説明

塩味を増強するための化合物および方法

本発明は、ヒトの味覚における塩化ナトリウムの塩味強度を増加させる化合物を対象とする。これらの化合物を含む組成物および食物をまた記載する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願についての相互参照
本出願により、2010年2月4日に出願され、参照によりその全体が本願に組み込まれる、米国仮特許出願シリアル番号61/301,419に対する優先権の利益を主張する。
【0002】
本発明は、ヒトの味覚における塩化ナトリウムの塩味強度を増加させる化合物を対象とする。
【背景技術】
【0003】
5つの基本味がある:甘味、苦味、うま味、酸味および塩味である。塩味は、一般的に、塩化ナトリウムまたは他のナトリウム塩の添加および/または存在により食材(foodstuff)に付与される、主にナトリウムイオンの存在により作り出される。ナトリウムは、塩味を作り出すことに加え、食物(food)の風味を増強する。結果として、調理済み食物は、典型的に高レベルのナトリウムを含む。
【0004】
ナトリウムは、食材に所望の味覚特性を付与する一方、食生活における過剰なナトリウムは、高血圧および心疾患などの健康問題につながり得る。実際に、潜在的に危険な状態にある個体群は、一般的に、彼らのナトリウムの食事摂取量を制限するように忠告される。残念ながら、食材中のナトリウム量の減少は、一般的に、おいしい食品がより少なくなるという結果をもたらす。
【0005】
食物または飲料中のナトリウム含有量を減少させる1つの方法は、ナトリウムを、他の塩味イオン塩で置き換えることである。通常カリウム塩を含有する、低ナトリウム「塩代用品」が開発されてきた。これらの製品のいずれも、それらが許容し得る塩味に欠けるため、本物のナトリウム塩味代用品ではない。かかる「オフテイスト」は、コンプライアンスを困難にする。さらに、これらの製品の使用が、理論的に食事によるナトリウムの減少を役立ち得る一方、これらの製品の使用に関連した、高カリウム血症(上昇した血中カリウム)のリスクがある。塩味の受容体が、ナトリウム特異的イオンチャネルであることが多いため、非ナトリウム塩味代用品を同定することは困難である。
【0006】
ナトリウム含有量を減少させる他の方法は、化合物自体の塩味を有しない一方で、より少ないナトリウムが必要とされ、食材の塩味強度を維持するように、味覚受容体上で作用し、ナトリウムの塩味を増強する前記化合物を同定することであろう。よって、ナトリウム、特に塩化ナトリウムの塩味強度を増加させる化合物が必要である。
【発明の概要】
【0007】
本発明は、食材における、特に塩化ナトリウムの形態のナトリウムの塩味強度を、式Iで表される化合物またはその塩形態を食材に添加することにより増加させる方法を対象とする。
【0008】
【化1】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである。
【0009】
好ましくは塩化ナトリウムの形態での、ナトリウムの塩味強度を増加させる式Iで表される化合物もまた、本発明の範囲内である。
また本発明の範囲内であるのは、好ましくは塩化ナトリウムの形態でのナトリウムおよび式Iで表される化合物からなる、または本質的にそれらからなる組成物である。増加した塩味強度を有し、食材および式Iで表される化合物を含む、食品(food product)をまた記載する。ヒトにおけるナトリウムの食事摂取量を減少させる方法をまた記載する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は、本発明の化合物を使用して、塩味強度を増加させることを描いた柱状図である。
【図2】図2は、N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド(中心化合物)の、上皮性ナトリウムチャネル(ENaC)サブユニット デルタ/ベータ/ガンマの転写産物で形質転換された卵母細胞に対する活性を描いている。
【0011】
例示的態様の詳細の説明
式Iで表される化合物、またはその塩:
【化2】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
が、食材に添加された場合に、ナトリウムの、特に塩化ナトリウムの塩味強度を増加させることが見出された。
【0012】
本明細書において使用されるように、「食材」は、ナトリウムを含む食物として使用され得るか、または使用のために調製され得る、あらゆる物質を指す。特に塩化ナトリウムの形態での、ナトリウムは、食材中に固有に存在していてもよく、または食材に添加されてもよい。ナトリウムが食材に添加される場合には、式Iで表される化合物の添加前に、式Iで表される化合物の添加後に、式Iで表される化合物とおよそ同時に、または食材の消費の前のいつでも、ナトリウムを添加することができる。本発明の好ましい食材には、ポテトチップス、トルティーヤチップス、プレッツェル、ポップコーン、スープ、ケチャップ、マスタード、野菜、果物、チョコレート、キャンディー、冷凍ディナー、ピザなどが含まれる。
【0013】
式Iで表される化合物は、それ自体は塩味が全くないか、ほとんどない。それにもかかわらず、ナトリウム、例えば塩化ナトリウムと組み合わせると、ナトリウムの塩味強度が著しく増加する。したがって、食材における塩味強度の特定のレベルを達成するために、より少ないナトリウムが必要とされ、これにより食事摂取ナトリウムの減少につながり得る。
【0014】
好ましい式Iで表される化合物は、nが2であるものである。他の好ましい化合物には、mが、1、2、3、4または5であるものが含まれる。他の好ましい化合物において、mは、1である。なお他の化合物において、mは、2である。更に他において、mは、3であるか、またはmは、4である。他の態様において、mは、5である。
【0015】
好ましくは、式Iで表される化合物には、Rが、C1〜10直鎖状またはC1〜10分枝状アルキルが含まれる。好ましいアルキル基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチルおよびヘキシルが含まれる。好ましくは、Rは、プロピルである。より好ましくは、Rは、イソプロピルである。他の態様において、Rは、グアニジニウム(−NH−C(=NH)−NH)である。
【0016】
本発明の使用のための式Iで表される化合物の例は、N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド:
【化3】

である。
【0017】
他の好ましい式Iで表される化合物には、
【化4】

が含まれる。
【0018】
増加した塩味強度を有する食品もまた本発明の範囲内である。かかる食品は、食材および式Iで表される化合物を含み、ここで式Iで表される化合物は、食材中で、好ましくは塩化ナトリウムの形態で、ナトリウムの塩味強度を増加させるのに十分な量で存在する。食材中でナトリウムの塩味強度を増加させるのに十分な、式Iで表される化合物の量を、当業者は、本明細書中に記載の例を参照することにより、および日常的な実験(routine experimentation)を用いて確定することができる。かかる食品には、固有にナトリウムが含まれる。代替的に、好ましくは塩化ナトリウムの形態で、ナトリウムを、食品の消費前に食材に添加することができる。
【0019】
過剰量の食事摂取ナトリウムが、高血圧および心臓病の要因であり、潜在的に危険な状態にある個体群が、それらの食事摂取ナトリウムを制限することを促されることは周知である。本発明が、食材中で、好ましくは塩化ナトリウムの形態で、ナトリウムの塩味強度を増加させるため、食材における塩味強度の特定のレベルを達成するために、より少ないナトリウムが必要でありながら、本発明の使用は、ヒトにおける食事摂取ナトリウムの減少につながり得る。食材および式Iで表される化合物を含む、本発明の食品の消費は、食材を含み、式Iで表される化合物を含まない食品に代わりに、食事摂取ナトリウム総量の減少につながるであろう。
【0020】
好ましくは塩化ナトリウムの形態でのナトリウムおよび式Iで表される化合物を含む、それらからなる、または本質的にそれらからなる組成物もまた本発明の範囲内である。かかる組成物には、ナトリウムおよび式Iで表される化合物に加えて、他の食品添加物が含まれ得る。かかる食品添加物は、本発明の基本的で新規な特性に実質的に影響を与えずに、組成物の扱いまたは体裁を改善することができる。食品添加物は、当該技術分野において周知である。例えば、かかる組成物には、栄養価に影響せずに食物の体積を増加させるために製品に添加される、スターチなどの増量剤が含まれ得る。他の添加物には、凝固防止剤、酸化防止剤および着色剤が含まれる。
【0021】
式Iで表される化合物を、当業者に周知の方法により調製することができる。好ましい合成方法を、スキーム1に記載する。
【化5】

本発明は、本明細書中に記載し、例証する態様に限定されないが、添付の特許請求の範囲の範囲内での変法および修正が可能である。
【0022】

N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドの合成
【化6】

磁気撹拌子、窒素注入口および簡易蒸留装置(set−up)を備えた反応フラスコに、エチル4−メチルペンタノアート(Sigma Aldrich, St. Louis, MO)(112.67g,781mmol)および2−アミノエタノール(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)(73.38g,1201mmol)を充填した。混合物を、反応中に生成したエタノールを同時除去しながら、10.5時間還流加熱した。
【0023】
室温まで冷却した後、混合物を、酢酸エチル(500mL)で希釈し、5%の塩酸(3×200mL)で洗浄した。合わせた水層を、酢酸エチル(3×200mL)で逆抽出した。合わせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(150mL)およびブライン(100mL)で洗浄し、無水MgSOで乾燥し、真空中で乾燥した。残渣の真空乾燥により、所望の生成物を、収率42%および純度>95%で得た(bp 142℃/0.32mbar)。
【数1】

【0024】
卵母細胞におけるN−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドの試験
カエルのアフリカツメガエル(Xenopus laevis)は、外来遺伝子が、そのタンパク質翻訳システム中に組み込まれることを可能にすることにおいて特に好都合である(obliging)、卵母細胞を産生する。次いで卵は、、注入された相補RNA(cRNA)によりコードされたこの外来タンパク質を生成する。卵母細胞は、ステージ5または6の時点で、メスのアフリカツメガエルから採取され、(トリプシンを使用して)濾胞除去され、低ナトリウム培地に配置される。一晩培養した後、卵に、関心のあるタンパク質のcRNAを注入する。
【0025】
塩味の主要な「受容体」の1つが、ENaCであるという証拠がある。このチャネルは、3つの異なるペプチドの複合体であるヘテロ三量体として機能する。形質転換された卵を、次いで4〜6日間培養する。調査の終了点に応じて、3つ全てのサブユニットを、1つの細胞に発現させるか、または1つのサブユニットを細胞毎に発現させる。細胞の内部機構が、ENaCを細胞膜中に配置させる。これらの調製物を以下のように使用することができる:
1.卵母細胞全体にわたる双電極膜電位固定(Two Electrode Voltage Clamp)(TEVC)が、ENaCを通るイオン束を検知する最も直接的な方法であるが、これは、あらゆるイオン移動に対して応答し、正確な分析にはより望ましくないものとなるが、初期の評価としては極めて有用である。
【0026】
2.パッチクランプを、極めて少数のチャネルを通る極めて少数のイオンを記録するために使用する。手段(approach)は、極めて小さな孔である「パッチピペット」を卵母細胞膜に操作し、ここで、それは膜表面に接触し、引き離した際に、ここでしっかりとピペットの環にくっついた卵母細胞膜の「パッチ」を持ってくる。この方法により、一層の正確性をもたらし、単一のチャネル応答が確かめられることを可能にするが、パッチ内の他の膜タンパク質の存在は、応答を変調し得る。
図2は、増加するN−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド濃度の逐次添加での、ENaCのデルタ、ベータガンマ形態を発現する卵母細胞の応答を示す。X軸は時間であり、Y軸は内向き電流であり、より低い偏向は、より大きなチャネル開口を示す。
【0027】
N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドにより、卵母細胞におけるナトリウム電流の増強を生じた(ここでは、チャネル開口を示すために下方偏向を使用する)。高い感受性を表すこの内向き電流(追跡した値は、ナノモルである)は、完全に可逆的であり、ベースライン状態から始まった(すなわち、我々は、チャネルが開口することを確かめるために、該チャネルを部分的に阻害することを必要としなかった)。これらの結果は、4−メチル−ペンタン酸(2−ヒドロキシ−エチル)−アミドが、塩味の増強剤として作用し得ることを示唆した。
【0028】
脂質二重層におけるN−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドの試験
卵母細胞または他の細胞株のそれらのものによるタンパク質の妨害のないENaCのみを調査するための1つの方法は、細胞株からのタンパク質としての各サブユニットを発現させ、各サブユニットを精製することである。3種のサブユニットを所望の比に再構成し、脂質二重層中に混ぜる。典型的な方法は、本明細書中に参照により組み込まれる、米国公開出願番号2008-0108148に記載されている。
【0029】
N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドの塩味増強特性の心理物理学的評価
121の対象がこの調査に参加した。彼らは、5つの様式(modality)(甘味、苦味、うま味、酸味および塩味)、様式の使用である特定の課題に精通していた。各対象は、各サンプリングの前のおよび間での、すすぎ液としての大量の水に加え、各々が10mlの液体を有する5個のカップを渡された。対象は、判断を下す前に数秒間サンプルを彼らの口中に保持するよう言われた。対象は、5種全ての溶液を味わい、格付けし、次いで、調査を繰り返した。
【0030】
対象は、強度および様式を格付けした。試験されたサンプルは
1.50mM NaCl
2.75mM NaCl
3.20ppmでのN−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド
4.50mM NaClおよび20ppm N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド
5.75 mM NaClおよび20ppm N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミド
である。
この調査の結果を、図1に描く。図1のX軸に、格付けした5種の溶液の同一性を規定し、Y軸に、幾何平均塩味強度格付けを規定する。
【0031】
エラーバーは、幾何平均誤差である。N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドは、それ自体の塩味をほとんど有しない。平均苦味強度3で、わずかに苦かった(データは示さない)。N−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルペンタンアミドは、100%より多い50mM NaClの塩味およびおよそ35%の75mM NaClの塩味を増強した。対象間の整合性は、エラーバーにより示すように高かった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)で表される化合物またはその塩形態:
【化1】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
を、食材に添加することを含む、食材における塩化ナトリウムの塩味強度を増加させる方法。
【請求項2】
nが、2である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
mが、1である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
mが、2である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項5】
mが、3である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項6】
mが、4である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項7】
mが、5である、請求項1または2に記載の方法。
【請求項8】
Rが、プロピルである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
Rが、イソプロピルである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
Rが、グアニジニウムである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
食材が、本質的に塩化ナトリウムを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
塩化ナトリウムを、式Iで表される化合物の添加の前に食材に添加する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
塩化ナトリウムを、式Iで表される化合物の添加の後に食材に添加する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
塩化ナトリウムを、ヒトが消費する前に食材に添加する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
式Iで表される化合物が:
【化2】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
塩化ナトリウムおよび式I:
【化3】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
で表される化合物から本質的になる組成物。
【請求項17】
食材;および
式I
【化4】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
で表される化合物を含む、増加した塩味強度を有する、食品であって、
ここで、該式Iで表される化合物が、食材における塩化ナトリウムの塩味強度を増加させるのに十分な量で存在する、前記食品。
【請求項18】
式Iで表される化合物またはその塩形態:
【化5】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
を含む食材を提供することを含む、ヒトにおけるナトリウム摂取を減少させる方法。
【請求項19】
【化6】

式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり;
mは、1、2、3、4、5または6であり;および
Rは、C1〜10直鎖状アルキル、C1〜10分枝状アルキル、またはグアニジニウムである、
式(I)で表される化合物またはその塩形態。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2013−518592(P2013−518592A)
【公表日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−552074(P2012−552074)
【出願日】平成23年2月3日(2011.2.3)
【国際出願番号】PCT/US2011/023546
【国際公開番号】WO2011/097344
【国際公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【出願人】(599150263)
【氏名又は名称原語表記】Monell Chemical Senses Center
【Fターム(参考)】