深麻酔下で解剖を行い、皮膚組織を採取し、液体窒素で急速凍結した。
【表1】

【0022】
各個体の皮膚組織より総RNAを抽出したのち、各群5匹の総RNAを等量混合し、Affymetrix社規定の方法に準拠してmRNAを調製した。DNAチップ「Rat Genome 230 2.0 Array」(Affymetrix社製)を用いて、遺伝子発現量(mRNA量)を解析した。DNAマイクロアレイ解析は、J. Nutr. 132, 3632-3637 (2002)に記載の方法に従って行った。
解析の結果は、各コラーゲン遺伝子のmRNA量をβ-アクチンのmRNA量(内部標準)で割り、対照群の値を1として示した(図1)。オルニチン群で1.5倍以上発現が変化した遺伝子のうち、コラーゲン遺伝子に注目したところ、主要なコラーゲンであるTypeIコラーゲンの2つの構成因子の遺伝子(Col1α1およびCol1α2)の発現上昇、TypeIコラーゲンに次いで含量が多いコラーゲンであるTypeIIIコラーゲンの構成因子の遺伝子(Col3α1)の発現上昇、含量は少ないがコラーゲン線維の形成に重要な役割を担うType Vコラーゲンの構成因子の遺伝子(Col5α1)の発現上昇が認められた。
【0023】
次にこれら4つの遺伝子の発現について、DNAマイクロアレイの結果を確認する目的で、同じ総RNAサンプルを用いて、リアルタイムPCRによるmRNAの定量を実施した(Light Cycler ST300, Roche社)。総RNAよりcDNAを合成した後、「QuantiTect SYBR Green PCR Kit」(QIAGEN社製)を用いてサンプルを調製し、変性(94℃、15秒)、アニーリング(60℃、30秒)、及び、伸長(72℃、15秒)の35サイクルでPCR反応を行った。Col1α1遺伝子発現量の測定は、配列番号1および配列番号2でそれぞれ表される塩基配列からなるDNAを、Col1α2遺伝子発現量の測定は、配列番号3および配列番号4でそれぞれ表される塩基配列からなるDNAを、Col3α1遺伝子発現量の測定は、配列番号5および配列番号6でそれぞれ表される塩基配列からなるDNAを、Col5α1遺伝子発現量の測定は、配列番号7および配列番号8でそれぞれ表される塩基配列からなるDNAを、β-actin遺伝子発現量の測定は、配列番号9および配列番号10でそれぞれ表される塩基配列からなるDNAをそれぞれプライマーセットとして用いた。
【0024】
解析結果は、各コラーゲン遺伝子のmRNA量をβ-アクチンmRNA量(内部標準)で割り、対照群の値を1として示した(図2)。2群間の有意差検定はstudent’s t-testを行い、危険率5%以下を有意差とした。オルニチン群では、Col1α1、Col1α2、Col3α1、Col5α1それぞれについて、対照群に比べて2.1倍、2.3倍、2.0倍、2.0倍と有意な増加を示した(P<0.05)。
【0025】
以上の結果よりオルニチンには、コラーゲン遺伝子の発現を上昇させ、コラーゲン合成を促進させる作用があることが明らかとなった。
以下に、本発明の実施例を示す。
【実施例1】
【0026】
オルニチンを含有する錠剤の製造
オルニチン塩酸塩136.2kg(製品名:L-オルニチン塩酸塩、協和発酵工業社製)、微結晶セルロース36.0kg(製品名:アビセルFD101、旭化成ケミカルズ社製)、ショ糖脂肪酸エステル6.6kg(製品名:DKエステルF-20W、第一工業製薬社製)、リン酸カルシウム1.2kg(製品名:リン酸三カルシウム、太平化学産業社製)およびβ-シクロデキストリン20.0kg(製品名:セルデックスB-100、日本食品化工社製)を、コニカルブレンダー(CB-1200ブレンダー、日本乾燥機株式会社製)を用いて混合した。得られた混合物をロータリー圧縮成形機(VIRGO524SS1AY、菊水制作所社製)を用いて、圧縮成形圧10kNで圧縮成形して、直径8mm、250mgの錠剤を製造した。
【実施例2】
【0027】
オルニチンを含有する腸溶カプセルの製造
実施例1で調製した混合物20kgと0.2kgの二酸化ケイ素とを混合攪拌して得られた混合物をカプセル充填機に投入し、ゼラチン製2号ハードカプセル20000錠に充填し、ハードカプセルを得た。得られたハードカプセルの表面を、ハイコーターHCT-48型(フロイント産業社製)により、ツェイン溶液を用いてコーティングし、腸溶カプセル20000錠を製造した。
【実施例3】
【0028】
オルニチンを含有する腸溶錠剤の製造
実施例1で調製した錠剤の表面を、ハイコーターHCT-48型(フロイント産業社製)により、シェラック溶液を用いてコーティングし、腸溶錠剤を製造した。
【実施例4】
【0029】
オルニチンを含有する飲料の製造
オルニチン塩酸塩1.28kg(製品名:L-オルニチン塩酸塩、協和発酵社製)、エリスリトール3kg(日研化学社製)、クエン酸0.05kg(協和ハイフーズ社製)、人工甘味料3g、香料0.06kgを液温70℃で水50Lに攪拌溶解し、クエン酸でpHを3.3に調整後、プレート殺菌を用いて滅菌して瓶に充填後、パストライザー殺菌し、オルニチン飲料を製造した。
比較例1
実施例1におけるオルニチン塩酸塩の代りに同量の乳糖を使用して、オルニチンを含有しない錠剤を製造した。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、DNAマイクロアレイ法を用いた、オルニチンによるコラーゲン遺伝子の発現促進作用を示すグラフである。
【図2】図2は、リアルタイムPCR法を用いた、オルニチンによるコラーゲン遺伝子の発現促進作用を示すグラフである。
【配列表フリーテキスト】
【0031】
配列番号1−人工配列の説明:合成DNA
配列番号2−人工配列の説明:合成DNA
配列番号3−人工配列の説明:合成DNA
配列番号4−人工配列の説明:合成DNA
配列番号5−人工配列の説明:合成DNA
配列番号6−人工配列の説明:合成DNA
配列番号7−人工配列の説明:合成DNA
配列番号8−人工配列の説明:合成DNA
配列番号9−人工配列の説明:合成DNA
配列番号10−人工配列の説明:合成DNA

【特許請求の範囲】
【請求項1】
オルニチンまたはその塩を有効成分として含有するコラーゲン合成促進剤。
【請求項2】
コラーゲンが、TypeIコラーゲン、TypeIIIコラーゲンおよびTypeVコラーゲンからなる群から選ばれる1以上のものである、請求項1記載のコラーゲン合成促進剤。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−214232(P2008−214232A)
【公開日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−52134(P2007−52134)
【出願日】平成19年3月2日(2007.3.2)
【出願人】(000001029)協和醗酵工業株式会社 (276)
【Fターム(参考)】