福岡県大島産アカモクにおける粘性多糖類含量の季節変動上田京子

(1)

福岡県大島産アカモクにおける粘性多糖類含量の季節変動

上田京子

^*1

木村太郎

^*1

黒田理恵子

^*1

赤尾哲之

^*1

篠原直哉

^*2

後川龍男

^*2

深川敦平

^*2

秋本恒基

^*2

A Quantitative Analysis of Polysaccharides of Brown Algae Akamoku Collected off the Oshima Island (Fukuoka Prefecture)

Kyoko Ueda, Taro Kimura, Rieko Kuroda, Tetsuyuki Akao,

Naoya Shinohara, Tatsuo Ushirokawa, Atsutoshi Fukagawa and Tsuneki Akimoto

最近，福岡県において海藻アカモクを地域の新しい特産品とする試みが精力的に行われている。そこで，福岡県大島産のアカモク

Sargassum horneri

について粘性多糖類であるフコイダン，アルギン酸の含有量の分析を行った。

フコイダンやアルギン酸は免疫の賦活化など様々な生理活性を有し，消費者の関心も高い物質である。分析の結果，

フコイダン，アルギン酸はそれぞれ乾燥藻体100gあたり最大8.3g, 34.1g含まれていることが明らかとなった。また，季節変動について検討したところ，アルギン酸の含有量はアカモクの成長過程を通じでほぼ一定であったのに対し，フコイダンは生殖器床出現後に劇的に増加することが明らかとなった。これはフコイダンが生殖活動に密接に関連していることを示唆している。

1 はじめに

アカモクはヒバマタ目ホンダワラ科に属する褐藻の一種であり北海道東部を除く日本列島のほか，朝鮮半島から香港までに広く分布している（図1(A)）。全国的に藻場として魚類の産卵場や稚魚の成長の場としての役割を担っている。また，流失後は流れ藻として魚介類を保護するとも言われている。

一方でアカモクは，一部地方では食品資源としても利用されている。秋田県，新潟県ではアカモクを「じばさ」，「ぎばさ」と呼び伝統的に食品として利用してきた。特に，交通手段が十分でなかった時代においては，冬に採取出来る海藻類は野菜の代用品として重宝されてきたと考えられている。しかし，流通機構が発達し食生活も豊かになった近年において，この様な意味合いは薄れつつある。むしろ，海藻類が含む機能性成分や低カロリーといった特徴が注目され，健康によい食品として全国的に関心を集めつつある。例えば，

九州地方ではこれまでアカモクを食用としていなかったが，最近福岡県において地域の特産品としてアカモクを評価する活動が精力的に行われている。アカモクの食品としての特徴の一つに粘り気のある食感が挙げられる。藻体をミンチ状にした後，湯通しすると非常

に強い粘りが生じる（図1(B)）。この粘り気はフコイダンやアルギン酸といった粘性多糖類によるものと思われる。フコイダンはモズクやガゴメコンブにも含まれており，それらを用いた研究において抗血液凝固活性

¹⁾

，コレステロールの低下作用

²⁾

，抗腫瘍効果

³⁾

等を示すことが知られている。またアルギン酸は，褐藻類に広く含まれ血圧低下作用，整腸作用等の効果がある

^4,5)

。従って福岡県産アカモクについても同様の健康への効果が期待されるが，一般的に海藻の化学成分は採取場所，時期，水深等の条件により大きく変動するため一概に判断することは出来ない。そこで，本論

図1 採取されたアカモク (A) 及びアカモク加工品

（ミンチ状にして湯通ししたもの） (B)

(A) (B)

*1 生物食品研究所

*2 福岡県水産海洋技術センター

(2)

2005 . 2. 14

2005 . 2. 28

2005 . 3. 28

2005 . 4. 21

2005 . 5. 11 2004

. 11. 10 2004

. 12. 16 2005

. 1. 19

■ 全長

□ 重量

0 100 0 0 0 500

0 100 200 300 400 500

全長 / m 重量 / g

2005 . 6. 24 採取日

20 30 40

文ではこれまで食用とされてこなかった福岡県産アカ

モクについて，フコイダンとアルギン酸を定量した。

また，採取時期の異なるアカモクを比較することで，

アカモクの成長と多糖含有量の変化について検討を行った。

海藻乾燥粉末 5 g

85 ％メタノール脱脂

（70 ℃、500 ml x 3 、2 時間ずつ）

0.01 N塩酸で抽出（室温、500 ml x 2 、6 〜12 時間ずつ）

中和、減圧濃縮透析凍結乾燥

フコイダン

1 %炭酸水素ナトリウム水溶液で 抽出（室温、500 ml x 2 ）透析

凍結乾燥

アルギン酸 (粗抽出）

CPCによる精製

海藻乾燥粉末 1 g

85 ％メタノール脱脂

（70 ℃、500 ml x 3 、2 時間ずつ）

0.05N 硫酸で硫酸化多糖類を除

去（室温、500 ml x 2 、6 〜12 時間ずつ）

2 研究，実験方法 2-1 試料

アカモクは福岡県宗像市大島松ヶ下沖水深3mの定点で2004年11月10日から2005年6月24日の間に採取したものを用いた。毎回20個体を採取し，全長，重量測定を行った。また，生殖器床の有無を目視で確認し，生殖器床を有する個体数が全体に占める割合を成熟度と定義した。

2-2 フコイダン及びアルギン酸の抽出

フコイダン，

^3,6,7)

アルギン酸

³⁾

の抽出は既報の論文を参考としてアカモクに適した操作条件を確立し，図 2に示すスキームに従い抽出した。試料は，藻体を凍結乾燥し粉砕器で粉末化したものを使用した。

フコイダンはアカモク粉末（5.0g）を85%メタノール水溶液に加え，70℃で加熱撹拌することで脱脂，脱色素した。その後，残さに10mM塩酸水溶液を加えフコイダンを抽出した。得られた溶液を透析した後凍結乾燥により粗フコイダンを得た。この粗フコイダンを水に再溶解し，塩化セチルピリジニウム（CPC）を加え沈殿させることで精製フコイダンを得た。

アルギン酸は，アカモク粉末（1.0g）を50mM硫酸中で撹拌し，硫酸化多糖を除去した後，残さに1%炭酸ナトリウム水溶液を加え抽出した。得られた溶液を透析した後凍結乾燥した。この重量を測定しアルギン酸量とした。

2-3 フコイダンの糖組成分析

精製したフコイダン1mgを蒸留水（100μl）に溶解し，トリフルオロ酢酸（200μl）を加え，100℃で3 時間加熱加水分解を行った。得られた溶液を一旦乾固し，70%アセトニトリル（100μl）に再溶解することで測定試料とした。これを高速液体クロマトグラフ

（Waters: YMC-Pack PolyaminⅡ, 250x4.6mm. 溶離条件: 70%アセトニトリル, 30℃. 流速：0.8ml/min. 検出器: RI）により分析し，フコース，グルコース，キシロースの存在比をピーク面積から決定した。

2-4 ウロン酸，硫酸基の定量

ウロン酸はカルバゾール硫酸法の改良法によって定量し，530nmの吸光度からガラクツロン酸を標品として算出した

⁸⁾

。また，硫酸基はDodgson Price法により定量した

⁹⁾

。

図2 アカモクからのアルギン酸及びフコイダンの抽出スキーム

3 結果と考察

3-1 アカモクの成長と成熟

アカモクは1年生の褐藻である。今回の採取地点である福岡県宗像市大島松ヶ下沖水深3mでは11月頃から成長を開始し翌年5月には消失した。図3にアカモクの全長及び藻体湿重量の推移を示す。これによると2004 年11月10日の時点では全長7.9cm，湿重量2.0gであったのが2005年3月28日には全長467cm，湿重量441gまで成長した。その後は全長，藻体湿重量共に減少に転じている。

また，アカモクの成長過程における形態変化の一つに生殖器床の出現が挙げられる。この生殖器床は配偶子を放出する為のものであり，形状の違いはあるものの雄株，雌株ともに有する。この生殖器床を有する個

図3 福岡県大島産アカモクの藻体全長及び湿重量の

季節変化（水産海洋技術センター調査）

(3)

体が全体に占める割合を“成熟率”と定義し調査を行ったところ，2005年2月14日には成熟株は全体の20%にすぎなかったのに対し，2週間後の同28日には95%まで急激に増加した(図4)。これらのことから，アカモクの全長や湿重量が成長に合わせて徐々に増加するのに対し，成熟は特定の短い時期において劇的に変化するものであることが分かる。

0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

2005 . 2. 14

2005 . 2. 28

2005 . 3. 28

2005 . 4. 21

2005 . 5. 11 2005

. 1. 19

含量

/ g

採取日

図4 福岡県大島産アカモクの成熟率の季節変動（水産海洋技術センター調査）

3-2 フコイダン含量の季節変動

採取したアカモクのうち2005年1月19日から同5月11 日の試料についてフコイダンを抽出し，藻体に含まれるフコイダン量を定量した。抽出操作は2回行い，良好な再現性を確認している。また，後述の糖組成分析の結果から，得られたフコイダンはほぼ純粋であることが明らかとなっている。結果を図5に示す。これによると2005年1月19日及び同2月14日採取のアカモクにはほとんどフコイダンが含まれないが2週間後の2月28 日には急増し，乾燥藻体100gあたり7.5gのフコイダンが含まれていることが明らかとなった。その後，3月 28日に最大値（8.3g/乾燥藻体100g）を示し，それ以降は若干減少したが6.6‒6.8g含まれていた。この急激な増加はアカモクの成熟率が急増する時期と非常に良く一致している。また，アカモク加工関係者の間でも生殖器床の出現以降に藻体及び加工品の粘り気が増すことが経験的に言われていた。従って，今回の結果は

「藻体の粘り気」，「生殖器床の出現」，「フコイダン含量」が密接な関連を持つことを裏付けるものとなった。

つまり，フコイダンの生成はアカモクの成長よりもむしろ成熟に関連しているといえる。

2005. 2. 14 2005. 2. 28

2005. 3. 28 2005. 4. 21

2005. 5. 11 2004. 11. 10

2004. 12. 16 2005

. 1. 19 0

20 40 60 80 100

成熟率/%

採取日

図5 福岡県大島産アカモク中のフコイダン含量の季節変動（乾燥藻体100gあたり）

また，得られたフコイダンについて糖組成分析を行ったところ，特に採取時期間による大きな変動は観察されなかった（表1）。全体的に，ウロン酸量は2〜3%

程度と低く，抽出画分にアルギン酸を含まないことを裏付けるものといえる。また，硫酸基量は27%前後であった。一般にフコイダンには硫酸化度の異なるものが存在するが，今回得られた画分は比較的高い硫酸化度のものと考えられる。

また，フコース，キシロース，グルコース間の構成糖比率から，本多糖はフコースが主体であることが示唆された。更に，グルコースはほとんど確認されなかったことからラミナラン

（β-グルカン）等のグルカン類が適切に除去されていることを意味する。以上のことから今回福岡県産アカモクから得られたフコイダンは，硫酸化度が高くウロン酸の少ない真正フコイダンであると推測される

¹⁰⁾

。

表1 フコイダンの構成成分の季節変動

フコイダン中の含有量 / %

構成糖比

ウロン酸

硫酸基

フコース

:

キシロ

ース

:

グルコース

2005. 2. 28 2.9 28.6 1.00 : 0.02 : 0.01 2005. 3. 28 2.2 27.0 1.00 : 0.01 : 0.01 2005. 4. 21 2.8 27.1 1.00 : 0.02 : 0.02 2005. 5. 11 2.9 26.0 1.00 : 0.02 : 0.02

(4)

3-3 アルギン酸含量の季節変動

フコイダンと同様にアルギン酸についても季節変動の評価を行った。結果を図6に示す。これによると，

アルギン酸は2005年2月14日に最大値（34g/乾燥藻体 100g）を示し，その後僅かに減少する傾向が見られた。

これは，アルギン酸が細胞間充填物質として機能しているために，成長が盛んな時期に多く含まれると考えられる。しかしながら，今回の採取期間内においてアルギン酸量は25‒35g/乾燥藻体100gの間で推移し，極端な変動は観察されなかった。浅川ら

¹¹⁾

は英虞湾のアカモクに含まれるアルギン酸量の季節変動について報告しているが，同様の傾向が確認されている。同じ多糖類であるフコイダンが生殖器床の出現と共に大きく含有量が変動するのとは対照的である。

図6 福岡県大島産アカモク中の粗アルギン酸含量の季節変動（乾燥藻体100g あたり）

4 まとめ

一般に海藻に含まれる糖類は生活サイクルに応じて変動することが知られている。福岡県産アカモクに含まれるフコイダン量も採取時期により大きく変動し，

生殖器床の出現後に急増することが明らかとなった。

同じ粘性多糖類であるアルギン酸に大きな変動が観察されなかった事とは対照的である。このことから，アカモクにおいては，フコイダンは配偶子の保護など生殖活動に何らかの役割を果たしているのではないかと推測される。

また，水産資源保護の観点において，今回得られた知見はアカモクの持続的な利用に役立つと考えられる。

多糖類が豊富で食品としての価値が高い藻体のみを採取することで乱獲を防ぎ，藻場への影響を最小限に抑えることが出来る。更に，アカモクの商品化にあたり一定の品質の物を安定的に供給するための漁業者への情報提供にも有効といえる。

5 参考文献

1)酒井武 , 加藤郁之進 : 化学と工業 , Vol. 58, pp.

580 -582 (2005)

2)上原めぐみ, 田幸正邦, 川島由次, 福永隆生, 尚弘子 , 知念功 , 本郷富士弥 : 応用糖質科学 , Vol.

43, pp. 149 ‒ 153 (1996)

3)松田太一, 佐々木甚一, 栗原秀幸, 波田野六男, 高橋是太郎 : 北大水産彙報 , Vol. 56, pp. 75 ‒ 86 (2005)

0 10.0 20.0 30.0 40.0

2005. 2 . 14

2005 . 2. 28

2005 . 3. 28

2005 . 4. 21

2005. 5 . 11 2005

. 1. 19

含量

/ g

福岡県大島産アカモクにおける粘性多糖類含量の季節変動 上田 京子