財団法人福岡県産業・科学技術振興財団
産 学 官 共 同 研 究 開 発 事 業
研究成果報告書
伝統野菜の循環系改善機能の解明による
新規健康補助食品の開発
(平成15年度~平成17年度)
目 次
【研究総括】 伝統野菜の循環系改善機能の解明による新規健康補助食品の開発 ・・・・・・ 1 (株)レオロジー機能食品研究所 所長 藤野武彦 【研究報告】 1 高成分品種の選定と簡易栽培技術の開発 ・・・・・・ 4 1-1 高成分品種の選定 ・・・・・・ 4 福岡県農業総合試験場 1-2 簡易栽培技術の開発 ・・・・・・ 6 福岡県農業総合試験場 2. タデの品種別および生育時期別成分含量と機能性の評価 ・・・・・・10 2-1 品種別および生育時期別品質と収量の検討 ・・・・・・10 福岡県農業総合試験場 2-2 品種および生育時期別機能性の評価 ・・・・・・13 福岡県農業総合試験場 3. 機能性成分の特定と生体調整機能の解明 ・・・・・・15 3-1 芽タデの機能性成分の同定と定量法の開発 ・・・・・・15 福岡県工業技術センター 生物食品研究所 3-2 タデ抗酸化成分の抽出・分画と分析並びにヒト赤血球変形能低下抑制物質の同定 ・・・・・・24 (株)レオロジー機能食品研究所 3-3 機能性成分の生体機能の解明 ・・・・・・34 (株)レオロジー機能食品研究所 3-4 タデ抽出物の血小板機能に及ぼす影響 ・・・・・・43 久留米大学医学部 3-5 タデ由来機能性成分の免疫系に及ぼす作用の解析 ・・・・・・47 九州大学大学院医学研究院 4. 健康補助食品の開発と評価 ・・・・・・51 クロレラ工業(株) 【成果実績】 ・・・・・・63研究 統括
㈱ レ オ ロ ジ ー 機 能 食 品 研 究 所 所 長 藤 野 武 彦 1 研 究 開 発 の 目 的 1 - 1 研 究 開 発 の 概 要 タ デ の 最 適 ( 機 能 的 、 経 済 的 ) 栽 培 条 件 を 確 立 し 、 そ の タ デ よ り 医 学 的 機 能 性 成 分 を 抽 出 す る 。 得 ら れ た 抽 出 物 の 機 能 性 を 動 物 ( イ ン ビ ボ ) 及 び ヒ ト 細 胞 ( イ ン ビ ト ロ ) で 確 認 す る 。 そ の 機 能 性 画 分 を 活 用 し た 新 た な 機 能 性 食 品 、 機 能 性 食 品 素 材 を 開 発 す る 。 福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 レ オ ロ ジ ー 機 能 食 品 研 究 所 九 州 大 学 大 学 院 医 学 研 究 院 久 留 米 大 学 医 学 部 第 二 内 科 福 岡 県 工 業 技 術 セ ン タ ー 生 物 食 品 研 究 所 J A筑 前 あ さ くら 健 康 補 助 食 品 の 開 発 と評 価 ク ロ レ ラ 工 業 福 岡 園 芸 機 能 性 成 分 の 特 定 と 生 体 調 整 機 能 の 解 明 ① 抽 出 ② 機 能 評 価 ① 高 成 分 品 種 の 選 定 と 簡 易 栽 培 の 開 発 ② タ デ の 品 種 お よ び 生 育 時 期 別 成 分 含 量 と 機 能 性 評 価研 究 開 発 体 制
(株 )ふ くれ ん 1 - 2 達 成 目 標 1 ) タ デ の 品 種 選 定 と 栽 培 条 件 の 確 立 を す る ( 1 ) 高 成 分 品 種 の 選 定 を 行 う ( 2 ) 簡 易 栽 培 技 術 の 開 発 を す る 2 ) タ デ の 品 種 お よ び 生 育 時 期 別 成 分 含 量 を 測 定 し 機 能 性 を 明 ら か に す る ( 1 ) 品 種 お よ び 生 育 時 期 別 品 質 と 収 量 を 明 ら か に す る ( 2 ) 品 種 お よ び 生 育 時 期 別 機 能 性 を 評 価 す る 3 ) 機 能 性 成 分 を 抽 出 し 、 そ の 同 定 を 行 う 4 ) 機 能 性 成 分 の 医 学 的 機 能 を 評 価 す る ( 1 ) 動 物 に よ り 生 体 調 整 機 能 を 評 価 す る ( 2 ) 人 体 に お い て 生 体 調 整 機 能 を 評 価 す る 5 ) 健 康 補 助 食 品 を 開 発 し 、 そ の 評 価 を 行 う ( 1 ) 健 康 補 助 食 品 の 開 発 を す る ( 2 ) 健 康 補 助 食 品 の 評 価 を す る2 研 究 成 果 概 要 2 - 1 タ デ の 品 種 選 定 と 栽 培 条 件 の 確 立 1 ) 16 系 統 か ら 新 た な 優 良 品 種 を 選 定 し た 。 2 )播 種 量 を 多 く す れ ば 多 収 量 と な り 、生 育 日 数 を 延 長 さ せ る と 抗 酸 化 能 は 増 大 す る こ と が 明 ら か に な っ た 。 3 ) 水 耕 栽 培 法 を 確 立 し た 。 4 ) 生 長 タ デ に ル テ イ ン が 大 量 に 含 ま れ て い る こ と を 発 見 し た 。 2 - 2 機 能 性 成 分 の 抽 出 と 特 定 1 ) 紅 タ デ よ り 有 効 機 能 性 成 分 を 抽 出 す る 方 法 を 確 立 し た 。 2 )機 能 性 物 質 は 芽 タ デ で は シ ア ニ ジ ン 系 成 分( イ デ イ ン な ど )、ケ ル セ チ ン 系 成 分( イ ソ ケ ル シ ト リ ン な ど ) で あ る こ と を 明 ら か に し た 。 3 )生 長 タ デ に 高 濃 度 に ル テ イ ン が 存 在 す る こ と を 発 見 し 、そ の 効 率 的 抽 出 法 を 開 発 し た 。( 特 許 申 請 手 続 中 ) 2 - 3 生 体 調 整 機 能 の 解 明 1 ) 酸 化 モ デ ル ラ ッ ト ( イ ン ビ ボ ) に 酢 酸 抽 出 物 を 投 与 し た 結 果 ( 1 ) 赤 血 球 変 形 能 ( サ ラ サ ラ 度 ) の 改 善 ( 2 ) 血 糖 降 下 、 肝 機 能 改 善 ( 3 ) 白 血 球 低 下 防 止 、 血 小 板 増 大 2 ) ヒ ト 細 胞 ( イ ン ビ ト ロ ) に 酢 酸 抽 出 物 を 投 与 し た 結 果 ( 1 ) 免 疫 活 性 化 ( T 細 胞 の 活 性 化 、 TNF-α の 増 強 ) ( 2 ) 血 栓 防 止 効 果 ( 血 小 板 凝 集 能 の 抑 制 ) ( 3 ) 赤 血 球 変 形 能 ( サ ラ サ ラ 度 ) の 改 善 3 )芽 タ デ よ り 抽 出 さ れ た イ デ イ ン と イ ソ ケ ル シ ト リ ン は 、強 い 抗 酸 化 活 性 を 示 し 、同 時 に 強 い ヒ ト 赤 血 球 変 形 能 低 下 抑 制 効 果 を 示 し た 。 4 )イ デ イ ン と イ ソ ケ ル シ ト リ ン は 、ヒ ト 血 小 板 凝 集 抑 制 効 果 を 示 し 、特 に イ デ イ ン に 顕 著 で あ っ た 。 5 ) イ デ イ ン は ヒ ト 白 血 球 B 細 胞 に お い て 、 CD69 と HLA-DR の 発 現 を 増 大 さ せ た ( 免 疫 活 性 化 )。ル テ イ ン は ヒ ト 白 血 球 T 細 胞 に お い て 、 CD25 の 発 現 を 低 下 さ せ た( ア レ ル ギ ー 低 下 )。 ※ 上 記 の 結 果 を ま と め て 特 許 申 請 を 行 な っ た 。 2 - 4 健 康 補 助 食 品 の 開 発 と 評 価 1 ) ド リ ン ク ・ ジ ュ ー ス の 開 発 を 行 い 、 細 菌 数 、 色 、 安 全 性 、 味 覚 に 問 題 が な い こ と を 確 認 し た 。 2 )ド リ ン ク の 抗 酸 化 能 を 確 認 し 、ヒ ト に 投 与 し た 結 果 、コ レ ス テ ロ ー ル お よ び 血 糖 降 下 作 用 が 見 ら れ た 。 3 ) カ プ セ ル お よ び 錠 剤 を 試 作 し た 。
3 成 果 の 市 場 性 、 優 位 性 本 研 究 で 得 ら れ た 研 究 成 果 は 、 現 在 の 日 本 の 医 療 状 況 ( 生 活 習 慣 病 の 増 大 ) に 寄 与 す る こ と が 大 き い こ と を 示 唆 し て い る 。 す な わ ち 、 赤 血 球 変 形 能 を 改 善 し 、 血 小 板 凝 集 能 を 抑 制 す る こ と は 主 要 死 因 の 一 つ で あ る 脳 、 心 臓 血 管 の 血 栓 ( 脳 梗 塞 、 心 筋 梗 塞 ) の 防 止 に 大 変 有 用 で あ り 、 血 糖 低 下 作 用 、 肝 機 能 の 改 善 効 果 が 見 ら れ た こ と は 軽 症 糖 尿 病 や 肝 疾 患 の 治 療 補 完 と 予 防 に 役 立 つ こ と を 示 し て い る 。 こ れ ら の 成 果 か ら 、 市 場 性 の 大 き い 機 能 性 食 品 や 健 康 ド リ ン ク 剤 の 素 材 と し て も 紅 タ デ が 利 用 さ れ る よ う に な る こ と が 期 待 さ れ る 。 ま た 、 医 学 的 機 能 が 実 証 さ れ た 機 能 性 食 品 は 極 め て 尐 な い の で 紅 タ デ 関 連 商 品 が 開 発 さ れ れ ば 、 そ の 優 位 性 は 大 変 高 く な る 。 そ し て 、 本 研 究 チ ー ム の ク ロ レ ラ 工 業 と ふ く れ ん は、薬 局 系 (約 3,000 店 )、 コ カ コ ー ラ 製 造 業 者 、 大 手 ド ラ ッ ク ス ト ア ー 、 生 協 な ど の 大 手 一 般 食 品 店 、 農 協 関 連 の 販 売 店 な ど の 販 売 ル ー ト を す で に 保 有 し て い る の で 市 場 展 開 の 現 実 性 が 高 い 。 生産 加工 精製 薬局・薬店 大手ドラッグストアー コカ・コーラ・ルート 原料販売 ファンケルなど独自のブ ランドを販売する健康食 品販売業者 筑前あさくら 農業協同組合 原料(タデ)の生産 クロレラ工業(株) 錠剤・カプセル 生活協同組合 一般食品ストア (株)ふくれん ジュースなどドリンク類 製 品 化 クロレラ工業(株) 原料の乾燥粉末化 溶媒抽出⇒濃縮、粉末化 生産 加工 精製 薬局・薬店 大手ドラッグストアー コカ・コーラ・ルート 原料販売 ファンケルなど独自のブ ランドを販売する健康食 品販売業者 筑前あさくら 農業協同組合 原料(タデ)の生産 クロレラ工業(株) 錠剤・カプセル 生活協同組合 一般食品ストア (株)ふくれん ジュースなどドリンク類 製 品 化 クロレラ工業(株) 原料の乾燥粉末化 溶媒抽出⇒濃縮、粉末化 4 研 究 成 果 の 地 域 経 済 お よ び 関 連 分 野 へ の 波 及 効 果 本 研 究 に よ り 紅 タ デ の 医 学 的 機 能 が 明 ら か に な っ た こ と は 、 一 般 消 費 者 の 食 用 と し て の 利 用 増 大 を 促 し 、 そ の 結 果 、 農 業 生 産 が 拡 大 す る 。 さ ら に 、 市 場 性 が 高 く 、 そ の 規 模 も 大 き い 機 能 性 食 品 、 ド リ ン ク 剤 の 原 料 と し て 、 紅 タ デ と 開 発 商 品 の 生 産 規 模 が 飛 躍 的 に 増 大 す る こ と が 期 待 さ れ る 。 そ の 結 果 、 新 た な 産 業 経 済 の 促 進 に つ な が る 。 5 研 究 開 発 終 了 後 の 具 体 的 展 望 1 )農 業 生 産 の 面 で は 、本 研 究 に よ り 紅 タ デ の 医 学 的 機 能 が 明 ら か に な っ た こ と は 、そ の 需 要 が 大 き く 増 大 す る こ と が 推 定 さ れ る 。紅 タ デ の 品 種 と 栽 培 法 が 確 立 さ れ た こ と で 、 需 要 に 対 応 し た 効 率 の 良 い 量 産 が 可 能 と な る 。 2 )紅 タ デ の 機 能 性 物 質 を 利 用 し た 新 た な 商 品 開 発 と 発 売 を 行 う 。す な わ ち 、具 体 的 に は 紅 タ デ ド リ ン ク と 機 能 性 成 分 抽 出 物 の カ プ セ ル 商 品 の 具 体 化 が 進 行 中 で あ る 。 3 ) 本 研 究 に よ り 食 用 と 機 能 性 食 品 の 分 野 で 紅 タ デ の 飛 躍 的 消 費 増 大 が 期 待 さ れ る が 、 そ れ は 即 ち 国 民 の 生 活 習 慣 病 の 予 防 と 治 療 に 大 き く 寄 与 す る こ と に つ な が る 。
1 高成分品種の選定と簡易栽培技術の開発
1-1 高成分品種の選定
福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 研 究 員 水 田 一 枝 専 門 研 究 員 山 下 純 隆 食 品 流 通 部 長 許 斐 健 治 研 究 員 馬 場 紀 子 研 究 員 池 田 浩 暢 1 - 1 - 1 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け こ れ ま で タ デ は 生 食 用 と し て の 色 彩 や 栽 培 の 難 易 を 中 心 に 品 種 選 定 が 行 わ れ て お り 、 内 容 成 分 に 注 目 し た 品 種 選 定 は 行 わ れ て い な い 。 そ こ で 、 タ デ の 抗 酸 化 性 等 の 機 能 性 成 分 に 着 目 し た 品 種 選 定 を 行 う 。 1 - 1 - 2 目 標 と 目 的 タ デ の 抗 酸 化 性 に つ い て 品 種 間 差 を 明 ら か に し 、 健 康 補 助 食 品 等 を 製 造 す る 場 合 に 用 い る 原 料 タ デ の 品 種 を 選 定 す る 。 1 - 1 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) 供 試 品 種 お よ び 栽 培 概 要 ① 抗 酸 化 性 に よ る 選 定 ( 株 )福 岡 園 芸 が 保 有 す る ヤ ナ ギ タ デ 16 系 統 を 供 試 し 、対 照 と し て 系 統 R(( 株 )福 岡 園 芸 、生 食 用 ・ 現 行 )を 用 い た 。栽 培 は 雤 よ け ハ ウ ス ( 図 1 ) で 行 い 、 2003 年 3 月 お よ び 8 月 に 播 種 し 、本 葉 出 現 前 に そ れ ぞ れ 収 穫 し た 。 ② 収 量 性 に よ る 選 定 ① の 結 果 よ り 抗 酸 化 性 の 高 い 6 系 統 を 供 試 し 、対 照 と し て 系 統 R を 用 い た 。栽 培 は 雤 よ け ハ ウ ス で 、 2004 年 2 月 、 6 月 、 10 月 に 行 っ た 。 ( 2 ) 抗 酸 化 性 測 定 方 法 タ デ ( 生 ま た は 凍 結 保 存 品 ) に 80%エ タ ノ ー ル を 加 え て 磨 砕 し 、 遠 心 分 離 し て 得 ら れ た 上 澄 み 液 を 供 試 し た 。 β - カ ロ テ ン 退 色 法( 1 、 2 )に よ り 抗 酸 化 性 を 測 定 し 、 タ デ ( 生 鮮 物 ) 100g あ た り の BHA 相 当 量 と し て 換 算 し た 。 図 1 雨 よけハウスでの 栽 培 の様 子( 3 ) 収 量 調 査 収 穫 し た タ デ を 水 洗 ・ 脱 水 後 、 製 品 収 量 を 調 査 し た 。 1 - 1 - 4 実 験 結 果 ( 1 ) 系 統 別 抗 酸 化 性 16 系 統 間 に は 抗 酸 化 性 に 差 が あ り 、 6 系 統 ( 系 統 番 号 1、 2、 3、 4、 5、 8) で 、 対 照 系 統 R と 同 等 ま た は そ れ 以 上 の 抗 酸 化 性 を 示 し た ( 図 2 )。 ( 2 ) 収 量 性 抗 酸 化 性 の 高 い 6 系 統 の 収 量 調 査 を 行 っ た 結 果 、3 系 統( 系 統 番 号 2、5、8)が 対 照 系 統 R よ り 高 い 収 量 性 を 示 し た ( 図 3 )。 1 - 1 - 5 研 究 成 果 加 工 原 料 用 タ デ と し て 、抗 酸 化 性 が 高 く 、収 量 性 に も 優 れ た 3 系 統( 系 統 番 号 2、5、8) を 選 定 し た 。 1 - 1 - 6 今 後 の 課 題 と 取 組 選 定 し た 有 望 系 統 の 実 用 化 に 伴 い 、 原 料 供 給 を 行 う 場 合 は 、 十 分 な 種 子 の 供 給 を 図 る た め の 増 殖 が 必 要 で あ り 、 研 究 協 力 者 で あ る 福 岡 園 芸 が 実 施 す る 。 参 考 文 献 ・ 引 用 文 献 ( 1 ) 各 種 野 菜 類 の 抗 酸 化 能 の 評 価 お よ び 数 種 の 抗 酸 化 能 成 分 の 同 定 津 志 田 藤 二 郎 ・ 鈴 木 雅 博 ・ 黒 木 柾 吉 日 本 食 品 工 業 学 会 Vol.41.№ 9( 1994) ( 2 ) 食 品 機 能 研 究 法 篠 原 和 毅 ・ 鈴 木 建 夫 ・ 上 野 川 修 一 編 著 0 50 100 150 200 250 300 350 400 R 1 2 3 4 5 8 系統番号 収 量 (g / ㎡ ) 0 50 100 150 200 250 300 R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 系統番号 B H A 相 当量 mg / 1 0 0 gF W 図 2 系 統 別 抗 酸 化 性 注 ) 2003 年 平 均 値 図 3 系 統 別 収 量 性 注 ) 2004 年 平 均 値
1 高成分品種の選定と簡易栽培技術の 開発
1-2 簡易栽培技術の開発
福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 研 究 員 水 田 一 枝 専 門 研 究 員 山 下 純 隆 食 品 流 通 部 長 許 斐 健 治 研 究 員 馬 場 紀 子 研 究 員 池 田 浩 暢 1 - 2 - 1 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け 現 在 、 タ デ は 芽 だ し 直 後 の も の が 生 食 用 と し て 出 荷 さ れ て い る が 、 投 下 労 力 当 た り の 収 量 が 尐 な い た め 、 原 料 用 と し て 用 い る 場 合 は コ ス ト が 合 わ な い 可 能 性 が あ る 。 そ こ で 、 タ デ を 健 康 補 助 食 品 等 の 原 料 と し て 供 給 す る 場 合 の 簡 易 栽 培 法 や 多 収 穫 栽 培 法 に つ い て 検 討 す る 。 1 - 2 - 2 目 標 と 目 的 播 種 量 や 生 育 日 数 延 長 が タ デ の 収 量 や 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 を 明 ら か に し て 、 簡 易 栽 培 法 や 多 収 穫 生 産 法 を 確 立 す る 。 1 - 2 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) 播 種 量 が 収 量 、 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 播 種 量 が 慣 行 ( 100%と す る )、 50、 150 お よ び 200%の 4 試 験 区 を 設 定 し た 。 栽 培 は 2004 年 6 月 、 9 月 、 12 月 、 2005 年 2 月 に 行 っ た 。 ( 2 ) 生 育 日 数 延 長 が 収 量 、 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 播 種 量 を 慣 行 の 50%と し 、 通 常 栽 培 ( 芽 だ し ; 子 葉 の み ) と 生 育 日 数 延 長 栽 培 ( 本 葉 1 ~ 2 枚 ) の 2 試 験 区 を 設 け た 。 栽 培 は 、 2004 年 6 月 、 9 月 、 12 月 、 2005 年 2 月 に 行 っ た 。 各 栽 培 時 期 で の 生 育 期 間 ( 播 種 後 日 数 ) を 表 1 に 示 し た 。 ( 3 ) 収 量 調 査 各 試 験 区 と も 1m2当 た り の 製 品 収 量 ( 収 穫 後 水 洗 、 脱 水 ) を 調 査 し た 。 表 1 各 栽 培 時 期 に お け る 生 育 日 数 栽 培 方 法 6 月 9 月 12 月 2 月 通 常 栽 培 7 日 7 日 12 日 16 日 生 育 日 数 延 長 区 14 日 14 日 32 日 26 日( 4 ) 抗 酸 化 性 タ デ ( 生 ま た は 凍 結 保 存 品 ) に 80%エ タ ノ ー ル を 加 え て 磨 砕 し 、 遠 心 分 離 し て 得 ら れ た 上 澄 み 液 を 供 試 し た 。β - カ ロ テ ン 退 色 法 お よ び DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 に よ り 抗 酸 化 性 を 測 定 し た 。β - カ ロ テ ン 退 色 法 は タ デ( 生 鮮 物 )100g あ た り の BHA 相 当 量 と し て 換 算 し 、DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 で は Trolox 相 当 量 と し て 換 算 し た 。 1 - 2 - 4 実 験 結 果 ( 1 ) 播 種 量 が 収 量 お よ び 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 播 種 量 が 多 く な る ほ ど 、収 量 は 増 加 し た( 表 2 )。抗 酸 化 性 は 、収 穫 時 期 に よ る 差 は あ る も の の 、 播 種 量 に よ る 差 は 認 め ら れ な か っ た ( 図 1 、 図 2 )。 表 2 播 種 量 が 収 量 に 及 ぼ す 影 響 ( g/㎡ ) 播 種 量 栽 培 時 期 6 月 9 月 12 月 2 月 ① 50% 114 135 124 126 ② 100% ( 慣 行 ) 315 322 333 307 ③ 150% 509 490 533 448 ④ 200% 680 656 672 608 図 1 播 種 量 が 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 ( β - カ ロ テ ン 退 色 法 ) 0 200 400 600 800 1000 1200 ① ② ③ ④ 播種量試験区 B HA mg 相当 量/ 10 0g F W 6月 9月 12月 2月
図 2 播 種 量 が 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 ( DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 ) ( 2 ) 栽 培 形 態 が 収 量 お よ び 抗 酸 化 性 に 及 ぼ す 影 響 生 育 日 数 延 長 区 は 、 通 常 栽 培 区 に 比 べ て い ず れ の 時 期 も 収 量 が 多 か っ た ( 図 3 )。 ま た 、 生 育 日 数 延 長 区 は 、通 常 栽 培 区 よ り も DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 に よ る 抗 酸 化 性 が 高 か っ た( 図 4 )。 図 3 生 育 日 数 延 長 が 収 量 に 及 ぼ す 影 響 0 20 40 60 80 100 120 140 6月 9月 12月 2月 Tr ol o x n mo l/ 10 0F W 通常栽培 生育延長
0
50
100
150
200
250
300
350
収量 (g/ ㎡) 通常栽培 生育延長 2月 12月 9月 6月0
20
40
60
80
100
120
① ② ③ ④ 播種量試験区 Tr ol ox n mo l/10 0g F W 6月 9月 12月 2月1 - 2 - 5 研 究 成 果 播 種 量 を 多 く す る と 多 収 と な り 、 生 育 日 数 を 延 長 さ せ る と 、 抗 酸 化 性 が 高 く な る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ れ ら の 結 果 を 組 み 合 わ せ る こ と で 、 原 料 タ デ の 効 率 的 生 産 が 可 能 と な る 。 1 - 2 - 6 今 後 の 課 題 と 取 組 現 在 、 加 工 用 と し て の タ デ は 栽 培 さ れ て い な い が 、 本 研 究 成 果 を 基 礎 に 栽 培 技 術 を 確 立 し 、 効 率 的 な 原 料 供 給 体 制 を 構 築 す る 必 要 が あ る 。
2 タデの品種別および生育時期別成分含量と機能性の評価
2-1 品種別および生育時期別品質と収量の検討
福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 研 究 員 水 田 一 枝 専 門 研 究 員 山 下 純 隆 食 品 流 通 部 長 許 斐 健 治 研 究 員 馬 場 紀 子 研 究 員 池 田 浩 暢 2 - 1 - 1 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け 生 食 用 と し て 収 穫 ・ 出 荷 さ れ て い る 芽 だ し 直 後 の タ デ よ り も 、 生 育 を 延 長 し た 方 が 収 量 性 や 抗 酸 化 能 が 高 い こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ の た め 、 タ デ を さ ら に 生 育 さ せ た 場 合 の 、 各 生 育 段 階 に お け る 品 質 や 収 量 性 を 検 討 す る 。 2 - 1 - 2 目 標 と 目 的 生 食 用 の 品 種 を 用 い て 各 生 育 段 階 の 品 質 や 収 量 性 を 明 ら か に し 、 原 料 に 適 す る 収 穫 時 期 を 明 ら か に す る 。 2 - 1 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) 栽 培 試 験 方 法 系 統 A を 供 試 し 、 雤 よ け ハ ウ ス で 栽 培 し た 。 播 種 後 一 定 期 間 毎 に 収 穫 す る 収 穫 時 期 別 の 試 験 と 、 2 週 間 毎 に 播 種 を 行 う 播 種 時 期 別 の 試 験 を 行 っ た 。 ( 2 ) 収 穫 時 期 別 試 験 5 月 11 日 播 種 後 、 6 月 1 日 、 6 月 29 日 、 7 月 29 日 お よ び 8 月 30 日 に 収 穫 し た 。 生 育 期 間 は 、 各 々 播 種 後 21、 49、 79、 112 日 に 相 当 す る 。 ( 3 ) 播 種 時 期 別 試 験 5 月 11 日 、 5 月 25 日 、 6 月 8 日 、 6 月 22 日 、 7 月 6 日 、 7 月 20 日 、 8 月 3 日 、 8 月 17 日 お よ び 8 月 31 日 に 播 種 し 、9 月 9 日 に 一 斉 収 穫 し た 。生 育 期 間 は 、各 々 播 種 後 121、107、 93、 79、 65、 51、 37、 23、 9 日 に 相 当 す る 。 ( 4 ) 調 査 項 目 草 丈 、 収 穫 量 、 病 害 虫 発 生 程 度 を 調 査 し た 。 2 - 1 - 4 実 験 結 果 タ デ は 、 播 種 後 か ら の 生 育 日 数 が 経 過 す る に つ れ て 草 丈 も 伸 び 、 播 種 後 90 日 以 降 で は加 し た ( 図 2 )。 病 害 虫 と し て 、ア ブ ラ ム シ の 発 生 が 6 月 ~ 7 月 に 認 め ら れ た 。8 月 は 高 温 の た め 一 時 減 尐 し た も の の 、 気 温 が 下 が っ た 8 月 中 旬 に は 再 度 増 加 し た ( 図 3 )。 図 1 タ デ の 生 育 日 数 別 草 丈 図 2 生 育 日 数 別 収 量
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
20
40
60
80
100
120
140
生育日数 収 量(k g/㎡ )播種時期別
収穫時期別
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130生育日数
草丈(㎝
)
播種時期別
収穫時期別
図 3 ア ブ ラ ム シ の 発 生 状 況 2 - 1 - 5 研 究 成 果 4~ 5 月 に 播 種 を 行 う と 、収 量 が 多 く 、ア ブ ラ ム シ の 影 響 も 尐 な く 、加 工 用 原 料 の 栽 培 に 適 し て い る こ と が 明 ら か に な っ た 。 2 - 1 - 6 今 後 の 課 題 と 取 組 本 試 験 で は 、 主 に ア ブ ラ ム シ の 発 生 が 認 め ら れ た が 、 現 地 の 状 況 に よ り 他 の 病 害 虫 の 発 生 も 懸 念 さ れ る た め 、 栽 培 期 間 中 は 留 意 す る 必 要 が あ る 。
0
1
2
3
4
5
6
7
5/25
6/1
6/8 6/15 6/22 6/29 7/6 7/13 7/20 7/
27
8/3 8/10 8/17
頭数/葉1枚
2 タデの品種別および生育時期別成分含量と機能性の評価
2-2 品種および生育時期別機能性の評価
福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 研 究 員 水 田 一 枝 専 門 研 究 員 山 下 純 隆 食 品 流 通 部 長 許 斐 健 治 研 究 員 馬 場 紀 子 研 究 員 池 田 浩 暢 2 - 2 - 1 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け 生 育 時 期 別 の 機 能 性 に つ い て 評 価 し 、 機 能 性 の 高 い 収 穫 時 期 を 明 ら か に す る 。 2 - 2 - 2 目 標 と 目 的 2 - 1 と 関 連 し て 、 生 育 時 期 ご と の 抗 酸 化 能 や 成 分 含 量 の 違 い を 明 ら か に す る 。 2 - 2 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 抗 酸 化 性 は 、 β -カ ロ テ ン 退 色 法 お よ び DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 で 評 価 し た 。 タ デ 中 の ル テ イ ン お よ び β - カ ロ テ ン 含 量 は 満 田 ら の 分 析 法 ( 1 )に 準 じ て 溶 媒 で 抽 出 後 、 高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー ( 島 津 製 作 所 ) で 測 定 し た 。 2 - 2 - 4 実 験 結 果 タ デ の 生 育 が 進 む に つ れ て β -カ ロ テ ン 退 色 法 お よ び DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 に よ る 抗 酸 化 性 は 高 く な っ た( 図 1 )。植 物 体 の 部 位 別 で は 、い ず れ の 生 育 時 期 で も 葉 の 抗 酸 化 性 が 高 か っ た( 図 2 )。ま た 、タ デ の 葉 に は 、ル テ イ ン と β - カ ロ テ ン が 含 ま れ 、生 育 時 期 が 進 む に つ れ て 含 有 量 は 増 加 し た ( 図 3 )。 図 1 生 育 時 期 別 の 抗 酸 化 性 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 21 49 79 112 播種後日数(日) BAH m g相 当量/ 1 0 0 gF W 0 20 40 60 80 100 120 140 160 T ro lo x n m ol / 1 0 0 gF W β -カロテン退色法 DPPHラジカル消去法図 2 植 物 の 部 位 別 の 抗 酸 化 性 図 3 生 育 時 期 別 の ル テ イ ン お よ び β - カ ロ テ ン 含 量 2 - 2 - 5 研 究 成 果 タ デ は 生 育 日 数 が 多 い ほ ど 、 抗 酸 化 性 が 高 く な る こ と が 明 ら か と な っ た 。 ま た 、 タ デ は ル テ イ ン を 豊 富 に 含 み 、 生 長 さ せ る と さ ら に 含 量 は 高 く な る こ と が 明 ら か と な っ た 。 2 - 2 - 6 今 後 の 課 題 と 取 組 本 研 究 成 果 で は 、生 育 ス テ ー ジ 別 の 機 能 性 に つ い て 、β - カ ロ テ ン 退 色 法 、 DPPH ラ ジ カ ル 消 去 法 、 カ ロ テ ノ イ ド 含 量 か ら 評 価 し た が 、 タ デ の 機 能 性 成 分 で あ る イ デ イ ン や ケ ル シ ト リ ン 等 の 含 量 変 化 に つ い て 検 討 す る こ と も 今 後 必 要 と 考 え ら れ る 。 参 考 文 献 ・ 引 用 文 献 (1)高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ る 野 菜 の カ ロ テ ノ イ ド お よ び ク ロ ロ フ ィ ル の 同 時 分 析 、 満 田 幸 恵 ・ 新 本 洋 士 ・ 小 堀 真 珠 子 ・ 津 志 田 藤 二 郎 、 日 本 食 品 科 学 工 学 会 誌 、 第 49 号 、 第 7 巻 ( 2002) 0 10 20 30 40 50 60 21 49 79 112 播種後日数(日) mg /1 00 gF W ルテイン β-カロテン 芽 タ デ 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 12 19 26 33 39 46 53 60 播種後日数(日) B H A 相 当 量 (m g/1 00 gFW)
根
茎
葉
3 機能性成分の特定と生体調整機能の解明
3-1 芽タデの機能性成分の同定と定量法の開発
福 岡 県 工 業 技 術 セ ン タ ー 生 物 食 品 研 究 所 機 能 材 料 課 小 野 昌 志 3 ― 1 ― 1 芽 タ デ の 機 能 性 成 分 の 同 定 と 定 量 法 に 関 す る 研 究 開 発 芽 タ デ が 有 す る 循 環 系 改 善 機 能 ( 血 液 サ ラ サ ラ 効 果 ) を は じ め と す る 生 理 活 性 の 発 現 元 と な る 物 質 を 明 ら か に す べ く 、 そ の 成 分 研 究 を 実 施 し た 。 本 サ ブ テ ー マ で の 検 討 項 目 1 . 芽 タ デ エ キ ス の 抽 出 2 . 抽 出 エ キ ス 中 の 機 能 性 成 分 の 分 離 ・ 精 製 3 . 抗 酸 化 活 性 測 定 に よ る 機 能 性 成 分 の 同 定 4 . 試 作 製 品 中 の 機 能 性 成 分 の 分 析 3 - 1 ― 2 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け 本 プ ロ ジ ェ ク ト が 開 始 す る に あ た り 、 研 究 グ ル ー プ 内 で 芽 タ デ を 摂 取 す る と 赤 血 球 変 形 能 改 善 効 果 、高 血 糖 値 低 下 効 果 お よ び 血 液 中 の コ レ ス テ ロ ー ル 低 下 効 果 を 見 い だ し て い た 。 芽 タ デ を 使 用 し た 健 康 補 助 食 品 を 開 発 す る た め に は 、 そ の 機 能 を 発 現 す る 元 と な る 物 質 を 明 ら か に す る 必 要 が あ る 。 3 - 1 ― 3 目 的 と 目 標 タ デ は 、そ の 全 草 は 水 蓼( す い り ょ う )と い う 名 の 漢 方 薬 で あ り 、古 来 か ら 利 尿 、解 熱 、 虫 さ さ れ 、食 あ た り へ の 効 能 効 果 で 民 間 薬 と し て 利 用 さ れ て き た 。ま た 、「 蓼 食 う 虫 も 好 き 好 き 」 と い う 諺 も あ る よ う に 、 そ の 成 分 中 に は ポ リ ゴ ジ ア ー ル を は じ め と す る 昆 虫 摂 食 阻 害 作 用 を 有 す る 辛 み 成 分 が 含 ま れ て い る こ と が 報 告 さ れ て い る 。た だ 、こ れ ま で の 報 告 は 、 大 き く 成 長 し た 草 本 の 含 有 成 分 で あ り 、今 回 我 々 グ ル ー プ が 対 象 と す る 幼 芽( ス プ ラ ウ ト ) の 成 分 に 関 す る も の は 、 ほ と ん ど な い 。 今 回 、 健 康 補 助 食 品 開 発 に あ た り 、 そ の 有 効 成 分 を 明 ら か に す る た め 幼 芽 の 成 分 の 調 査 を 開 始 し た 。 ま た 、 単 離 し た 物 質 に 関 し て 、 血 液 サ ラ サ ラ 効 果 と 相 関 関 係 が 見 ら れ た 抗 酸 化 性 に つ い て ラ ジ カ ル 捕 捉 効 果 を 指 標 に 調 査 し 、 製 品 中 に 含 ま れ る 生 理 活 性 物 質 を 明 ら か に す る こ と を 目 標 に 実 験 を 開 始 し た 。 3 - 1 ― 4 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) 芽 タ デ エ キ ス の 抽 出 製 品 の 抽 出 法 が 決 定 し て い な い 時 期 に 抽 出 操 作 を 実 施 し た た め 、 芽 タ デ 成 分 の 大 部 分 が 抽 出 可 能 と 期 待 さ れ る 50%エ タ ノ ー ル を 抽 出 溶 媒 と し て 選 択 し た 。 凍 結 乾 燥 済 み の 芽 タ デ( JA 筑 前 朝 倉 産 、四 季 紅 )1.5kg を ス テ ン レ ス 製 容 器 に 入 れ 、50% エ タ ノ ー ル( 30L)を 注 ぎ 込 み 、室 温 で 6 時 間 攪 拌 抽 出 を 行 っ た 。濾 過 し た 後 、エ バ ポ レ ータ( 水 浴 温 度 40℃ )で エ タ ノ ー ル を 減 圧 留 去 し た 。濃 縮 し た エ キ ス( 容 量 0.6L)に 、純 水 ( 3L) を 加 え て 凍 結 乾 燥 を 行 っ た 。 抽 出 残 渣 は 、同 様 の 手 法 で 再 抽 出 を 行 っ た 。2 回 目 に 使 用 し た 50%エ タ ノ ー ル は 15L、抽 出 時 間 は 16 時 間 で あ る 。 ( 2 ) 分 離 ・ 精 製 前 項 で 得 ら れ た エ キ ス の 一 部 を 50%メ タ ノ ー ル に 溶 解 し 、 ヘ キ サ ン と 分 配 し 、 脱 脂 を 行 っ た 。50%メ タ ノ ー ル 層 の メ タ ノ ー ル を ロ ー タ リ ー エ バ ポ レ ー タ で 蒸 発 さ せ た 後 、ア ン バ ー ラ イ ト XAD-2( オ ル ガ ノ 社 製 ) へ 加 え 、 吸 着 し な い 糖 や ア ミ ノ 酸 、 無 機 物 質 と い っ た 水 溶 性 成 分 を 洗 い 流 し た 。 ア ン バ ー ラ イ ト に 吸 着 し た 成 分 は 、 メ タ ノ ー ル で 溶 出 さ せ 、 溶 出 液 を 濃 縮 し 、 粗 精 製 エ キ ス を 得 た 。 粗 精 製 エ キ ス は 、 再 び 水 に 溶 解 し た 後 、 ク ロ ロ ホ ル ム 、 酢 酸 エ チ ル の 順 に 分 配 を 行 い 、 ク ロ ロ ホ ル ム 可 溶 成 分 、 酢 酸 エ チ ル 可 溶 成 分 、 水 溶 性 成 分 の 3 つ に 分 配 し た 。 各 分 配 エ キ ス を 、 シ リ カ ゲ ル カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー 等 、 各 種 ク ロ マ ト グ ラ フ の 操 作 に よ り 分 離 ・ 精 製 を 進 め て い っ た 。 タ デ 50%エ タ ノ ー ル エ キ ス 脱 脂 操 作 50%メ タ ノ ー ル ヘ キ サ ン ア ン バ ー ラ イ ト XAD-2- メ タ ノ ー ル で 吸 着 成 分 を 溶 出 非 吸 着 成 分 吸 着 成 分 有 機 溶 媒 に よ る 分 離 操 作 ク ロ ロ ホ ル ム 可 溶 成 分 酢 酸 エ チ ル 可 溶 成 分 水 溶 性 成 分 各 種 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ る 分 離 精 製 操 作 シ リ カ ゲ ル カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー ( ク ロ ロ ホ ル ム - メ タ ノ ー ル ) ODS カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー ( メ タ ノ ー ル - 水 ) ( 3 ) 抗 酸 化 活 性 評 価 DPPH( 1,1-diphenylpicryl-hydrazyl、図 1 )の ラ ジ カ ル 消 去 活 性 を 指 標 に 抗 酸 化 性 評 価 を 行 っ た 。 手 法 は 、 独 立 行 政 法 人 食 品 総 合 研 究 所 の ホ ー ム ペ ー ジ に 記 載 さ れ て い る 方 法 ( http://www.nfri.affrc.go.jp/yakudachi/manual/2-4.html)を 参 考 に し 、以 下 の 手 順 で 行 っ た 。
手 順 1 . 試 験 管 に 希 釈 済 み の サ ン プ ル 200μ L を 入 れ る 。 2 . 0.1M Tris 緩 衝 液 ( pH 7.4) 800μ L で サ ン プ ル を 希 釈 す る 。 3 . 500μ M DPPH エ タ ノ ー ル 溶 液 を 1mL 加 え 、 よ く 攪 拌 す る 。 4 . 室 温 、 暗 所 で 20 分 間 反 応 さ せ る 。 5 . 517nm の 吸 光 度 を 測 定 す る 。 6 . 濃 度 と 吸 光 度 の 減 尐 率 を プ ロ ッ ト し て 、 最 小 二 乗 法 で 傾 き を 求 め る 。 7 . 各 サ ン プ ル の 活 性 の 強 さ を 、 ポ ジ テ ィ ヴ コ ン ト ロ ー ル の α - ト コ フ ェ ロ ー ル 50μ M の 活 性 に 換 算 す る 。 ( 4 ) ド リ ン ク 中 の フ ラ ボ ノ イ ド の 定 量 ク ロ レ ラ 工 業 ( 株 ) が ド リ ン ク 製 品 に 利 用 し て い る ク エ ン 酸 抽 出 物 に つ い て 、 イ ソ ケ ル シ ト リ ン 等 の 単 離 し た フ ラ ボ ノ イ ド の 存 在 に つ い て 以 下 の 方 法 で 確 認 を 行 っ た 。 手 順 1 .ク エ ン 酸 抽 出 物 を 20mL、ア ン バ ー ラ イ ト XAD2( φ 1cm×20cm)に 通 し 、蒸 留 水 500mL で 洗 う 。 2 . 吸 着 成 分 を メ タ ノ ー ル 500mL で 洗 い 流 し 、 濃 縮 ・ 凍 結 乾 燥 す る 。 3 .残 渣 の 一 部 を メ タ ノ ー ル に 溶 解 後 、ボ ン ド エ ル ー ト C18( 1mL)に 通 し 、HPLC お よ び LC/MS の サ ン プ ル と す る 。 4 . HPLC お よ び LC/MS で 分 析 す る 。 HPLC は 、 LC-10AD( 送 液 ポ ン プ ) を は じ め と す る シ ス テ ム ( (株 )島 津 製 作 所 製 ) を 使 用 し 、 LC/MS は ( 株 ) 久 留 米 リ サ ー チ ・ パ ー ク の 施 設 を 使 用 し て 測 定 を 行 っ た ( 図 2 )。 そ れ ぞ れ の 分 析 条 件 は 、 以 下 の 通 り で あ る 。 HPLC 分 析 条 件 カ ラ ム : Wakosil-II5C18 φ 4.6mm×250mm( 和 光 純 薬 工 業 (株 )製 ) 流 速 : 1mL/min 検 出 波 長 : 270nm 移 動 相 : 0.1% TFA- ア セ ト ニ ト リ ル N N O2N NO2 NO2 図 1 DPPH( 1,1-diphenylpicryl-hydrazyl)
溶 媒 比 : 0~ 10min ま で ア セ ト ニ ト リ ル 10% 10~ 20min ま で 20% 20~ 30min ま で 30% 30~ 40min ま で 50% 注 入 量 : 20μ L LC/MS 分 析 条 件 イ オ ン 化 法 : APCI+ カ ラ ム : Wakosil-II5C18 φ 4.6mm×250mm( 和 光 純 薬 工 業 (株 )製 ) 流 速 : 1m L/min 検 出 波 長 : 270nm 移 動 相 : 0.1% TFA: ア セ ト ニ ト リ ル 溶 媒 比 : 0~ 15min ま で ア セ ト ニ ト リ ル 25% 15~ 30min ま で 70% 注 入 量 : 10μ L ド リ ン ク 試 作 品 中 に 含 ま れ る イ ソ ケ ル シ ト リ ン の 定 量 は 、 以 下 の 手 法 で 行 っ た 。 手 順 1 . ド リ ン ク 20mLを ア ン バ ー ラ イ ト XAD2( φ 1cm×20cm) に 通 し 、 蒸 留 水 500mLで 洗 う 。 2 . 吸 着 成 分 を メ タ ノ ー ル 500mLで 洗 い 流 す 。 3 . メ タ ノ ー ル 溶 出 成 分 を エ バ ポ レ ー タ で 濃 縮 4 . 濃 縮 サ ン プ ル を メ タ ノ ー ル に 再 溶 解 し 、 メ ス フ ラ ス コ で 10mLと し 定 量 サ ン プ ル と す る 。 5 . イ ソ ケ ル シ ト リ ン 標 準 サ ン プ ル を 作 り 、 メ タ ノ ー ル 溶 液 と し た 。 標 準 サ ン プ ル は 23.6mg/100mL の 溶 液 を 2、 5、 10倍 に 希 釈 し た 。 イ ソ ケ ル シ ト リ ン の 分 子 イ オ ン 465の ピ ー ク の 面 積 に よ り 検 量 線 を 作 成 し 濃 度 を 計 算 し た 。 図 2 分 析 に 使 用 し た LC/MS (( 株 )久 留 米 リ サ ー チ・パ ー ク )
LC/MS条 件 イ オ ン 化 法 : APCI+ カ ラ ム : Mightysil aqua φ 4.6mm×250mm( 関 東 科 学 (株 )製 ) 流 速 : 1m L/min 移 動 相 : 0.1% TFA- ア セ ト ニ ト リ ル 溶 媒 比 : 0 ~ 15min ま で ア セ ト ニ ト リ ル 10% 10.1~ 20minま で 20% 20.1~ 30minま で 30% 30.1~ 50min ま で 50% ( 5 ) フ ラ ボ ノ イ ド 以 外 の 物 質 に つ い て フ ラ ボ ノ イ ド 以 外 の 機 能 性 物 質 の 発 見 を 目 指 し 、 芽 タ デ の 辛 み 成 分 タ デ オ ナ ー ル の 探 索 を 行 っ た 。 芽 タ デ の メ タ ノ ー ル 抽 出 物 を 調 製 し 、 ヘ キ サ ン 可 溶 成 分 を 精 製 し た 。 ま た 、 3 - 1 - 4 ( 1 ) で 調 製 し た 50%エ タ ノ ー ル 抽 出 物 か ら ア ン ト シ ア ニ ン 色 素 を 精 製 し 、 HPLC に よ る 分 析 を 行 っ た 。 3 ― 1 - 5 実 験 結 果 ( 1 ) 芽 タ デ エ キ ス の 抽 出 1 回 目 の 抽 出 で は 233.9g( 15.6%)、2 回 目 の 抽 出 で は 198.1g( 13.2%)の 深 紫 色 の 粉 末 が 得 ら れ た 。 3 回 目 の 抽 出 を 行 っ た が 、 2 回 の 操 作 と 比 較 し ほ と ん ど エ キ ス は 得 ら れ ず 、 50% エ タ ノ ー ル に よ る 芽 タ デ の 抽 出 で は 、 約 30%の 収 率 で 抽 出 エ キ ス が 得 ら れ る こ と が 分 か っ た 。 ( 2 ) 分 離 ・ 精 製 各 種 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り 以 下 の フ ラ ボ ノ イ ド が 単 離 さ れ た 。 ほ と ん ど フ ラ ボ ノ ー ル 骨 格 を 持 つ フ ラ ボ ノ イ ド で あ り 、 主 要 物 質 は ケ ル セ チ ン - グ ル コ シ ド で あ る イ ソ ケ ル シ ト リ ン で あ っ た 。 各 物 質 の NMR お よ び MS ス ペ ク ト ル に 関 し て は 過 去 の 文 献( 1 、 2 )と 照 ら し 合 わ せ た 。 新 規 物 質 の 単 離 を 期 待 し て い た が 、 こ れ ま で に 報 告 の あ る 成 長 草 本 の も の に あ る も の ば か り と い う 残 念 な 結 果 と な っ た 。 各 物 質 の 機 器 分 析 デ ー タ お よ び 収 量 ( 粗 エ キ ス 120g か ら の 量 ) は 以 下 の 通 り で あ る 。 イ ソ ケ ル シ ト リ ン 、 収 量 : 4.44g 1H NMR(DMSO-d6,TMS) : 3.0-3.7 (m, sugar H), 4.44 (brs,
1H, OH), 4.85 (brs, 1H, OH), 5.13 (brs, 1H, OH), 5.38 (d, J = 7.8 Hz, 1H anomeric H), 6.20 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C6H), 6.40 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C8H), 6.82 (d, J = 8.3 Hz, 1H, C5 ’H), 7.53 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C2 ’H), 7.67 (dd, J = 2.0, 8.3Hz, 1H, C6 ’H), 12.63 (s, 1H, C5OH). MS(FAB) m/z 465(MH+)、 303( 465-glucose) O O HO OH OH OH O-Glc
ケ ル セ チ ン - ア ラ ビ ノ シ ド 、 収 量 : 895 mg 1H NMR(CD 3OD) : 3.43(dd, J = 2.9, 13.2 Hz, 1H, one of C5 ’ ’H), 3.64 (dd, J = 2.9, 8.3 Hz, 1H, C3 ’ ’H), 3.80 (ddd, J = 2.9, 2.9, 3.4 Hz, C4 ’ ’H), 3.82 (dd, J = 2.9, 13.2 Hz, 1H, one of C5 ’ ’H), 3.89 (dd, J = 6.3, 8.3 Hz, 1H, C2 ’ ’H), 5.15 (d, J = 6.3 Hz, 1H, C1 ’ ’H) 6.19 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C8H), 6.39 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C6H), 6.86 (d, J = 8.3 Hz, 1H, C5 ’H), 7.57(dd, J = 2.0, 8.3 Hz, 1H, C6 ’H), 7.74 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C2 ’H). MS(FAB) m/z 435(MH+), 303(quercetin+1) ケ ル セ チ ン - 3’ ,7- ジ メ チ ル エ ー テ ル ( ラ ム ナ ジ ン ) 収 量 : 108 mg 1H NMR(DMSO-d6,TMS) : 3.86 (s, 3H, OMe), 3.88 (s, 3H, OMe), 6.36 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C6H), 6.79 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C8H), 6.95 (d, J = 8.3 Hz, 1H, C5 ’H), 7.75 (dd, J = 2.0, 8.3 Hz, 1H, C6 ’H) 7.79 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C2 ’H), 12.47 (s, 1H, C5OH). MS(FAB) m/z 331(MH+) ケ ル セ チ ン 4'- メ チ ル エ ー テ ル ( タ マ リ キ セ チ ン ) 収 量 : 28 mg 1H NMR(DMSO-d6,TMS) : 3.84 (s, 3H, OMe), 4.04 (s, 1H, OH), 6.18 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C6H), 6.46 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C8H), 6.94 (d, J = 8.8 Hz, 1H, C5 ’H), 7.68 (dd, J = 2.0, 8.8 Hz, 1H, C6 ’H) 7.75 (d, J = 2.0 Hz, 1H, C2 ’H), 12.46 (s, 1H, C5OH). MS(FAB) m/z 317(MH+) ケ ル セ チ ン 収 量 : 602 mg ( 3 ) 抗 酸 化 活 性 評 価 DPPH( 1,1-diphenylpicryl-hydrazyl)の ラ ジ カ ル 消 去 活 性 を 指 標 に 抗 酸 化 性 評 価 の 結 果 を 表1に 示 す 。 単 離 さ れ た フ ラ ボ ノ イ ド は 、 ソ バ に 多 く 含 ま れ る ル チ ン と 比 較 し て 、 若 干 強 い 抗 酸 化 活 性 が あ る こ と が 分 か っ た 。 O O MeO OH OH OMe OH O O HO OH OMe OH OH O O HO OH OH OH O-Ara
O O HO OH OH OH OH 表 1 単 離 し た フ ラ ボ ノ イ ド の DPPH ラ ジ カ ル 消 去 活 性 ト コ フ ェ ロ ー ル 50μ M と 同 活 性 の 濃 度(mg/L) イ ソ ケ ル シ ト リ ン 1 1 . 3 ケ ル セ チ ン - ア ラ ビ ノ シ ド 1 0 . 9 ケ ル セ チ ン 4 . 8 9 ラ ム ナ ジ ン 1 5 . 2 ル チ ン 1 5 . 2 ( 4 ) ド リ ン ク 中 の フ ラ ボ ノ イ ド の 定 量 ク エ ン 酸 抽 出 物 の 分 析 HPLC 図 3 の チ ャ ー ト で 、 17 分 付 近 に あ る ピ ー ク は 、 イ ソ ケ ル シ ト リ ン の ピ ー ク と 一 致 し た 。 図 3 ク エ ン 酸 抽 出 物 の HPLC チ ャ ー ト O O HO OH OH OH O-Ara O O MeO OH OH OMe OH O O HO OH OH OH O-Glc
19 分 付 近 に あ る ピ ー ク は 、ケ ル セ チ ン - ア ラ ビ ノ シ ド の も の で あ る 。37 分 の ピ ー ク は ケ ル セ チ ン の メ チ ル エ ー テ ル と ほ ぼ 一 致 し た 。 ケ ル セ チ ン の ピ ー ク は 確 認 さ れ ず 、 ほ と ん ど 含 ま れ て い な い こ と が 分 か っ た 。 図 4 ク エ ン 酸 抽 出 物 の LC/MS チ ャ ー ト LC/MS HPLC で イ ソ ケ ル シ ト リ ン で あ る と 推 定 さ れ た 物 質 の イ オ ン ピ ー ク は 465 で あ り( 図 4 )、 LC/MS で も イ ソ ケ ル シ ト リ ン と 一 致 を み た 。 し た が っ て 、 試 作 品 中 に も イ ソ ケ ル シ ト リ ン が 含 ま れ て い る こ と が 分 か る 。 残 念 な が ら 、 ケ ル セ チ ン - ア ラ ビ ノ シ ド 、 ケ ル セ チ ン の メ チ ル エ ー テ ル に 関 し て は 、 良 好 な イ オ ン ピ ー ク が 得 ら れ な か っ た 。 ド リ ン ク 試 作 品 中 に 含 ま れ る イ ソ ケ ル シ ト リ ン の 定 量 イ ソ ケ ル シ ト リ ン の ピ ー ク に 対 応 す る 分 子 イ オ ン 465 を 抽 出 し た チ ャ ー ト を 図 5 に 示 す 。 ピ ー ク の 面 積 よ り 算 出 し た 検 量 線 よ り 、ド リ ン ク 1 本( 100mL)中 に 含 ま れ る イ ソ ケ ル シ ト リ ン の 量 は 、 2.24mg と 計 算 さ れ た 。
( 5 ) フ ラ ボ ノ イ ド 以 外 の 物 質 に つ い て ヘ キ サ ン 可 溶 成 分 を 調 査 し た が 、 十 分 な 量 の タ デ オ ナ ー ル を 単 離 す る こ と は 出 来 な か っ た 。 ア ン ト シ ア ニ ン 色 素 は 、 標 品 と の 比 較 に よ り イ デ イ ン で あ る こ と を 確 認 し た 。 3 ― 1 - 6 研 究 成 果 本 研 究 で は 、 以 下 の 成 果 を 上 げ た 。 1 . 芽 タ デ の 抽 出 エ キ ス よ り 、 イ ソ ケ ル シ ト リ ン を は じ め と す る ケ ル セ チ ン 配 糖 体 や ケ ル セ チ ン 誘 導 体 を 単 離 し た 。 2 .上 記 物 質 の 抗 酸 化 性 を DPPH を 使 用 し た 捕 捉 活 性 ラ ジ カ ル に よ り 評 価 し 、ソ バ に 多 く 含 ま れ て い る ル チ ン と 比 較 し て 若 干 強 い 活 性 を 見 い だ し た 。 3 .試 作 ド リ ン ク 中 の イ ソ ケ ル シ ト リ ン の 含 有 量 を 調 査 し 、1 本( 100mL)あ た り 2.24mg の イ ソ ケ ル シ ト リ ン を 含 有 し て い る こ と を 確 認 し た 。 本 分 析 法 は 、 ド リ ン ク 製 品 の 品 質 管 理 に も 役 立 て る こ と が 出 来 る 。 4 . イ ソ ケ ル シ ト リ ン や イ デ イ ン は 、 共 同 研 究 機 関 に 提 供 し 、 血 液 レ オ ロ ジ ー 改 善 機 能 や 血 小 板 凝 集 阻 害 効 果 が あ る こ と も 見 い だ さ れ た 。 3 ― 1 - 7 今 後 の 課 題 と 取 組 本 研 究 で は 、 数 種 類 の 機 能 性 フ ラ ボ ノ イ ド を 単 離 し 、 抗 酸 化 性 評 価 を 実 施 し 、 他 機 関 の 協 力 に よ り 血 液 レ オ ロ ジ ー 改 善 機 能 や 血 小 板 凝 集 阻 害 効 果 に つ い て も 確 認 す る こ と が 出 来 た 。た だ 、こ れ ら の デ ー タ は 全 て in vitro の 実 験 結 果 で あ り 、動 物 実 験 ・臨 床 実 験 の デ ー タ で は な い 。 今 後 一 番 の 課 題 は 、in vivo の 実 験 へ の 展 開 で あ る 。 ま た 、 機 能 性 成 分 分 析 に 関 し て も イ ソ ケ ル シ ト リ ン の み に つ い て で あ り 、 多 成 分 分 析 に 対 応 さ せ る こ と が 必 須 で あ る 。 更 に 、 錠 剤 や カ プ セ ル と い っ た 液 体 で な い 製 品 開 発 も 予 定 さ れ て お り 、 固 体 ・ 粉 末 製 品 の 成 分 分 析 法 の 開 発 も 課 題 で あ る 。 こ の 3 点 を 中 心 に 今 後 取 り 組 ん で い き た い と 考 え て い る 。 参 考 文 献 ・ 引 用 文 献
(1) Haraguchi, H., Hashimoto, K., Yagi, A., J. Agri. Food Chem. 40, 1349-1351, 1992. (2) Arima, M., Danno, G., Biosci. Biotechnol. Biochem., 66(8), 1727-1730, 2002.
CHO CHO H O+ O HO OH OH OH Gal タ デ オ ナ ー ル イ デ イ ン
3 機能性成分の特定と生体調整機能の解明
3-2 タデ抗酸化成分の抽出・分画と分析並びに
ヒト赤血球変形能低下抑制物質の同定
㈱ レ オ ロ ジ ー 機 能 食 品 研 究 所 顧 問 船 津 軍 喜 所 長 藤 野 武 彦 研 究 員 茂 田 陽 子 3 - 2 ― 1 研 究 の 背 景 と プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 位 置 づ け 近 年 、 生 体 内 で 生 成 さ れ る 活 性 酸 素 や フ リ ー ラ ジ カ ル に よ る 組 織 の 酸 化 障 害 が 生 活 習 慣 病 の 発 症 や 進 行 に 関 与 す る こ と が 明 ら か に さ れ 、 植 物 ポ リ フ ェ ノ ー ル や フ ラ ボ ノ イ ド 類 が 注 目 さ れ て い る 。 疫 学 調 査 に よ り フ ラ ボ ノ イ ド の 摂 取 が 冠 動 脈 心 疾 患 を 予 防 す る 可 能 性 が 示 さ れ 、 現 に 水 溶 性 で 生 体 吸 収 性 の 高 い プ ロ ア ン ト シ ア ニ ジ ン を 主 体 と す る ブ ド ウ 種 子 抽 出 物 が 血 管 治 療 薬 と な っ て い る 。 朝 倉 地 区 で 多 量 に 生 産 さ れ る 紅 タ デ の 芽 タ デ は イ デ イ ン と 呼 ば れ る ア ン ト シ ア ニ ン 系 の 紅 色 の 色 素 を 41.5μ g/100g 、 ポ リ フ ェ ノ ー ル 類 を 230mg/100g と 多 量 に 含 み 、高 い 抗 酸 化 活 性 を 有 す る こ と か ら 、循 環 器 疾 患 の 予 防 の た め の 新 た な 健 康 補 助 食 品 素 材 と し て 期 待 さ れ る 。 本 課 題 で は 、 タ デ に 含 ま れ る 抗 酸 化 成 分 の 抽 出 法 と 分 画 法 に つ い て 検 討 し 、 さ ら に 各 画 分 に 含 ま れ る 抗 酸 化 成 分 の 分 析 を 行 う と と も に 、 プ ロ ジ ェ ク ト の 最 大 目 標 の 1 つ で あ る 赤 血 球 変 形 能 を 改 善 す る 抗 酸 化 成 分 を 明 ら か に し 、 こ れ ら 成 分 を 含 む 健 康 補 助 食 品 の 開 発 に 資 す る こ と を 目 標 と し た 。 3 ― 2 - 2 目 的 と 目 標 本 研 究 は 、我 々 が 開 発 し た 高 濃 度 酢 酸 処 理 と 希 酢 酸 -エ タ ノ - ル 抽 出 法 を 用 い て 、芽 タ デ お よ び 成 長 タ デ か ら 抗 酸 化 成 分 を 抽 出 、 そ れ ら の 抗 酸 化 活 性 と 成 分 の 分 析 を 行 な う と と も に 、 ヒ ト 赤 血 球 の 変 形 能 低 下 を 抑 制 す る 成 分 を 明 ら か に す る こ と を 目 的 と す る 。 3 - 2 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) 材 料 細 葉 紅 タ デ の 芽 タ デ 「四 季 紅 」は 筑 前 あ さ く ら 農 業 協 同 組 合 よ り 、 成 長 タ デ は 福 岡 県 農 業 総 合 試 験 場 よ り 供 与 さ れ た も の を 用 い た 。 ( 2 ) ゲ ル 濾 過 凍 結 乾 燥 し た AcOH 抽 出 物 ま た は フ ェ ノ - ル 酸 含 有 画 分 を 1%酢 酸 溶 液 に 溶 解 し 、 遠 心 分 離 し て 得 ら れ た 上 清 を 、予 め 1%酢 酸 溶 液 で 洗 浄 し た Bio-Gel P-10 カ ラ ム ま た は Bio-Gel P-2 カ ラ ム に 供 し 、 1%酢 酸 溶 液 で 展 開 し た 。 溶 出 液 は ド ロ ッ ブ カ ウ ン タ ー を 用 い て 一 定 量 ず つ( 3 ) リ ノ ー ル 酸 の 酸 化 に 対 す る 抗 酸 化 活 性 の 測 定 リ ノ ー ル 酸 の 酸 化 物 が β -カ ロ テ ン を 退 色 さ せ る 作 用 を 利 用 し た Miller ら の 方 法 に 準 じ て 行 っ た 。 す な わ ち 、 試 料 液 0.1ml を 分 注 し た 分 光 光 度 計 用 試 験 管 セ ル に 、 リ ノ ー ル 酸 - β -カ ロ テ ン 溶 液 4.9ml を 加 え て 撹 件 し 、50℃ の 恒 温 槽 で 一 定 時 間 イ ン キ ュ ベ ー ト し た 場 合 の β -カ ロ テ ン の 退 色 度 を 470nm の 吸 光 度 に よ っ て 求 め 、 試 料 を 加 え な い 場 合 の 酸 化 度 を 100%と し て 酸 化 度 を 表 す か 、ま た は ブ チ ル ヒ ド ロ キ シ ア ニ ソ ー ル( BHA)濃 度 に 換 算 し て 表 し た 。 ( 4 ) ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 の 測 定 DPPH( 1,1-ジ フ ェ ニ ル -2-ピ ク リ ル ヒ ド ラ ジ ル ) 溶 液 ( DPPH 400μ M:MES 200μ M:20%エ タ ノ ー ル =1:1:1) 900μ l に 、 80%エ タ ノ ー ル ( 300-a) μ l と 試 料 a μ l を 加 え 、 室 温 で 20 分 間 反 応 さ せ た 後 、520nm で の 吸 光 度 の 減 尐 を 測 定 し 、ア ス コ ル ビ ン 酸 ( AsA)濃 度 に 換 算 し て 表 し た 。 ( 5 ) 赤 血 球 変 形 能 低 下 抑 制 能 の 測 定 37℃ に イ ン キ ュ ベ ー ト し た 6%ヒ ト 赤 血 球 浮 遊 液 5.34ml に 500mM の AAPH( 2.2'-ア ゾ ビ ス ( 2-ア ミ ジ ノ プ ロ パ ン ) 二 塩 酸 塩 ) 溶 液 0.6ml と 試 料 液 0.06ml を 加 え 、 37℃ で 45 分 間 イ ン キ ュ ベ ー ト し た 後 、 Nickel mesh filtration 法 に よ っ て 測 定 し 、 そ の 変 形 能 は 対 照 液 の 流 量 に 対 す る 赤 血 球 浮 遊 液 の 流 量 ( %) を も っ て 表 し た 。
( 6 ) 逆 相 高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ( HPLC)
Waters 社 製 の HPLC 装 置 に Symmetry C18( 5μ m) カ ラ ム ( 3.9×150mm) を 取 り 付 け 、 溶 出 は 0.1%ト リ フ ル オ ロ 酢 酸( TFA)溶 液 - 60%ア セ ト ニ ト リ ル( MeCN)系 ま た は MeCN:H20(9:1)
- 酢 酸 エ チ ル 系 を 用 い て 行 っ た 。 ( 7 ) 吸 収 ス ペ ク ト ル の 測 定 試 料 を 1 %酢 酸 溶 液 ま た は 80%エ タ ノ ー ル 溶 液 に 溶 解 し た 後 、島 津 製 作 所 製 の 自 記 分 光 光 度 計 ( UV-2200A 型 ) を 用 い て 測 定 し た 。 3 - 2 - 4 実 験 結 果 ( 1 ) 成 分 の 抽 出 と 分 画 生 、 凍 結 乾 燥 ま た は 通 風 乾 燥 し た 材 料 を 高 濃 度 酢 酸 溶 液 で 処 理 し た 後 、 そ の 成 分 を 、 水 を 加 え て 抽 出 さ れ る 希 酢 酸 可 溶 画 分 ( AcOH 抽 出 物 ) と 、 そ の 残 渣 か ら 50%エ タ ノ ー ル 溶 液 で 抽 出 さ れ る 画 分 ( E5 0抽 出 物 ) と に 分 画 し 、 残 り を E5 0抽 出 残 渣 と し た 。 得 ら れ た 2 つ の 抽 出 物 の 収 量 を 表 1 に 示 す 。 AcOH 抽 出 物 の 収 量 は 、 多 く の 水 溶 性 成 分 を 含 む た め E5 0抽 出 物 よ り 遙 か に 多 く 、 ま た 通 風 乾 燥 し た 場 合 が 生 や 凍 結 乾 燥 し た 場 合 よ り 収 量 が 多 か っ た 。 ま た 、 成 長 タ デ で は 、 AcOH 抽 出 物 の 収 量 は 芽 タ デ よ り 尐 な い が 、 E5 0抽 出 物 の 収 量 は 芽 タ デ よ り か な り 多 か っ た 。
表 1 芽 タ デ お よ び 成 長 タ デ 葉 か ら の AcOH 抽 出 物 と E5 0抽 出 物 の 収 量 材 料 使 用 量 AcOH 抽 出 物 E5 0抽 出 物 芽 タ デ 凍 結 乾 燥 50g ( 100% ) 11.93g ( 23.86% ) 2.70g ( 5.40% ) 通 風 乾 燥 30g ( 100% ) 8.64g ( 28.80% ) 1.62g ( 5.40% ) 成 長 タ デ 凍 結 乾 燥 30g ( 100% ) 5.59g ( 18.63% ) 2.23g ( 7.43% ) 酢 酸 浸 漬 2Kg 80.5g ( 4.03% ) 29.5g ( 1.48% ) (1 年 4 ヶ 月 ) ( 2 ) 抽 出 物 の 抗 酸 化 活 性 上 で 得 ら れ た AcOH 抽 出 物 と E5 0 抽 出 物 の リ ノ ー ル 酸 の 酸 化 に 対 す る 抗 酸 化 活 性 と DPPH ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 を 図 1 に 示 す 。 芽 タ デ と 成 長 タ デ で は 、 リ ノ ー ル 酸 酸 化 に 対 す る 抗 酸 化 作 用 に 於 い て 芽 タ デ E5 0 抽 出 物 が 成 長 タ デ E5 0抽 出 物 よ り 高 い 活 性 を 示 す 以 外 に は 大 差 は 見 ら れ な か っ た 。 E5 0抽 出 物 は 抗 酸 化 活 性 も ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 も 高 か っ た。AcOH 抽 出 物 で は リ ノ ー ル 酸 の 酸 化 に 対 し て は 強 い 抗 酸 化 活 性 を 示 し た が 、DPPH ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 は 著 し く 低 か っ た 。芽 タ デ の 場 合 、通 風 乾 燥 し て も 凍 結 乾 燥 し て も 抗 酸 化 成 分 の 活 性 に は 余 り 影 響 な い こ と が わ か っ た 。 ( 3 ) ポ リ フ ェ ノ - ル 成 分 の 分 析 AcOH 抽 出 物 と E5 0抽 出 物 か ら 得 ら れ た 50%エ タ ノ ー ル 可 溶 性 画 分 に 含 ま れ る ポ リ フ ェ ノ ー ル 成 分 を HPLC で 分 析 し た 。 そ の HPLC パ タ ー ン を 図 2 に 示 す 。
る ポ リ フ ェ ノ - ル 成 分 の 種 類 と 量 は 大 き く 異 な り 、 成 長 タ デ に は 芽 タ デ よ り 多 く の 種 類 の ポ リ フ ェ ノ ー ル 成 分 が 含 ま れ る こ と が わ か っ た 。 500nm に 吸 収 極 大 を 有 す る 紅 色 の シ ア ニ ジ ン( イ デ イ ン )は 芽 タ デ で は 両 抽 出 物 に 含 ま れ た が 、成 長 タ デ に は 殆 ど 含 ま れ な か っ た 。 E5 0抽 出 物 300mg に 水 を 加 え 、希 NaOH 溶 液 で pH を 7 に す る と 、芽 タ デ の 場 合 272mg(91%)、 成 長 タ デ の 場 合 165mg(55%)が 溶 解 し 、 殆 ど 同 じ 抗 酸 化 活 性 を 示 し 、 E5 0 抽 出 物 に 含 ま れ る ポ リ フ ェ ノ ー ル の 多 く が 水 溶 性 で あ る こ と が わ か っ た 。 ( 4 ) 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 成 分 の 分 離 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 500 ㎎ を 1%酢 酸 溶 液 に 溶 解 し 、遠 心 分 雄 し て 得 ら れ た 上 清 を Bio-Ge1 P-10 カ ラ ム に 供 し 、 1%酢 酸 溶 液 で 展 開 し た 。 そ の ゲ ル 濾 過 パ タ ー ン を 図 3 に 示 す 。 19 画 分 に 分 画 し た 後 、収 量 と 抗 酸 化 活 性 を 測 定 し た 。そ の 結 果 を 、そ れ ぞ れ 表 2 と 図 4 に 示 す 。
図 3 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 の Bio-Gel P-10 カ ラ ム ( 4×45cm) に よ る ゲ ル 濾 過 ( 1%酢 酸 溶 液 中 ) 表 2 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 の ゲ ル 濾 過 で 得 ら れ た 19 画 分 の 収 量 画 分 画 分 画 分 1 233.7mg ( 46.74%) 8 38.8mg ( 7.76%) 15 2.9mg ( 0.58%) 2 46.6 ( 9.32) 9 6.9 (1.38) 16 16.7 (3.34) 3 27.5 ( 5.50) 10 2.6 (0.52) 17 20.1 (4.02) 4 15.1 ( 3.02) 11 8.9 (1.78) 18 4.4 (0.88) 5 15.8 ( 3.16) 12 4.0 (0.80) 19 7.7 (1.54) 6 4.9 ( 0.98) 13 6.1 (1.22) 7 16.8 ( 3.32) 14 3.1 (0.62) 合 計 486.2mg(97.24%)
0
20
40
60
80
100
120
対照 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 画分 リ ノ ー ル 酸酸 化 量( % ) 1 1 1 1芽 タ デ AcOH 抽 出 物 の 50%以 上 は 、 画 分 1~ 3 の 高 分 子 領 域 に 溶 出 さ れ 、 紫 外 部 に 高 い 吸 収 を 有 す る 成 分 が ゲ ル に 対 す る 吸 着 性 の 違 い に よ り 分 離 さ れ た 。 強 い 抗 酸 化 活 性 は 画 分 7 ~ 9 の 低 分 子 領 域 と 画 分 16、17 に 認 め ら れ た が 、吸 収 ス ペ ク ト ル 解 析 か ら 、前 者 は 主 に フ ェ ノ ー ル 酸 を 、 後 者 は フ ラ ボ ノ イ ド を 含 む こ と が わ か っ た 。 ( 5 ) 抗 酸 化 活 性 フ ェ ノ ー ル 酸 の 分 離 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 の Bio-Gel P-10 カ ラ ム ( 6.5×9cm) ゲ ル 濾 過 に よ っ て 得 た フ ェ ノ ー ル 酸 含 有 画 分 を 、 Bio-Gel P-2 カ ラ ム ( 4×40cm) に よ る ゲ ル 濾 過 と HPLC に 供 し て 、 抗 酸 化 活 性 フ ェ ノ ー ル 酸 を 分 離 し た 。 そ の ゲ ル 濾 過 パ タ ー ン と 抗 酸 化 活 性 を 図 5 に 示 す 。
全 て の 画 分 に 抗 酸 化 活 性 が 認 め ら れ た が 、 管 数 50~ 80 と 110~ 150 で は 、 抗 酸 化 活 性 は 高 か っ た が ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 は 低 く 、 一 方 、 管 数 85~ 105 で は ラ ジ カ ル 捕 捉 活 性 は 高 か っ た が 抗 酸 化 活 性 は な く 、 管 数 165~ 240 で は 両 活 性 と も 高 か っ た 。 11 画 分 に 分 画 し た 後 、 HPLC で 成 分 を 分 離 し 、抗 酸 化 活 性 と 吸 収 ス ペ ク ト ル を 測 定 し た 結 果 、図 6 に 示 す よ う な 吸 収 ス ペ ク ト ル を 有 す る 抗 酸 化 活 性 成 分 が 得 ら れ 、画 分 3 は ア ス コ ル ビ ン 酸 、画 分( 7+8)は ト リ プ ト フ ァ ン で あ っ た 。 ( 6 ) ル テ イ ン 高 含 有 画 分 の 分 離 ル テ イ ン が 成 長 タ デ 葉 の E5 0抽 出 残 渣 に 含 ま れ 、ア セ ト ン で は ク ロ ロ フ ィ ル や β -カ ロ テ ン と と も に 抽 出 さ れ 、 80%エ タ ノ ー ル 溶 液 で は ク ロ ロ フ ィ ル や β -カ ロ テ ン は 余 り 抽 出 さ れ な い こ と が 見 い だ さ れ た 。 酢 酸 処 理 し た 成 長 タ デ 葉 粉 末 の ア セ ト ン 抽 出 物 を 減 圧 濃 縮 し て 図 6 フェノール酸含有画分から得られた主な抗酸化活性成分の吸収スペクトル
を 分 離 し 、吸 収 ス ペ ク ト ル と HPLC パ タ ー ン を 調 べ た 結 果 、図 7 に 示 す よ う に 、ル テ イ ン を 多 く 含 む こ と が わ か っ た 。ル テ イ ン 含 量 は 14.04%で 、乾 燥 葉 か ら の 収 量 は 0.543%と 算 出 さ れ た 。 得 ら れ た 油 性 画 分 を ル テ イ ン 高 含 有 画 分 と し て 、 そ の リ ノ ー ル 酸 の 酸 化 に 対 す る 抗 酸 化 活 性 を 測 定 し た 結 果 、 1g 当 た り 65.8mg の BHA に 相 当 す る こ と が わ か っ た 。 ( 7 ) ヒ ト 赤 血 球 変 形 能 低 下 抑 制 物 質 の 同 定 芽 タ デ と 成 長 タ デ か ら 調 製 し た AcOH 抽 出 物 に つ い て 赤 血 球 変 形 能 低 下 抑 制 効 果 を 調 べ た 結 果 、 図 8 に 示 す よ う に 、 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 に 抑 制 効 果 が あ る こ と が わ か っ た 。
つ い で 、 芽 タ デ AcOH 抽 出 物 か ら 分 離 し た フ ェ ノ ー ル 酸 画 分 と フ ラ ボ ノ イ ド 画 分 に つ い て 調 べ た 結 果 、 図 9 に 示 す よ う に 、 フ ラ ボ ノ イ ド 画 分 に 抑 制 作 用 が あ る こ と が わ か っ た 。 さ ら に 、フ ラ ボ イ ド 画 分 を HPLC に 供 し 、成 分 の 分 離 を 行 っ た と こ ろ 、図 1 0 に 示 す よ う に 2 つ の ピ ー ク( a と b)が 得 ら れ 、い ず れ も AAPH に よ る 赤 血 球 変 形 能 の 低 下 を 抑 制 し た 。 ピ ー ク a と ピ ー ク b の 吸 収 ス ペ ク ト ル を 図 1 1 に 示 す が 、HPLC の 溶 出 位 置 や 質 量 分 析 の 結 果 と 併 せ て 、そ れ ぞ れ イ デ イ ン( シ ア ニ ジ ン -3-ガ ラ ク ト シ ド )と イ ソ ケ ル シ ト リ ン( ケ ル セ チ ン -3-グ ル コ シ ド ) と 同 定 さ れ た 。 そ れ ら の 構 造 を 図 1 2 に 示 す 。
3 - 2 - 5 研 究 成 果 我 々 が 開 発 し た 高 濃 度 酢 酸 処 理 と 酢 酸 - エ タ ノ ー ル 抽 出 法 を 用 い る こ と で 、 生 お よ び 成 長 タ デ か ら 安 定 且 つ 効 率 よ く 抗 酸 化 成 分 を 抽 出 ・ 分 画 で き る こ と が 明 ら か に な っ た 。 ま た 、 そ の 成 分 分 析 に よ り 芽 タ デ と 生 長 タ デ に 含 ま れ る 抗 酸 化 成 分 の 種 類 と 含 量 は か な り 異 な る こ と が 明 ら か に な っ た 。 さ ら に 、 芽 タ デ に 含 ま れ る イ デ イ ン と イ ソ ケ ル シ ト リ ン が 、 ヒ ト 赤 血 球 の 変 形 能 低 下 を 抑 制 す る こ と が 見 出 さ れ た 。 3 - 2 - 6 今 後 の 課 題 と 取 組 本 研 究 で 得 ら れ た 各 画 分 の 生 理 機 能 に つ い て 明 ら か に す る こ と 。
3 機能性成分の特定と生体調整機能の解明
3-3 機能性成分の生体機能の解明
㈱ レ オ ロ ジ ー 機 能 食 品 研 究 所 所 長 藤 野 武 彦 顧 問 灘 修 身 研 究 員 武 田 誠 子 3 - 3 - 1 プ ロ ジ ェ ク ト 全 体 に お け る 本 研 究 開 発 部 分 の 位 置 づ け 紅 タ デ は 古 来 よ り 種 々 の 効 能 が 謳 わ れ て い る が 、そ の 医 学 的 検 証 は 全 く 行 わ れ て い な い 。 本 課 題 で は 、 紅 タ デ よ り 抽 出 さ れ た 機 能 性 成 分 の 医 学 的 機 能 性 、 と く に 生 理 学 的 機 能 に つ い て 評 価 す る 。 3 - 3 - 2 目 的 と 目 標 紅 タ デ よ り 抽 出 さ れ た 機 能 性 成 分 に つ い て 動 物 お よ び ヒ ト を 対 象 に イ ン ビ ト ロ 、 イ ン ビ ボ 実 験 を 行 い 赤 血 球 変 形 能 ( 血 液 サ ラ サ ラ 度 ) 改 善 能 、 血 糖 降 下 作 用 、 肝 機 能 改 善 能 、 コ レ ス テ ロ - ル 低 下 作 用 の 有 無 を 明 ら か に す る 。 3 - 3 - 3 実 験 方 法 お よ び 実 験 条 件 ( 1 ) STZ 糖 尿 病 ラ ッ ト ( 予 防 モ デ ル ) イ ン ビ ボ 実 験 ① 材 料 及 び 実 験 方 法 10 週 齢 の Wistar 雄 ラ ッ ト 24 匹 は 日 本 チ ャ ー ル ス ・ リ バ ー 社 よ り 、 ス ト レ プ ト ゾ シ ン ( STZ) は シ グ マ 社 よ り 、 MF 粉 末 飼 料 は オ リ エ ン タ ル 酵 母 工 業 よ り 購 入 し た 。 飲 水 は 水 道 水 を 自 由 摂 取 さ せ た 。 実 験 飼 料 は 芽 タ デ 酢 酸 抽 出 物 を 0.5% の 割 合 で MF 粉 末 に 混 合 し た も の を 用 い た 。 ② 飼 料 及 び 飼 育 条 件 室 温 23±2℃ 、相 対 湿 度 50~ 60% 、12 時 間 の 明 暗 サ イ ク ル( 7:00~ 19:00)の 環 境 下 で 1 週 間 の 予 備 飼 育 後 、 動 物 を 各 8 匹 の 3 群 に 分 け た 。 Ⅰ 群 ( 正 常 対 照 ラ ッ ト ) に は 4 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え た 。 Ⅱ 群 ( STZ 投 与 - 実 験 飼 料 非 投 与 ラ ッ ト ) に は 2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え た 後 、 STZ(45mg/Kg)を 腹 腔 内 投 与 し 、 以 後 2 週 間 は 30g/匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え た 。 Ⅲ 群 ( STZ 投 与 - 実 験 飼 料 餌 投 与 ラ ッ ト )に は 、2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で MF を 与 え た 後 、STZ(45mg/Kg) を 腹 腔 内 投 与 し 、 以 後 2 週 間 は 30g/匹 /日 の 割 合 で 実 験 飼 料 を 与 え た 。 ③ 測 定 項 目 1 . 経 過 観 察 1 ) 血 糖 値 (尾 静 脈 ) STZ 投 与 時 及 び 屠 殺 時 に グ ル テ ス ト エ ー ス R( 三 和 化 学 研 究 所 ) を 用 い て エ ー テ ル 麻 酔 下 で 尾 静 脈 か ら 測 定 し た 。 な お 、 測 定 前 日 17 時 よ り 絶 食 し た 。2 ) 体 重 入 荷 時 、 STZ 投 与 時 及 び 屠 殺 時 に 測 定 し た 。 2 . 屠 殺 ネ ン ブ タ ー ル ( 大 日 本 製 薬 ) 麻 酔 下 で 屠 殺 し た 。 3 . 血 液 検 査 腹 大 動 脈 か ら 採 血 し 血 液 一 般 、生 化 学 検 査( 血 漿 )、赤 血 球 変 形 能( 孔 径:4.23μ m) を 測 定 し た( 1 、 2 )。 ( 2 ) STZ 糖 尿 病 ラ ッ ト ( 治 療 モ デ ル ) イ ン ビ ボ 実 験 ① 材 料 及 び 実 験 方 法 8 週 齢 の Wistar 雄 ラ ッ ト 32 匹 は 日 本 チ ャ ー ル ス ・ リ バ ー 社 よ り 、 ス ト レ プ ト ゾ シ ン ( STZ) は シ グ マ 社 よ り 、 MF 粉 末 飼 料 は オ リ エ ン タ ル 酵 母 工 業 よ り 購 入 し た 。 飲 水 は 水 道 水 を 自 由 摂 取 さ せ た 。 実 験 飼 料 は 芽 タ デ 酢 酸 抽 出 物 を 0.5% の 割 合 で MF 粉 末 に 混 合 し た も の ( 実 験 飼 料 A) 及 び 生 長 タ デ 80% エ タ ノ ー ル 抽 出 物 を 0.1% 割 合 で MF 粉 末 に 混 合 し た も の ( 実 験 飼 料 B) を 用 い た 。 ② 飼 料 及 び 飼 育 条 件 室 温 23±2℃ 、相 対 湿 度 50~ 60% 、12 時 間 の 明 暗 サ イ ク ル( 7:00~ 19:00)の 環 境 下 で 1 週 間 の 予 備 飼 育 後 、動 物 は 正 常 対 照 群( Ⅰ 群 )8 匹 と STZ 投 与 群 24 匹 に 分 け 、STZ 投 与 群 に は STZ(80mg/Kg)を 腹 腔 内 投 与 し た 。Ⅰ 群( 正 常 対 照 ラ ッ ト )に は 4 週 間 30g/ 匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え た 。 STZ 投 与 群 は 2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え 、 血 糖 値 に 基 づ き 各 8 匹 ( Ⅱ ~ Ⅳ 群 ) に 分 け た 。 Ⅱ 群 ( STZ 投 与 ‐ 実 験 飼 料 非 投 与 ラ ッ ト ) に は 2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で MF 粉 末 を 与 え た 。 Ⅲ 群 ( STZ 投 与 ‐ 実 験 飼 料 A 投 与 ラ ッ ト ) に は 、 2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で 実 験 飼 料 A を 与 え た 。 Ⅳ 群 ( STZ 投 与 ‐ 実 験 飼 料 B 投 与 ラ ッ ト ) に は 、 2 週 間 30g/匹 /日 の 割 合 で 実 験 飼 料 B を 与 え た 。 ③ 測 定 項 目 1 . 経 過 観 察 1 ) 血 糖 値 (尾 静 脈 ) STZ 投 与 時 、 群 分 け 時 及 び 屠 殺 時 に グ ル テ ス ト エ ー ス R( 三 和 化 学 研 究 所 ) を 用 い て エ ー テ ル 麻 酔 下 で 尾 静 脈 か ら 測 定 し た 。 な お 、 測 定 前 日 17 時 よ り 絶 食 し た 。 2 ) 体 重 入 荷 時 、 STZ 投 与 時 及 び 屠 殺 時 に 測 定 し た 。 2 . 屠 殺 ネ ン ブ タ ー ル ( 大 日 本 製 薬 ) 麻 酔 下 で 屠 殺 し た 。 3 . 血 液 検 査 腹 大 動 脈 か ら 採 血 し 血 液 一 般 、生 化 学 検 査( 血 漿 )、赤 血 球 変 形 能( 孔 径:4.23μ m) を 測 定 し た 。 ( 3 ) 赤 血 球 変 形 能 測 定 法 赤 血 球 の 直 径 は 約 8μ m で あ る が 、自 己 の 直 径 よ り 細 い 管 を パ ラ シ ュ ー ト 状 、さ ら に は 折 れ 曲 が っ て 変 形 し な が ら 通 過 し 得 る 。 こ の 赤 血 球 の 変 形 す る 能 力 ( 赤 血 球 変 形 能 ) を 測 定