独自性のある発酵素材開発 取扱原材料

有効成分を生み出す製造方法としての発酵技術により、単純素材から付加価値素材にすることを得意としております。

食品原料SOLWEED®

海藻抽出物(アスコフィラム・ノドサム,メカブ海藻抽出物)

SOLWEED®は、他の海藻抽出物を圧倒的に超える抗腫瘍作用があり、種々器官の腫瘍細胞にてその効果を確認しました。名古屋大学医学部、東京理科大学薬学部、大阪薬科大学との共同により開発された機能性素材です。

SOLWEED®の特徴

2種類の海藻を混合・抽出した素材

  • 東洋発酵のSOLWEEDは「メカブ」とヒバマタ科の海藻「アスコフィラム」を混合・抽出し、そのままスプレードライした健康食品原料です。

  • 東洋発酵では、より効果を引き出すため、混合海藻抽出物としました。

  • 熱安定性に優れ、加熱殺菌が必要となるドリンクや高温殺菌のレトルト加工にも最適です。

抗腫瘍作用・免疫力アップ

  • フコイダンなどの成分による免疫バランス調整・抗腫瘍作用があることが知られています。

  • 強力なアポトーシス誘導作用によりガン細胞を選択的に除去します。

感染防御・ピロリ菌除去作用

  • サルモネラ菌のマクロファージへの結合を抑え、食中毒をはじめとする感染性疾患を予防する可能性があります。

  • ピロリ菌の増殖を抑え、慢性胃炎や胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃ガン等の病気のリスクを抑えます。

海藻について

  • メカブ(ワカメ)Undaria pinnatifida

    ワカメの根元の肉厚でヒダ状の胞子のうの部分を「メカブ」と呼んでいます。メカブには私たちの健康に必要な高度不飽和脂肪酸類を比較的多く含んでいます。メカブのヌメリの主成分はアルギン酸、フコイダンと呼ばれる酸性多糖類で、特にフコイダンは免疫成分として注目されている成分です。

  • アスコフィラムAscophyllum nodosum

    別名をアルギットともよばれ、北欧や北米などを中心に自生している褐藻類の一種で、日本近海で獲れるヒバマタに近い藻類です。ノルウェーでは、乾燥させてお茶として飲まれている一方で、工業的には食品添加物(安定剤)であるアルギン酸の原料として、また肥料・飼料としても使われています。

 

フコイダン(硫酸化多糖類)とβグルカン

フコイダンは、ワカメ、モズク、昆布のような褐藻類に多く含まれている硫酸化多糖類の総称で、構成成分としては、硫酸化フコース、ガラクトース、マンノース、グルクロン酸、キシロースなどがあります。しかし、その組成は一定ではなく、海藻の種類や抽出画分によっても大きく異なっています。つまり「フコイダン」といっても、由来等によって機能に大きな違いがあることになります。例えばコンブ由来のフコイダンでは、少なくとも3つの種類の構造が分かっており、機能が違うことも示されています。
フコイダンは、生体防御機能に関係したマクロファージやナチュラルキラー(NK)細胞を活性化することが知られています。ガン抑制や抗菌作用などの生体防御作用もあります。また、フコイダンは、血液中の脂肪分を除去したり血液の凝固を防ぐことで、高脂血症や動脈硬化等の予防にも期待できます。
前述のコンブフコイダン以外にも、アスコフィラム、オキナワモズク、ヒバマタ(フーカス)など、フコイダン成分の構造が分かっているものがあります。コンブフコイダンで少なくとも3種類の構造が見つかっているように、また、アスコフィラムなどのフコイダンの成分の構成比が違うように、かなり多くの種類があることが予想されています。
東洋発酵の海藻抽出物「SOLWEED」は、一般的なフコイダン含有原料とは違い、精製過程を経ることによる効果の高いフコイダンや他の成分が取り除かれてしまうことを防ぎ、「実際の機能の高いもの」であることを目指して開発されました。

免疫メカニズムとアポトーシス誘導(硫酸化多糖類)

ヒトの免疫システムは、大きく分けて自然免疫と獲得免疫に分けられます。自然免疫はもともと体内に備わっている免疫システムで、異物(病原菌、ガン等の異常な細胞等)を認識し、最初に迅速に対処・攻撃をするシステムです。また、獲得免疫は、一度異物等の情報を得ると活性化し、その異物に対して選択的、特異的に対処するシステムです。獲得免疫システムの中で重要な細胞はT細胞で、その中で、細胞による貪食や攻撃を中心に行なう細胞性免疫ではヘルパーT1(Th1)細胞が、抗体など体液に溶けたたんぱく質等が担う液性(または体液性)免疫ではヘルパーT2(Th2)細胞が、それぞれ中心的な役割をしています。
フコイダンなどの免疫賦活成分は、上皮細胞(皮膚や消化器等)を通じて、免疫細胞であるマクロファージや樹状細胞などにより認識され、活性化します。活性化したマクロファージは、さまざまなサイトカインを産生し、周辺の免疫細胞を活性化します。これにより、自然免疫と細胞性免疫が活性化します。このようにして、体の免疫力が向上すると考えられています。
自然免疫・細胞性免疫とは別に、SOLWEEDに含まれる成分にはガン細胞特異的にアポトーシスを誘導する効果があります。アポトーシスとは、ガンや異常な細胞に対し、外部刺激により細胞死に導くシステムで、異常な細胞が増えないようにするメカニズムの1つです。成分の1つであるフコイダンは分子量が大きく、小腸から吸収されにくいといわれています。しかし、実際には小腸にはさらに大きい細胞等が侵入する場所もあることがわかっており、必ずしも吸収や透過がないとはいえないとも考えられています。一方で、SOLWEEDには墘分子成分も含まれており、これらは吸収されやすいため、吸収された後に直接的にガン細胞等にアポトーシスを誘導すると考えられます。SOLWEEDは免疫効果と直接アポトーシスを誘導する効果のダブルの効果で免疫活性化・アポトーシス誘導をすることができ、非常に効果の高い免疫対応原料だということができます。

 

実験結果

(1)抗腫瘍:ガン細胞に対するアポトーシス誘導  名古屋大学医学部

<試験方法>
リン酸バッファー(PBS)に溶解したSOLWEEDを、最終濃度1mg/ml となるように培地に添加し、各細胞を24時間培養した。その後、アネキシンV-FITCキットにより細胞を染⾊、フローサイトメーターにより、FITCの蛍光強度の高いものをアポトーシス誘導された細胞として検出した。細胞全体中のアポトーシス誘導された細胞の割合を、アポトーシス誘導活性とした。
Jurkat:ヒト白血病Tリンパ腫, T47D:ヒトER陽性乳ガン, MDAMB231:ヒトER陰性乳ガン, SKHep1:ヒト肝ガン, A549:ヒト肺上皮ガン, KATOIII:ヒト胃印環細胞ガン, HCS-5:ヒト皮膚扁平上皮ガン,COLO205:ヒト大腸ガン, HEp-2:ヒト喉頭ガン, LS174T:ヒト直腸ガン, NHDF:正常ヒト皮膚繊維芽細胞

<結果>
さまざまなヒトガン細胞に対して、アポトーシス誘導が観察され、広い種類のガンに対してアポトーシスを誘導することが示唆された。一方で正常細胞であるNHDFに対してはアポトーシス誘導が観察されず、ガン細胞特異的にアポトーシスが誘導されることが示唆された。

(2)抗腫瘍:各種海藻抽出物との比較  名古屋大学医学部

<試験方法>
リン酸バッファー(PBS)に溶解した各試料を、最終濃度1mg/mlとなるように培地に添加し、各細胞を24時間培養した。その後、アネキシンV-FITCキットにより細胞を染⾊、フローサイトメーターにより、FITCの蛍光強度の高いものをアポトーシス誘導された細胞として検出した。細胞全体中のアポトーシス誘導された細胞の割合をアポトーシス誘導活性とし、SOLWEEDの活性を100%とした相対値で示した。

<結果>
アポトーシス誘導活性について、他の海藻由来の市販されている海藻抽出物素材と比較検討した。他の海藻抽出物は、SOLWEEDと比較して0〜20%程度のアポトーシス誘導活性が見られたが、どちらのガン細胞に対してもSOLWEEDが十分高い誘導活性を持つことが明らかとなった。

(3)抗腫瘍:アポトーシス誘導と濃度依存性  名古屋大学医学部

<試験方法>
リン酸バッファー(PBS)に溶解したSOLWEEDを、グラフに示された最終濃度となるように培地に添加し、Jurkat細胞を24時間培養した。その後、アネキシンV-FITCキットにより細胞を染⾊、フローサイトメーターにより、FITCの蛍光強度の高いものをアポトーシス誘導された細胞として検出した。細胞全体中のアポトーシス誘導された細胞の割合をアポトーシス誘導活性とした。

<結果>
アポトーシスは、添加した海藻抽出物の濃度に依存して誘導されるようになることがわかった。また、墘濃度でもアポトーシス誘導活性を示すことから、少量しか配合できない場合でも一定の効果を示すと考えられる。

(4)抗腫瘍:アポトーシスによる細胞の形態変化  名古屋大学医学部

細胞核をヘキスト染⾊し、アポトーシスを起こした細胞と、生きている細胞の形態について観察した。
通常の細胞では、核が大きく、また一部は細胞分裂時の染⾊体が観察されているが、アポトーシスを起こした細胞では、核が小さく、複数に分裂している様子が観察でき、アポトーシス特異的な形態となっていることが確認できた。

 

(5)抗腫瘍:マウスにおける延命効果  名古屋大学医学部

<試験方法>
マウスBDF1(7週齢)8匹に対して、マウス白血病細胞FBL-3 を1匹あたり5×106細胞ずつ皮下注射した後、2群に分けた。試験群(4匹)には0.6% SOLWEED水溶液を、対照群(4匹)には水を、それぞれ自由摂取させた。

<結果>
対照群と比較して、移植後の生存日数の平均値が試験群において19.2%伸び、SOLWEEDの摂取によって生存日数が延びる傾向が確認できた(p<0.1)。これは、SOLWEEDによりガンの進行が抑えられることにより延命されたことが示唆された。

 

(6)感染防御:サルモネラ菌の感染防御  大阪薬科大学

サルモネラ菌は卵に多く存在し、食中毒を引き起こす菌として有名だが、経口で感染すると、小腸上皮細胞、M細胞に感染し、細胞が機能不全を起こすことなどにより下痢等の症状となる。また、サルモネラ菌がマクロファージに結合し取り込まれると、体の全体へ回り、重篤な全身症状となることがあり、これを防ぐことは重要である。そこで、サルモネラ菌とマクロファージとの結合と取り込みにおいて、海藻抽出物の役割について検討した。

<試験方法>
マウスマクロファージJA-4 細胞を1×105 細胞/ウェルとなるようにウェルに入れて、37℃で一晩培養した。培地を交換し、感染菌量(MOI)を100となるようにサルモネラ菌(Salmonella Enteritidis)を加え、4℃で1時間接着させた。反応後、氷冷したリン酸バッファー(PBS)で3回洗浄し、接着していない菌を除いた。その後、0.25ml/ウェルの0.1% TritonX-100・PBS混合液を添加して、細胞を溶解、菌体を回収した。
取り込み試験では、4℃1時間の接着後、さらに37℃で1時間保温して、同様の手法で接着菌と共に回収した。

<結果>
サルモネラ菌とマクロファージの結合については、アスコフィラム抽出物にその阻害活性が見られ、それを含むSOLWEEDにもその阻害活性が認められた。逆に取り込みの際は無添加と比較してSOLWEEDのみが阻害していることが認められた。これらのことから、SOLWEEDは、サルモネラ菌とマクロファージとの結合を抑えることで、感染を防止する機能があることが示唆され、これは混合抽出物であるSOLWEEDでのみ見られた。

 

(7)感染防御:ピロリ菌の除去作用

ヘリコバクター・ピロリ菌(通称ピロリ菌)は、慢性胃炎、胃・十二指腸の潰瘍、胃ガンの原因になる細菌である。日本人では、全体として50%程度の人が感染しており、年齢が高いほど感染率が高いといわれている。食品でできるだけ減らした状態にすることで、リスクを減らすことが期待できる。

<試験方法>
抗体検査によりピロリ菌保菌者を確認した。抗体検査陽性の15名を13Cラベルした尿素剤を摂取し、呼気中の13CO2を測定する呼気検査法で、体内のピロリ菌の量を推定した(ピロリ菌により、尿素が分解され、炭酸ガスが発生する)。実際の保菌者9名は、プラセボ群(乳糖のみ)、100mg摂取群、750mg摂取群の3群とした。試験開始時の13CO2に対しての、2週間摂取後の13CO2量を試験開始前の存在量を100%として計算した。

<結果>
プラセボ群では2週間で15%ほど増加した一方で、100mg、50mg摂取群ではピロリ菌量が減少し、その減少は濃度に依存し、摂取量が多いほうが大きく減少していた。これらのことから、SOLWEEDには、ピロリ菌を除去する働きがあることが確認された

 

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