JP2020036563A - キクイモ葉抽出物およびそれを含有する食品・医薬品組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、キクイモの有効利用拡大のために、キクイモの葉部に含まれる機能性物質を解明し、それを効率的に含む抽出物を得る抽出方法を確立し、さらに、該キクイモ葉抽出物を有効成分として含有する食品・医薬品組成物を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、花粉症の症状軽減作用を有するキクイモ葉抽出物およびそれを含有する食品・医薬品組成物に関する。より詳細には、少なくとも、1−(3’,4’−ジヒドロキシシンナモイル)シクロペンタン−2,3−ジオール(DCCD)を0.3%(w/w)以上含むキクイモ葉抽出物およびそれを含有する食品・医薬品組成物に関する。
【選択図】図3
Description
また本発明は、さらに、下記分析条件のHPLC分析
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cを含むことを特徴とするキクイモ葉抽出物およびそれを含有する食品・医薬品組成物に関する。
また、キクイモ抽出物を含む食品としては、例えば、キクイモの絞り汁にレモン果汁や梅の濃縮果汁を配合した糖尿病患者の甘味源となる飲料(特許文献4)、杜仲の葉などの漢方薬成分を含有する植物を焙煎して得られる焙煎体に、整腸作用を得るためにキクイモなどの根茎を焙煎して得られる焙煎体とを混合した健康茶(特許文献5)、イヌリンを主成分とするキクイモ、アップルペクチン成分および蜂蜜を含有する、ダイエット、成人病予防、糖尿病予防などを目的とする健康飲料(特許文献6)などが提案されている。これらのキクイモ抽出物はいずれも、キクイモの主成分のイヌリンの作用効果に注目したものである。
その中で、Web上で、「ダイエットに効く健康茶」として、陰干しし、焙煎したキクイモ葉の粉砕物に熱湯を注いで5分間おいて飲む「菊芋の葉茶」が掲載され(非特許文献1)、また、ザルの上で2〜3日乾燥したキクイモ葉を通常の緑茶のように、熱湯を注いで、5分間おいて飲む菊芋「葉」茶が掲載され、「どうも葉にもイヌリンが含まれていて体にいいらしい(ダイエットにも?)」と記載されている(非特許文献2)。これは、単に、塊茎に含まれるイヌリンが葉にも含まれていて、葉茶でも同様なダイエット効果を発揮するだろうという推測に過ぎず、作用効果は全く確認されていない。なお、本発明者らは、葉にはイヌリンはほとんど含まれないことを確認しており、この菊芋「葉」茶が塊茎に含まれているイヌリンと同じ作用効果を発揮するとは認められない。また、これには葉茶の含有成分について全く記載も示唆もされていない。
他方、イヌリン以外のキクイモ成分について、キクイモからジカフェオイルキナ酸(DCQA)を抽出、精製する方法(特許文献8)およびシキミ酸を含むキクイモ抽出物(特許文献9)などが報告されている。しかしながら、本願発明のような、DCCDおよび上述したようなHPLC分析で特徴的なピークを示す複数の成分を含有するキクイモ葉抽出物についてはこれまで全く報告されていない。
さらにまた、当該抽出物に、下記分析条件のHPLC分析
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cが含まれていることを解明し、本発明を完成するに至った。
[1]温風乾燥または少なくとも5日間の天日干しにより乾燥したキクイモ葉の抽出物であって、少なくとも、1−(3’,4’−ジヒドロキシシンナモイル)シクロペンタン−2,3−ジオール(DCCD)を0.3%(w/w)以上含み、花粉症の症状軽減作用を有するキクイモ葉抽出物。
[2]さらに、少なくとも、下記分析条件のHPLC分析
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cを含むことを特徴とする、前記[1]に記載のキクイモ葉抽出物。
[3]温風乾燥または少なくとも5日間の天日干しにより乾燥した乾燥キクイモ葉または乾燥キクイモ葉粉砕物を用いて抽出したものである、前記[1]または[2]に記載のキクイモ葉抽出物。
[4]乾燥キクイモ葉または乾燥キクイモ葉粉砕物を、熱水を用いて10分間加熱抽出してなる、前記[3]に記載のキクイモ葉抽出物。
[5]乾燥キクイモ葉粉砕物を、100倍量の熱水中で10分間加熱抽出してなる、前記[4]に記載のキクイモ葉抽出物。
[6]乾燥キクイモ葉粉砕物を、100倍量の熱水中で10分間加熱抽出し、抽出液を放冷後、減圧濾過し、濾液を6,000×g、4℃で20分間遠心分離して得られる上清を凍結乾燥してなる、前記[5]に記載のキクイモ葉抽出物。
[8]抽出の際の不溶物をろ過できる素材のパックに入れたパック状、または、粉末の溶解、溶出を促進する素材等と混合してタブレット状に成形してなる、前記[7]に記載の乾燥キクイモ葉粉砕物。
[10]花粉症症状軽減用である、前記[9]に記載の食品または医薬品組成物。
[11]キクイモ葉を温風乾燥または少なくとも5日間天日干しにより乾燥させてなる、キクイモ茶葉。
[12]花粉症症状軽減用である、前記[11]に記載のキクイモ茶葉。
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cが含まれていることを見出した。
また、含有成分のDCCDの含量がキクイモの系統、収穫時期によって異なり、キクイモ葉の乾燥条件によっても大きく変動することを確認し、これらの知見の下に、好適な抽出方法を確立した。
本発明はこのような知見に基づくものである。
本発明はまた、さらに、下記分析条件のHPLC分析
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cを含み、花粉症の症状軽減作用を有するキクイモ葉抽出物に関する。
本発明のキクイモ葉抽出物は、花粉症の症状軽減効果を有し、健康飲料などの食品組成物として利用できる。また、花粉症の症状軽減用の医薬組成物として利用することもできる。
さらに本発明は、抽出の際の不溶物をろ過できる素材のパックに入れたパック状、または、粉末の溶解、溶出を促進する素材等と混合してタブレット状に成形してなる、乾燥キクイモ葉粉砕物に関する。
本試験結果から、日本系統(阿智系統)のものが比較的DCCD含有量が高いことから好ましく、中でも、11月収穫のものが最も好ましいことが確認された。
天日乾燥と凍結乾燥を比較した場合、例えば、フランス系統(No.1、No.2)のものは天日乾燥したものの方が凍結乾燥したものよりも高いDCCD含量を示したのに対して、ドイツ系統および日本系統(阿智系統)のものは、天日干ししたものの方が凍結乾燥より低い値を示すものの、日本系統(阿智系統)のものは変動が少ないことが確認された。
好ましい温風乾燥の条件としては、60℃〜80℃で30分〜4時間であり、とくに好ましくは、最初に80℃で30分間、次に60℃で2時間、さらに80℃で1時間の三段階を1つの乾燥工程とすることである。かかる乾燥工程により、キクイモ葉の緑色を保ちながら乾燥させることができる。
このようにして製造した乾燥キクイモ葉粉砕物は、粉末のまま本発明のキクイモ葉抽出物の製造に用いることができるが、抽出の際の不溶物の混入を低減するために、不溶物をろ過できるような素材のパックに入れて使用してもよく、更に、例えば、粉末の溶解、溶出を促進する素材等と混合してタブレット状に成形して使用してもよい。
抽出液そのものでなく、保存に適した抽出物を得たい場合は、例えば、上記で得られる抽出液を放冷後、減圧濾過し、濾液を、6,000×g、4℃で20分間遠心分離して得られる上清を凍結乾燥することにより製造することができる。
このようにして製造される本発明のキクイモ葉抽出物は、優れた花粉症症状軽減効果を発揮するものであり、各種の食品組成物あるいは医薬品組成物の活性成分として用いることができる。
また、医薬品とする場合は、適当な医薬品添加剤と組み合わせて、通常の調剤の手法に従って各種の剤形として用いることができる。このような剤形としては、例えば散剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤、錠剤等の固形製剤、水剤、懸濁剤、乳剤等の液剤等の経口投与剤が挙げられる。
本発明のキクイモ茶葉は、DCCDを十分に含むキクイモ葉抽出物や、さらに上記の成分A〜Cを含むキクイモ葉抽出物を製造することに好適である。
また本発明のキクイモ茶葉は、花粉症症状軽減用として用いることができる。
以下に、本発明の実施の態様について、実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
キクイモ塊茎および葉は長野県阿智村から提供された4種類(阿智、フランスNo.1、フランスNo.2、ドイツ)の系統を使用した。
塊茎部抽出物の調製法は、キクイモを土が残らないように水洗いし、スライサーでスライスしたものを室温において完全に乾燥させ、ミキサーにより15秒間粉末化した。その後、沸騰させた500mlの蒸留水に粉末5gを加え、10分間加熱し熱水抽出を行った。1時間放冷し、6,000×g、4℃において20分間遠心分離を行い、得られた上清を凍結乾燥し、これをキクイモ塊茎部抽出物とした。
葉部抽出物の調製においては、前処理として、細切した葉を乳鉢に入れ、液体窒素を注ぎ込み速やかに乳棒ですり潰した。すり潰した葉はファルコンチューブに入れ、−80℃で保存した。葉粉砕物5gを沸騰した蒸留水(D.W.)500ml中に加え、10分間加熱し抽出を行った。その後1時間放冷したのち、濾紙(アドバンテック、東京)No.5を使用し減圧濾過を行った。その後6,000×g、4℃において20分間遠心分離を行い、得られた上清を凍結乾燥し、これをキクイモ葉部抽出物とした。
塊茎部と葉部由来のキクイモ熱水抽出物のHPLC分析は、それぞれの試料を溶媒A(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))に50mg/mlとなるように調製し、表1(A)および(C)に示した条件に供して行った。キクイモ抽出物中の活性成分(以下、DCCD)を定量するために、クロロゲン酸を用いて希釈系列(0.4、0.6、0.8、1.0、2.0mg/ml)を作製し、それぞれを表1(A)および(C)に示す条件でHPLC分析に供し、クロロゲン酸のピーク面積と濃度から検量線を作成した。また乾燥葉粉末1gから抽出される抽出物の量を算出した。
収穫時期によるキクイモ葉熱水抽出物の収量の変動を確認すべく、7月、9月、11月にそれぞれ収穫したキクイモ葉から熱水抽出物を調製し、得られた抽出物の収率(乾燥重量)を比較した。結果を図1に示す。
図1に示すとおり、4系統(日本系統(阿智系統)、フランス系統(No.1、No.2)、ドイツ系統)の熱水抽出物収量に大きな差はなく、また、収穫時期による変動も少ないものの、すべての系統において、7月に収穫した葉が比較的高い熱水抽出物収量を示すことが確認された。
キクイモ葉抽出物の活性成分を確認し、さらに、キクイモ塊茎および葉部から調製した抽出物の含有成分を比較すべく、11月に収穫したドイツ系統のキクイモを用いて、塊茎のメタノール抽出物および熱水抽出物並びに葉の熱水抽出物のHPLC分析を行った。なお、キクイモ塊茎のメタノール抽出物は特許文献7記載の方法に準じて製造した。
HPLC分析は以下の条件で行った(表1参照)。
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
なお、HPLCピークの化合物を同定するため,既知化合物を標品として比較検討を行った。その結果、活性成分であるピーク(図2および図3においてDCCDと表記したピーク)については、EI−MS解析を行った結果、m/z 271にピークが検出されたため、分子量は約271であることが示された。加えて立体構造を明らかにするためにNMR解析を行った。その結果を以下に示す。
13C NMR (125 MHz, CD3OD): δ = 168.78, 149.56, 147.01, 146.81, 127.84, 122.94, 116.49, 115.37, 115.20, 73.86, 72.13, 71.76, 39.24, 38.36
また、葉部熱水抽出物と塊茎メタノール抽出物の比較では、塊茎メタノール抽出物には、DCCDとほぼ同じ程度のクロロゲン酸(CGA)が含まれており、さらに、本発明の葉熱水抽出物に特徴的に含まれる、分析条件(実験2の分析条件)のHPLC分析において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cは全く含まれていない。
以上から、本発明の葉部熱水抽出物は、塊茎部メタノール抽出物と含有成分において全く異なっている別異の抽出物であることが明らかとなった。
キクイモの系統および収穫時期によるキクイモ葉熱水抽出物のDCCD量の変動を確認すべく、4系統(日本(阿智)、フランス(No.1、No.2)およびドイツ)のキクイモの、各時期(7月、9月、11月)に収穫された葉部から調製した熱水抽出物のDCCD含量について、系統別および収穫時期別に比較した。
その結果、実験1の熱水抽出物収量では系統および収穫時期で大きな差はなかったのに対して、DCCD収量では系統および収穫時期による変動が確認された。
フランス系統ではNo.1およびNo.2ともに収穫時期が遅くなるにつれてDCCD量が減少することが示され、特に、フランスNo.1系統では11月収穫したものは7月収穫と比べて0.208%減少した。また、これらとは対照的に、阿智系統において7月収穫時ではDCCDが0.582%含まれていたが、収穫時期が遅くなるにつれてDCCD量が増加し、11月の時点では1%を超える含量を示した。(図5)
キクイモ葉の加工条件によるキクイモ葉熱水抽出物のDCCD量の変動を確認すべく、加工条件(天日干し、温風乾燥および焙煎)がDCCD含量に及ぼす影響について検討した。天日干し、温風乾燥および焙煎は、次のとおりの方法で行った。
天日干し:キクイモから収穫した葉を、14日間、天日により乾燥した。
凍結乾燥:キクイモから収穫した葉を、冷凍庫内で凍結後、凍結乾燥機で凍結乾燥した。
温風乾燥:キクイモから収穫した葉を、最初に80℃で30分間、次に60℃で2時間、さらに80℃で1時間温風乾燥した。
焙煎:キクイモから収穫した葉を、100℃に熱したフライパンで5分程度焙煎した。
乾燥方法によるDCCD量の変動をさらに確認すべく、フランス系統(No.1)のキクイモ葉を用いて、凍結乾燥、天日干し、温風乾燥、焙煎を比較した(図6B)。その結果、温風乾燥によりDCCD量が減少し、焙煎処理によりさらに低下し、凍結乾燥することで最も低下することが確認された。
フランス系統(No.1)のキクイモ葉の場合、乾燥条件によって活性成分のDCCD量が変動し、温風乾燥、焙煎、凍結乾燥と乾燥方法が過激(急激)になるにつれてDCCD量が低下することが分かった。
BALB/cマウスを用いた動物試験において、スギ花粉アレルゲンCry j 1感作によって誘導される血中抗体価を測定した。
すなわち、5週令の雌性BALB/cマウス(Charles River社)24匹を1群6匹ずつの4群に分け、その内の1群を無処置群(Control)とし、残る3つの群に、スギ花粉アレルゲンCry j 1感作処置をして、無添加飼料群(感作対照群)(Cryj1)、キクイモ葉部抽出物0.025%(w/w)添加飼料群(Cryj1+0.025%)、およびキクイモ葉部抽出物0.05%(w/w)添加飼料群(Cryj1+0.05%)とした。
さらに、試験終了後、腹部大静脈より採血し、血清中のCry j 1特異的IgE抗体価をELISA法で測定した。
なお、飼料摂取期間中は感作を維持させるため、1週間に1回、Cry j 1溶液(0.4μg/10μl)をマウスの鼻腔内に注入した。
35日目において、キクイモ葉部抽出物投与群のくしゃみ回数が感作対照群(Cryj1)と比較して顕著に低下した。
さらに、キクイモ葉部抽出物群の血清中のCry j 1特異的IgE抗体価は、感作対照群(Cryj1)と比較して有意に低い値を示した。(p<0.01)
本実験結果は、本発明のキクイモ葉部抽出物が、顕著なIgE抗体の産生抑制作用を有し、優れた花粉症症状軽減効果を発揮することを示すものである。
Claims (12)
- 温風乾燥または少なくとも5日間の天日干しにより乾燥したキクイモ葉の抽出物であって、少なくとも、1−(3’,4’−ジヒドロキシシンナモイル)シクロペンタン−2,3−ジオール(DCCD)を0.3%(w/w)以上含み、花粉症の症状軽減作用を有するキクイモ葉抽出物。
- さらに、少なくとも、下記分析条件のHPLC分析
分析条件:
カラム:Inertsil ODS−3(4.6μm×250mm、5μm)
溶出溶媒:A液:B液のグラジェント混合溶媒
(A:B=0分〜(100:0)→15分〜(85:15)→25分〜(50:50)→34分〜(30:70)→40分〜(0:100))
A液(メタノール:酢酸:超純水=10:2:88(v/v/v))
B液(メタノール:酢酸:超純水=90:2:8(v/v/v))
測定波長:UV 280nm
カラム温度:40℃
流速:1.0ml/分
検体量:20μl(50mg/ml)
において溶出時間約18分のピークを示す成分A、溶出時間約19分のピークを示す成分Bおよび溶出時間約28分のピークを示す成分Cを含むことを特徴とする、請求項1に記載のキクイモ葉抽出物。 - 温風乾燥または少なくとも5日間程度の天日干しにより乾燥した乾燥キクイモ葉または乾燥キクイモ葉粉砕物を用いて抽出したものである、請求項1または請求項2に記載のキクイモ葉抽出物。
- 乾燥キクイモ葉または乾燥キクイモ葉粉砕物を、熱水を用いて10分間加熱抽出してなる、請求項3に記載のキクイモ葉抽出物。
- 乾燥キクイモ葉粉砕物を、100倍量の熱水中で、10分間加熱抽出してなる、請求項4に記載のキクイモ葉抽出物。
- 乾燥キクイモ葉粉砕物を、100倍量の熱水中で10分間加熱抽出し、抽出液を放冷後、減圧濾過し、濾液を6,000×g、4℃で20分間遠心分離して得られる上清を凍結乾燥してなる、請求項5に記載のキクイモ葉抽出物。
- キクイモ葉を温風乾燥または少なくとも5日間程度の天日干しにより乾燥した後、粉砕してなる、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のキクイモ葉抽出物の製造用乾燥キクイモ葉粉砕物。
- 抽出の際の不溶物をろ過できる素材のパックに入れたパック状、または、粉末の溶解、溶出を促進する素材等と混合してタブレット状に成形してなる、請求項7に記載の乾燥キクイモ葉粉砕物。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のキクイモ葉抽出物を活性成分として含有する、食品または医薬品組成物。
- 花粉症症状軽減用である、請求項9に記載の食品または医薬品組成物。
- キクイモ葉を温風乾燥または少なくとも5日間天日干しにより乾燥させてなる、キクイモ茶葉。
- 花粉症症状軽減用である、請求項11に記載のキクイモ茶葉。
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