JP7281211B2 - ジカルボン酸の新たな使用及び適用 - Google Patents

Description

本発明は、低含有量のコレステロール及び／又は高含有量のジカルボン酸を含む、食品、及び／又は飲料、及び／又は栄養補助食品を製造するための新たな方法に関する。本発明はまた、これらの方法で得ることができる食料品及び／又は飲料及び／又は栄養補助食品、ならびに例えば、炭水化物及び／又は脂質が正しく代謝されない疾患の予防及び治療、あるいはインスリン抵抗性、糖尿病、高脂血症、肥満及びアルツハイマー病に関連する病理学的状態のいずれかにおけるその利用に関する。

具体的には、本発明は、低コレステロール卵を製造する方法、ならびにジカルボン酸を強化した食品用の陸上植物と水生植物の両方及び／又は藻類、及び／又は栄養補助食品及び／又は飲料を製造する方法に関する。

中及び長炭素原子鎖を有するジカルボン酸（ＤＡ）は、脂肪酸のω酸化に由来する、植物と動物の両方に存在する天然に存在する物質である。

維管束植物では、ＤＡが天然保護ポリマーであるクチン及びスベリンの成分であり、葉及び果実を防水し、栄養素の流れを調節し、病原体の有害な影響を最小限に抑えるバイオポリエステル（ｂｉｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）を支持する。

ジヒドロキシＣ１６脂肪酸、１８‐ヒドロキシ‐９，１０‐エポキシＣ１８脂肪酸及びトリヒドロキシＣ１８脂肪酸がクチンの主成分であり、スベリンは主にω‐ヒドロキシ脂肪酸及びＣ１６～Ｃ１８ジカルボン酸で構成される。ジカルボン酸は、その中間基質が貯蔵脂質又は構造脂質の分解に由来するグリオキシラート回路が行われる特殊な植物ペルオキシソーム（グリオキシソーム）でβ酸化される。

偶数鎖ジカルボン酸は、グルコースと脂肪酸の中間の化学的及び代謝的特徴を備える適切なエネルギー基質である。実際、その短～中鎖及び水と水素結合を形成する２つの末端カルボン酸基の存在のために、これらは脂肪酸のようにβ酸化されるが、グルコースのように、これらの塩は水溶性である。これらのβ酸化の最終生成物は、クエン酸回路又はクレブス回路としても知られるトリカルボン酸（ＴＣＡ）回路に入るアセチルＣｏＡ及びコハク酸である。アミノ酸及びいくつかの鎖状脂肪酸はクレブス中間体に代謝され、いくつかの点で回路に入ることができる。

動物及びヒトでは、中鎖ＤＡは、アジピン酸（Ｃ６）、スベリン酸（Ｃ８）、セバシン酸（Ｃ１０）及びドデカン二酸（Ｃ１２）を含む６～１２炭素原子の鎖長の偶数鎖であり、効率的に代謝される。これらのＤＡは、ミクロソーム膜内の同じ鎖長の遊離脂肪酸からω酸化によって形成される長鎖ＤＡのβ酸化に由来する、又は野菜が豊富な食餌に由来する。しかしながら、中鎖脂肪酸のラウリン酸からドデカン二酸への直接的ω酸化も実証されている。ＤＡのβ酸化はミトコンドリアとペルオキシソームの両方で起こる。ＤＡ輸送の４つの異なるミトコンドリア経路が示されており、これらには、内膜アニオンチャネルを介した電気泳動輸送、受動拡散、トリブチルスズ媒介輸送、ならびにオキシラート、マロナート及びスクシナートなどの短鎖ＤＡに作用するジカルボキシラート担体を介した輸送が含まれる。この輸送はカルニチン非依存性である、すなわち、カルニチンシャトル、カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ１、カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ２及びカルニチンアセチルトランスフェラーゼを要さない。しかしながら、以前の研究で、セバシン酸及びドデカン二酸がミトコンドリアに入る際にカルニチンを消費することが実証されている。

いずれにせよ、いったんミトコンドリアに入ると、ＤＡは遊離脂肪酸と同じ運命をたどり、β酸化を通してアセチルＣｏＡに分解される。しかしながら、ＤＡの特徴は、これらがβ酸化プロセスの最後にスクシニルＣｏＡを生成することである。

本発明の目的は、低含有量のコレステロール及び／又は高含有量のジカルボン酸を含む食料品を製造するための新たな方法を提供することである。本発明は、これらの方法で得られる食品製品及びそれらの使用にも言及する。

本発明は、ここで報告される実験に基づいており、より詳細には、発明者らは、驚くべきことに、産卵鶏が、ジカルボン酸、特にＣ１２を強化した食餌下で、コレステロール含有量が劇的に低く、重量が高い卵を産むことを発見した。

本発明の基礎となる別の重要な発見は、ジカルボン酸、特にＣ１２を、ジカルボン酸を強化した製品を得るために、動物飼育ならびに陸上植物と水生植物の両方及び藻類の栽培目的に使用することができることである。特に、ジカルボン酸は水耕栽培で使用されるが、栽培目的のために塩の形態で溶解もされる、又は直接土壌に添加される。

本発明の目的は以下の通りである。

卵又は乳を産生する動物に、ジカルボン酸、特にＣ１２を強化した食餌を与えるステップを含む、低コレステロール含有量の卵又は乳を製造する方法。

低コレステロール含有量及び／又は高重量の卵を得るための、産卵動物の食餌におけるジカルボン酸、特にドデカン二酸Ｃ１２の使用。

ここに記載される方法で得られる卵、特に低コレステロール含有量の卵が本発明の目的である。本明細書において、低コレステロール含有量とは、卵黄中のコレステロール含有量が２００ｍｇ未満、より好ましくは１００ｍｇ未満であることを意味する。

家畜にジカルボン酸を強化した食餌を与えるステップを含む、高含有量のジカルボン酸を含む食品用動物由来物質を製造する方法。具体的には、家畜は、ウシ、ヒツジ、ブタ、トリ、例えば雌鶏である。

植物性物質がジカルボン酸の存在下で栽培される着生植物又は藻類におけるステップを含む、高含有量のジカルボン酸を含む食品用植物性物質を製造する方法。

本明細書において、高含有量のジカルボン酸を含む植物性又は動物性物質は、ジカルボン酸の濃度が１ｍｇ超であるが、好ましくは上記物質１グラム当たり１００ｍｇ超である、例えば、乳、卵及び小麦粉などの物質を意味する。

本発明で報告される方法で得られる食品用製品、ならびに炭水化物及び／又は脂質が誤って代謝される疾患－具体的には、例えば、解糖障害、例えばトリホスファートイソメラーゼ欠損症、又は脂質代謝の変化、例えばトリオースリン酸イソメラーゼ欠損症、又は脂質代謝の変化、例えばアシルＣｏＡデヒドロゲナーゼ欠損症を含む希少疾患－さらにインスリン抵抗性の存在下で、糖尿病、高脂血症、非アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、肥満及びアルツハイマー病を予防及び／又は治療するためのその使用。これらの製品は、例えばアスリート、又は身体運動をしたい健康な個人などの、身体能力を増加させるために使用することもできる。

本発明の好ましい特徴は、関連する請求項の目的である。

本発明の他の利点、特徴及び使用方法は、非限定的な例として報告される、いくつかの実施形態の以下の詳細な説明で明らかになるだろう。

以下、添付の図面に言及する：

標準的な食餌又はＣ１２を強化した食餌（１０％）を与えられた産卵鶏からの卵を示す図である。 標準的な食餌又はＣ１２を強化した食餌（１０％）を与えられた産卵鶏からの卵を示す図である。 標準的な食餌及びＣ１２を強化した食餌下での産卵鶏からの卵の重量を示す図である。卵質量＝卵重量。 標準的な食餌又はＣ１２を強化した食餌（１０％）下での産卵からの卵１００ｇ当たりのコレステロール含有量を示す図である。 灌漑水中のＣ１２のレベル増加時のオート麦穀粒中のＣ１２濃度を示す図である。

本発明は、卵又は乳を産生する動物にジカルボン酸を強化した食餌を与えるステップを含む、低コレステロール含有量の卵又は乳を製造する方法に言及する。

本発明において、「ジカルボン酸を強化した」とは、ジカルボン酸又はその塩もしくは化合物が、各単一の動物又は植物の通常の栄養分に添加されることを意味する。

一実施形態によると、ジカルボン酸が、６～１８の間の数の炭素原子を有し、例えば、これらが、アジピン酸（Ｃ６）、スベリン酸（Ｃ８）、アゼライン酸（Ｃ９）、セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２）又はこれらの混合物から選択され得る。好ましくは、Ｃ１２が使用される。

一実施形態によると、低コレステロール含有量の卵を得るため及び／又は卵重量を増加させるために、産卵鶏に、少なくとも５％であるが、好ましくは少なくとも１０％（重量対重量）のジカルボン酸を添加した小麦及び／又は大豆などの標準的な食餌を与える。

本発明はまた、植物性物質が得られる着生植物又は藻類がジカルボン酸の存在下で成長したステップを含む、ジカルボン酸を強化した食品用植物性物質を製造する方法にも言及する。

上記のように、上記植物及び藻類の成長に利用されるこれらのジカルボン酸は、土壌又は灌漑水に添加することができ；これらは、好ましくは６～１８に及ぶ数の炭素原子を有し、これらは例えばアジピン酸（Ｃ６）、スベリン酸（Ｃ８）、アゼライン酸（Ｃ９）、セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２９又はこれらの混合物から選択され得る。より好ましくは、Ｃ１２が使用される。

灌漑水で供給されるジカルボン酸の量は、好ましくは１～１０ｇ／Ｌの濃度を可能にする量である。

一実施形態によると、上記植物が穀物、具体的には大麦又はオート麦である。

一実施形態によると、上記植物が水耕栽培で成長している。

本発明はまた、家畜にジカルボン酸を強化した食餌を与えるステップを含む、ジカルボン酸を強化した食品用動物由来物質を製造する方法にも言及する。

６～１８の間の数の炭素原子を有するジカルボン酸－例えば、これらはアジピン酸（Ｃ６）、スベリン酸（Ｃ８）、アゼライン酸（Ｃ９）；セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２）又はこれらの混合物から選択される－を上記パン粉付け方法に使用することができる。より好ましくは、Ｃ１２が使用される。

供給されるジカルボン酸の量は、好ましくは１日当たり１～１００ｇに及ぶ。

ここに記載される全ての実施形態で、ジカルボン酸を、経口と注射の両方で動物に投与することができる。

ここに記載される方法で得ることができる、ジカルボン酸に富む、植物及び藻類又はこれらの派生物、例えばそれだけに限らないが穀物及び小麦粉、したがってスナック、パスタ、パン等、又は果実及びこれらの派生物、例えばそれだけに限らないがマーマレード等は、食品用に利用することができる。

スナックは、例えばスイーツ、チョコレートバー等を意味する。魚を含む動物用の食品に添加されるＣ１２及び他のジカルボン酸は、ヒト又はペットが使用するための、乳及び乳製品、例えばリコッタチーズ、さまざまな種類のチーズ、モッツァレラチーズ、ヨーグルト等の形態で、又は卵及び卵製品の形態で、食品として使用することができる。

したがって、ＤＡを強化した植物性製品（小麦粉、飲料等）と動物性製品（卵、乳、肉等）の両方を使用して、食料品を製造することができる。

さらに、ジカルボン酸又はその塩もしくは誘導体、例えばそれだけに限らないがトリグリセリド、エステル及びアミノ酸は、他の製造システムに由来することができるが、飲料、スナック及び他の食料品に添加、又は経腸栄養のために投与することができる。

ＤＡの使用の適応症は、低糖質もしくは高タンパク質もしくは高脂質食又は混合食の場合のように、炭水化物及び／又は脂肪酸の完全な又は部分的な代替となり得る栄養素を供給するものであるが、炭水化物及び／又は脂質を十分に利用することができない希少疾患、又はインスリン抵抗性の存在下で、糖尿病、高脂血症、肥満、アルツハイマー病、さまざまな種類の代謝変化等を予防及び／又は治療するための栄養素を供給するものでもある。

別の適応症は、アスリート又は競技的もしくは非競技的身体活動のいずれかを実施したい個人の身体能力を増加させるものである。この特許では、２つの適用例を記載する。

Ｃ１２及び他のジカルボン酸の別の直接的利用は、それらが既に商品化されている又は化学的に精製されているが、ヒトに使用する場合でも、炭水化物及び／又は脂質の利用が不十分である希少疾患への使用以外の、肥満、糖尿病、メタボリックシンドローム、インスリン抵抗性、腎不全等のための代替食の調製以外の、単独で、あるいは無機塩、カフェイン、アミノ酸、カルニチン、フルクトース、グルコース又は他のエネルギー基質もしくは甘味料と合わせた、非発泡性又は発泡性エナジードリンクへの添加である。

以下に報告される例は、本発明を非限定的にさらに説明するものである。

実現化の例及び実験データ
事例１：低コレステロール卵
導入
卵は、全栄養所要量によって提案されている栄養原則のほとんどを提供するため、主要なヒト食料品である。

しかしながら、卵の品質及び栄養価のばらつきは、消費者の健康に大きな影響を与える。実際、卵黄内容物の３０％は高コレステロール含有量の脂質でできている。卵の消費は又はイパーレスポンダー（ｈｙｐｅｒ－ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）及び糖尿病患者、ならびに健康を維持するために食事性コレステロール摂取量を制限すべきである、上昇したＬＤＬコレステロールレベル及び心疾患を有する人の血中コレステロールレベルを上昇させることによって、心血管疾患のリスクを上昇させると考えられている。

最近まで、食事性コレステロールを減らすことは、推奨を支持する説得力のない証拠にもかかわらず、生活様式管理に関するアメリカ心臓協会（ＡＨＡ）及びアメリカ心臓病学会（ＡＣＣ）ガイドラインの一部であった。ＡＨＡ及びＡＣＣのガイドラインでは、現在、コレステロール摂取量を厳密に制限するのではなく、果実、野菜、全粒粉、低脂肪乳製品、家禽、魚及びナッツ類を、血中脂質レベルを有利に変化させるアプローチとして強調する食事パターンを推奨している。アメリカ人のための２０１５～２０２０年食事ガイドラインは、コレステロール摂取量を１日当たり３００ｍｇ以下に制限することの推奨を削除したが、個人が健康的な食事に従いながら可能な限り少ない食事性コレステロールを食べるように勧めている。

他の心血管栄養ガイドラインには、食事性コレステロールを１日当たり２００ｍｇ未満に制限するという推奨が引き続き含まれている。

飽和脂肪の消費を制限すると、食事性コレステロールが自動的に制限される傾向がある。卵は食事性コレステロールの豊富な供給源であり、典型的には卵１個当たり１４１～２３４ｍｇを含有するため、卵の消費も制限される。

別の事例は、糖尿病の個人の事例である。糖尿病患者の前向きコホート研究のメタ分析は、１日当たり１個又は複数の卵の消費が、めったに卵を食べない人と比較して、心血管イベントのリスクの約５０～７０％増加と関連していることを示している。

したがって、毎日消費される卵の数を制限することは、特に糖尿病の対象に有効であるが、高脂血症を有する対象及び／又は心血管疾患（ＣＶＤ）のリスクが高い対象にも有効である。

方法
３０羽の１８週齢のハイラインブラウン（Ｈｙ－Ｌｉｎｅ Ｂｒｏｗｎ）産卵鶏を、自然の明暗サイクルの下で放し飼いにした。雌鶏を２つの群に分け、屋外（３ｍ^２／羽）にアクセスできる、給餌器と給水器が装備されたさまざまな屋内の囲い（０．１５ｍ^２／羽）に収容した。

食餌は小麦及び大豆かすに基づいており、ＤＡ食餌ではドデカン二酸（Ｃ１２）を１０％添加したが、対照食餌ではドデカン二酸を含まなかった。食餌は等カロリー及び等窒素であり、１７．０％の粗タンパク質（ＣＰ）及び２６８０ｋｃａｌの代謝エネルギー／ｋｇ食餌を含有し、実際、食餌は産卵鶏の栄養要件を満たす又は超えるように設計された。実験食餌を動物に１２週間与えた。飼料及び水は試験全体を通して自由に与えた。

発生した場合には、雌鶏の死亡率又は罹患率を記録した。卵を毎日収集し、産卵を雌鶏１羽当たり及び１日当たりで計算した。糞尿が付着している卵は汚れていると分類し、割合を計算した。

卵の内部及び外部の物理的品質を分析し、比重によって殻の品質も調べた。卵の殻の厚さ（卵殻膜を含む）（１日の産卵の１０％）をマイクロメーターで測定した。殻の厚さは、卵の３か所の測定値の平均値とした（気室；赤道；及び鋭端部）。ひび割れていない卵の破壊強度を、試験機（モデル１１４０、インストロン社、バッキンガムシャー、英国）で測定した。卵の成分（卵白；卵黄；及び殻）を、複製雌鶏当たり２個の卵を毎週割ることによって測定し、卵重量の割合として表した。

卵黄の色を、ＤＳＭ卵黄カラーファン（ＤＳＭニュートリショナル・プロダクツ社、バーゼル、スイス）の１５ポイントスケール（１５、濃橙色から１、薄淡色までのカラースケール）を使用してスコアリングした。

卵黄コレステロール濃度を、６０℃の水浴に１時間入れた密栓チューブ中、２０ｍｌの３３％エタノール性ＫＯＨで鹸化した卵黄（１ｇ）を毎週サンプリングすることによって決定した。次いで、混合物を氷水で冷却し、５ｍｌの蒸留水を添加した。不鹸化画分のコレステロールを、５ｍｌのヘキサンで２回抽出した。得られたコレステロールを含有するヘキサンのアリコートを窒素下で乾燥させ、５ｍｌのヘキサンに再溶解し、ガスクロマトグラフ（ヒューレット・パッカード社、カリフォルニア州パロアルト、カリフォルニア州パロアルト、米国）に注入した。

５α－コレスタン（シグマアルドリッチ社）を内部標準として使用した。スプリット注入口（１００：１のスプリット比を使用）を使用して、試料をキャピラリーカラム（ＨＰ－５、アジレント社、カリフォルニア州スティーブンス、米国；３０ｍ×０．５３ｍｍ×０．５μｍ）に注入した。温度条件は以下の通りとした：勾配オーブン温度２７０℃等温；検出器温度３００℃及び入口温度２１０℃。ガス担体は１．０ｍｌ／分の一定流量に維持したＮ_２とした。

１０名の職員が、３連で２種類の卵の消化率及び嗜好性を無作為かつ盲目的に検査した。

統計パッケージＳＰＳＳ１３を使用してデータを分析した。データが正規分布に従っていなかったため、マンホイットニーＵ検定によって比較を行った。

結果
雌鶏死亡率も罹患率も観察されなかった。卵の生産性及び品質パラメータ、ならびに卵黄コレステロール含有量に対する異なる食餌レジメンの効果に関するデータを表１に報告する。

卵黄中のＣ１２の含有量は０．３５～２．１ｍｇに及んだ。

２種類の卵の消化率及び嗜好性は互いに区別不能であった。

結論
１０％Ｃ１２強化食餌は、卵質量を有意に増加させながら、卵のコレステロール含有量を劇的に減少させることができた。卵の他の特徴は、卵黄の色が薄いこと、及び時折二黄卵になることを除いては、Ｃ１２取り込みによって影響を受けなかった。

米国では、一般的に薄い色の黄色卵黄が消費者に好まれている。

欧州では、真の南北分割が見られる。北部の人々は淡黄色の卵黄を好む一方で、黄金色の卵黄に対する消費者の好みは、南に行くほど高くなる。地中海沿岸では、鮮やかな橙赤色の卵黄のみが皿にのる可能性がある。対照的に、英国の消費者はより薄い卵黄の色を好み、非常に暗色の卵黄を拒否する。

事例２：穀粒中のドデカン二酸
水耕栽培の大麦及びオート麦若葉を、２１．５～２３．５℃、湿度６５±５％及び水温２０°～２２℃の飼料発芽室で栽培した。

穀粒を完全に飽和するまで水に浸し、次いで、水を切り、トレイ又は飼槽に入れて、５～８日間、発芽を促進した。この期間中、穀粒を湿ったままにした。カビのリスクを最小限に抑えるために、穀粒を最初に滅菌溶液で洗浄した。若葉に３日目から１０００ルクス穀粒を与えた。

Ｃ１２（酸として０．１％、カリウム塩として１４．９％、ナトリウム塩として６０％、及びカルシウム塩として２５％）を、０％～２．５％、５％、１０％、１５％及び２０％のさまざまな濃度で水媒体に添加した。

８５～９０％を超える乾物回収率が達成された。図４に示されるように、オート麦穀粒中のＣ１２の濃度は、水中のＣ１２の量が上昇して１０ｇ／ＬのＣ１２でプラトーになるにつれて増加した。

水１Ｌ中Ｃ１２ １０ｇで穀粒組成を測定した。大麦及びオート麦穀粒の組成を表２に報告する。

本発明者らは、Ｃ１２が、大麦及びオート麦によって有効なエネルギー基質として使用され、穀粒に十分な量が回収されていると結論付けている。

本発明をいくつかの好ましい実施形態を参照して記載した。しかしながら、同じ発明の核を参照した他の実施形態が、その後に報告される請求項の保護の範囲内で定義されるように存在し得ることは明らかである。

Claims (4)

1. コレステロール含有量が減少した卵又は乳を製造する方法であって、卵又は乳を産生する動物にジカルボン酸を強化した食餌を与えるステップを含み、該動物が鳥であり、かつ該ジカルボン酸がドデカン二酸（Ｃ１２）である、上記方法。
2. 食餌が、前記動物の飼料に少なくとも５％、又は少なくとも１０％添加したジカルボン酸で強化される、請求項１に記載の方法。
3. コレステロール含有量が減少した卵又は乳又は肉又は肉派生物を得るための、卵及び／又は乳を産生する動物の食餌におけるドデカン二酸（Ｃ１２）の使用であって、該動物が鳥である、上記使用。
4. １ｍｇ／ｇを超えるジカルボン酸の濃度及び低コレステロール含有量を有する食品用動物由来材料を製造する方法であって、
   動物にジカルボン酸を強化した食餌を与えるステップを含み、
   該動物が鳥であり、かつ該ジカルボン酸がドデカン二酸（Ｃ１２）であり、該ジカルボン酸が０．５g／日～５０g／日の量で経口又は注射によって該動物に投与される、
   上記方法。

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