JP2021122255A

JP2021122255A - 水耕栽培により作られた桑の根、およびその抽出物

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Publication number: JP2021122255A
Application number: JP2020019759A
Authority: JP
Inventors: 知子福島; Tomoko Fukushima; 美仁櫻井; Yoshihito Sakurai; 秀樹坂本; Hideki Sakamoto
Original assignee: Morera Co Ltd
Current assignee: Morera Co Ltd
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-08-30

Abstract

【課題】一年を通して効率的に収穫することができ、一定の品質を有する桑の根、およびこのような桑の根から得られる各種用途を有する抽出物を提供する。【解決手段】水耕栽培された桑の根。【選択図】なし

Description

本発明は、水耕栽培により作られた桑の根、およびその抽出物に関する。

桑（Morus sp.）は、古くから養蚕飼料として露地で栽培されている。その根、茎、葉、実の全ての部分が民間薬や生薬としても利用されている。特に、マグワ（Morus alba）の根は、桑白皮として日本薬局方（非特許文献１）にも収載されている。桑白皮の主成分は、モルシン、シクロモルシン、クワノン、オキシジヒドロモルシン、α-アミリン、β-アミリン、ベツリン酸、１−デオキシノジリマイシンなどで、漢方では消炎性利尿、緩下剤、去たん鎮咳薬として利用されている。主な処方は五虎湯、清肺湯、補肺湯、杏蘇散などである。中国では冠状動脈硬化性高血圧症および本態性高血圧症、また急性腎炎の初期に常用されるとある（非特許文献２）。

桑白皮は、通常、５年以上露地栽培された桑の根を春の萌芽前に掘り起こした根から調製されている。露地栽培により得られる桑の根は、コルク層を多く含む主根、側根および細根と、わずかなひげ根から構成されており、桑白皮は掘り起こした太い根から細い側根と細根を除き、軽く叩いて、コルク層を除いた根皮を蒸し、天日乾燥することで調製される。桑白皮をはじめとする従来の桑の根の利用には、露地栽培であるために天候の影響を受けやすい、品質が一定していない、収穫まで時間がかかる、周年で根を採取できない、掘り起こしや採取した根の洗浄などの加工に手間がかかる、散布された農薬や、雨水、土壌などに含まれる重金属が残留している恐れがあるなどの多くの問題があった。このため、一年を通して効率的に収穫することができ、一定の品質を有する桑の根、およびそれから得られる抽出物が求められていた。

植物の栽培方法についてみると、植物の栽培は、露地栽培と養液栽培に分けられ、養液栽培のうち天然培地や人工培地などの固定培地を用いない栽培方法が水耕栽培と呼ばれる。水耕栽培は植物工場で多く利用されており、栽培環境を制御することにより安定して植物を生産できる。しかし、水耕栽培の技術は、専ら蔬菜など草本類に用いられ、桑のような木本類の栽培には用いられない。

第十七改正日本薬局方医薬品各条１８４３ページ矢作ら、生薬学雑誌、７１：１−３６,２０１７

本発明は、上記の課題を有しない、すなわち一年を通して効率的に収穫することができ、一定の品質を有する桑の根を提供することを目的とする。更に、このような桑の根から得られる各種用途を有する抽出物を提供することを目的とする。

本発明者らは、桑を従来の露地栽培ではなく水耕栽培することにより上記の課題が解決され、更にはこのようにして得られる桑の根およびその抽出物には、各種有用な成分が予想外に多く含まれることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、
［１］水耕栽培された桑の根；
［２］水耕栽培された桑の根の乾燥体；
［３］水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物；
［４］ポリフェノール類を没食子酸当量として２５０mgE/g以上含む、上記［３］記載の抽出物；
［５］クワノンＣおよびモルシンから選択される脂溶性ポリフェノール類を３．０mg/g以上含む、上記［３］記載の抽出物；
［６］フラボノイド類をクエルセチン当量として１００mgE/g以上含む、上記［３］記載の抽出物；
［７］上記［２］記載の乾燥体、または上記［３］〜［６］のいずれか１項記載の抽出物を含む、医薬；
［８］糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置用の上記［７］記載の医薬；
［９］上記［２］記載の乾燥体、または上記［３］〜［６］のいずれか１項記載の抽出物を含む、石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品；
［１０］上記［２］記載の乾燥体、または上記［３］〜［６］のいずれか１項記載の抽出物を含む、化粧料；
［１１］美白用である、上記［１０］記載の化粧料；
［１２］上記［２］記載の乾燥体、または上記［３］〜［６］のいずれか１項記載の抽出物を含む、育毛剤；
が提供される。

本発明の水耕栽培された桑の根は、外界の物理的、化学的影響を受けていないので、一定の品質を有しており、また１年未満の短期間で周年で収穫でき、掘り起こしや乾燥、根の洗浄などの加工に手間がかからない。また、水耕栽培された桑の根は、加工に伴いひげ根が除去されてしまう露地栽培された桑の根と比較すると、コルク層を多く含む主根、側根が少なく、有用な成分を多く含むひげ状の根が大部分を占めているため、柔らかであり、かつ有用な成分を多く含むひげ状の根を効率的に使用できる。更に、農薬や重金属を含まない。更にまた、本発明の水耕栽培された桑の根、および桑の根から得られる抽出物には、１−デオキシノジリマイシン、ファゴミンに代表されるアザ糖、ムルベロシドＡ、クロロゲン酸、オキシレスベラトロール−３’−グルコシド、オキシレスベラトロール、レスベラトロール、クワノンＣ、モラシン、およびモルシンなどのポリフェノール類に代表される有用な成分が多く含まれるので、糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置用の各種医薬；石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品；美白用などの化粧料；育毛剤;などとして用いることができる。

桑の水耕栽培システムの正面概略図である。図１に対して９０度横から見た場合の概略図である。給水路１１を備えた水槽２を上面から見た図である。給水路１１を備えた水槽２を側面から見た図である。給水路２５を備えた水槽２を上面から見た図である。水槽２の上面に栽培パネル３１を配置した場合の上面概略図である。水槽２の上面に栽培パネル３１を配置した場合の断面概略図である。３か月水耕栽培して得られた桑の写真である。本発明の水耕栽培された桑の根の写真である。露地栽培された桑の根の写真である。本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体ならびに露地栽培された桑の根の乾燥体（桑白皮）から、メタノール抽出物、酢酸エチル抽出物および水抽出物を得る工程を示す図である。本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体および桑白皮の抽出物の総ポリフェノール量および総フラボノイド量を示す図である。本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体および露地栽培された桑の根の乾燥体（桑白皮）のメタノール抽出物のＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。

以下、本発明の水耕栽培された桑の根について説明する。

本発明の水耕栽培された桑の根においては、任意のクワ属の植物を用いることができる。クワ属の植物としては、例えば、Morus lhou（ログワ）、Morus bombycis（ヤマグワ）、Morus laevigata（ナガミグワ）、Morus tiliaefolia（ケグワ）、Morus boninensis（オガサワラグワ）、Morus serrata（テンジクグワ）、Morus rubra（レッドマルベリー）、Morus alba（カラヤマグワ、マグワ、ホワイトマルベリー）、Morus nigra（クロミグワ）、Morus mesozygia（ブラックマルベリー）などを挙げることできる。これらの中でも特にMorus alba（カラヤマグワ、マグワ、ホワイトマルベリー）を好ましく用いることができる。

本発明において、水耕栽培とは、桑を、植物の水耕栽培に通常使用されているシステムを用いて栽培することを意味する。そのようなシステムとして例えば、水槽と、水槽を保持するフレームと、桑の成長に必要な栄養分を含む養液を水槽に供給する給水路と、桑の苗を固定し、水槽上部に配置される栽培パネルと、栽培パネルに形成された孔に固定された桑の苗に光を照射する照明とを備え、水槽は、養液の上流側が高くなるように、水平よりも所定の角度だけ傾斜するように設置されているシステムを用いることができる。水耕栽培システムの一例を図１および図２に示す。代表的には、特開２０１８−６１４５５号に記載のシステムを用いることができる。

桑の水耕栽培は、上記のようなシステムを用いて行うことができる。例えば、まず桑の種をウレタンなどの培地に播種した後、茎の長さが２〜３cm、根の長さが２〜５cmになるまで育苗してから栽培パネルに苗を植えることができる。または桑の成長木から得た枝を接木または挿し木するなどの方法で、栽培パネルに桑の苗を植えてもよい。植えた後、窒素・リン酸・カリウムなどを含む養液を栽培ラックに循環し、ＬＥＤ照明または蛍光灯照明により光合成に適した光量を照射して、室内温度２０〜２５℃、湿度７０〜８５％の環境条件で栽培を行う。

このようにして、播種してから３〜６か月程度、栽培ラックで栽培する。桑の苗には成長差があるが、１〜２週間毎に剪定作業を行って、照明への接触を防止したり風通しを良好に保つ。播種から６か月程度の栽培で根部が約１５〜３０cmになるまで成長するので、これから本発明の桑の根を採取することができる。

次に、採取した根を洗浄し乾燥する。乾燥は、乾燥機温度４０〜６０℃で２４〜３６時間乾燥を行い、桑根水分を５〜１０％になるまで乾燥する。乾燥室または乾燥機内の湿度を除湿器などを用いて２０〜３０％にすることで乾燥時間を短縮してもよい。

このようにして得られた本発明の桑の根の乾燥体は、必要に応じて適宜粉砕加工して、各種用途に用いることができる。粉砕には、生薬を粉砕するのに通常使用される各種粉砕機、例えばハンマーミル、石臼型粉砕機などを用い、目的とする粒径に応じて適宜選択して使用することができる。

また、本発明の桑の根の乾燥体またはそれから得られた粉末から抽出物を得て、それを用いることもできる。抽出には、植物の抽出に一般に用いられている抽出方法を使用することができる。例えば、抽出に使用する溶媒（抽出溶媒）を入れた槽内に、適宜粉砕されて粉末状になっていてもよい桑の根の乾燥体を入れ、静置若しくは必要に応じて撹拌しながら、可溶性成分を抽出する。得られた抽出物は、ろ過などにより固液分離し、固形分を除去し、必要に応じて精製して使用される。また、必要に応じてソックスレー抽出、炭酸ガス超臨界抽出法なども利用することができる。

抽出溶媒としては、例えば、水若しくは親水性有機溶媒、またはこれらの混合物（含水親水性有機溶媒）、あるいは非親水性有機溶媒を挙げることができる。水としては、特には制限されないが、精製水、イオン交換水、生理食塩水やそれらから調製される緩衝液（例えば、リン酸緩衝液、またはリン酸緩衝生理食塩水）などを使用することができる。

また、親水性有機溶媒としては、例えば炭素数１〜６の低級アルコール、好ましくは炭素数１〜４の低級アルコール；炭素数１〜４の低級脂肪族ケトン；および炭素数２〜５の多価アルコール、好ましくは炭素数２〜４の多価アルコールを挙げることができる。ここで炭素数１〜４の低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、およびブタノールを挙げることができる。好ましくはメタノール、エタノール、プロピルアルコール、およびイソプロピルアルコールであり、より好ましくはメタノールおよびエタノールである。炭素数１〜４の低級脂肪族ケトンとしては、例えば、アセトン、およびメチルエチルケトンを挙げることができる。炭素数２〜４の多価アルコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、およびグリセリンを挙げることができる。好ましくは１，３−ブチレングリコールである。

非親水性有機溶媒としては、例えば炭素数２〜６の低級カルボン酸アルキルエステル、好ましくは炭素数３〜５の低級カルボン酸アルキルエステルを挙げることができる。炭素数３〜５の低級カルボン酸アルキルエステルとしては、例えば酢酸エチル、およびプロピオン酸エチルを挙げることができる。

抽出溶媒として含水親水性有機溶媒を用いる場合、抽出効率の観点から、含水親水性有機溶媒における親水性有機溶媒の含有率は１０〜９０容量％が好ましく、４０〜７０容量％がより好ましい。

抽出温度としては、抽出効率の点から、２０℃以上、使用する抽出溶媒の沸点温度以下の範囲内を挙げることができ、例えば抽出溶媒として水を用いる場合には、５０〜９５℃を挙げることができ、この場合１〜４時間程度で抽出物を得ることができる。また、抽出溶媒として含水エタノールを用いる場合には、例えば４０〜７５℃を挙げることができ、この場合３０分〜４時間程度で抽出物を得ることができる。但し、これらの条件に制限されるものではない。

抽出物は、必要に応じて、その後、精製されてもよく、精製方法としては、例えば、活性炭、吸着樹脂、またはイオン交換樹脂等を用いた精製方法を挙げることができる。

上記のようにして水耕栽培した桑の根の乾燥体から得られる抽出物は、ポリフェノール類（ムルベロシドＡ、クロロゲン酸、およびオキシレスベラトロール−３´-グルコシドなどの水溶性ポリフェノール類；ならびにオキシレスベラトロール、レスベラトロール、クワノンＣ、およびモルシンなどの脂溶性ポリフェノール類）；ベンゾフラン類（モラシンなど）；トリテルペン類；ならびにノジリマイシン類（１−デオキシノジリマイシンおよびファゴミンなど）を主な薬効成分として含むが、なかでもポリフェノール類（ムルベロシドＡ、クロロゲン酸、およびオキシレスベラトロール−３´-グルコシドなどの水溶性ポリフェノール類；ならびにオキシレスベラトロール、レスベラトロール、クワノンＣ、およびモルシンなどの脂溶性ポリフェノール類）を多く含有する。フラボノイド類は、脂溶性ポリフェノール類の一種であり、なかでもクワノンＣおよびモルシンなどのプレニルフラボノイド類に代表される。

このように、本発明の水耕栽培した桑の根の乾燥体から得られる抽出物は、露地栽培により得られる桑白皮では極めて微量な成分であるオキシレスベラトロール、ムルベロシド、クワノン類を多く含むことを特徴とする。そしてこれらの成分を多く含むことで、血糖上昇抑制作用、血圧低下作用、抗酸化作用、がん細胞致死作用、脳神経細胞保護作用、抗炎症作用、抗アレルギー作用、鎮痛作用、鎮咳作用、抗ウイルス作用、抗菌作用、抗チロシナーゼ活性、α−グリコシダーゼ阻害作用などが期待される（Review of bioactive compounds from root barks of Morus plants (Sang-Bai-Pi) and their pharmacological effects. Hua Wei, Jing-Jing Zhu, Xiao-Qian Liu, Wei-Hong Feng, Zhi-Min Wang and Li-Hua Yan. Cogent Chemistry）。

抽出物に含まれる糖関連成分、ポリフェノール類およびフラボノイド類の含有量は、用いる抽出溶媒、抽出条件によって異なるので、抽出される成分内容をもとに応用目的を定めたエキスを調製するために、各種抽出条件（方法、溶媒、温度、時間など）が選択される。例えば抽出溶媒としてメタノールを用いた場合、抽出物には、没食子酸当量（フォーリンチオカルト法により測定）として例えば５０mgE/g以上、好ましくは７０mgE/g以上のポリフェノール類、クエルセチン当量（塩化アルミニウム法により測定）として例えば５mgE/g以上、好ましくは１０mgE/g以上のフラボノイド類；酢酸エチルを用いた場合、没食子酸当量として例えば２５０mgE/g以上、好ましくは３００mgE/g以上のポリフェノール類、およびクエルセチン当量として例えば１００mgE/g以上、好ましくは１５０mgE/g以上のフラボノイド類；水を用いた場合、没食子酸当量として例えば１０mgE/g以上、好ましくは３０mgE/g以上のポリフェノール類、およびクエルセチン当量として例えば１mgE/g、好ましくは５mgE/g以上のフラボノイド類が含まれる。
なかでも特に有用な脂溶性ポリフェノール類の一種であり、プレニルフラボノイド類であるクワノンＣおよびモルシンは、本発明の抽出物中、３．０mg/g以上、好ましくは５．０mg/g、更に好ましくは８．０mg/g以上含まれる。

用途
上記のようにして得られる本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物は、１−デオキシノジリマイシンなどの擬似糖、クロロゲン酸などの単純フェノール、ムルベロシドＡ、オキシレスベラトロール−３’−グルコシド、オキシレスベラトロール、レスベラトロールなどのスチルベン誘導体、クワノンＣ、およびモルシンなどの脂溶性ポリフェノール（プレニルフラボノイド類）の含量が桑白皮に比べると特段に高いという特徴を持つ。これらの成分の示す抗酸化性、抗炎症作用、α-グルコシダーゼ阻害作用、チロシナーゼ阻害活性、抗菌、抗ウイルス作用、がん細胞致死作用、インスリン抵抗性改善作用、抗肥満作用、脂質代謝改善作用、脳神経細胞損傷防御作用など多彩な機能から、従来の桑白皮の応用範囲に加えて例えば糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置用の医薬；石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品；例えば美白用の化粧料；育毛剤などに配合することができる。

医薬
医薬に配合する場合、その具体的な形態は、特に限定されない。例えば、本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を医薬として用いる場合は、その形態または剤型として、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、ドリンク剤、シロップ剤、注射剤、輸液、点鼻剤、点眼剤、坐剤、貼付剤、噴霧剤などが挙げられる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を配合した医薬には、医薬の形態または剤型に応じて、医薬の業界で公知の種々の成分や添加剤を適宜配合することができる。添加剤としては、薬剤学的に許容される賦形剤、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、着色剤、溶剤、増粘剤、分散剤、ｐＨ調整剤、保湿剤、安定化剤、保存料、香料などを挙げることができる。また、特定作用強化のために他の天然物あるいはエキスなどを適宜配合した混合処方とすることができる。

これらの添加剤は、剤型などに応じて、適宜選択される。例えば、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、丸剤などの形態である場合には、用いる賦形剤としては、乳糖、蔗糖、グルコース、ソルビトール、ラクチトールなどの単糖または二糖類、コーンスターチ、ポテトスターチのような澱粉類、結晶セルロース、軽質シリカゲル、合成珪酸アルミニウム、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、リン酸水素カルシウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。

結合剤としては、例えば、澱粉、デキストリン、アラビアガム末、ゼラチン、ヒドロキシプロピルスターチ、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩、メチルセルロース、結晶性セルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドンがなど挙げられる。

崩壊剤としては、澱粉類、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。

界面活性剤としては、大豆レシチン、蔗糖脂肪酸エステルなどが、滑沢剤としては、タルク、ロウ、蔗糖脂肪酸エステル、水素添加植物油、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどが、流動性促進剤としては、無水ケイ酸、乾燥水酸化アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を含む医薬は、各種医薬用途、例えば糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置に用いることができる。投与方法としては、例えば、経口、注射、経皮、点鼻、点眼、経腸、直腸内などから適宜選択することができる。１日当たりの投与量は、その製剤形態、投与方法や経路、対象者の年齢および体重、疾患の重症度などによって異なるが、例えば水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物を経口投与する場合、ヒトでは、一般的には、抽出物の量として約０．０１mg〜１０mg/kg体重／日、好ましくは約０．１〜約１０mg/kg体重／日、最も好ましくは約１．０〜５．０mg/kg体重／日を、一度にまたは分割して、投与することができる。

石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品
本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物は、石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品にも配合することができる。サプリメント、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品に配合する場合、その配合量は、上述の医薬に配合した場合の投与量に準じて適宜決定することができる。石鹸、歯磨きについても、配合量は、必要に応じて適宜決定することができるが、石鹸に配合する場合、石鹸全体に対して例えば、抽出物として約０．０１〜１０mg/g、好ましくは約０．１〜１．０mg/g、歯磨きに配合する場合、歯磨きに対して例えば、約０．０１〜１０mg/g、好ましくは約０．１〜１．０mg/gとすることができる。抗菌および抗ウイルスサニタリー製品としては具体的には、手指消毒剤を挙げることができ、配合量は、必要に応じて適宜決定することができるが、例えば消毒スプレーに配合する場合、その配合量は、例えば抽出物として約０．０１〜１０mg/g、好ましくは約０．１〜１．０mg/gとすることができる。また、手指消毒剤のほか、抗菌、抗インフルエンザマスク、褥瘡用消毒綿、消毒用噴霧剤、入れ歯洗浄保存液などを挙げることができ、配合量は、必要に応じて適宜決定することができるが、例えば消毒用噴霧剤に配合する場合、その配合量は、例えば抽出物として約０．１〜０．５mg/g、好ましくは約０．２〜０．４mg/gとすることができる。

化粧料
本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物は、各種化粧料、特に美白用化粧料に配合することができる。また、抽出物自体を化粧料としてもよい。化粧料の種類としては、特に制限はなく、例えば、化粧水、乳液、クリーム、軟膏、美容液、パック、ゼリー、リップクリーム、口紅、入浴剤、アストリンゼント、ヘアートニック、ヘアクリーム、ヘアリキッド、ポマード、ボディシャンプー、シャンプー、リンスなどが挙げられる。

かかる化粧料には、更に必要に応じて本発明の目的および作用効果を損なわない範囲で、化粧料の製造に通常使用される各種主剤、助剤、その他の成分を添加することができる。その他の成分は、本発明の抽出物の効果を妨げない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、収斂剤、殺菌剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、細胞賦活剤、油脂類、ロウ類、炭化水素類、脂肪酸類、アルコール類、エステル類、界面活性剤、香料などが挙げられる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を化粧料に配合する場合の配合量は、用途に応じて適宜決定することができる。例えば、美白用の美容液の場合、本発明の抽出物を、約０．０１〜１０mg/ml、好ましくは約０．１〜１mg/ml、クリームの場合、水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物を、約０．０１〜１０mg/g、好ましくは約０．１〜１mg/g、配合することができる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を含む美容液またはクリームなどの化粧料は、必要に応じて適宜適用することができる。乾燥体の抽出物を含む美容液またはクリームを適用する場合、１回当たり抽出物として約０．００２〜２mg、好ましくは約０．０５〜０．２mgが適用される量の美容液またはクリームを１日２〜５回皮膚に適用することができる。

育毛剤
本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物は、育毛剤にも配合することができる。かかる育毛剤の剤型としては、例えば、ヘアートニック、ヘアリキッドなどが挙げられる。

かかる育毛剤には、更に必要に応じて本発明の目的および作用効果を損なわない範囲で、育毛剤の製造に通常使用される各種主剤、助剤、その他の成分を添加することができる。その他の成分は、本発明の抽出物の効果を妨げない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、収斂剤、殺菌剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、細胞賦活剤、油脂類、ロウ類、炭化水素類、脂肪酸類、アルコール類、エステル類、界面活性剤、香料などが挙げられる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を育毛剤に配合する場合の配合量は、適宜決定することができる。例えば、ヘアートニックの場合、水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物を、約０．０１〜１０mg/ml、好ましくは約０．１〜１mg/ml、配合することができる。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体、または乾燥体の抽出物を含む育毛剤は、必要に応じて適宜適用することができる。乾燥体の抽出物を含む育毛剤を適用する場合、１回当たり抽出物として約０．００２〜２mg、好ましくは約０．０５〜０．２mgが適用される量の育毛剤を１日２〜５回頭皮に適用することができる。

以下に、例を示して、本発明をより具体的に説明する。

実施例１：桑の水耕栽培
図１〜図７に示すように、薄型の水槽２；水槽２を保持するフレーム１；水槽２に、桑の成長に必要な栄養分を含む養液を供給する給水路１１；桑の苗を固定させ、水槽上部に配置される栽培パネル３１；栽培パネル３１に固定された桑の苗に光を照射するための照明３；を備える水耕栽培システムを構築した。水槽は、養液が水槽内で留まることなく一定の速度で流れるように、養液の上流側が高くなるように設置した。給水路１１には、複数の穴を設けて、給水路に供給される養液を水槽２内に供給させた。
桑の苗としては、ウレタンフォームに桑園から採取した桑の種子(一ノ瀬)を播種し、プラスチックトレイに水を張り、温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％の暗所で発芽させ、その後蛍光灯下(照度１６０ｌｘ)で育苗し、全長約１０cmまで成長させた桑の苗を用いた。
水槽２の上面に、桑の苗を植えるための孔を有する栽培パネル３１を配置し、栽培パネル３１に設けられた孔に桑の苗を植えた。その後、システムに養液を流速３〜５cm/秒で流し、温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％、光照射条件（平均照度１６０ｌｘ）で、３カ月栽培を行った。
養液の組成は、以下のとおりであった。
養液は、ウォーターファーム1号(清和肥料工業株式会社)１５０ｇと硝酸石灰１００ｇを１００Ｌに溶解し、ｐＨ６．４となるように調整したものを用いた。
このようにして水耕栽培により桑を３カ月間栽培したところ、根部と地上部とを合わせ全長約８０ｃｍの桑が得られた（地上部約６０ｃｍ、根部約２０ｃｍ）。３か月水耕栽培して得られた桑の写真を図８に示す。桑を栽培パネル３１からはずし、根の部分を切断して、本発明の水耕栽培された桑の根を得た。本発明の水耕栽培された桑の根は、コルク層を多く含む主根が少なく、ほとんどがひげ根であった。本発明の水耕栽培された桑の根の写真を図９に示す。
この根を水で洗浄し、４５℃で２４時間、乾燥することによって、本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体を得た。
次に、得られた本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体を小型粉砕機(ミニスピードミルＭＳ−０５ラボネクト株式会社)を用いて粉砕後、更にφ０．１mmのふるいを通じて、粒径約０．１mmの粉末を得た。

比較例１：桑の露地栽培
従来行われている方法を用いて、桑を露地栽培した。具体的には、市販のプランターに市販培養土(花・野菜の培養土、アイリスオーヤマ社製)を入れ、そこにあらかじめ発根させた桑の種子を２５cm間隔で播種した。種子は実施例１の水耕栽培のものと同一のものを用いた。栽培は５月から８月の３ヶ月間行い、追肥はせず適宜潅水し栽培した。３か月後に桑の木を掘り上げ、掘り上げた桑の木から根を切断した。露地栽培された桑の根は、主に主根と側根から構成され、細根はわずかであった。露地栽培された桑の根の写真を図１０に示す。

実施例２：抽出物の調製
実施例１で得られた本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体の粉末、および露地栽培された桑の根の乾燥体の粉末から抽出物を得た。露地栽培された桑の根の乾燥体の粉末は、市販の局方桑白皮（株式会社小島漢方、中国産）を小型粉砕機(ミニスピードミルＭＳ−０５ラボネクト株式会社)を用いて粉砕後、更にφ０．１mmのふるいを通じて得た。
抽出物の調製に際しては、本発明の乾燥体の粉末２５．０５３ｇ、および桑白皮粉末２５．００３ｇを７０％メタノールにより２４時間常温で抽出し、減圧濃縮後に凍結乾燥してメタノール抽出物を得た。次いで、メタノール抽出物を酢酸エチルと水（１：１）で分画し、酢酸エチル画分（ＡｃＯＥｔ画分）および水画分を得た。各画分を減圧濃縮後凍結乾燥して、本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体の酢酸エチル抽出物０．９４１ｇ、および水抽出物３．９０８ｇ、ならびに桑白皮の酢酸エチル抽出物０．３４８ｇおよび水抽出物４．９０２ｇを得た。以上の工程を図１１に示す。

実施例３：総ポリフェノール量および総フラボノイド量の定量
実施例２で得られた本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体ならびに桑白皮それぞれのメタノール抽出物、酢酸エチル抽出物および水抽出物に含まれる総ポリフェノール量および総フラボノイド量を測定した。総ポリフェノール量は、以下に述べるフォーリンチオカルト法を用い、没食子酸当量として算出した。また、総フラボノイド量は、以下に述べる塩化アルミニウム法を用い、クエルセチン当量として算出した。
フォーリンチオカルト法
試験管に蒸留水２mLと７０％メタノールで溶解したサンプル５０μLを加えてボルテックスミキサーを用いて十分に撹拌し、蒸留水で５倍希釈したフォーリンチオカルト試薬（Ｍｅｒｃｋ社）を５００μL加えて混和し、正確に８分間静置した。その後、１０％炭酸ナトリウム水溶液５００μLを加えて混和し、暗所で３０分間静置後、分光光度計を用い、７５０nmの吸光度を測定した。標品として没食子酸を用い、１０〜５００μL/mLの濃度で検量線を作成し、各サンプル中の総ポリフェノール濃度を没食子酸当量として算出した。各サンプルにつき３回測定を行った。
塩化アルミニウム法
試験管に７０％メタノール６００μLと５％硝酸ナトリウム水溶液６０μL、７０％メタノールで溶解したサンプル１００μLを加えて十分に撹拌し、正確に５分間静置した。次に１０％塩化アルミニウム水溶液を６０μL加えて撹拌し、正確に5分間静置した。その後１mM水酸化ナトリウム水溶液４００μLと７０％メタノールを２０００μL加え、分光光度計を用いて４３０nmの吸光度を測定した。標品としてクエルセチンを用い、１０〜５００μL /mLの濃度で検量線を作成し、各サンプル中の総フラボノイド濃度をクエルセチン当量として算出した。各サンプルにつき３回測定を行った。
更に、ＬＣ／ＭＳを用いて主要なポリフェノール類の定量を行った。ＬＣ／ＭＳの分析条件を表１に、ＬＣ／ＭＳ定量分析に使用した化合物を表２に示す。

各抽出物の総ポリフェノール量および総フラボノイド量を図１２に示す。図１２のグラフ中、黒色の棒グラフは、本発明の各抽出物、白色の棒グラフは、桑白皮の各抽出物の総ポリフェノール量および総フラボノイド量を表す。図１２に示されるとおり、メタノール抽出物中の総ポリフェノール量は、本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物で１０９．８７±４．６１mgE/g、桑白皮の抽出物で３３．５２±１．７６mgE/gであり、本発明の抽出物の方が有意にポリフェノール含有量が高かった。また、メタノール抽出物中の総フラボノイド量も同様に本発明の抽出物で１６．６５±１．０１mgE/g、桑白皮の抽出物で１．１９±０．１４mgE/gであり、本発明の抽出物の方が、桑白皮の抽出物よりも顕著に高いフラボノイド含有量を有していた。

本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体および桑白皮のメタノール抽出物のＨＰＬＣクロマトグラム(検出波長２８０nm）を図１３に示す。図１３から明らかなように、本発明の抽出物は、桑白皮の抽出物とは大きく異なる構成成分を有していた。

更に、本発明の抽出物と桑白皮の抽出物に含まれる主要ポリフェノール類の定量分析を以下のように行った。
抽出した各サンプルを７０％メタノールで溶解したものを０．４５μm孔のフィルターを用いて濾過し、濾液を分析に供した。分析条件は表１の通りに行い、定量サンプルについてはジオメスチン(Sigma-Aldrich Co. LLC)を内部標準とした内部標準法を用いて定量を行った。定性分析では、各サンプルのメタノール画分、酢酸エチル画分、水画分と水耕栽培桑根の酢酸エチル画分から更に単離したピーク１−１、１−２、２、３、４についてエレクトロイオン化スプレー法を用いてスキャンを行い、m/z 100〜1000の範囲で正イオン(positive)及び負イオン(negative)の両モードで検出を行った。
定性及び定量用の標品はレスベラトロール(富士フイルム和光純薬株式会社)、オキシレスベラトロール(東京化成工業株式会社)、オキシレスベラトロール３’−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシド(Chem Faces)、クロロゲン酸(Sigma-Aldrich Co. LLC)、クエルセチン(富士フイルム和光純薬株式会社)、イソクエルシトリン (Sigma-Aldrich Co. LLC)、アストラガリン(Chem Faces)、ケンフェロール(Chem Faces)、ムルベロシドＡ(Chem Faces)、ムルベリン(Chem Faces)、モルシン(Chem Faces) を用い、１０〜１００μg/mLの範囲で検量線を作成した。主要ポリフェノール類の定量結果を表３に示す。

表３に示されるとおり、本発明の抽出物では、特にオキシレスベラトロール類（ムルベロシドＡ、オキシレスベラトロール−３’−グルコシド、オキシレスベラトロール）の含有量が桑白皮と比較して非常に高かった。また、プレニルフラボノイド類であるクワノンＣやモルシンの含有量も桑白皮と比較して非常に高かった。

実施例４：抽出物の機能性分析
本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体および露地栽培された桑の根の乾燥体の抽出物のチロシナーゼ阻害活性および抗酸化活性を検討するために、実施例２に記載した方法で、本発明の水耕栽培された桑の根の乾燥体および局方桑白皮それぞれのメタノール抽出物、酢酸エチル抽出物および水抽出物を凍結乾燥体として調製した。各抽出物について７０％メタノールで適宜段階希釈を行い、それらを更に１／１０希釈したものを用いて、チロシナーゼ阻害活性試験、および抗酸化活性試験を行った。また調製時に溶解できなかった濃度については実験を行わなかった。
チロシナーゼ阻害活性試験
以下に述べる方法でマッシュルーム由来チロシナーゼを用い、Ｌ−ＤＯＰＡを基質として用い、一定時間後吸光度（４９０nm）を測定して、本発明の抽出物および桑白皮の抽出物の各画分のチロシナーゼ５０％阻害率（ＩＣ₅₀値）を算出した。
９６穴プレートに０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．８）１００μL、５０u/mL マッシュルーム由来チロシナーゼ（Ｓｉｇｍａ）４０μL及びサンプル１０μLを加えてマイクロプレートミキサーで撹拌し３分間室温でプレインキュベーションし、２．５mMＬ−ＤＯＰＡを５０μL加えて直ちに４９０nmの吸光度を測定した（０分）。その後正確に１０分間室温でインキュベートし、再び４９０nmの吸光度を測定した（１０分）。リン酸緩衝液、チロシナーゼ、サンプルを入れる系をＡ、チロシナーゼの代わりに緩衝液を加える系をＢ、サンプルの代わりに７％メタノール溶液を加える系をＣとし、次式よりチロシナーゼ阻害率を算出した。

各濃度につき３回測定を行った。結果を表４に示す。

本発明のメタノール抽出物のチロシナーゼに対するＩＣ₅₀値は０．０１９mg/mLであり、本発明のメタノール抽出物は、桑白皮のメタノール抽出物のＩＣ₅₀値（０．７６９mg/ml）と比較すると、約４０倍高いチロシナーゼ阻害活性を有することが認められた。また、陽性対照であるコウジ酸と比較しても、約２．５倍高い阻害活性が認められた。酢酸エチル抽出物および水抽出物についても同様に桑白皮の抽出物と比較して高いチロシナーゼ阻害活性が認められ、本発明の抽出物が顕著に高いチロシナーゼ阻害活性を有していることが認められた。チロシナーゼは、チロシンからメラニンを生成する過程で作用する酵素であるため、高いチロシナーゼ阻害活性を有する本発明の抽出物が、優れた美白作用を有することが確認された。

抗酸化活性試験
ＤＰＰＨ法を用い、抗酸化活性をトロロックス当量として算出した。結果を表５に示す。
ＤＰＰＨ法を用い、抗酸化活性をトロロックス当量として算出した。具体的には、メタノール２０mLと０．２M ＭＥＳ２０ｍＬを加え混合し、最後に０．４mM ＤＰＰＨ溶液を２０mL加え、ＤＰＰＨ混合溶液を調製し、ＤＰＰＨ混合溶液２mLに対し、各サンプルを７０％メタノールで溶解したものを１mL加え、添加後１０分後に５２０nmでの吸光度を測定した。ブランクとして７０％メタノール、コントロールとしてトロロックス(Ｓｉｇｍａ)溶液を用いた。トロロックス溶液は段階稀釈し（１０、２５、５０、７５、１００、１５０μM）得られた吸光度から回帰直線を作成し、各サンプル１mgあたりのＤＰＰＨラジカル消去活性をトロロックス当量として算出した。

本発明の抽出物のメタノール抽出物のＤＰＰＨラジカル消去活性は、桑白皮のメタノール抽出物のＤＰＰＨラジカル消去活性よりも高いことが認められた。

本発明の水耕栽培された桑の根は、柔らかであり、かつ根全体を効率的に使用できる。また、本発明の水耕栽培された桑の根、および桑の根から得られる抽出物には、ポリフェノール類に代表される有用な成分が多く含まれるので、糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置用などの各種医薬；石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品；美白用などの化粧料；育毛剤;などとして用いることができる。

１…フレーム
２…水槽
３…照明
４…ポンプ
５…水路
１１…給水路
２１…ブリッジ
２２…排水口
２３…排水路
２５…給水路
３１…栽培パネル
４１…スペーサー

Claims

水耕栽培された桑の根。
水耕栽培された桑の根の乾燥体。
水耕栽培された桑の根の乾燥体の抽出物。
ポリフェノール類を没食子酸当量として２５０mgE/g以上含む、請求項３記載の抽出物。
クワノンＣおよびモルシンから選択される脂溶性ポリフェノール類を３．０mg/g以上含む、請求項３記載の抽出物。
フラボノイド類をクエルセチン当量として１００mgE/g以上含む、請求項３記載の抽出物。
請求項２記載の乾燥体、または請求項３〜６のいずれか１項記載の抽出物を含む、医薬。
糖尿病、高血圧、肝機能障害、認知症、がん、または花粉症およびアトピー性皮膚炎を含むアレルギー疾患の処置用の請求項７記載の医薬。
請求項２記載の乾燥体、または請求項３〜６のいずれか１項記載の抽出物を含む、石鹸、歯磨き、サプリメント、抗菌および抗ウイルスサニタリー製品、加工食品、ドリンク剤、または栄養補助食品。
請求項２記載の乾燥体、または請求項３〜６のいずれか１項記載の抽出物を含む、化粧料。
美白用である、請求項１０記載の化粧料。
請求項２記載の乾燥体、または請求項３〜６のいずれか１項記載の抽出物を含む、育毛剤。