TWI543764B - The composition containing Lactobacillus plantarum is used to regulate lipid metabolism - Google Patents
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Description
本發明係有關於益生菌組合物之第二用途，特別係指含有植物乳桿菌之組合物用於調控脂質代謝之用途。
按，隨著現代人生活及飲食習慣之改變，罹患肥胖及糖尿病等代謝症候群(Metabolic syndrome,MetS)者逐年增加。更進一步來說，代謝症候群乃為一種已知會增加心血管疾病及糖尿病之危險因子的症狀，其中，危險因子包含如血脂異常、腹部肥胖、高血壓症等。而代謝症候群之主要特徵之一係為胰島素阻抗，其由內臟性肥胖所引起者，並且能夠決定代謝症候群之發展。雖然胰島素抵抗或高胰島素血症並不會引起肥胖，但是，肥胖是一種增加胰島素阻抗可能性之生理變數。依據世界衛生組織之統計報告顯示，全球成年人有10%為肥胖人口，每年至少有280萬人死亡可歸咎於超重或肥胖，並且，全世界已有3.47億人罹患糖尿病，估計於2030年時，糖尿病將成為第七大死因。由此可知，代謝症候群已成為全球之健康隱憂。
益生菌係指被認為安全且對宿主健康有助益之微生物。大多益生菌係由腸胃道分離出來，包含雙叉桿菌(Bifidobacterium)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、鏈球菌(Streptococcus)以及腸球菌(Enterococcus)等屬，其中，又以乳酸菌為目前被應用得最為廣泛。舉例來說，鼠李糖乳
酸桿菌(Lactobacillus rhamnosus)具有減少腸道通透性，而能達到降低幼兒過敏性腸綜合症之作用以及對抗酒精性肝炎中腸道之通透性之功效。
植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum，LP)，係為一種乳酸桿菌，其特徵為革蘭氏陽性細菌，耐氧，生長於15℃，但無法於45℃下存活。目前研究顯示，植物乳桿菌可藉由對吸菸者產生粥動脈硬化之保護機制進而降低引發心血管疾病之危險因子。另有研究指出植物乳桿菌能抑制念株菌生長，達到改善過敏性腸道綜合症之功效。並且，植物乳桿菌可降低過敏之基因標記物，具有減緩花粉產生之過敏症狀之效果。而近期研究顯示，植物乳桿菌雖然能調節糖類之代謝，但不會減少脂肪之重量。
由上可知，目前全球係面臨肥胖人口逐年增加之健康危機，而肥胖又與肝臟代謝症候群密切相關，例如脂肪肝、第二型糖尿病，因此，利用益生菌開發出一種能夠調控發炎反應及脂肪含量之組合物，進而能夠達到改善或預防肝臟相關代謝症群之功效，乃為目前研究者之重要課題。
本發明之主要目的係在於提供一種含有植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)之組合物之用途，其係能夠有效地調控脂質代謝，達到預防或治療與脂肪代謝異常相關疾病之功效。
為能達成上述目的，於本發明之較佳實施例係揭露一種植物乳桿菌合併至少一醣類用於製造調控脂質代謝之組合物之用途。藉由投予該含有有效量之植物乳桿菌及醣類之組合物至一個體，其係能抑制該個體體內脂肪細胞生長及/或脂肪細胞累積之情況，進而達到預防或治療與脂肪代謝異常相關病症之功效，例如，由脂質代謝異常所引發之肝臟代謝症候
群、肥胖症、內臟脂肪量過高、脂肪肝等。
較佳地，該植物乳桿菌係為植物乳桿菌LP110(Lactobacillus plantarum LP110)。
較佳地，該醣類係包含有阿拉伯半乳聚醣及果寡糖。
於上述實施例中，該植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：10~1：15，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積比例為50：1~150：1，其中，又以植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：12.5，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積之比例為100：1為較佳。
較佳地，調控脂肪代謝係指能夠抑制脂肪細胞生長。
較佳地，調控脂肪代謝係指能夠抑制脂肪細胞累積於體內。
第一圖係為各組小鼠以不同條件飼養期間之體重變化。
第二圖係為各組小鼠口服葡萄糖耐受性試驗之結果。
第三圖係為統計各組小鼠於第二圖所示血糖值曲線下之面積。
第四圖係為各組小鼠血清中胰島素濃度。
第五圖係為各組小鼠胰島素敏感性之間接性指標值。
第六圖A至第六圖D係分別為第一組至第四組小鼠腹部脂肪組織切片經蘇木紫與伊紅染色之結果。
以下，為能更進一步說明本發明之功效，將茲舉若干實例作詳細說明，惟，該等實例係為用以解說之例示，其中所使用之任何詞彙並
不限制本發明說明書及申請專利範圍之範圍及意義。
本發明所揭組合物係包含植物乳桿菌與至少一醣類，而該植物乳桿菌係常分離自發酵食品，如泡菜、酸菜、發酵蔬果中，並且，植物乳桿菌菌株種類眾多，舉例來說，如我國專利公告第I453281號專利中所揭植物乳桿菌LP110、或如我國專利公告第I404540號專利中所揭植物乳桿菌LP23等。
而於本發明之較佳實施例中，該組合物係包含植物乳桿菌LP 110、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖。更進一步來說，該植物乳桿菌LP 110與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：10~1：15，並且，植物乳桿菌LP 110與果寡糖之質量體積比例為50：1~150：1，具體來說，該組合物包含1毫克之植物乳桿菌LP 110、10~15毫克之阿拉伯半乳聚醣以及0.0067~0.02毫升之果寡糖。具體來說，本發明所揭組合物之組成比例如下：植物乳桿菌LP 110每天每公斤50~150毫克、阿拉伯半乳聚醣每天每公斤0.5~2.25克、果寡糖每天1毫升。而於本發明之一具體實例中，對於個體所投予之劑量如下：植物乳桿菌LP 110每天每公斤200毫克、阿拉伯半乳聚醣每天每公斤2.5克、果寡糖每天2毫升，係亦能達成本發明所揭組合物之功效。此外，植物乳桿菌LP 110係得依據投予個體而調整。
所謂「有效量」，係指能夠達到改善或消除特定症狀、病徵、疾病或失調之量。
所謂「預防」，係指能夠停止或是阻礙特定疾病或/及病徵、症狀之發生。
所謂「顯著」，係指意即兩組數據之間經統計分析後具有顯
著差異性，即p值<0.05。
以下實例中之數據除另有說明外，皆係以平均值±標準差表示，並且，以單因子變異數分析後，以鄧肯多變異分析進行檢定。
實例一：動物試驗
自財團法人國家實驗動物中心(National Laboratory Animal Center，NLAC，台北，台灣)購得無特定病原之雄性C57BL/6(B6)品系之五週齡小鼠，待經適應3週，各該小鼠為八週齡時，隨機分為六組，各組分別有8隻小鼠，各該組平均體重間無顯著差異，並且，以下列條件處理各該組小鼠，飼養之初定義為第0週，連續飼養至第19週：第一組為空白組，不經任何處理；第二組為對照組，以30%糖水及60%高脂飼糧處理，並且給予滅菌蒸餾水，劑量為每天每公斤10毫升；第三組係以30%糖水及60%高脂飼糧處理，並且餵食植物乳桿菌菌粉(1012CFU/g)，劑量為每天每公斤200毫克；第四組係以30%糖水及60%高脂飼糧處理，並且同時餵食植物乳桿菌菌粉(1012CFU/g)、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖，而植物乳桿菌菌粉之劑量為每天每公斤200毫克，阿拉伯半乳聚醣之劑量為每天每公斤2.5克，以及果寡糖之劑量為每天每公斤2毫升。
於飼養第-1週~第19週之期間，各週紀錄各該組小鼠之體重變化，結果如第一圖所示。於飼養滿第19週時將各該組小鼠犧牲，取出各該組小鼠之肝臟、脾臟、脂肪，予以秤重，結果如下表一及二所示。
由第一圖及表一、表二之結果顯示，高糖高脂飼料確實能夠使第二組小鼠體重較第一組小鼠顯著增加，並且，第二組小鼠之總增重、肝臟、脾臟、腎臟、腹部脂肪、腎周脂肪及附睪脂肪重量皆顯著高於第一組小鼠。第三組小鼠之體重、總增重以及內臟重量係皆較第二組小鼠降低，卻顯著高於第一組小鼠，並且，第三組小鼠之各臟器脂肪重量係與第二組小鼠無顯著差異。另觀第四組小鼠，其體重、總增重、肝臟、脾臟、腎臟、腹部脂肪、腎周脂肪及附睪脂肪重量係皆顯著低於第二組小鼠。
如同本發明所屬技術且具通常知識者所周知，肝臟與脾臟處於發炎狀態下，其重量係會顯著增加。由上述結果可知，藉由餵食高糖高脂飼料係會使個體體重、肝臟重量、脾臟重量增加，因此顯示投予高糖高
脂飼料確實能夠誘導小鼠具有肥胖、發炎反應以及肝臟代謝症候群。並且，由表一及表二之內容顯示，餵食植物乳桿菌至經高糖高脂飼料誘導之小鼠，雖然能使其體重增加速度變慢，但是卻無法減少脂肪累積於內臟，即如同先前技術中所揭者，植物乳桿菌係無法降低脂肪含量，由此可知，單純投予植物乳桿菌係無法達到改善發炎反應及肝臟代謝症候群之功效。惟僅有同時投予植物乳桿菌菌粉、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖，係能夠有效地改善高脂高糖飲食所誘導之肥胖擊發炎反應，而減少個體發生肝代謝症候群之風險。
因此，本發明所揭組合物係具有抑制肥胖、發炎反應及肝臟相關代謝症候群發生之功效。
實例二：口服葡萄糖耐受性試驗
將實例一中各該組小鼠於飼養至第19週時，將各該小鼠禁食16小時，並且給予各該小鼠葡萄糖(2.0g/kg)，於給葡萄糖之前及之後的第0、30、60、90及120分鐘時取各該小鼠尾靜脈血液約5μl，以市售血糖機(i-SENS，Inc，韓國)檢測血液中血糖值，結果如第二圖所示，並且，各該組之血糖變化曲線下面積如第三圖所示。
由第二圖之結果可知，第二組小鼠禁食16小時後於0分鐘之血糖值係顯著高於第一組、第三組及第四組小鼠，並且，於口服給予葡萄糖後30分鐘，各該組係達到血糖高峰值，而第二組小鼠之血糖值係顯著高於第一組小鼠。隨著監控時間增加，各該組小鼠之血糖值逐漸下降，惟，於第150分鐘時，第二組小鼠之血糖值仍顯著高於第一組、第三組及第四組小鼠。由第三圖結果顯示，第二組之血糖變化曲線下面積係顯著高於第一
組、第三組及第四組。
由上可知，高脂高糖飲食會使小鼠產生血糖代謝異常之症狀，而被餵食高脂高糖飲食之小鼠，藉由單純投予植物乳桿菌菌粉，或同時投予植物乳桿菌菌粉、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖係能夠改善血糖代謝異常之症狀。因此，本發明所揭組合物係具有調控血糖相關症狀之功效。
實例三：胰島素敏感性測定
將實例一中飼養至第19週之各該小鼠予以犧牲，取其血液，使用市售試劑組(Mouse insulin mercodia，Uppsala，瑞典)測定胰島素濃度，並且依據先前技術所揭評估胰島素阻抗方法(Matthews et al.,1985)，計算周邊胰島素對周邊葡萄糖代謝反應敏感度之間接性指標(Homeostasis model assessment for insulin resistance，以下簡稱HOMA-IR)，其數值越高，代表胰島素阻抗之程度也越高，而計算HOMA-IR之公式如下：HOMA-IR=空腹胰島素值(μU/ml)×空腹血糖值(mg/dL)÷22.5(mmol/L)
各該組小鼠血清中之胰島素濃度及HOMA-IR值係分別如第二圖及第三圖所示。
如第四圖及第五圖之結果所示，第二組小鼠之胰島素濃度及HOMA-IR值係皆顯著高於第一組小鼠。相較於第二組小鼠，第三組及第四組小鼠之胰島素濃度及HOMA-IR值皆較低，其中，又以第四組小鼠能夠顯著降低胰島素濃度及HOMA-IR值。
當HOMA-IR值高於2.5時可視為有胰島素阻抗之症狀，以此
標準比對第五圖之結果可知，第二組至第四組小鼠之HOMA-IR值係分別高於2.5，分別具有胰島素阻抗之症狀，惟，於高脂高糖飼料處理之環境下，僅有第四組能夠顯著降低HOMA-IR值之結果。
基於誘發胰島素阻抗之原因甚多，包含有葡萄糖代謝異常、脂質代謝異常，因此，綜合實例二及三之結果，可合理推斷透過同時投予植物乳桿菌菌粉、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖除能調控血糖外，更能夠抑制脂肪細胞內巨噬細胞聚集而調控脂質代謝，因此，相較於單純投予植物乳桿菌菌粉，係能更加地改善或預防高脂高糖飲食所誘導之胰島素阻抗的症狀。
實例四：測定血清內之三酸甘油酯與膽固醇之含量
取實例一犧牲後之各該小鼠之血液，並以血清生化全自動分析儀(CoBAS MIRA PLUS，Basel，瑞士)分析三酸甘油酯與膽固醇之濃度，結果如下表三所示。
由國家實驗動物中心小鼠血液生化參考值顯示，正常C57BL/6JNarl小鼠之血清三酸甘油酯之濃度為123.01±35.22mg/dl(NAR Labs web，2008)，將之與表三中之結果相比對可知，第一組小鼠血清中
三酸甘油酯之濃度係高於正常小鼠應有之濃度，表示有過多之三酸甘油酯累積於體內。第二組小鼠血清內之三酸甘油酯與膽固醇之含量係顯著高於第一組小鼠，顯示餵食高脂高糖飼料係會使小鼠體內累積過多三酸甘油酯及膽固醇。而第三組小鼠血清內之三酸甘油酯與膽固醇之含量係與第二組小鼠間不具有顯著差異，顯示單純投予植物乳桿菌至高脂高糖飲食誘導之小鼠，係無法降低血清內三酸甘油酯及膽固醇之含量。相較於第二組及第三組小鼠，第四組小鼠血清內三酸甘油酯及膽固醇之含量係顯著降低，顯示同時投予植物乳桿菌菌粉、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖係能將降低三酸甘油酯及膽固醇之含量。
由上述結果可知，本發明所揭組合物係能有效地降低體內三酸甘油酯及膽固醇之含量，達到預防或治療與脂質代謝異常相關之疾病的功效。
實例五：脂肪組織切片染色之結果
取實例一犧牲後之各該小鼠之腹部脂肪，以10%福馬林固定處理，經脫後製成臘塊，切片後以蘇木紫-伊紅染色法(Hematoxylin & Eosin stain，H&E stain)進行染色。各該組小鼠腹部脂肪組織切片染色之結果係如第六圖所示。
由第六圖之結果顯示，第二組小鼠腹部脂肪細胞之型態係較第一組小鼠明顯較大。相較於第二組，第三組小鼠腹部脂肪細胞之大小係無明顯改變，而第四組小鼠腹部脂肪細胞之大小係有明顯變小。
由上述結果係可知，單純投予植物乳桿菌至以高脂高糖飲食處理之個體，係無法抑制其脂肪細胞生長，而相反地，當同時投予植物乳
桿菌菌粉、阿拉伯半乳聚醣及果寡糖至以高脂高糖飲食處理之個體時，該個體之脂肪細胞能明顯地變小。據此，本發明所揭組合物係能有效抑制脂肪細胞生長，而能達到預防或治療肥胖及/或其所引起之脂質代謝異常之症狀。
綜合上述實例之結果，係能夠證實本發明所揭組合物於高脂高糖之飲食條件下仍能夠使個體調控脂質代謝，避免或改善脂肪細胞生長及/或脂肪細胞累積於體內之現象，進而能夠改善或預防與脂質代謝異常相關之疾病。
以上僅是藉由各該實施例詳細說明本發明，熟知該技術領域者於不脫離本發明精神下，而對於說明書中之實施例所做的任何簡單修改或是變化，均應為本案申請專利範圍所得涵攝者。
Claims (6)
- 一種植物乳桿菌LP110(Lactobacillus plantarum LP110)合併至少一醣類用於製造調控血糖之組合物之用途，其中，該醣類係包含有阿拉伯半乳聚醣及果寡糖。
- 依據申請專利範圍第1項所述用途，其中，植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：10~1：15，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積之比例為50：1~150：1。
- 依據申請專利範圍第2項所述用途，其中，植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：12.5，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積之比例為100：1。
- 一種植物乳桿菌LP110(Lactobacillus plantarum LP110)合併至少一醣類用於製造治療胰島素抗性疾病之組合物之用途，其中，該醣類係包含有阿拉伯半乳聚醣及果寡糖。
- 依據申請專利範圍第4項所述用途，其中，植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：10~1：15，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積之比例為50：1~150：1。
- 依據申請專利範圍第5項所述用途，其中，植物乳桿菌與阿拉伯半乳聚醣組成比例為1：12.5，並且，植物乳桿菌與果寡糖之質量體積之比例為100：1。
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