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研究・技術開発成果

カマンベールチーズから、アルツハイマー病予防に有効な成分を発見

研究・技術開発レポート

急速な高齢化に伴い、アルツハイマー病をはじめとする認知症が大きな社会的関心事となっています。しかし現状では、十分な治療法は見つかっていません。そこで注目を集めているのが、日常生活を通じて予防する方法です。キリンは、食と健康に関する脳科学分野の研究開発に挑戦し、可能性の一つをカマンベールチーズに見出しました。小岩井乳業社および東京大学大学院農学生命科学研究科との共同研究により、カマンベールチーズの摂取がアルツハイマー病の予防に効果があることをモデルマウスで確認し、さらに、カマンベールチーズの中から2つの有効成分を発見したのです。この研究成果をまとめた論文は、米国の科学誌『PLoS ONE』に2報にわたり掲載されました。

そこで注目を集めているのが、日常生活を通じて予防する方法です。キリンは、食と健康に関する脳科学分野の研究開発に挑戦し、可能性の一つをカマンベールチーズに見出しました。小岩井乳業社および東京大学大学院農学生命科学研究科との共同研究により、カマンベールチーズの摂取がアルツハイマー病の予防に効果があることをモデルマウスで確認し、さらに、カマンベールチーズの中から2つの有効成分を発見したのです。この研究成果をまとめた論文は、米国の科学誌『PLoS ONE』に2報にわたり掲載されました。

アルツハイマー病の原因物質を除去する脳内の“お掃除細胞”ミクログリアを元気に

アルツハイマー病は認知症の一疾患で、アルツハイマー型認知症とも呼ばれており、認知機能の低下などが生じます。高齢化社会を背景に認知症が増加傾向にあり、本人のみならず家族や周囲への影響が懸念されています。今回の研究にあたり、研究員たちは、認知機能低下の原因とされるアミロイドβ(ベータ)という老廃物と、それを除去するミクログリアという脳内の免疫細胞に着目しました。加齢に伴い、脳内ではアミロイドβという老廃物が日々たまってきます。通常それはミクログリアの働きなどによって除去されるのですが、除去しきれないほど沈着すると、図1のように、脳の働きをつかさどるニューロンという神経細胞の情報伝達が正しく行われなくなり、記憶や認知機能が維持できなくなります。

図1 加齢によって脳内に老廃物がたまると、認知機能が低下する

ミクログリアは脳内で唯一の免疫細胞で、脳内の老廃物を除去してくれる、いわば“お掃除細胞”ともいえるものです。図2のように、脳内にウイルスや病原体が侵入したときの生体防御や、古くなった神経細胞の代謝促進、神経細胞に栄養を与えて情報伝達に必要なシナプスを伸ばすといった機能もあります。しかし、老廃物を食べ過ぎると暴走して炎症状態となり、脳環境にストレスが生じます。ミクログリアを暴走させることなく活性化させる有効成分を見つけることができれば、脳内に老廃物がたまりにくくなり、認知症予防につながるのではないか。研究員たちはそのように考え、未知なる成分の発見を目指して探索を始めました。

図2 脳内の老廃物を除去する“お掃除細胞”ミクログリア

10種類以上のチーズで実験し、カマンベールチーズに着目

有効成分を探索するためのターゲットに定めたのは、発酵させた乳製品です。近年、「発酵乳製品を食べる習慣がある人は老後の認知機能が高い」という疫学的な報告が国内外でなされていたからです。ただし、これまでの研究では、認知症への効果や有効成分は明らかになっていませんでした。

それらを突き止めるため、研究対象としてチーズを選定し、アルツハイマー病の症状が自然発生するモデルマウス(5×FAD)を使って、アミロイドβを除去する活性の度合いや、脳内の炎症状態を抑制する効果を調べることにしました。発酵させた乳製品の中でも、これまでヨーグルトは健康に良いとされる効果が多数報告されていますが、チーズは嗜好品にとどまり、健康機能に関する研究報告がほとんどありませんでした。そこで、チーズの健康機能性を新たに解明できれば新しいお客様価値に繋がると考えました。
市販されている10種類以上のチーズでミクログリアへの効果を比較したところ、白カビで発酵させたカマンベールチーズや、青カビで発酵させたブルーチーズでミクログリアの過剰な炎症状態を緩和する作用が認められました。発酵させたときに初めて効果が認められたため、原料には含まれない何らかの有効成分が、カビによる発酵過程で生じている可能性が考えられました。そこで、小岩井乳業社が製造しているカマンベールチーズを用い、研究を進めました。

実験に用いたチーズのサンプル。白カビや青カビで発酵させたチーズで、
ミクログリアの高い活性が見られました

カマンベールチーズを毎日食べたマウスは、脳内の老廃物沈着が抑制された

カマンベールチーズを摂取させる実験では、アルツハイマー病自然発生型(5×FAD)マウスに、カマンベールチーズから調製したサンプルを混ぜた餌(被験食)を3カ月間与え、脳内の老廃物アミロイドβの量や炎症状態を調べました。

その結果、カマンベールチーズが含まれる餌を食べた群(被験食群)は、通常の餌を食べた群(対照食群)に比べて、アミロイドβの量が有意に低下していました(下記の図4)。また、被験食群は、対照食群に比べ、脳内の炎症状態が有意に抑制されていたほか、記憶学習に重要な海馬という脳の領域に存在する神経細胞の活動に不可欠な栄養因子の量と、神経細胞が情報伝達する際に必要なシナプスの量が、アルツハイマー病マウスだと低下しているものが、被験食群では改善していることがわかりました。

写真のように、カマンベールチーズを凍結乾燥、
脱脂し、粉末状にしたものをマウスの餌に混ぜて毎日与えました

老廃物の沈着を抑制する2つの有効成分を発見

この結果を受けて、次に、カマンベールチーズに含まれるどのような成分が寄与しているのかを探索しました。白カビで発酵することで生じる成分に焦点を当てた探索の結果、オレイン酸アミド(図3)と、デヒドロエルゴステロールを有効成分として同定することに成功しました。

オレイン酸アミドは、生乳に多く含まれる不飽和脂肪酸のオレイン酸に由来する成分で、ミクログリアの老廃物除去活性を高め、炎症を抑制する作用があります。発酵工程で発生したアンモニアとオレイン酸が白カビの酵素で反応し、生成されたものと考えられます。また、エルゴステロールに由来するデヒドロエルゴステロールにも、炎症を抑制する強い作用がありました。

  • 図3 ガスクロマトグラフィー質量分析計を用いたカマンベールチーズ抽出物の分析

    ミクログリアの調節を可能にするオレイン酸アミドが、
    白カビの発酵によって生じました

  • 図4 今回の研究で突き止めた、カマンベールチーズのアルツハイマー病予防効果

    カマンベールチーズの摂取によるアルツハイマー病への予防効果を確認し、有効成分として、白カビによる発酵過程で生成されるオレイン酸アミドと
    デヒドロエルゴステロールを発見しました

キリンでは、この研究成果を受けて、さらなる発展を目指し、現在も、発酵工程で生じるペプチドや脂肪酸に着目して研究を続けています。そして、発酵食品に含まれるさらなる有効成分探索の取り組みを続けています。

研究担当者からひとこと

阿野泰久(あの・やすひさ)

キリン(株)R&D本部 基盤技術研究所 研究員

沓掛登志子(くつかけ・としこ)

キリン(株)R&D本部 基盤技術研究所 研究員

社会的な課題としても認知症予防が注目される中、日常の食生活を通じて栄養学的な貢献ができないかと考え、研究開発を続けています。今回の発見に引き続き、今後も乳製品をはじめとするさまざまな栄養学的なアプローチを検討し、さらに新しい価値の提供を目指します。(阿野)

チーズに含まれていることがこれまで知られていなかった有効成分を発見し、発酵食品の未知なる可能性をあらためて感じました。食生活を通じた健康寿命の延長をめざし、今後も機能性成分の探索を続けていきたいと考えています。(沓掛)

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