穀類由来ペプチドの生体防御機能と
その食品・化粧品への応用
新潟大学・自然科学系(工学部・機能材料工学科)
教授 谷口 正之
従
来技術とその問題点
既に実用化されている身近な生体防御成分
1.ナイシン(乳酸菌が生産する抗菌ペプチド)
●三栄源エフ・エフ・アイ(株)
○グラム陽性細菌にしか抗菌活性を示さない。
(抗菌スペクトルがせまい。)
○抗菌以外の作用はない。
2.ラクトフェリン(乳中の生体防御タンパク質)
●森永乳業(株), ライオン(株)
○感染防御作用を示す。 (それ自体の抗菌活性は低い。
部分分解物のラクトフェリシンの方が抗菌活性は高い。)
○脂質代謝改善効果を示す。
○高価である。(サプリメントとして販売されている。)
抗菌ペプチドは多機能な生体防御ペプチド
・12~50程度のアミノ酸により構成
・両親媒性
・正味の正電荷
・2次構造(
α- helix など)
抗菌ペプチドの構造的特徴
抗菌ペプチドの生体防御機能
・リポ多糖(LPS)の中和・解毒作用
・炎症性サイトカインの産生抑制
・創傷治癒
・免疫応答の促進
抗菌活性以外
の多機能性
世界では
1,500 種類
以上発見
生体防御ペプチドは、米タンパク質の部分配列
A : 表面残基
B : 正味の電荷が+
C : α-Helix
D : 両親媒性(親水性・疎水性のバランス)
アミノ酸
18残基
新技術の特徴・従来技術との比較
●従来技術にはない、多種類の生体防御機能
(抗菌、抗炎症、創傷治癒効果など)を発揮
する米タンパク質由来ペプチドを発見した。
●抗菌、抗炎症、創傷治癒効果を発揮する作用機構を
部分的に解明している(科学的エビデンスがある)。
●従来は効果が限定されていたため、特定の用途に
限られていたが、複数の生体防御機能を有するため、
口腔ケア、スキンケア、救急絆創膏、食品、化粧品など
の広い分野に応用できる可能性が高い。
分類 ヒト病原微生物 関連する疾患 Porphyromonas gingivalis 歯周病 Fusobacterium nucleatum 歯周病 グラム Aggregatibacter actinomycetemcomitans 歯周病(侵襲性歯周炎) 陰性菌 Eikenella corrodens 歯周病・心内膜炎 Escherichia coli 異所性感染症 Pseudomonas aeruginosa 日和見感染症(細菌) グラム Streptococcus mutans 心内膜炎 陽性菌 Staphylococcus aureus 心内膜炎 Propionibacterium acnes ニキビ 真菌 Candida albicans 日和見感染症(真菌)
生体防御ペプチドの抗菌活性を試験した病原微生物
生体防御ペプチドの歯周病菌に対する抗菌活性
Porphyromonas gingivalis
グラム陰性菌
低 高
生体防御ペプチドのニキビ菌に対する抗菌活性
Propionibacterium acnes
グラム陽性菌
低 高
生体防御ペプチドの日和見感染真菌に対する抗菌活性
Candida albicans
真菌(酵母)
低 高
生体防御ペプチドの傷害性一酸化窒素産生抑制作用(1)
(内毒素で刺激したマクロファージ細胞を用いた実験)
LPS : Lipopolysaccharide (リポ多糖)
生体防御ペプチドの傷害性一酸化窒素産生抑制作用(2)
(内毒素で刺激したマクロファージ細胞を用いた実験)
生体防御ペプチドは内毒素の刺激を抑える。
生体防御ペプチドの溶血活性試験
(哺乳類の赤血球を用いた実験)
生体防御ペプチドの細胞毒性試験
(マクロファージ細胞を用いた実験)
生体防御ペプチドと内毒素の相互作用
(生体分子間相互作用解析装置を用いた実験)
濃度に依存してレスポンスが増加した。生体防御
想定される用途
●本技術の特徴(抗菌・抗炎症など)を生かす
ためには、化粧品、口腔ケア製品の素材
として利用することが考えられる。
●上記以外に、細胞の増殖促進効果が得られる
ことも期待される(アンチエイジング効果)。
●また、見出された抗菌活性に着目すると、
スキンケア、治療剤、救急絆創膏などの分野
や用途に展開することも可能と思われる。
カテゴリー 品 目 口腔ケア用品 歯磨(歯周病予防/美白/虫歯予防 /口臭予防/子供用/喫煙者用)、洗口液 (マウスウォッシュ/デンタルリンス) 、義歯安定剤、義歯洗浄剤、 口中清涼剤(粒・フィルム/スプレー)、ホワイトニング関連用品 口腔ケア 機器・用具 歯ブラシ、電動歯ブラシ、歯間清掃具(デンタルフロス/歯間ブラシ)、 舌クリーナー、口腔洗浄器 食品 機能性ガム(虫歯予防/口臭除去/清涼感・眠気防止/その他)、 機能性キャンディ(のど保護/口臭除去/清涼感)、口中清涼菓子 医薬品・ 医薬部外品 歯周病治療剤、外用歯痛剤、鎮咳去痰剤、殺菌塗布剤・薬用のどスプレー、 トローチ・薬用のど飴(医薬品・医薬部外品)、含嗽剤(医薬品・医薬部外品)、 口内炎治療剤、ビタミンB剤
出典:(株)富士経済
オーラルケア製品
想定される具体的な用途(1)
衛生材料 救急絆創膏アンダーライン
想定される用途
カテゴリー 対象品目 訴求機能 スキンケア 洗顔料・クレンジング、化粧水、乳液 美容液・スポットケア、モイスチャー、 マッサージ・パック モイスチャー、ホワイトニング、アンチエイジング、敏感 肌、アクネ対応 ベースメイク メイクアップベース、ファンデーション フェイスパウダー モイスチャー&カバー、UV(ホワイトニング)、テカリ・毛 穴、アンチエイジング(くすみ・小じわ)、敏感肌 ボディケア ボディクリーム・ローション、ボディ マッサージケアクリーム、サンタン・ サンスクリーン、バスプロダクツ、ボ ディシャンプー、リップクリーム モイスチャー、UV(ホワイトニング)、スリミング/マッ サージ効果、フレグランス、敏感肌 ヘアケア シャンプー、リンス・コンディショナー、 リンスインシャンプー、インバスト リートメント、アウトバストリートメント モイスチャー&マイルド、ダメージケア、フケ・カユミ防止、 地肌ケア(クレンジング)、フレグランス、スカルプケア (メンズ含)