JP2008007462A - タデを用いたルテインの調製方法、およびタデの生育方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 緑黄色野菜よりもルテインを豊富に含むタデから、簡単かつ容易にルテインを調製することのできる調製方法、さらには簡便な生育方法によって、ルテインの含有量を増加させ、ルテインの調製に有効なタデの生育方法と、このルテインの含有量を多くしたタデから、簡単かつ容易にルテインを調製することのできる調製方法を提供する。
【解決手段】 ルテインの含有量が豊富なタデ、特に窒素肥料の施肥量を、窒素として１０ｇ／ｍ^２ 以上の環境下でタデを生育させて得たルテインの含有量が豊富なタデ、を抽出原料とし、アセトンやエタノールなどの有機溶媒を用いて、ルテインを抽出する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、医薬あるいは健康食品の原料として公知の化合物であるルテインを、タデから抽出して調製する方法、特に、効果的で簡便なルテインの調製方法に関するものであり、また、その調製の際に有効な、ルテインを比較的多く含むタデの生育方法、さらには、この生育によりルテインを多く含むことになったタデから、ルテインを効果的に抽出するルテインの調製方法に関するもので、ルテインを含有する健康食品調製技術、医薬調製技術に関するものである。

ルテインは、動植物に広く存在する黄色の色素成分（カロチノイド）で、分子の両端に水酸基を持ち、強力な抗酸化作用を有する化合物である。
このルテインは、人間の体内器官や皮膚にも存在し、特に乳房や子宮頚部に多く存在することが知られ、眼の水晶体と黄斑部には、カロチノイドとしては、ルテインとゼアキサンチンが存在するだけで、これらの部位の機能を正常に働かせるためには、重要な成分であるとされている。

このルテインの具体的は薬効としては、たとえば、ルテイン及びゼアキサンチンの摂取により、年齢に関連した黄斑変性において、４０％の低減が得られることが報告されている（Ｓｅｄｄｏｎら（１９９４）、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｍｅｄ．Ａｓｓｏｃ．２７２（１８）：１４１３−１４２０）。
また、ルテインとゼアキサンチンの摂取による、核性白内障に対する防御作用が示唆されている（Ｌｙｌｅ ＢＪら（１９９９）、Ａｍ．Ｊ．Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌ １４９：８０１−９）。

かかるルテインは、体内で合成されるものではなく、体内には、ほうれん草や人参などの黄緑色野菜などから補給されているものである。
それらの野菜に含まれるルテインは、生野菜１００ｇ当たり、ケール２１．９ｍｇ、ほうれん草１０．２ｍｇ、ブロッコリー１．９ｍｇなどである（Ｍａｎｇｅｌｓら、１９９３）。

一方、健康食品や医療用原料としてのルテインは、主として含有量の多いマリーゴールドの花弁（含有量１３５ｍｇ／１００ｇ（生）：特表２００１−５０５４０９号公報）から以下のようにして抽出されている。
たとえば、特表平１１−５０８６０３号公報（特許文献１）には、マリーゴールドの花弁から得た含油樹脂中のルテインジエステルを、鹸化することによりルテイン結晶を製造する方法が提案されている。

また、特表２００４−５１８６８２号公報（特許文献２）には、陰干ししたマリーゴールドの花弁を溶媒で含有成分を抽出し、得られた抽出溶液をアニオン交換樹脂で処理した後、希釈して結晶を取得する方法が提案されている。

マリーゴールドの花弁以外の抽出原料としては、クロレラを用いることが、特開２００２−２２３７８７号公報（特許文献３）に提案されている。
その方法は、クロレラを微粉化したのち鹸化し、ついで、溶媒を用いて含有成分を抽出し、順相カラムクロマトグラフィーで処理してルテインを取得するというものである。
特表平１１−５０８６０３号公報（特許請求の範囲） 特表２００４−５１８６８２号公報（特許請求の範囲） 特開２００２−２２３７８７号公報（特許請求の範囲）

特に、眼に対する薬効を有するルテインは、前記したように、基本的にマリーゴールドの花から抽出されているが、発明者らは、マリーゴールドの花以外の植物からルテインを調製ができないかを鋭意検討した。
その結果、福岡県の特産農産物である紅タデおよび紅タデを成長させた植物体に、加齢性黄斑変成症に効果のあるルテインが、野菜より多量に含まれていることを知見し、この発明を完成させたものである。

より具体的には、発芽した子葉が「芽ダテ」と称され、刺身のつまやタデ酢として使用されているタデに、多く、すなわち成長タデ葉で５０ｍｇ／１００ｇ（生）以上、施肥を多くして生育した成長タデ葉には８０ｍｇ／１００ｇ（生）以上含まれていることを見出し、さらに、それらのタデ葉から溶剤を使用することにより、容易にルテインが抽出され分離されることを見出して、この発明を完成したのである。

すなわち、この発明は、緑黄色野菜よりもルテインが多く存在するタデから、簡単かつ容易にルテインを抽出することによりルテインを調製する方法、さらには、その調製に有効な、ルテインの含有量の多いタデを簡便な方法で生育することのできるタデの生育方法と、このルテインを豊富に含むタデからルテインを調製する方法を提供せんとするものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
有機溶媒を用いて、ルテインをタデから抽出すること
を特徴とするルテインの調製方法である。

また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のルテインの調製方法において、
前記有機溶媒が、
ケトンまたはアルコールであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載のルテインの調製方法において、
前記有機溶媒が、
アセトンまたはエタノールであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載のルテインの調製方法において、
前記抽出が、
ケトンにより抽出した成分を、アルコールにより成分分離することにより行われるものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１に記載のルテインの調製方法において、
前記タデが、
酢酸浸漬処理の施されたものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１に記載のルテインの調製方法において、
前記タデが、
生育体であること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載のルテインの調製方法において、
前記タデの生育体が、
窒素肥料の施肥量を多くして生育したことにより、生育体中のルテイン含量が増大したものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項８に記載の発明は、
窒素肥料の施肥量を多くすることによって、生育体中のルテイン含量を増加させること
を特徴とするタデの生育方法である。

また、この発明の請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載のタデの生育方法において、
前記窒素肥料の施肥量が、
窒素として１０ｇ／ｍ^２ 以上であること
を特徴とするものである。

この発明は、従来、その発芽した子葉が「芽タデ」と称され、刺身のつまやタデ酢として使用される他には、利用されていなかったタデ、特にその成育体について、その利用方法を提供するもので、タデの農作物としての利用価値を向上させ、農業分野において大きな貢献をするものである。

また、この発明のルテインの調製方法は、齢化が主であった従来の抽出手段に比較し、複雑な工程と多様な試薬を必要とすることなく、簡易な工程で純度の高いルテインの抽出物を得ることを可能としたものである。

さらに、この発明のタデの生育方法は、従来、ルテインの調製原料としては、実質的に、マリーゴールドの花のみであったものに対し、ルテインの含有量の多さから、ルテインの調製原料の多様化に寄与するもので、医薬品原料、健康食品の原料として、今後使用量の増大が見込まれるルテインの安定供給に寄与するものである。

この発明のルテインの調製方法に用いられる原料はタデである。
このタデは、タデ科タデ属の植物として、北海道から沖縄にわたる日本全土、台湾や中国を含む北半球の温帯から熱帯にかけて広く分布する、河川、沼地などの水辺に生える一年草である。
特に、ヤナギタデに関しては、栽培品種も開発され、上記したように、発芽した子葉を「芽タデ」と称して刺身のツマ用に、さらにタデ酢に摩り下ろして香辛料として添加されるために栽培出荷されている。

この発明においては、刺身のツマに用いられるような芽タデも使用可能であるが、発芽したばかりの子葉よりも、生育した葉（生育体）により多くの、ルテインが含まれているため、生育体を調製原料とするのが好ましい。
また、河川、沼地などの水辺に自生しているものも使用可能であるが、供給の安定性の面からは、栽培したものが好ましい。
特に、栽培に際して、窒素肥料の施肥量を多くして生育させたものは、その生育体中のルテインの含有量が著しく増加するので、この発明のルテインの調製方法にとり好ましいものである。

また、タデには、通常、マタデ、ホンタデとも呼ばれるヤナギタデ、その栽培品種である紅タデ（ムラサキタデ）、アザブタデ、ホソバタデ等が存在するが、この発明にとりいずれの種でも利用可能であるが、栽培種の紅タデの生育体が、紅タデの有効利用の面から、この発明に好ましいものである。

この発明においては、タデは、乾燥し水分を取り除き、粉砕した乾燥粉末として用いるのが、抽出効率の面から好ましい。また、さらに、乾燥粉末を酢酸水溶液に浸漬し、酢酸水溶液により抽出されるものを除去したのち、有機溶媒による、抽出を行なうのが、抽出効率の面から好ましい。

抽出溶媒としては、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒、クロロホルムなどの塩素系溶剤なども用いられるが、抽出効率の面から、この発明にとり好ましい溶媒は、エタノールなどのアルコール系溶媒、アセトンなどのケトン系溶媒が好ましい。
特に、タデをアセトンによる抽出をまず行い、さらに、それをエタノールにより分別する方法を採用すると、目的とするルテインが、効率よく、また高純度で、得られるので好ましい方法である。

この発明における処理条件としては、酢酸水溶液による原料乾燥タデ粉末の処理に、低温下に１〜４日程度浸漬状態を保って、酢酸による抽出処理する以外には、格別な条件は存在せず、通常行われている抽出処理、例えば、温度１０〜５０℃で０．５〜２時間、必要に応じて攪拌しながら行うようにすることで問題はない。

酢酸による抽出処理は、まず、合成酢酸や醸造酢を濃縮した濃厚酢酸など９０％濃度の酢酸水溶液に浸漬することから初めて、水により酢酸を希釈しながら処理するのが好ましく、最終的には、抽出液の酢酸濃度を４．５％程度とする、希酢酸処理という形態をとるのが好ましい。

＜ルテインの調製１＞
凍結保存された生長タデ葉２ｋｇを、温度３８〜５０℃で通風乾燥し、粉砕し、篩い分けして、タデ葉粉末乾燥品４４２．８ｇを得た。
このタデ葉粉末を９５％酢酸４５０ｍｌ中に投入し、攪拌しながら水１８００ｍｌを加え、攪拌したのち、混合品を冷房室に３．７日間放置した。
これに水４ｌ加え、４０分間攪拌した後、遠心分離し濾過した。
濾液を分離して得られた残渣に、水３．５ｌ加えて攪拌濾過し、得られた残渣を超音波処理により５０％エタノールに分散させ攪拌後遠心濾過した。
その残渣を、超音波処理により８０％エタノールに分散させ攪拌後遠心濾過し、得られた濾液と残渣に、再度８０％エタノールを加え攪拌濾過して得られた濾液を併せて、減圧濃縮することにより沈着物を得、イオン水で洗浄して、ルテインを１０．０６７％含む画分を１７．０２ｇ得た。
得られた画分の吸収スペクトル（図１）と、ＨＰＬＣパターン（図２）を以下に示す。
なお、得られたルテイン総量は１．７１３ｇで、乾燥葉からの収率は０．３８７％であった。

＜ルテインの調製２＞
凍結保存の生長タデ葉１ｋｇを、温度５０℃で約５時間したのち、温度３７℃で一夜通風乾燥した。
手もみで、葉枝を除去した後、ホモゲナイザーで粉砕し、タデ葉粉末２０５ｇを得た。
このタデ葉粉末を９０％酢酸２００ｍｌ中に投入し、水４００ｍｌを加え、５０分間攪拌した。その後、さらに水４００ｍｌを加え、冷蔵室に２２時間放置した。
これにアセトン１ｌ加え３０分間攪拌した後、遠心分離し濾過した。
この濾液と残渣に、アセトン１．５ｌ加えて攪拌濾過したのち、得た濾液を合せて減圧濃縮し、１５．４４ｇの沈着物を得た。
この沈着物を、超音波処理により８０％エタノールに溶解し、再度減圧濃縮することにより、析出させ、イオン水で洗浄して、ルテインを１４．０４％含む画分を７．９３ｇ得た。
得られた画分の吸収スペクトル（図３）と、ＨＰＬＣパターン（図４）を以下に示す。
なお、得られたルテイン総量は１．１１３ｇで、乾燥葉からの収率は０．５４３％であった。

＜比較例＞
ルテインの調製２の方法を用い、マリーゴールド（花）からルテインの抽出を行った結果を、図５および図６のＨＰＬＣパターンに示す。
その結果、タデからはルテインは抽出されるが（図５）、マリーゴールド（花）からのルテインの抽出は殆んど認められなかった（図６）。

＜タデの生育１＞
２００４年５月１１日に雨よけハウスを用いてタデを播種し、播種後９日、２１日、４９日、７９日、１１２日に相当する、５月２０日、６月1日、６月２９日、７月２９日、８月３０日に一部を収穫し、それぞれの葉について、ルテイン含量を測定し、図７に示した。
図７から明らかなように、播種後の生育日数が多い（収穫日が遅い）と、ルテイン含量は増加した。
なお、生育試験条件は、１区１ｍ^２ 、株間１０ｃｍ、条間５０ｃｍ、２条播き、１本立てで、肥料としては堆肥（２ｔ／１０ａ）のみ投入した。

＜タデの生育２＞
上記と同様に雨よけハウスを用いてタデを、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、８月３１日に播種し、それぞれ播種後９日、２３日、３７日、５１日、６５日、７９日、９３日、１０７日、１２１日に相当する、９月９日に一斉に収穫し、それぞれの葉について、ルテイン含量を測定し、図８に示した。
図７と図８から明らかなように、播種時期が早く生育日数が多いほど、ルテイン含量が増加するが、播種後９３日以降は一定であった。

＜タデの生育３＞
露地栽培にした以外は上記と同様にして、５月２０日に播種して、肥料を以下のようにして施肥し、７月６日に収穫し、それぞれの葉について、ルテイン含量を測定し、図９に示した。
１：堆肥のみ（施肥窒素量：１０Ｎｇ／ｍ^２ ）
２：堆肥＋有機配合肥料（施肥窒素量：１４．８Ｎｇ／ｍ^２ ）
３：堆肥＋有機配合肥料＋硫安（施肥窒素量：２７．４Ｎｇ／ｍ^２ ）
図８から明らかなように、同一生育時期では、窒素施肥量が多いほどルテイン含量が増加した。

この発明によれば、医薬あるいは健康食品の原料として有用な化合物であるルテインの新しい調製方法が提供されるので、ルテインを原料として理由する健康食品業界、医薬品業界に利用されるばかりでなく、原料供給という面から、農業分野でも利用されるものである。

ルテインの調製１で得たルテイン画分の吸収スペクトルを示す図である。 ルテインの調製１で得たルテイン画分のＨＰＬＣパターンを示す図である。 ルテインの調製２で得たルテイン画分の吸収スペクトルを示す図である。 ルテインの調製２で得たルテイン画分のＨＰＬＣパターンを示す図である。 タデからの抽出物のＨＰＬＣパターンを示す図である。 マリーゴールド（花）からの抽出物のＨＰＬＣパターンを示す図である。 生育日数の違いによるタデ中のルテインの含有量を示す図である。 播種時期の違いによるタデ中のルテインの含有量を示す図である。 施肥窒素量の違いによるタデ中のルテインの含有量を示す図である。

符号の説明

なし

Claims (9)

1. 有機溶媒を用いて、ルテインをタデから抽出すること
   を特徴とするルテインの調製方法。
2. 前記有機溶媒が、
   ケトンまたはアルコールであること
   を特徴とする請求項１に記載のルテインの調製方法。
3. 前記有機溶媒が、
   アセトンまたはエタノールであること
   を特徴とする請求項１に記載のルテインの調製方法。
4. 前記抽出が、
   ケトンにより抽出した成分を、アルコールにより成分分離することにより行われるものであること
   を特徴とする請求項１に記載のルテインの調製方法。
5. 前記タデが、
   酢酸浸漬処理の施されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載のルテインの調製方法。
6. 前記タデが、
   生育体であること
   を特徴とする請求項１に記載のルテインの調製方法。
7. 前記タデの生育体が、
   窒素肥料の施肥量を多くして生育したことにより、生育体中のルテイン含量が増大したものであること
   を特徴とする請求項６に記載のルテインの調製方法。
8. 窒素肥料の施肥量を多くすることによって、生育体中のルテイン含量を増加させること
   を特徴とするタデの生育方法。
9. 前記窒素肥料の施肥量が、
   窒素として１０ｇ／ｍ^２ 以上であること
   を特徴とする請求項８に記載のタデの生育方法。