[報文]アルデヒド・カルボン酸系を用いた黒糖抽出物の抗酸化活性の測定: 沖縄地域学リポジトリ

Title

[報文]アルデヒド・カルボン酸系を用いた黒糖抽出物の

_{抗酸化活性の測定}

Author(s)

和田, 浩二; 高良, 健作; 玉村, 隆子; 仲宗根, 洋子

Citation

南方資源利用技術研究会誌 = Journal of the society tropical

_{resources technologists, 16(1): 1-4}

Issue Date

2000-10-01

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12001/14171

南方資源利用技術研究会誌 Vol.16No.1 1-4 2000

アルデヒ ド･カルボン酸系を用 いた黒糖抽出物の抗酸化活性の測定

和 田 浩 二 ･高 良 健 作 ･玉 村 隆 子 ･仲宗根 洋 子

*琉球大学農学部

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KojiWADA,KensakuTAKAR

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,TakakoTAMAMURA andYokoNAKASONE Facu妙 ofAgriculture,UniversityoftheRyukyus,

Senba7u 1,Nllshihwa,Okinawa903-0213,Japan Keywords:黒糖､抗酸化､ガスクロマ トグラフィー 緒 言 酸化 は食品において､晶質低下､変敗 な どの 劣化 を引き起 こし､生体 内では細胞 の機能性低 下や動脈硬化等の原因 となっている｡ さらには､ 癌の発生や老化 にも関与 してい ると考 え られて いる｡ これ らの予防 として､食品の3次機能､ すなわち生体調節機能の一つである食品由来の 抗酸化性物質が注 目されている

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in vitT･0系にお ける抗酸化力 の測定方法 は試 験管モデル系 と生体モデル系に大別 され る2)｡ 試験管モデル系の評価 は非常にシンプルである ことか ら､抗酸化性物質の検索に適 してい る｡ 特 に､食品成分の抗酸化力 の評価 には脂質の過 酸化 によって生成す る過酸化脂質を測定す るロ ダン鉄法､過酸化脂質の分解 によ り生成す るマ ロンジアル デ ヒ ドを測定す るTBA法 とい った 分光学的な手法が多 くの研究で用い られている｡ しか し､両手法 とも比較的簡便 に脂質の過酸化 度 を測定できる利点 を持 っているが､過酸化物 に対す る特異性､使用す る基質の安定性な どい くつかの問題点 をかかえている｡ 本研究では､酸化 によるアルデ ヒ ドか らカル 書沖縄県西原町千原1番地 ボ ン酸-の変化 をガスクロマ トグラフ (GC) で測定す る抗酸化活性測定法 を検討す るととも に､天然抗酸化剤 としてα- トコフェ ロール (α-Toc)､人工抗酸化剤 としてブチル ヒ ドロキ シアニ ソール (BHA)お よび食 品 由来 の もの として黒糖 の有機溶媒粗抽出物の抗酸化活性 を 本法および ロダン鉄法で比較 した｡ 実験方法 L GCによる抗酸化活性測定法 抗酸化活性測定は-キサナ-ルのカプロン酸 -の変化 をモニターす ることによ り行 った｡す なわち､- キサナ-ル を3mg､ 内標準物質 と して トリデカ ン0.1mgを含む ジク ロロメタン溶 液1mlを遮 光 した5mlア ンプル管 に採取 し､ 空気 を通気 したのち､封印 した｡次に､一定温 度下で保存 したサ ンプル を開封 し､カプ ロン酸 の生成量 をGCで測定 した｡ 2.GC分析 GCには島津GC-14A (島津製作所製)を用い､ 検出器 は水素炎イオ ン化検出器 を使用 した｡分 離カ ラムはHiCap-CBP20 (0.22m i.d.x50m､ フイル ム厚0.25flm､島津製作所製 ) を用い､ カ ラム温度 は50℃か ら200℃ まで 3℃/minで昇

南方 資源利用技術研 究会誌 (mln) 図1 酸化によるアルデヒドのカルボン酸-の変化 l:ヘキサナール､ 2:カプロン酸 LS (内標準) :トリデカン 温 した｡注入 口お よび検 出器 の温度は250℃､ キャ リアガスは- リウムを使用 し､スプ リッ ト 比は1/30､カラム内線速度 は30cm/secとした｡ カプロン酸の定量は内標準物質に対す るピー ク 面積比 とし､3回の分析の平均値 として示 した｡ 3.黒糖か らの有機溶媒粗抽出物の調製 試料 と して1997年 に宮古製糖 (秩 )多 良間 工場で製造 された黒糖 を用いた｡抽出は､ジク ロロメタンを抽出溶媒 とす る液体 ･液体連続抽 出法で行 った｡す なわち､黒糖110gを含む200 ml水溶液 をジク ロロメタン75mlで6時間抽 出 し､10mgの粗抽 出物 を得た｡

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ロダン鉄法 リノール酸に対する抗酸化力の測定はOsawaら の方法に準拠 した3)｡す なわち､試料0.2mgを 含む メタノール溶液0.1mlをネ ジ ロ褐色バイ ア ル10ml容 に入れ ､溶媒 を除去後 ､ リノール酸 (東 京 化 成 )0.052mlを含 む エ タ ノー ル 溶 液 0.8m1､0.05M リン酸緩衝液 (pH7.0)0.8ml､蒸 留水0.4mlを加 え反応液 とした｡ この反応液 は 恒温器 (40± 2℃ ) に静置 したのち､経 時的 に0.1ml採取 し､75%ェ タノール4.7m1､30%チ オシアン酸ア ンモニ ウム0.1m1､0.02M塩化第一 秩 (3.5%塩酸溶液 )0.1mlを加 え撹拝 ､そ して

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保存時間 (日)

図2 保存温度の違いによるカプロン酸の生成 ○ :25℃

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40℃ 正確 に3分後､500nmの吸光度 を測定 した｡ 結果 および考察 1.サ ンプル調製 およびGCによるカプロン酸 の定量 水系においてアルデ ヒ ドは容易に酸化 されて カル ボン酸 になることは周知のことであるが､ 溶媒系において もこの反応が生 じることが報告 されてい る4)｡図1にサ ンプル調製直後お よび 一定温度で保存後の代表的なガスクロマ トグラ ムを示 した｡図か らアルデ ヒ ドとして用いた-キサナ-ル は相 当す るカルボ ン酸であるカプロ ン酸-酸化 したことが示 された｡ また1検体 あ た りの分析 時間は約30分 であった｡ ここで､ 酸化の程度の指標であるカプ ロン酸の生成量お よび速度は保存温度お よび保存期 間に大 きく影 響す ることが考 え られたOそこで､サ ンプルの 保存温度 として25℃お よび40℃ を設定 し､経 時的にカプ ロン酸の生成 を観察 した｡図

2

か ら 明 らかな よ うに､25℃保存 では 7日目までカ プ ロン酸 の生成 が直線 的 に増加 したが､40℃ 保存では3日目以降生成量の増加はほ とん ど認 め られなかった｡一方､保存温度 を高めること によ り保存期間､すなわち分析 に要す る時間は 短縮 され ることが予想 されたが､ ジクロロメタ ンの沸点 も考慮 し､40℃保存 を最適 とした｡

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Vol.16No.12000 2 4 6 0 0 9 . 0 . 0

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2 4 6 保存期間 (白) 図3 アルデヒド･カルボン酸系 (l)およびロダン 鉄法 (ll)による抗酸化活性試料 濃度:100Pg/ml O :コントロール.▲ :cr-トコフェロール

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:黒糖抽 出物

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.アルデ ヒ ド･カルボン酸系および ロダン鉄 法による活性の測定 黒糖 にはフェノール性 の抗酸化物質が含 まれ ることが､すでに報告 されている5)Q一方､加 熱食 品の主要香気成分である複素環化合物にも ラジカル スキヤベ ンジ作用 を有す ることが兄い 出 されている6･7)｡著者 は黒糖水溶液か らの有 機溶媒による香気抽出物 にも多 くの複素環化合 物 が含 まれていることを報告 したが8㌧ それ ら の抗酸化能 については明 らかになっていない｡ そ こで､ α-T∝､BHAお よび黒糖粗抽 出物 の 抗酸化活性 を本法および ロダン鉄法によ り測定､ 比較す ることによ り､本法の有用性 と黒糖 の抗 酸化能 を検討 した｡図3に両手法による各試料 黒塘抽出物(5山g) 果糖抽出物(lDg) BRA(5pg) BHA(lp首) a-Toe(5J]g) a-ToC(111g) コントロー･ル 0 1. 2 3 4 5 6 7 持 面積比 図4 アルデヒド･カルボン酸系での試料濃度に伴 うカプロン酸生成量の変化 保存期間●5日 を含むサ ンプルの経時変化の結果 を示 したoな お､各試料 の濃度 は両手法 とも100FEdmlとし たo ロダン鉄法による結果か ら黒糖粗抽出物に 抗酸化活性 が確認 され るとともに､活性の強 さ はα-Toc<黒糖 粗抽 出物<BHAで あ るこ とが 示 され た｡ Nakasoneら9)は黒糖 か らの直接 有 機溶媒抽出で得 られた単離物質の抗酸化活性 を ロダン鉄法による測定 しているが､その結果 と 同様 の傾 向を示す ものであった｡一方､アルデ ヒ ド･カルボ ン酸系による結果か らは黒糖粗抽 出物 が活性 を有す ることは認め られたが､強 さ の違いを明 らかにす ることはできなかった｡そ こで､各試料 の濃度 を 5′上g/ml､ 1FLg/mlとし て測定 を行い､保存

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日目の結果 を図

4

に示 し た｡図 4か らアルデ ヒ ド･カルボン酸系におい ても各試料 の活性 の強 さは､ ロダン鉄法の結果 とほぼ一致 してお り､濃度 1FLg/mlで十分測定 可能であることが明 らか となった｡ 以上のよ うに､アルデ ヒ ド･カルボン酸系を 用いた抗酸化活性測定法は非常に低濃度の試料 で評価 が可能であることか ら､多 くの生物資源 中の抗酸化性物質の一次スク リーニ ングの手法 としての適用性が示唆 された｡また､オー トサ ンプラー用バイアルでのサ ンプル調製､ さらに ガスクロマ トグラフ用オー トイ ンジェクターを 併用す ることによ り測定の 自動化 も期待できる と考える.

要 約 酸化 によるアルデ ヒ ド (- キサナ-ル )のカ ル ボ ン酸 (カプ ロン酸 )-の変化 をガスク ロマ トグラフィーでモニターす る抗酸化活性測定法 を検討 した｡サ ンプル の保存温度 は酸化 による カプ ロン酸 の生成速度 に大 き く影響 した こ とか ら､40℃ に設定 したO 黒糖 水溶 液 か らの ジ ク ロロメタン粗抽 出物 の抗酸化活性 を本法お よび ロダン鉄法 を用いて測定 した結果 ､両手法 にお いて活性 が認 め られ たO また､本法 において試 料 濃度 は1FLg/mlとロダ ン鉄 法 の1/100程度で 十分であ り､標準物質の活性評価 もロダ ン鉄法 とほぼ一致 した｡ 文 献 1)越智宏倫 :老化制御食 品の開発 (光琳､東 京 )､p.149-155 (1995). 2)川岸舜朗 :生物化学実験法､食 品中の生体 機能調節物質研究法 (学会 出版セ ンター､ 東京 )､p.14 (1996).

3)Osawa,T.andNamiki,M.Anoveltypeof antioxidantisolated丘･om leafwax ofeu

ca-1yptusleaves.:Agric.Biol.Chem.,45,7351739

南方 資源利 用 技術研 究会誌

(1981).

4)Nonhebel,D.CリTedder,∫.M"andWalton, J.

C

.

:

Radicals.(CambridgeUniversityPress,

London),p.157(1979).

5)

高良健作､松井大書､和 田浩二､仲宗根洋 子､黒糖 よ り分離 した抗酸化物質 :南方資 源利用技術研究会誌､15,ll-15(1999). 6)Mahanti,M .K.Simplemolecularorbital

Calculationsinthestructuralelucidationof organicmolecules.Perturbationsofheterocyclic systems.:Iud.I.Chem.,15,1681174(1977). 7)Eiserich,∫.P.andShibamoto,T.Antioxidative

activltyOfvolatileheterocycliccompounds.:

J

.

Agric.FoodChem.,42,106011063(1994).

8)和 田浩二 :沖縄産黒糖 の製造工程 にお ける 化学成分お よび香気成分の変化 :FFIジャー ナル､No.156,58-65(1993).

9)Nakasone,Y.,Takara,K.,Wada,K.,Tanaka,J., Yogi,S.andNakatani,N.,Antioxidativeco m-poundsisolatedかom Kokuto,non-centrifugal canesugar.:Biosci.Biotech.Biochem.,60,17141 1716(1996).