JP2022040826A - 還元能を有する組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
人間・動物・植物などのすべての生物は常に酸化ストレスに曝されており、酸化ストレスの蓄積が老化や、癌・糖尿病などの生活習慣病の原因となっていることが明らかとなっている。また、酸化ストレスの増大とともに免疫力も低下するため、新型コロナウィルスなどの外敵に対抗するためにも定常・持続的に酸化ストレス(活性酸素)を排除することが非常に重要である。
還元能を有する物質は、その酸化還元電位の値などにもよるが、それ自体が活性酸素除去能(抗酸化能)を有していたり、また、他の物質等に活性酸素除去能を付与したりすることができる。
還元能を有する物質としては、例えば特許文献1に記載の物質が知られている。
[1]
還元能を有する物質と、
酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物と、を含む還元能を有する組成物。
[2]
前記組成物の酸化還元電位が-300mV以下である、[1]に記載の組成物。
[3]
前記物質として珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有する石英斑岩を湿式ボールミルにより処理することにより得られる、ゲル状体を含む、[1]または[2]に記載の組成物。
[4]
前記水熱反応処理物を含有する[1]から[3]のいずれか一つに記載の組成物。
[5]
還元能を有する物質とともに酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有させて組成物を構成することを含む、還元能を持続化させる方法。
[6]
前記組成物の酸化還元電位が-300mV以下である、[5]に記載の方法。
[7]
前記物質が珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有する石英斑岩を湿式ボールミルにより処理することにより得られるゲル状体である、[5]または[6]に記載の方法。
[8]
前記物質とともに前記水熱反応処理物を含有させる、[5]から[7]のいずれか一つに記載の方法。
[9]
酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有する、還元能持続化剤。
[10]
酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有する[9]に記載の還元能持続化剤。
本実施形態は、還元能を有する組成物に関し、該組成物は、還元能を有する物質と酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物とを含む。
本実施形態の組成物は、用いる還元能を有する物質の種類などに応じて本実施形態の組成物の還元性の強さが異なり、その結果、いろいろな分野への活用が期待される。
なお、還元能を有するか否かは、例えば酸化還元電位の測定を行い負の酸化還元電位を有するか否かで確認できる。測定は例えば一般的な酸化還元電位測定計を用いて行うことができる。
さらに、低い電位を持つ還元能を有する物質ほど、その還元能は容易に低下してしまうと考えられる。特に、-700mV以下の還元能を有する物質などはあまり知られておらず、よって、このようなマイナス電位が持続的に維持される物質は非常に価値が高いと考えられる。これらの物質は、他の物質等に活性酸素除去能を付与することができるなど非常に有用である。
石英斑岩とは、石英および正長石の斑晶を有する酸性の斑岩(火成岩)をいう。ゲル状石英斑岩は、石英斑岩のうち、珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有する石英斑岩を用いて調製できる。このような組成を有する石英斑岩を、ボールミル処理後にゲル状の態様を有するようになる量で水に分散させ懸濁液とした後、懸濁液を湿式ボールミルを用いての処理に供し、石英斑岩を粉砕、ゲル化することで得ることができる。得られたゲル状石英斑岩は負の酸化還元電位を示し、還元能を有する。
なお、石英斑岩の組成は蛍光X線分析法による分析で確認できる。
水熱反応処理の原料として用いられる酵母細胞壁は、特に限定されないが、例えば乾燥酵母細胞壁や酵母細胞壁懸濁液とすることができる。
過熱水蒸気を発生させる温度は、好ましくは120℃以上220℃以下であり、より好ましくは150℃以上210℃以下である。また、過熱水蒸気を発生させる圧力は、好ましくは0.9MPa以上1.9MPa以下であり、より好ましくは1.2MPa以上1.8MPa以下である。特に、圧力が0.9MPa以上1.9MPa以下であり、且つ、温度が120℃以上220℃以下で行われる水熱反応処理が好ましく、圧力が0.9MPa以上1.9MPa以下であり、且つ、温度が150℃以上210℃以下で行われる水熱反応処理がより好ましく、圧力が1.2MPa以上1.8MPa以下であり、且つ、温度が150℃以上210℃以下で行われる水熱反応処理がさらにより好ましい。
本実施形態の組成物は、酸化還元電位の変動がより小さいため、酵母細胞壁の水熱反応処理物を含むことが好ましい。
例えば、本実施形態の組成物がゲル状石英斑岩と酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物とを含む場合には、上記組成を有する石英斑岩と酵母細胞壁とを混合し、得られた混合物を湿式ボールミル処理に供することで得ることができる。
また、本実施形態の組成物がゲル状石英斑岩と酵母細胞壁の水熱反応処理物とを含む場合には、上記組成を有する石英斑岩に対する湿式ボールミルによる処理と酵母細胞壁に対する水熱反応処理とをそれぞれ行った後に、得られたゲル状石英斑岩と酵母細胞壁の水熱反応処理物とを混合するなどすればよい。
還元能を有する物質と酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物との混合割合は特に限定されず、当業者が適宜設定できる。一方で、還元能維持の観点から、還元能を有する物質:100重量部に対し、酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物:1重量部以上900重量部以下とすることが好ましい。
すなわち、ゲル状石英斑岩などの還元能を有する物質とともに酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有させることで、ゲル状石英斑岩などの還元能を有する物質と比較して、より長く還元能を維持できる組成物を提供することができる。
まず、本実施形態の組成物は組成物自体が還元能を有し活性酸素を除去することができる。加えて、本実施形態の組成物は、アルミニウム以外の容器素材を介して本実施形態の組成物と飲料や食品などの対象とを非接触としても、本実施形態の組成物から対象に電子を供与することができる。よって、飲料・食品などの対象に抗酸化活性を付与または増強することができる。その結果、例えば、抗酸化活性が付与または増強された飲料・食品を構成してこれを人などに摂取させることにより、生活習慣病・老化・疲労・その他酸化ストレスに起因する体調不良等の改善する効果が期待できる。
また、抗酸化活性を有する本実施形態の組成物を、化粧品、医薬品、建築材(配合することで、例えば建造物の酸化耐久性を向上させる効果が期待できる)などの材料としても使用できる。さらに、本実施形態の組成物は、より長い時間にわたって電子を供給することができるので、例えばより長寿命の電池としての利用も可能となる。
また、本発明の一態様として、酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有する、還元能持続化剤を提供することができる。
[酵母細胞壁の水熱反応処理物]
磁力撹拌型水熱反応釜に蒸留水143.6gを投入後、酵母細胞壁(アサヒフードアンドヘルスケア株式会社)25.4gを投入した。蓋を閉めて撹拌して混合した後、昇温を開始した。圧力1.6MPa以上及び温度180℃の条件下で10分間処理して酵母細胞壁の水熱反応処理物を得た。
使用した石英斑岩については、蛍光X線分析により珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有することを確認した。蛍光X線分析の条件を以下に示す。
蛍光X線分析装置:(株)リガク製ZSX PrimusII
X線管球:Rh、測定スペクトル:RhLα、管電圧:50kV、管電流:60mA、スリット:S2、分光結晶:Ge、検出器:PC、分析面積:30mmφ、ピーク位置(2θ):89.510deg.、バックグランド(2θ):87.000deg.及び92.000deg.、積算時間:60秒/sample
以下のようにして実施例および比較例の各組成物を調製した。
比較例1:石英斑岩粉末50gに蒸留水50gを加え、湿式ボールミル(有限会社桂鉱社製)でゲル化した。
比較例2:石英斑岩粉末50gに蒸留水49.9gを加え、湿式ボールミルでゲル化したものに、還元剤(酸化防止剤)であるL-アスコルビン酸0.1gを添加した。
実施例1:石英斑岩粉末50gと酵母細胞壁5gを混合後、蒸留水45gを加え、湿式ボールミルで反応させゲル化した。
実施例2:石英斑岩粉末50gに蒸留水45gを加え、湿式ボールミルでゲル化したものに、酵母細胞壁の水熱反応処理物5gを添加した。
実施例3:石英斑岩粉末50gに蒸留水40gを加え、湿式ボールミルでゲル化したものに、酵母細胞壁の水熱反応処理物10gを添加した。
まず、本実施形態の組成物は組成物自体が還元能を有し活性酸素を除去することができる。加えて、本実施形態の組成物は、アルミニウム以外の容器素材を介して本実施形態の組成物と飲料や食品などの対象とを非接触としても、本実施形態の組成物から対象に電子を供与することができる。よって、飲料・食品などの対象に抗酸化活性を付与または増強することができる。その結果、例えば、抗酸化活性が付与または増強された飲料・食品を構成してこれを人などに摂取させることにより、生活習慣病・老化・疲労・その他酸化ストレスに起因する体調不良等の改善する効果が期待できる。
また、抗酸化活性を有する本実施形態の組成物を、化粧品、医薬品、建築材(配合することで、例えば建造物の酸化耐久性を向上させる効果が期待できる)などの材料としても使用できる。
Claims (10)
- 還元能を有する物質と、
酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物と、を含む還元能を有する組成物。 - 前記組成物の酸化還元電位が-300mV以下である、請求項1に記載の組成物。
- 前記物質として珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有する石英斑岩を湿式ボールミルにより処理することにより得られるゲル状体を含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記水熱反応処理物を含有する請求項1から3のいずれか一つに記載の組成物。
- 還元能を有する物質とともに酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有させて組成物を構成することを含む、還元能を持続化させる方法。
- 前記組成物の酸化還元電位が-300mV以下である、請求項5に記載の方法。
- 前記物質が珪酸(SiO2)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、ストロンチウム(Sr)、およびりん(P)を含有する石英斑岩を湿式ボールミルにより処理することにより得られるゲル状体である、請求項5または6に記載の方法。
- 前記物質とともに前記水熱反応処理物を含有させる、請求項5から7のいずれか一つに記載の方法。
- 酵母細胞壁の湿式ボールミル処理物および/または酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有する、還元能持続化剤。
- 酵母細胞壁の水熱反応処理物を含有する請求項9に記載の還元能持続化剤。
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