食物繊 維 によ る合 成着色料 の吸収 阻害 につ いて
玉 利 正 人 ・池 田 ま どか ・高 橋 桂 子
長 崎 大学 教 育学 部 食 物 学教 室 (1995年10月31日 受 理)
Absorptional Inhibition of Authentic Pigment by Dietary Fiber
Masato TAMARI, Madoka IKEDA and Keiko TAKAHASHI
Department of Food and Nutrition, Faculty of Education,
Nagasaki University, Nagasaki 852, Japan
(Received Oct. 31, 1995)
要 約
食 物 繊 維 の 吸 着 能 を利 用 して 食 品 添 加 物 の 合 成 色 素 の 吸 収 阻 害 に つ い て 「りん ご」 か ら 分 離 した 不 溶 性 及 び水 溶 性 食 物 繊 維 を用 い て 研 究 した。
不 溶 性 及 び 水 溶 性 食 物 繊 維 量 を一 定 に した 場 合,反 応 時 間 の 長 さ と と も に,透 析 膜 外 に 出 る色 素 量 は増 加 した 。 ま た,不 溶 性 及 び水 溶 性 食 物 繊 維 の添 加 量 が 多 くな る ほ ど色 素 の 透 過 量 も増 加 して お り,し た が っ て本 研 究 で 用 い た 「りん ご搾 汁 粕 」の不 溶 性 食 物 繊 維1g 及 び 水 溶 性 食 物 繊 維200㎎ 以 下 で は,合 成 色 素 の 吸収 阻 害 に顕 著 な効 果 は認 め られ な か っ
た 。 しか し,不 溶 性 及 び 水 溶 性 食 物 繊 維 と も に,添 加 した 色 素 の95%以 上 が 透 析 チ ュ ー ブ 内 に保 持 さ れ て い る こ とか ら,両 食 物 繊 維 と も色 素 の 吸 着 能 が 高 い こ と を示 して い る。 さ ら に不 溶 性 食 物 繊 維 に 関 し て は,食 物 繊 維 量 を1,000㎎ と増 や した 場 合,透 過 量 の 減 少 す る 傾 向 が 認 め られ,従 っ て,所 要 量 に近 い 多量 の食 物 繊維(人 の 所 要 量 は1日25gで あ る)
を 用 い る と合 成 色 素 の 吸 収 に 阻 害 的 に影 響 を及 ぼ す 可能 性 が 示 唆 さ れ た 。
以 上 の 得 られ た 結 果 か ら,食 物 繊 維 を分 離 す る試 料 の 選 択,吸 収 実 験 の 方 法 及 び 使 用 す る食 物 繊 維 量 な ど に つ い て さ ら に検 討 す る必 要 が あ る。
は じ め に
食 物 繊 維 は従 来 エ ネ ル ギ ー 源 に もな らず,便 秘 に 有効 で あ る とい う程 度 の 理 解 し か得 ら れ な か っ た。 ま た,不 消 化 成 分 は消 化 器 官 に負 担 をか け,栄 養 素 の利 用 効 率 を低 下 さ せ る と して 軽 視 され て き た。
しか し,近 年,直 腸 ガ ン な どの 多 発 傾 向 の な か で,そ の 原 因 は食 物 繊 維 の 摂 取 と深 い 係
わりがあることが明らかになるにつれて，食物繊維に対する社会的関心は急速に高まって
きた。
日本を含む欧米先進国では，ガン，高血圧，肥満，糖尿病などのいわゆる成人病が多発 しているのに，アフリカなどの未開発地域においてはほとんど皆無に近い状態であること に着目した科学者の研究の結果，その原因は食生活にあると考えられるようになった。
また，先進国の食事内容にっいても，昔からの変化をみると，タンパク質・炭水化物に は大きな変化はないが，脂肪は増加し，繊維質が激減していることを指摘し，「この食物繊 維の激減こそが諸病の根源である」としている。
食物繊維の生理作用として，①消化管機能への影響，②便容積の増加，③消化管通過時 間の短縮，④食事栄養成分の吸収への影響，⑤脂質代謝への影響，⑥糖代謝への影響，⑦ 食餌性有害物質の毒性阻止の作用，⑧大腸ガン発生率の抑制効果などがあげられている。
中でも⑦の食餌性有害物質の毒性阻止作用として，大腸内で有害物質を吸着して，対外に 排出してしまうなどの効果が認められ，広範囲に応用されている（1−6）。
そこで本研究では，食物繊維の摂取と有害物質（合成着色料）の吸着との関係をInvitro 実験で調べ，吸収阻害の可能性を明らかにすることを目的とした。
今回使用した食物繊維は，100g中7．2gと食物繊維の含有量の多い「りんご」の「搾汁 粕」中の不溶性食物繊維及び水溶性食物繊維で，有害物質として合成着色料を用い，それ
ら食物繊維が着色料の吸収阻害に及ぼす影響について研究した。
実 験方 法
（1）「りんご」の食物繊維の分離法
3，000m1のビーカーに30gの試料〔りんご（サン津軽）搾汁粕〕を入れ，0．IMリン酸塩 緩衝液750m1と耐熱性α一アミラーゼ200mgを加え，60〜70。Cの温度下で15分間，スターラ ーで撹搾しながらデンプン分解を行った。
これに蒸留水300m1を加え，冷却後，4M塩酸でpH1．5〜2．0に調整し，ペプシン3gを加 え，40。Cの温度下で1時間，スターラーで撹搾しながらタンパク質分解を行った。
これに蒸留水300m1を加え，4M水酸化ナトリウム溶液でpH6．8に調整した後，パンクレア チン3gを加え，再び40。Cの温度下で1時問，スターラーで撹拝しながら脂肪分解を行っ た。これらの酵素分解処理後，冷蔵庫内でろ過を行った。
ろ紙上の物質を回収し，これを蒸留水でよく洗浄した後，凍結乾燥を行い，不溶性食物 繊維を得た。この収率は15．17％であった。
次に，ろ過によって沈殿物を完全に除いた「ろ液」を透析チューブを用いて，蒸留水5L に対して，スターラーで撹搾しながら冷蔵庫内で24時間透析した。透析の効率を上げるた めに，途中で蒸留水を2回交換した。
次に，透析終了後，透析チューブ内容物をバットに移し凍結乾燥を行った。凍結乾燥後，
100mlの水を加えてとかし，4M塩酸でpH4．5に調整し，4倍量のエチルアルコール400m1を 加えて，1時間冷蔵庫内で静置すると，白い沈殿物が得られた。
上清のアルコールを除去して，白い沈殿のみを3，000rpmで20分問の遠心分離を行った。
これによって得た白い沈殿物を蒸留水でとかし，シャーレに移して凍結乾燥を行ない，
水溶性食物繊維を得た。この収率は2．18％であった。
なお，食物繊維は3回「りんご搾汁粕」60gから同様の方法で分離した。3回の分離で 得られた食物繊維量は不溶性食物繊維17．62g，水溶性食物繊維3．14gであった。
（2）合成色素の標準溶液の調整及び定量法
各食用色素（赤色2号，赤色104号，青色1号，黄色5号，緑色3号）の標準曲線を求め るために，0，10，25，50，75，100μg／mlの検量線用標準溶液を作製した。
まず，各色素を100㎎ずつ正確にはかり，水を加えて溶解し，正確に100mlとし，標準液
（1000μg／m1）を調製した。
次に，この各色素の標準溶液から0，1．0，2．5，5．0，7．5および10．Omlを正確にはかり，
水を加えてそれぞれを正確に100m1とし，検量線用標準液（0，10，25，50，75，100μg／m1）
とした。この標準液を365nmで吸光度を測定して標準曲線を作製した。その標準曲線を図 1，2，3，4，5に示した。
（3）合成色素の食物繊維よる吸収阻害測定法
図6に示した装置を用いて，長さ約15cmの透析チューブに一定量の食物繊維と100μg／m1 の濃度の色素溶液10m1を入れて，両端を固く縛り，これを蒸留水200mlに対しスターラーで 撹拝しながら透析を行い，経時的にビーカーから3．5m1を採取して，比色計を用いて365nm の吸光度を測定し，透析チュー
ブ外に透析された色素量を検量 線から求めた。
測定後，採取した溶液は，ビ ーカー内に戻した。
結果及び考察
「りんご搾汁粕」の約150gよ り不溶性食物繊維17．62g，水溶 性食物繊維3．14gが得られた。
1．0・・
0．8一 遡 票 轡0．6・・
9
q O．4・・
0り8
0．2一
0 25 50 75 図1 【赤色2号】の標準曲線
100（μ9）
＜各合成色素の標準曲線につい て＞
既知濃度の各色素の標準曲線 の結果は図1〜5の通りで，ど の色素もほぼ直線性を示した。
最も緩い傾きを示したのは，赤 色104号で，100μg／mlの濃度で，
10gの値が0．1293となり，他の 4色素（赤色2号，青色1号，
黄色5号，緑色3号）の同濃度
1．0・・
0．8臼臼 遡 訳 愚0．6一
εq O．4・・
80り
0．2・・
0 25 50 75
図2 【赤色104号】の標準曲線
100（μ9）
の値と比較しても，かなり低い値を示した。このことから，赤色104号は100μ9／m1以上の濃 度を必要とすることが明らかとなった。
一方，最も高い傾きを示したのは，黄色5号で，100μg／m1の濃度で，10gの値が0．8894と なり，他の4色素（赤色2号，赤色104号，青色1号，緑色3号）の同濃度の値と比較して も，かなり高い値を示した。このことから，黄色5号は薄い濃度でも定量可能であること が明らかとなった。
以上の結果から，定量に必要 LO……，，＿ な濃度は，赤色104号＞緑色3
0．8一 翼 択
騒0．6・・
蜜q O．4−
8
0り
0．2一
0 100（μ9）
号＞青色1号＞赤色2号〉黄色 5号の順に高くなることが明ら かとなった。
1．0『甲
0．8・臼 囲 訳 騒0．6一
自q O。4・・
8
0り
0．2一
0
25 50 75
図3 【青色1号】の標準曲線
100（μ9）
＜合成色素の吸収に及ぽす食物 繊維の影響について＞
（1）不溶性食物繊維による影響 透析膜外液中の赤色2号の透 過率の結果を図7に示した。実 験開始30分後では，食物繊維200 mgの平均値が一番高く，66．86 μg，0．67％という値を示した。
1．0一
0．8・・
醤 票 騒0．6一
蜜q O．4−
8
0り
0．2一
0
25 50 75
図4 【黄色5号】の標準曲線
25 50 75 100（μ9）
図5 【緑色3号】の標準曲線
灘析膜
難灘蓬
蒸留水
拝子
スターラー
図6 実験装置
60分経過後でも食物繊維200mgの平均値が一番高く，95．15μ9，0．95％であった。しかし，
90分経過後を見ると，食物繊維100mgの平均値が135．72μg，1．36％と，食物繊維200mgの平 均値の124．00μg，1．24％より高くなっていた。全体でも最も高い透過量，透過率を示して いるのは，食物繊維100mgでの120分経過後で，その値は透過量158．29μg，透過率1．58％で あった。
赤色104号の透過率を図8に示した。食物繊維の量が増加するに連れて，透析膜外に出て くる色素量も増加した。しかし，90分経過後には，食物繊維200mgの平均値が329．15μg，3．29
％と食物繊維1，000mgの値309．14μg，3．09％を上回っていた。全体でも最も高い透過量，透 過率を示しているのは，食物繊維1，000mgでの120分経過後で，その値は透過量389．14μg，
透過率3．89％であった。
青色1号の透過率を図9に示した。30分経過後では，食物繊維200mgの平均値が42．57 μg，0．43％と一番高い値を示し，食物繊維1，000mgの値は16．57μg，0．17％で，食物繊維100 mgの平均値25．43μg，0．26％よりも低くなった。しかし，60分経過後を見ると，食物繊維 1，000㎎の値が57．14μg，0．57％と一一番高くなった。90分経過後では，食物繊維200mgの平均 値が再び一番高くなって，
70．57μg，0．71％という値を 示した。120分経過後，一番高
透 2 ・ 一………・…一…………・一一 赤色2号 い値を示したのは，食物繊維
200mgの平均値で，透過量
94．00μg，透過率0．94％で，全 体で最も高い透過量，透過率．
を示した。
黄色5号の透過率を図10に 示した。30分経過後では，食 物繊維100mgの平均値が一番 高い値を示し，134．29μg，
1．35％であった。この時一番 低い値を示したのは，食物繊 維O mgの平均値で，65．72μg，
0．66％であった。60，90，120 分経過後では，いずれも食物 繊維200㎎の平均値が一番高
くなった。一方，60，90，120 分経過後で一番低い値だった のは，いずれも食物繊維1，000 mgの値で，それらの値は，食 物繊維200㎎の平均値の値の 約2分の1だった。全体で最
も高い値を示したのは，120分 経過後での食物繊維200㎎の
析 外1．5 液 中 色の 1
喜o．5 夏
） 0％
図7
透4析
牲3孜
中 色の 2 喜1
夏
＿ 0％
図8
溺
蜷 麟
蕩
塾 職 鰹
圏Omg
國50mg Z100mg
圏200mg
□1000mg
0 30 60 90 120
時問（分）
不溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
嚢 璽
票
i萎 蕊
赤色104号
圏Omg
囲50mg 囮100mg 團200mg
□1000mg
0 30 60 90 120
時間（分）
不溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
平均値で，透過量397．15μg，透過率3．97％であった。
緑色3号の透過率を図11に示した。30分経過後では，食物繊維1，000mgの値が一番高く 38．29μg，0．38％であった。こ
の時に食物繊維O mgの平均値 は，0μg，0％と最も低い値を 示した。60分経過後には，食 物繊維200㎎の平均値が一番
高くなり，80．00μg，0．80％で あった。90分経過後も食物繊 維200㎎の平均値が一番高く 129．15μg，1．29％であった。
120分経過後でも食物繊維200
㎎の平均値が一番高い値を示 しており，透過量148．29μg，
透過率1．48％であった。
各色素を比較すると，透過 量，透過率が最も低かったの は青色1号で，透過率は1％
未満であった。透過率が最も 高かったのは，黄色5号の食 物繊維200㎎での120分経過後 の値で，3．94％であった。
（2）水溶性食物繊維による影
響
赤色2号の透過率を図12に 示した。食物繊維の量が増加 するに連れて，透析膜外に出 てくる色素量も増加した。ど の時問でも一番高い値を示し たのは，食物繊維200mgの値で あった。一方，どの時間でも 一番低い値を示したのは，食 物繊維Omgの値であった。全体 で最も高い透過量，透過率を 示したのは，食物繊維200㎎の 120分経過後であり，その値は 透過量175．43μg，透過率1．75
％であった。
赤色104号の透過率を図13
透1析
牲0，75 被中 の0，5 色
素0。25
量 匹o
藝…
叢3
i曇il
嚢
0 30 60 90 120
時間（分）
青色1号
圏Omg
團50mg 國100mg 團200mg
□1000mg
図9 不溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
透 析 外 液 中 の 色 素 量
％
4 3 2 1
蕊
黄色5号
圏Omg圏50mg 囮100mg 團200皿9
□1000mg 0 0 30 60 90 120
時間（分〉
図10不溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
析透2…
外1．5．．．
液 中 の 1…
色
蕃o。5．．．
稟
匹o
緑色3号
圏Omg
圏50mg 囮100mg 國200mg
□1000mg
0 30 60 90 120
時間（分）
図11不溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
に示した。食物繊維の量が増加するに従って，透析膜外の色素量も増加した。60分経過後 を見ると食物繊維100mgの値と食物繊維200mgの値が一番高く，194．29μ9，L94％となっ た。しかし，90分経過後には，食物繊維200㎎の値が一番高くなっており，229．71μ9，2．30
％であった。120分経過後では，食物繊維200mgの値が349．14μg，3．49％と一番高い値を示 した。これは2番目に高い透過量を示した食物繊維100mgの値より100μg以上高い透過量 で，全体で最も高い透過量，透過率を示した。
青色1号の透過率を図14に示した。食物繊維の量が増加するに従って，透析膜外に出る 色素量も増加した。どの時間も，一番高い値を示しているのは，食物繊維200mgの値であっ た。一方，一番低い値を示しているのは，30分経過後では，食物繊維O mgの値と食物繊維 50㎎の値で，どちらの値も5．14μg，0．05％であった。60分経過後では，0㎎の値で，20．00 μg，0．20％であった。しかし，90分経過後では，食物繊維50mgの値が39．72μg，0．40％と 食物繊維0㎎の値の48．57μg，0。49％より低くなった。120分経過後では，再び食物繊維Omg の値が一番低くなっており，68．00μg，0．68％であった。全体で最も高い透過量，透過率を 示したのは，食物繊維200㎎の120分経過後で，その値は透過量154．29μg，透過率1．54％で
あった。
黄色5号の透過率を図15に 示した。食物繊維の量が増加 するに従って，透析膜外に出 る色素量も増加した。全体で 最も高い透過量，透過率を示 したのは，食物繊維200mgの 120分経過後で，その値は透過 量408．57μg，透過率4．09％で あった。
緑色3号の透過率を図16に 示した。食物繊維の量が増加 するに従って，透析膜外に出 る色素量も増加した。どの時 間でも，一番高い値を示した のは食物繊維200mgの値であ った。一方，一番低い値を示 したのは，30分経過後では，
食物繊維Omgの値と食物繊維 50mgの値で，どちらも11．15 μg，0．11％であった。60分経
過後では，食物繊維0㎎の平
均値で，30．29μg，0．30％であ った。ところが，90分経過後 では，再び食物繊維Omgの平 均値と，食物繊維50mgの値が
透 2・・
析 かL．P液1・D
中 色の 1
喜o，5 冥
匹o
赤色2号
回国
0 30 60 90 120
時間（分）
図12水溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぽす影響
析透 4 外 3液 中 色の 2 素 1彙 酋o
0 30 60 90 120 時間（分）
赤色104号
図13水溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぽす影響
並び，64．00μg，0．64％を示し た。120分経過後では，食物繊 維Omgの値で，72．00μg，0．72
％であった。全体で最も高い 透過量，透過率を示したのは，
食物繊維200mgの120分経過後 で，その値は透過量152．57 μg，透過率1．53％であった。
各色素を比較すると，緑色 3号，青色1号，赤色2号，
赤色104号，黄色5号の順に透 過量，透過率が高くなった。
最も高い透過率は，黄色5号 の食物繊維200㎎の120分経過 後で，4．09％であった。
透2・・
析
外1．5．．
液 中 の 1…
色 蕃o．5…
夏
＿ 0％
青色1号
』鯛
文 献
1）「食物繊維」（第一出版株式会
社）：印南敏／桐山修八編 P80〜81，P89，P92，P 99，P131，Pl86，P193，P
2！5（1982年）
2）「食品添加物とっきあう方法」
：（社団法人農山漁村文化協 会）増尾清著 P79〜80（1987 年）
3）江頭祐嘉合，筒井共成，真田宏
夫，綾野雄幸
日本栄養・食糧学会誌，vol．45 （5）449〜452（1992）
4）「栄養素の吸収に及ぼす食物 繊維の影響」黒氏理恵子 1992年度卒業論文
5）「食物繊維による食品添加物 （着色料）の吸収阻害につい て」馬場知子 1993年度卒業 論文
6）「食物繊維による食品添加物 （着色料）の吸収阻害につい て」入野知子 1993年度卒業 論文
0 30 60 90 120
時間（分）
図14水溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぼす影響
透 5一 析 外4一・
液 中 3・・
の 色 2・・
素 量 1一
＿ 0％
i騰
黄色5号
『翻
0 30 60 90 120
時問（分）
図15水溶性食物繊維量及び時問経過が色素の吸収に 及ぼす影響
透2・・
析
外1．5．．
液 中 の 1・・
色 喜o．5．．
菓
匹o
緑色3号
1』圏
0 30 60 90 120
時間（分）
図16水溶性食物繊維量及び時間経過が色素の吸収に 及ぽす影響
