JPWO2004096165A1

JPWO2004096165A1 - エナメル質脱灰抑制素材

Info

Publication number: JPWO2004096165A1
Application number: JP2005505962A
Authority: JP
Inventors: 今井　奨; 奨今井; 素行田頭; 神田　智正; 智正神田; 俊樹西沢; 花田　信弘; 信弘花田
Original assignee: Asahi Breweries Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2006-07-13
Also published as: KR100810946B1; AU2004233706A1; WO2004096165A1; CA2524087A1; EP1621081A4; US20080003186A1; EP1621081A1; US20060216248A1; TW200425906A; CN1780604A; KR20060006074A

Abstract

本発明は歯垢の形成の抑制と共にう蝕の形成を抑制する効果的な抗う蝕性素材を提供することを目的とする。本発明は、歯垢の形成のみならず、菌の繁殖、菌による酸の生成、エナメル質の脱灰と続くう蝕の形成過程を効果的に抑制する物質である、ホップ苞またはリンゴ未熟果に由来するプロアントシアニジン様のポリフェノールを有効成分とするエナメル質脱灰抑制素材である。更にこの物質をエナメル質脱灰抑制素材として利用した飲食品や口腔用剤である。

Description

本発明は、プロアントシアニジン様のポリフェノール、特にリンゴ未熟果またはホップ苞に由来するプロアントシアニジン様のポリフェノールを有効成分とするエナメル質脱灰抑制素材およびその用途に関する。

う蝕、いわゆる虫歯は、厚生労働省による平成１１年の歯科疾患実態調査によれば、永久歯を持つ日本人のおよそ８割もが何らかのう歯を持つとされる、国民病のひとつとも言える疾患である。
う蝕は、細菌によって引き起こされる疾患である。すなわち、まず口腔中に存在するう蝕性細菌であるＳ．ｍｕｔａｎｓ、Ｓ．ｓｏｂｒｉｎｕｓなどのミュータンスレンサ球菌、いわゆる「虫歯菌」が、ショ糖より粘着性、非水溶性のグルカンを生成し、菌体とともに歯の表面に付着して歯垢を形成する。次いでこの歯垢の中で虫歯菌などの種々の菌が繁殖し、菌の代謝により生成された有機酸のために歯表面のｐＨが低下し、歯のエナメル質が溶け出して（脱灰）穴が空き、う蝕を生じるとされる。すなわち、う蝕は、歯垢の形成、菌の繁殖、菌による酸の生成、エナメル質の脱灰と続く、連続した過程をたどり発症するものであると言える。
う蝕を予防する方法としては、フッ素を用いて歯質の強化を図る方法、虫歯菌に対する抗菌物質を用いる方法、ショ糖の代わりに、グルカンを生成しない代替糖を用いる方法、非水溶性グルカンを生成する酵素の阻害剤を用いる方法などがすでに知られている。しかし、いずれの方法も効果やコスト、栄養に与える影響などの面で一長一短であり、う蝕の罹患率が現実にさして減少していないことを考えても、完全な方法であるとは言い難いのが現状である。
近年、日本における医療費の総額は約３０兆円を数え、歯科の医療費は２兆５０００億円にも達する。健康の増進によるＱＯＬの向上のみならず、医療費の抑制・削減の観点から見ても、う蝕の発症を効果的に予防する、簡便で優れた方法が開発されれば、産業的にも大いに意義のあるものである。
ポリフェノールによる抗う蝕効果については、すでに緑茶抽出物（特開平０１−９９２２号公報、特開平０１−９０１２４号公報、特開平０１−２６５０１０号公報）、ウーロン茶抽出物（特開平０３−２８４６２５号公報）などの報告がある。また、リンゴ未熟果およびホップ苞に由来するポリフェノールについても、すでに発明者らが歯垢形成抑制効果を明らかにしている（特開平０７−２８５８７６号公報、特開平０９−２９５９４４号公報）。これらの抗う蝕効果は、ポリフェノールが虫歯菌に対し抗菌活性を持つこと（特許文献１−３）、またはポリフェノールが非水溶性グルカンを生成する酵素（ＧＴＦ）を阻害すること（特許文献４−６）により、歯垢の形成が抑制されることをその効果の根拠としている。
しかし、先に触れたように、う歯の形成は、歯垢の形成、菌の繁殖、菌による酸の生成、エナメル質の脱灰と続く、連続した形成過程の結果生じるものである。例えば、抗菌活性を持つポリフェノールにより虫歯菌を完全に除菌することは難しく、時間が経てば虫歯菌は再度口中で増殖するものであるし、またＧＴＦの阻害により歯垢の形成を大幅に抑制しても、わずかに形成された歯垢よりその後のステップが進展し、う蝕を生じうることから、口中の虫歯菌の数を一時的に減らしたり、歯垢の形成を効果的に抑制したとしても、う蝕の形成を抑制する直接の証拠とはなっていなかった。したがって、本発明は歯垢の形成の抑制と共にう蝕の形成を抑制する効果的な抗う蝕性素材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題について鋭意検討した結果、ホップ苞またはリンゴ未熟果に由来する、プロアントシアニジン様のポリフェノールが、歯垢の形成のみならず、菌の繁殖、菌による酸の生成、エナメル質の脱灰と続くう蝕の形成過程を効果的に抑制する物質であることを見い出した。更にこの物質を、抗う蝕性素材として飲食品や口腔用剤に利用することにより本発明を完成するに至った。
ここでいうポリフェノールとは、主に植物体に含まれる分子内に複数のフェノール性水酸基を有する化合物の総称であり、プロアントシアニジン様のポリフェノールとは、ポリフェノールであって、加水分解により赤色系の色素であるアントシアニジン（シアニジンまたはデルフィニジンまたはプロペラルゴニン）を生じる化合物をいう。
すなわち、本発明の第１は、プロアントシアニジン様のポリフェノールであるエナメル質脱灰抑制素材に関し、第２は、リンゴ未熟果に由来するプロアントシアニジン様のポリフェノールであるエナメル質脱灰抑制素材に関し、第３は、ホップ苞に由来するプロアントシアニジン様のポリフェノールであるエナメル質脱灰抑制素材に関する。

図１は人工口腔装置中心部の断面図。
図２はＳ．ｍｕｔａｎｓを用いた試験後のエナメル歯片上の非水溶性グルカン（人工的に形成させた歯垢に相当）量の比較を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）では非水溶性グルカン量が減少している。
図３はＳ．ｓｏｂｒｉｎｕｓを用いた試験後のエナメル歯片上の非水溶性グルカン（人工的に形成させた歯垢に相当）量の比較を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）では非水溶性グルカン量が減少している。
図４はＳ．ｍｕｔａｎｓを用いた試験後のエナメル歯片上の虫歯菌（Ｓ．ｍｕｔａｎｓ）菌体量の比較を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）では虫歯菌の菌体量が減少している。これは人工歯垢の中での虫歯菌の定着及び増殖が抑えられていることを示す。
図５はＳ．ｓｏｂｒｉｎｕｓを用いた試験後のエナメル歯片上の虫歯菌（Ｓ．ｓｏｂｒｉｎｕｓ）菌体量の比較を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）では虫歯菌の菌体量が減少している。これは人工歯垢の中での虫歯菌の定着及び増殖が抑えられていることを示す。
図６はＳ．ｍｕｔａｎｓを用いた試験において、形成された人工歯垢直下の平面電極のｐＨ変化を示すグラフ。対照に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）ではｐＨ変化の度合いが少ない（ｐＨがあまり低下していない）。これは人工歯垢の中の虫歯菌による酸の生成量が減少していることを示す。
図７はＳ．ｓｏｂｒｉｎｕｓを用いた試験において、形成された人工歯垢直下の平面電極のｐＨ変化を示すグラフ。対照に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）ではｐＨ変化の度合いが少ない（ｐＨがあまり低下していない）。これは人工歯垢の中の虫歯菌による酸の生成量が減少していることを示す。
図８はＳ．ｍｕｔａｎｓを用いた試験において、試験前後のエナメル歯片の硬度変化を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）ではエナメル質の硬度変化が抑制された。
図９はＳ．ｓｏｂｒｉｎｕｓを用いた試験において、試験前後のエナメル歯片の硬度変化を示すグラフ。対照（左）に比べて実施例３で得たエナメル質脱灰抑制素材を添加した場合（右）ではエナメル質の硬度変化が抑制された。

本発明の原料となるリンゴ未熟果とは、リンゴの果実が成熟する前に人為的に摘果したもの、あるいは落下などにより自然にリンゴ果樹より脱落したものをいう。
また、本発明の原料となるホップ苞とは、ホップ毬果よりルプリン部分を取り除いて得られるものであり、一般に、ホップ毬果を粉砕後、ふるい分けによってルプリン部分を除くことによってホップ苞を得る。しかし、最近のビール醸造においては、ホップ苞をふるい分けして除去する手間を省くために、ビール醸造に有用でないホップ苞を取り除かずにホップ毬果そのままをペレット状に成形し、ホップペレットとして、ビール醸造に利用する傾向にある。従って、本発明の原料としては、ホップ苞を含むものであれば特に限定せず、ホップ苞を含むホップ毬果やホップペレットを原料としてもなんら問題ない。
これらの原料を、圧搾により搾汁あるいはアルコール水溶液などで抽出し、エナメル質脱灰抑制素材を含む溶液とし、そのまま粉末として用いることもでき、必要に応じてエナメル質脱灰抑制素材をポリフェノールに親和性のある粒状の樹脂などを充填したカラムなどを用いて精製し、精製度を上げて用いることもできる。
得られたエナメル質脱灰抑制素材は、菓子類、食品類、飲料などの飲食品、特に好ましくは、キャンディ、チョコレート、キャラメル、チューインガムなど、口腔滞留時間の比較的長い飲食品に用いることができる。また、うがい液、歯磨剤などの口腔用剤に添加して用いることもできる。これらの飲食品、口腔用剤に抗う蝕性素材を添加する際には、抗う蝕性素材を粉末のまま添加してもよいが、好ましくは、抗う蝕性素材を１〜２％の水溶液またはアルコール水溶液の溶液あるいはアルコール溶液とし、飲食品または口腔用剤に対し最終濃度が１〜５０００ｐｐｍ、好ましくは１００〜２０００ｐｐｍとなるように添加することが望ましい。
以下、実施例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１（リンゴ未熟果からのエナメル質脱灰抑制素材の調製）
リンゴ未熟果（平均重量５．０３ｇ）４００ｇを１％塩酸酸性メタノール（２００ｍｌ）と共にホモジナイズした後、加熱還流しながら抽出し（３回）、抽出液を減圧濃縮してメタノールを留去後、クロロホルム（２００ｍｌ）を加えて分配し（２回）、水層を回収し、濾過後蒸留水で２００ｍｌにメスアップした。さらにＳｅｐ−ｐａｋＣ１８を用いた固相抽出法により精製し、凍結乾燥して黄色のエナメル質脱灰抑制素材０．５ｇを得た。
実施例２（ホップ苞からのエナメル質脱灰抑制素材の調製）
ホップ苞５０ｇを１０００ｍｌの４０％エタノール水溶液で、攪拌下、５０℃、６０分間抽出した。ろ過後、容積が５００ｍｌになるまで減圧濃縮し、その濃縮液をスチレン−ジビニルベンゼン樹脂（三菱化学社製セパビーズ７０）１５０ｍｌを充填したカラムに通液し、次いで５００ｍｌの水で洗浄した。さらに同カラムに５０％エタノール水溶液６００ｍｌを通液し、同溶出液を回収し、凍結乾燥して、エナメル質脱灰抑制素材１．７ｇを無臭のかすかに苦味を呈した淡黄色の粉末として得た。ホップ苞からの収率は３．４％であった。
実施例３（限外ろ過膜を用いたエナメル質脱灰抑制素材のさらなる精製）
実施例２と同様にして得たエナメル質脱灰抑制素材５ｇを、５００ｍｌの５０％エタノール水溶液に溶解し、分画分子量が１０，０００の限外ろ過膜で処理した。この膜を通過しなかった上残り液を濃縮した後凍結乾燥し、さらに精製されたエナメル質脱灰抑制素材２．２ｇを黄色から茶色の粉末として得た。
実施例４（歯磨剤）
第２リン酸カルシウム４２．０
グリセリン１８．０
カラギナン０．７
ラウリル硫酸ナトリウム１．２９
パラオキシ安息香酸ブチル０．００５
実施例１で得た素材０．００５
香料１．０
水３７．０
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従って歯磨剤とした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加した歯磨剤も同様に得た。
実施例５（洗口液）
グリセリン７．０
ソルビトール５．０
エチルアルコール１５．０
ラウリル硫酸ナトリウム０．９
１−メントール０．０５
香料０．０４５
実施例１で得た素材０．００５
水７２．０
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従って洗口液とした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加した洗口剤も同様に得た。
実施例６（トローチ剤）
アラビアゴム６．０
ステアリン酸マグネシウム３．０
キシリトール７３．０
マルチトール１７．６
リン酸第２カリウム０．２
リン酸第１カリウム０．１
香料０．０９５
実施例１で得た素材０．００５
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従ってトローチ剤とした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加したトローチ剤も同様に得た。
実施例７（飴）
キシリトール２０．０
マルチトール７０．０
水９．５
着色料０．４５
香料０．０４５
実施例１で得た素材０．００５
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従って飴とした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加した飴も同様に得た。
実施例８（チューインガム）
ガムベース２０．０
炭酸カルシウム２．０
キシリトール７７．０
ステビオサイド０．０９５
実施例１で得た素材０．００５
香料０．９
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従ってチューインガムとした。なお実施例１の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加したチューインガムも同様に得た。
実施例９（ジュース）
キシリトール２０．０
クエン酸０．２
香料０．１
色素０．１５
アスコルビン酸ナトリウム０．０４８
実施例１で得た素材０．００２
水７９．５
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従ってジュースとした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加したジュースも同様に得た。
実施例１０（クッキー）
薄力粉３２．０
全卵１６．０
バター１６．０
マルチトール２５．０
水１０．８
ベーキングパウダー０．１９８
実施例１で得た素材０．００２
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従ってクッキーとした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加したクッキーも同様に得た。
実施例１１（キャラメル）
キシリトール３１．０
マルチトール２０．０
粉乳４０．０
硬化油５．０
食塩０．６
香料０．０２５
実施例１で得た素材０．００５
水３．３７
合計１００．０
上記の各重量部の各成分を用い、常法に従ってキャラメルとした。なお実施例１で得た素材の代わりに、実施例２および実施例３で得た素材を添加したキャラメルも同様に得た。
実施例１２（人工口腔装置を用いたう歯形成の一連の段階に対する評価試験）
ウシ歯片を用いた人工口腔装置（Ｍ．Ｈｉｎｏｉｄｅ，ｅｔａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．ＯｒａｌＢｉｏｌ．，２６，２８８−２９１（１９８４））を用いて、代表的な虫歯菌であるＳ．ｍｕｔａｎｓおよびＳ．ｓｏｂｒｉｎｕｓによる歯垢形成、菌の増殖、酸産生によるｐＨの低下、エナメル質の脱灰に与える、実施例３で得た素材の効果について検討した。
人工口腔装置の概略を図１に示す。この装置は、ウシエナメル質切片（３．５×３．５×１．５ｍｍ）４枚を電極の周囲に装着し、装置上方に配置された５本のチューブＡ〜Ｅより以下のように液体を滴下することにより口腔内での虫歯の形成を再現することができる装置である。

評価については、エナメル質切片上に形成されたバイオフィルムを回収し、非水溶性グルカンの量、虫歯菌量を測定した。また酸産生による電極平面上のｐＨ低下の様子、および回収したエナメル質切片の硬度変化についても評価した。なお、非水溶性グルカンの量はフェノール硫酸法で、虫歯菌量は５４０ｎｍにおける濁度で、エナメル質切片の硬度は硬度計（（株）アカシ製ＭＳ−５型）により測定した。
その結果を図２〜９に示す。実施例３で得た素材の添加により、検討したいずれの菌に対しても、対照と比べエナメル歯片上の非水溶性グルカン量（歯垢の量に相当、図２、３）および虫歯菌の菌体量（図４、５）が減少し、歯片上のｐＨ低下は抑制された（図６、７）。さらに、このときエナメル質の硬度は対照が大きく低下したのに比べ、低下の度合いが小さく（図８、９）、エナメル質の脱灰を明確に抑制していることが明らかとなった。すなわち、実施例３で得た素材の添加により、歯垢の形成、菌の繁殖、歯片上のｐＨ低下、エナメル質の脱灰と続く虫歯の形成過程の全体を効果的に抑制したことが明らかとなった。

Claims

プロアントシアニジン様のポリフェノールを有効成分とするエナメル質脱灰抑制素材。
リンゴ未熟果に由来する請求項１記載のエナメル質脱灰抑制素材。
ホップ苞に由来する請求項１記載のエナメル質脱灰抑制素材。
請求項１記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む飲食品。
請求項２記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む飲食品。
請求項３記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む飲食品。
請求項１に記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む口腔用剤。
請求項２に記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む口腔用剤。
請求項３に記載のエナメル質脱灰抑制素材を含む口腔用剤。