JP2000273452A

JP2000273452A - 抗酸化剤

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Publication number: JP2000273452A
Application number: JP11079393A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Genbai; 睦美元売; Seiichiro Aoe; 誠一郎青江; Takashi Fujita; 孝藤田; Hiroyuki Tazaki; 弘之田崎
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP4001432B2

Abstract

(57)【要約】【課題】活性酸素や過酸化脂質による酸化的細胞
障害を予防又は改善することができる抗酸化剤の提供。【解決手段】コケ植物から抽出するか、又はコーヒー
酸もしくはコーヒー酸メチルエステルに各酵素や試薬を
反応させた後、酢酸エチルで抽出し、抽出物を減圧濃縮
した後、シリカゲルカラムに通液して精製することによ
ってコ−ヒ−酸二量体を製造し、抗酸化剤の有効成分と
して使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、コケ植物
由来のコーヒー酸二量体や、酵素、塩化第二鉄又は過ヨ
ウ素酸ナトリウムを使用して調製されるコーヒー酸二量
体を有効成分とする抗酸化剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】人間をはじめとする好気性生物にとって
酸素は不可欠であるが、活性酸素と呼ばれる酸素分子由
来のフリーラジカルが、生体に障害をもたらすことが知
られている。このような活性酸素による細胞や遺伝子の
障害は、ガン、糖尿病などの生活習慣病の発生や進行に
関係があり、また、老化の原因の一つであるとも言われ
ている。生体内には、脂質の過酸化により生じた種々の
酸化障害に対し、酸化抑制酵素、例えばスーパーオキシ
ドジスムターゼ、カタラーゼによって過酸化物質を分解
し、安定化する機構が存在する。また、これらの酵素に
よる生体防御機構と共に、生体内酸化抑制物質が酸化抑
制的防御機構に重要な役割を果たしているものと推定さ
れている。例えば、脂溶性の物質であるビタミンＥは、
生体膜を物理的に安定化したり、脂質の過酸化過程にお
けるフリーラジカルの連鎖反応の停止剤として作用する
など、多くの報告がある。また、最近では、食品成分と
して摂取する天然酸化抑制物質の探索が行われており、
ゴマ種子由来のセサモリノール、セサミノール、茶カテ
キンに含まれるエピガロカテキンガレート、コーヒー酸
など、植物由来の成分について多くの研究がなされてい
る。このように、植物中には酸化を抑制する成分が多量
に存在することが明らかにされてきているが、コ−ヒー
酸二量体が抗酸化性を有することについては全く報告さ
れていない。

【０００３】コーヒー酸は、図に示される構造式を有す
るものであるが、コーヒー酸を基本単位とした1-(3,4-d
ihydroxyphenyl)-6,7-dihydroxy-1,2-dihydro-2,3-naph
thalenedicarboxylic acid (DDDN) の形態でコケ植物を
含むいくつかの高等植物の中に多量に存在している。DD
DNは分子内に２つの不斉炭素を有し、維管束植物では
(-)体のみ又はラセミ体として存在している。しかし、
コケ類では (+)体又は (-)体の一方のみ存在する。今ま
でにコケ植物のうちウロコゴケ目のアキウロコゴケか
ら、1-(6-carboxy-2-oxo-2H-3-pyranyl)-6,7-dihydroxy
-1,2-dihydro-2,3-naphthalenedicarboxylic acid (jam
esopyrone)を単離したが、この化合物は、生合成におい
てはDDDNの芳香環が酸化されて、α−ピロン環になった
ものと考えられる。これらのことから、コケ植物は維管
束植物におけるリグナンの生合成系とは異なり、コーヒ
ー酸からエナンチオ選択的なカップリング反応を経て、
DDDNやjamesopyroneを生合成すると考えられる。

【０００４】DDDNの前駆体と考えられるコーヒー酸のよ
うな4-ヒドロキシ桂皮酸類は、植物に豊富に含有されて
おり、植物を加工する際、また植物を起源とする食品製
造の際に、この反応が起こりうる可能性が考えられる。
CilliersとSingleton は、非酵素的にpHを変化させた水
溶液で種々の二量体が形成されることを報告している
(J.J.L.Cilliers and V.L.Singleton, J. Agric. Food
Chem., 39, 1298-1303,1991) 。しかし、酵素や酸化剤
を用いて上記のような反応を計画的に制御して二量体を
生成させた研究例はない。さらに、コーヒー酸のような
単純な化合物が、植物体内や食品中で二量化して生成し
た二量体化合物の生理活性については知られておらず、
特にコーヒー酸二量体の酸化抑制作用の研究については
皆無である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、コ−ヒ−酸二量体を有効成分とする新規な抗酸化剤
を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、コーヒー
酸二量体の有する生理作用について研究した結果、コー
ヒー酸二量体が優れた酸化抑制作用を有することを見出
し、本発明を完成するに至った。本発明で用いるコーヒ
ー酸二量体は、コケ植物から抽出するか、又は酵素、塩
化第二鉄、過ヨウ素酸ナトリウムなどを使用して調製す
ることができる。即ち、コーヒー酸又はコーヒー酸メチ
ルエステルに各試薬を反応させた後、酢酸エチルで抽出
し、抽出物を減圧濃縮した後、シリカゲルカラムに通液
して精製する。溶媒は目的とする二量体によって適宜変
更すればよい。このようにして、純度95％以上の、図に
示される構造式を有するコーヒー酸二量体（Ｌ−１、Ｌ
−４、及びＬ−５）を得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の抗酸化剤は、例えば、コ
ケ植物から抽出するか、又はコーヒー酸から調製して得
られるコーヒー酸二量体を有効成分とする。本発明のコ
ーヒー酸二量体を有効成分とする抗酸化剤は、錠剤、タ
ブレット、粉末などの製剤にして用いることができる。
また、本発明のコーヒー酸二量体を有効成分とする抗酸
化剤は、飲食品に添加して用いることもできる。本発明
のコーヒー酸二量体を有効成分とする抗酸化剤は、ラジ
カルスカベンジャー活性を有することから、成人一日当
たり 100μg 〜1,000mg を一回又は数回に分けて摂取す
ることによって、活性酸素や過酸化脂質による酸化的細
胞障害を予防又は改善することができ有用である。次
に、本発明のコーヒー酸二量体の調製方法を実施例を挙
げて説明する。

【０００８】

【実施例１】（トサカゴケからのコーヒー酸二量体の抽
出）トサカゴケ(Lophocolea heterophylla) カルスの風
乾物1gを、メタノール抽出し、抽出物を減圧濃縮後、逆
相HPLC (ODS 0.5%HCOOH/20%CH₃CN-H₂O) で分離精製し、
1.3mgのコーヒー酸二量体（Ｌ−１）を得た。

【０００９】

【実施例２】（酵素法によるコーヒー酸二量体の調製）
コーヒー酸を 0.4mMの濃度になるよう pH7.5のリン酸緩
衝液400ml に溶解させ、これに西洋ワサビ由来パーオキ
シダーゼ(Sigma Type 1 、Sigma 社製）1mg を加えた。
次いで、 0.5mMの過酸化水素を加え、１時間反応させ
た。反応液に1N塩酸を添加してpH3 の酸性にした後、分
液ロートに移し、ジエチルエーテル80mlで３回繰り返し
洗浄した。次いで、水層を酢酸エチル80mlで３回繰り返
し抽出した。酢酸エチル抽出液を濃縮乾固させて得られ
た抽出物を、逆相HPLC (ODS 0.5%HCOOH/20%CH₃CN-H₂O)
によって分離精製し、 1.5mgのコーヒー酸二量体（Ｌ−
１）を得た。

【００１０】

【実施例３】（酵素法によるコーヒー酸二量体の調製）
100ml容の三角フラスコにコーヒー酸90mg、β−シクロ
デキストリン570.6mg及び水20mlを入れて加熱溶解し、
超音波処理下でアスピレーターで減圧して、脱気した。
これに30％過酸化水素水60μl 及び西洋ワサビ由来パー
オキシダーゼ(Sigma Type 1 、Sigma 社製）1mg を添加
し、30℃で１時間、攪拌しながら反応させた。反応後、
希塩酸でpH2 の酸性にし、酢酸エチル20mlで３回繰り返
し抽出した後、抽出液を減圧濃縮した。得られた濃縮物
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム
−酢酸エチル(1:1))によって分離精製し、48.9mgのコー
ヒー酸二量体（Ｌ−４）を得た。

【００１１】

【実施例４】（塩化第二鉄を用いたコーヒー酸二量体の
調製）塩化第二鉄６水和物3.2gを水3.2ml に溶解した塩
化第二鉄水溶液を調製した。次に、 300ml容の三角フラ
スコにコーヒー酸1g及びアセトン60mlを入れ、氷冷下で
前記の塩化第二鉄水溶液を添加して５時間攪拌して反応
させた。次いで、エバポレーターでアセトンを除去した
後、水−酢酸エチル(1:1) 400ml で分配した。その後、
酢酸エチルで３回繰り返し抽出し、得られた抽出物を減
圧濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー（クロロホルム−アセトン(1:1))で分離精製し、 1
20mgのコーヒー酸二量体（Ｌ−４）を得た。

【００１２】

【実施例５】（過ヨウ素酸ナトリウムを用いたコーヒー
酸二量体の調製）300ml容の三角フラスコにコーヒー酸1
80mg 、水100ml を加えて加熱溶解し、放冷した後、過
ヨウ素酸ナトリウム214.5mg を添加し、10分間反応させ
た。反応液を酢酸エチル50mlで３回繰り返し抽出した
後、酢酸エチル層を飽和食塩水100ml で洗浄した。次い
で、得られた酢酸エチル抽出物を減圧濃縮した。得られ
た濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロ
ロホルム−酢酸エチル(1:1))で分離精製し、81mgのコー
ヒー酸二量体（Ｌ−４）を得た。

【００１３】

【実施例６】（過ヨウ素酸ナトリウムを用いたコーヒー
酸二量体の調製）300ml容のナスフラスコにコーヒー酸
メチルエステル100mg 、水100ml を入れ、加熱溶解し、
超音波処理下でアスピレーターで減圧して脱気し、次い
で窒素ガスを通気した。次に、過ヨウ素酸ナトリウム10
7mg を添加し、20分間反応させた。反応液を酢酸エチル
50mlで３回繰り返し抽出した後、酢酸エチル層を飽和食
塩水100ml で洗浄した。得られた酢酸エチル抽出物を減
圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロ
ロホルム−酢酸エチル(4:1))で分離精製し、10.4mgのコ
ーヒー酸二量体（Ｌ−５）を得た。次に、本発明の効果
を確認した試験例を示す。

【００１４】

【試験例１】（コーヒー酸二量体の抗酸化活性）実施例
で得られたコーヒー酸二量体の抗酸化活性を、大澤らの
方法(J. Agric.Food Chem., Vol.35, No.5, p.809-812,
1987) により測定した。すなわち、ウサギ保存血液と
等張液（10mMリン酸緩衝液/152mM NaCl, pH7.4）とを等
量混和し、４℃、1,500 ×g(3,500rpm) 、20分間の遠心
分離を３回行って洗浄した。洗浄された血球に低張液
（10mMリン酸緩衝液, pH7.4)をよく混和し、４℃、20,0
00×g(11,000rpm)、40分間の遠心分離を４回行った。得
られた緩い沈澱部分 (ゴースト) を用いてコーヒー酸二
量体の抗酸化活性を検討した。実施例で得られたコーヒ
ー酸二量体（Ｌ−１、Ｌ−４及びＬ−５）を初濃度で
0、0.01、0.1 、1 、10mMとなるように調製し、上記の
赤血球膜ゴーストと混合し、酸化剤を加えて酸化反応を
行った。対照としては、既知の抗酸化剤であるビタミン
Ｅを用いて同様の処理を行なった。次いで TBA反応を行
い、 532nmで吸光度を測定して酸化生成物を定量した。
抗酸化活性の評価は、サンプル無添加での吸光度を 100
％として、各サンプルを添加したときの吸光度から次式
で定義されるゴースト酸化率を算出することで行った。
なお、このゴースト酸化率が低いものほどゴーストの酸
化が抑制されており、抗酸化活性が高いことを示してい
る。また、吸光度測定に当たっては、対照としてゴース
ト無添加で TBA反応を行って得られた吸光度をブランク
値として吸光度から差し引いた。結果を表１に示す。

【００１５】

【数１】ゴースト酸化率(%) ＝（吸光度／サンプル無添
加での吸光度）×100

【００１６】コーヒー酸二量体（Ｌ−１、Ｌ−４及びＬ
−５）を添加すると、濃度依存的な抗酸化活性を示し、
その活性はコーヒー酸よりも高いものであった。以上、
本試験例の結果により、コーヒー酸二量体（Ｌ−１、Ｌ
−４及びＬ−５）には抗酸化活性（ラジカルスカベンジ
ャー活性）が認められ、活性酸素や過酸化脂質による酸
化的細胞障害の予防・改善に有用であることがわかっ
た。なお、コーヒー酸二量体は、コーヒー酸と比べ水へ
の溶解性が高いため、飲料等へ利用する場合の適性が良
好である。さらに、コーヒー酸二量体は、コーヒー酸と
比べ水溶液とした場合の安定性が高く、効果の持続性が
良好であり、有用なものである。

【００１７】

【表１】ゴースト酸化率（％） ─────────────────────────────── サンプル濃度(mM) 0 0.01 0.1 1 10 ─────────────────────────────── ビタミンＥ 100 93 88 74 59 コーヒー酸 100 82 87 62 35 コーヒー酸二量体（Ｌ−１） 100 90 88 50 30 コーヒー酸二量体（Ｌ−４） 100 90 84 43 18 コーヒー酸二量体（Ｌ−５） 100 80 87 61 15 ───────────────────────────────

【００１８】次に、本発明のコーヒー酸二量体の利用例
を実施例により説明する。

【００１９】

【実施例７】（抗酸化剤を配合した飲料の製造）表２に
示した配合で原料を混合した後、容器に充填し、加熱滅
菌して、酸化抑制作用を付与した飲料を製造した。

【００２０】

【表２】 ────────────────────────── 混合異性化糖 15.0 （重量％）果汁 10.0 クエン酸 0.5 コーヒー酸二量体※ 0.0005 香料 0.1 炭酸カルシウム 0.5 水 73.9 ────────────────────────── ※Ｌ−１、Ｌ−４又はＬ−５

【００２１】

【実施例８】（抗酸化剤を配合した錠剤の製造）表３に
示した配合で原料を混合した後、加圧成型して、酸化抑
制作用を付与した錠剤を製造した。

【００２２】

【表３】 ────────────────────────── 含水結晶ブドウ糖 93.5 （重量％）コーヒー酸二量体※ 0.005 カルシウム 5.0 シュガーエステル 1.0 香料 0.5 ────────────────────────── ※Ｌ−１、Ｌ−４又はＬ−５

【００２３】

【実施例９】（抗酸化剤を配合したタブレットの製造）
表４に示した配合で原料を混合し、酸化抑制作用を付与
したタブレットを製造した。

【００２４】

【表４】 ──────────────────────────── コーンスターチ 49.15（重量％）含水結晶ぶどう糖 47.34 結晶セルロース 2.5 カルボキシメチルセルロースカルシウム 0.32 コーヒー酸二量体※ 0.01 香料 0.68 ──────────────────────────── ※Ｌ−１、Ｌ−４又はＬ−５

【００２５】

【発明の効果】本発明のコーヒー酸二量体を有効成分と
する抗酸化剤は、錠剤、タブレット、粉末などの製剤に
して用いることができる。また、本発明のコーヒー酸二
量体を有効成分とする抗酸化剤は、飲食品に添加して用
いることもできる。本発明のコーヒー酸二量体を有効成
分とする抗酸化剤は、ラジカルスカベンジャー活性を有
することから、成人一日当たり 100μg 〜1,000mg を一
回又は数回に分けて摂取することによって、活性酸素や
過酸化脂質による酸化的細胞障害を予防又は改善するこ
とができ有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０７Ｃ 59/52 Ｃ０７Ｃ 59/52 ４Ｈ００６Ｃ０７Ｄ 307/84 Ｃ０７Ｄ 307/84 ４Ｈ０２５ 493/04 １０１ 493/04 １０１Ｃ (72)発明者田崎弘之北海道帯広市大空町12丁目３番地１大空町住宅401−21 Ｆターム(参考） 4C037 QA09 4C071 AA01 CC12 EE05 FF15 GG03 HH08 JJ01 LL01 4C086 AA01 AA02 BA06 CA01 GA17 MA01 MA04 MA09 NA14 ZC21 4C088 AA17 AC20 BA10 BA11 BA31 CA06 CA21 CA23 CA25 CA28 MA01 NA14 ZC21 4C206 AA01 AA02 DB30 KA18 MA01 MA04 MA13 MA16 NA14 ZC21 4H006 AA03 AB83 AC28 AD16 BE36 BE62 BJ50 BN30 BS30 FC56 FC74 FE13 4H025 AA18 AA82 AC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーヒー酸二量体を有効成分とする抗酸
化剤。
【請求項２】コーヒー酸二量体が、コケ植物由来であ
る請求項１記載の抗酸化剤。
【請求項３】コーヒー酸二量体が、酵素、塩化第二鉄
又は過ヨウ素酸ナトリウムを使用して調製されたもので
ある請求項１記載の抗酸化剤。
【請求項４】コーヒー酸二量体が、化学式１、化学式
２又は化学式３で示される化合物及び／又はその塩類で
あることを特徴とする請求項１記載の抗酸化剤。【化１】【化２】【化３】