JP3725079B2

JP3725079B2 - ネギ属植物処理物

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Publication number: JP3725079B2
Application number: JP2002012071A
Authority: JP
Inventors: 弘行西村; 昭彦斎藤
Original assignee: Tokai University Educational Systems
Current assignee: Tokai University Educational Systems
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: JP2003210132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はネギ属植物の内在性酵素を合理的に制御するバイオラショナルコントロール技術を用いてトリスルフィドを効率良く増加させた、ネギ属植物処理物及びそれを含む食品に関する。また、本発明は、トリスルフィドを有効成分とする抗酸化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネギ属（Allium属）植物（タマネギ、ギョウジャニンニク、長ネギ等）は、数多くの野菜の中でも最も多く消費されているものの一つで、近年生活習慣病の予防効果について多数の研究がなされ、脳梗塞・心筋梗塞などの動脈硬化症の予防（メチルアリルトリスルフィド、ビニルジチイン類、セペンなど）、発ガン予防（硫化アルキル類）、抗糖尿病や脂質代謝改善（含硫アミノ酸、硫化アルキル類）などに有効であることが明らかにされつつある。ここで、これら生理作用を持つ揮発性含硫化合物は、もともとネギ属植物中に存在している訳ではなく、内在酵素Ｃ−Ｓリアーゼの作用により二次的に生成するため、調理・加工の仕方により大きな差を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らの研究により、ネギ属食品中に二次的に生じる物質の中でトリスルフィドといわれる化合物群が、前記作用に加え、抗酸化作用をはじめとする各種薬理作用を奏することが新たに見出されたが、従来のネギ属植物の各種加工品（生、乾燥物、抽出物等）の中には、そのトリスルフィドに着目し、その含有量を高めた物は存在しなかった。近年における食生活の欧米化を背景に、過酸化物に起因した各種疾病が蔓延している中で、これらの各種疾病の予防や治療効果のある、体にやさしく副作用もない天然物を原料とした食品が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、これまで全く着目されていなかったトリスルフィドに注目し、ネギ属植物に一定の処理を施すことにより、抗酸化作用をはじめとする各種薬理効果が期待できる一定量以上のトリスルフィドが生じることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００５】
即ち、本発明（１）は、トリスルフィドの含有量が、乾燥重量を基準として０．０１５重量%以上（好適には０．０２重量%以上、より好適には０．０３重量%以上、特に好適には０．０４重量％以上）であるネギ属植物処理物である。
【０００６】
また、本発明（２）は、トリスルフィドが、式（１）：
Ｒ₁−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ₂ （１）
（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基である）で示される化合物の１種以上である、前記発明（１）の処理物である。
【０００７】
更に、本発明（３）は、ネギ属植物がタマネギである、前記発明（１）又は（２）の処理物である。
【０００８】
また、本発明（４）は、抗酸化性を有する、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つの処理物である。
【０００９】
更に、本発明（５）は、乾燥又は湿潤状態にある、前記発明（１）〜（４）のいずれか一つの処理物である。
【００１０】
また、本発明（６）は、前記発明（１）〜（５）のいずれか一つの処理物を含有する食品である。
【００１１】
更に、本発明（７）は、トリスルフィドを有効成分として含有する抗酸化剤である。
【００１２】
また、本発明（８）は、トリスルフィドが、式（１）：
Ｒ₁−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ₂ （１）
（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基である）で示される化合物の１種以上である、前記発明（７）の抗酸化剤である。
【００１３】
更に、本発明（９）は、ネギ属植物を、一片の体積が平均で１〜１０００mm³である小片に切断した後、２５〜１００℃で３０〜１５０分加温することを含む、ネギ属植物処理物の製造方法である。
【００１４】
また、本発明（１０）は、前記発明（９）の方法で製造したネギ属植物処理物である。詳細には、以下の発明である。
即ち、本発明１は、タマネギを一片の体積が平均で１〜１０００mm³である小片に切断した後、２５〜８０℃で３０〜１５０分加温し、更に１００〜２００℃で１〜３０分加熱することにより得られる、トリスルフィドの含有量が乾燥重量を基準として０．０３１４重量％以上であるタマネギ処理物である。
また、本発明２は、トリスルフィドが式（１）：Ｒ₁−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ₂ （１）
（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基である）で示される化合物の１種以上である、前記発明１の処理物である。
更に、本発明３は、抗酸化性を有する、前記発明１又は２の処理物である。
また、本発明４は、乾燥又は湿潤状態にある、前記発明１〜３のいずれか一つの処理物である。
更に、本発明５は、前記発明１〜４のいずれか一つの処理物を含有する食品である。
また、本発明６は、タマネギを一片の体積が平均で１〜１０００mm³である小片に切断した後、２５〜８０℃で３０〜１５０分加温する工程と、更に１００〜２００℃で１〜３０分加熱する工程とを含む、前記発明１〜４のいずれか一つのタマネギ処理物の製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、本明細書で用いられている用語の定義につき説明する。
【００１６】
「トリスルフィド」とは、結合：−Ｓ−Ｓ−Ｓ−を有する化合物である限り、特に限定されない。また、トリスルフィドは、１種のみでも２種以上から構成されていてもよい。なお、ネギ属由来のトリスルフィドとしては、例えば、式（１）：
Ｒ₁−ＳＳＳ−Ｒ₂ （１）
（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基である）で示される化合物が挙げられる。
【００１７】
ここで、式（１）においてＲ₁及びＲ₂は、同一でも異なっていてもよい。飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基Ｒ₁またはＲ₂としては、例えば、−ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ₃が挙げられる。なお、抗酸化作用の点からは、トリスルフィド中に、ジプロピルトリスルフィド及び／又はプロピル１−プロペニルトリスルフィドが含まれることが好適である。
【００１８】
なお、本明細書でのトリスルフィドの含有量は、周知慣用手段により測定された値をいう。例えば、本明細書での数値は、ガスクロマトグラフ HITACHI G−3０００ gas chromatograph
{カラム…ＴＣ−ＷＡＸ Bonded(６０m×０．３２mm i．d．)}を用いて、カラム温度４０℃〜２２０℃(３℃昇温／分)、試料注入部温度：２５０℃、キャリアーガス：ヘリウム０．８kg/cm²、ＦＩＤ：水素１．４ kg/cm²、Ａｉｒ：１．１kg/cm²で測定した値である。
【００１９】
また、前記処理物は「乾燥重量を基準として０．０１５重量%以上」のトリスルフィドを含有する。特に上限はないが、ネギ属植物が原料である場合、一般的には０．０６重量％程度である。なお、前記のように、トリスルフィドは全トリスルフィドを指すが、好適には、式（１）で示されるトリスルフィドである。したがって、好適には式（１）で示されるトリスルフィドを乾燥重量を基準として０．０１５重量%以上（好適には０．０２重量%以上、より好適には０．０３重量%以上、特に好適には０．０４重量％以上）含有する。さらに好適には、ジプロピルトリスルフィド及び／又はプロピル１−プロペニルトリスルフィドを、乾燥重量を基準として０．０１５重量％以上、特に０．０３重量％以上含有する。
【００２０】
「ネギ属植物」とは、Allium属に属する植物をいい、例えば、タマネギ、長ネギ、ギョウジャニンニク、ニラ、ノビル、アサツキ、ラッキョウ、ニンニク等が挙げられる。その中でタマネギが好適である。
【００２１】
「処理物」とは、原料であるネギ属植物に一定の処理を施したものをいう。好適には、温度・時間・pH等の条件を設定することで、ネギ属植物中に内在する酵素をコントロールし、トリスルフィドを発生させたものを指す。なお、このように、ネギ属植物中の内在酵素のコントロールのみでトリスルフィドの含有量を所定量以上とすることが好適であるが、別ソースからのトリスルフィド（例えば、化学的合成により得られたトリスルフィド）を添加することにより、含有量を所定量以上としてもよい。したがって、本明細書にいう「処理」は、別ソースからのトリスルフィドを添加しない態様も、添加する態様も含む概念である。
【００２２】
「乾燥」状態にある処理物とは、例えば、フリーズドライや通風乾燥したものが挙げられる。また、「湿潤」状態にある処理物とは、例えば、ペースト状、液状（例えばエキス）のものが挙げられる。
【００２３】
「食品」とは特に限定されない。例えば、ネギ属植物の処理物を含む機能性食品が挙げられる。機能性食品にはネギ属植物の処理からなる粉末の他、ペースト、ドリンク剤、菓子等の食品加工物が含まれる。具体的には、乾燥形態の処理物をラーメンの加薬原料とする機能性フリカケ、乾燥形態の処理物を含有する栄養補助食品錠剤、湿潤形態（例えばエキス状）の処理物を含有する栄養補助飲料、湿潤形態（例えばペースト）の処理物を含有する機能性調味料・スープ、湿潤形態（例えばみじん切り）の処理物を含有する機能性ドリンクや餃子・ハンバーグ等が挙げられる。更に具体的には、そのまま、あるいはチコリー、ヤーコン、ハマボウフウ、ヒレハリソウ、マイタケ等のフリーズドライ粉末等を加えた形でのフリカケやラーメン加薬を挙げることができる。なお、本明細書にいう「食品」は、通常は、処理物と他の食材との混合物の形態であるが、処理物のみから構成されるものも含む概念である。
【００２４】
次に、本発明に係る処理物の製造方法につき説明する。まず、本処理物の原料は、前記のネギ属植物である。ところでネギ属植物には、元来、トリスルフィドは含まれていないが、含硫アミノ酸とＣ−Ｓリアーゼが存在する。そして、この含硫アミノ酸とＣ−Ｓリアーゼとが反応し、その後、得られた反応生成物が熱化学反応により、トリスルフィドを得ることができる。したがって、基本的には、この含硫アミノ酸を多く発生させ、かつ、Ｃ−Ｓリアーゼを活性化する条件を選定する必要がある。
【００２５】
【化１】

【００２６】
なお、式（２）の含硫アミノ酸において、硫黄に結合する炭化水素基Ｒ₁及びＲ₂が、
−ＣＨ₃のものは、ラッキョウ、ニラ、ノビル、ギョウジャニンニクやアサツキに含まれ、
−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃のものは、タマネギ、長ネギ、アサツキやラッキョウに含まれ、
−ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂のものは、ニンニク、ギョウジャニンニクやニラに含まれ、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ₃のものは、タマネギ、長ネギ、アサツキやノビルに含まれる。
【００２７】
よって、タマネギ、長ネギ、アサツキ、ラッキョウを選択することにより、好適なトリスルフィドであるジプロピルトリスルフィドを多く含有する処理物を得ることができ、また、タマネギ、長ネギ、アサツキを選択する事により、別の好適なトリスルフィドであるプロピル１−プロペニルトリスルフィドを多く含有する処理物を得ることができる。
【００２８】
なお、所定量以上のトリスルフィドを発生させるためには、以下の手段を講じることが好適である。
▲１▼ネギ属植物をカットする。カットをする際の温度は特に限定されないが、好適には室温であり、例えば１０〜３０℃である。カット後のネギ属植物の形状、大きさは特に限定されないが、例えば、一片の体積で１〜１，０００ mm³である。また、一般に「みじん切り」「短冊切り」等の調理分野で使用される方式を採用することもできる。カット以外にも叩く、潰すといった方法を用いて、ネギ属植物を処理してもよい。
▲２▼次いで、カットしたネギ属植物を加温処理する。加温温度は、常温以上であり、例えば２５〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃とすることができる。加温時間は、特に限定されず、例えば３０〜１５０分とすることができる。加温手段としては、通風乾燥機、湯浴、油浴、フライパンで炒める等の方法を用いることができる。また、カットしたネギ属植物を常温で放置することも加温処理に含む。加温処理したネギ属植物を、本発明の処理物とすることも可能であるが、公知の粉砕技術で粉末化してもよい。
【００２９】
好適には、上記の加温処理したネギ属植物を、さらに加熱処理する。加熱温度は、例えば、８０〜２５０℃、好適には１００〜２００℃とすることができる。好適にはネギ属植物片の中心温度が３０〜２００℃、好ましくは、５０〜１５０℃となるような温度である。加熱方法は特に限定されず、通風乾燥機、湯浴、油浴、フライパンで炒める等の方法を用いることができる。トリスルフィドは常温（例えば、２５℃）でもある程度増加するが、上記の温度範囲で加熱すると効率的に増加する。加熱時間は特に限定されず、例えば１分〜３０分である。
【００３０】
なお、Ｃ−Ｓリアーゼが有効に働く手段であれば、上記の手段に限定されず、例えば、ネギ属植物をカットし、通風乾燥等した後に、微粉砕技術を適用し粉末化し、前記の粉末に水を添加し加熱する手段が挙げられる。また、ネギ属植物をまた、Ｃ−Ｓリアーゼが活性を有する限り、フリーズドライと組み合わせる手段であっても良い。
【００３１】
また、本発明に係る処理物は、好適には抗酸化性を有する。この効果を奏するためには、前記処理物を１日あたり乾燥重量で０．１〜５００g摂取することが好適である。
【００３２】
次に、本発明に係る抗酸化剤の製造法につき説明する。本発明の抗酸化剤の有効成分であるトリスルフィドは、含硫アミノ酸等の含硫化合物を用いて、公知の方法により製造することができるが、前述したネギ属植物の処理物に含まれるトリスルフィドを使用して製造することもできる。処理物に含まれるトリスルフィドは、処理物そのままの形態で、あるいは処理物から抽出して薬剤とすることもできる。抽出には、公知の方法を用いることができる。
【００３３】
なお、抗酸化剤の形状は、特に限定されず、例えば、公知の方法を用いて、錠剤、コーティング錠、丸剤、硬若しくは軟ゼラチンカプセル錠剤、液状、乳剤、懸濁剤、軟膏剤、クリーム剤、注射用液剤といった剤型とすることができる。
【００３４】
前記抗酸化剤には、賦形剤、保存料、可溶化剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、甘味料、着色料、着香料、浸透圧の変化用の塩、緩衝化剤、コーティング剤、抗酸化剤等の補助剤を含むことができる。これらはまた、他の治療上有用な物質を含むことができる。
【００３５】
本発明に係る抗酸化剤の効果を得るためには、使用者の体重１kg当たり、一日に前記薬剤を有効成分トリスルフィドの重量でおよそ０．０１〜１０mg摂取することが好適である。薬剤は、経口投与、直腸内への投与、局所又は経皮的な投与等が可能である。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に詳細に説明するが、本発明は、その趣旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１〜３、比較例１）
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）札幌黄をみじん切り（２０℃でカット、一片の体積１０ mm³）にし、常温（２５℃）で２時間放置した後、４０℃で、２４時間通風乾燥し、乾燥物を微粉砕技術を用いて粉末とした処理物を得て、実施例１とした。
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）札幌黄をみじん切り（２０℃でカット、一片の体積１０ mm³）にした後、６０℃で、２時間通風乾燥機にて加熱し、タマネギのペースト状を得て、ペーストを実施例１と同様に通風乾燥し、粉砕して粉末とした処理物を得て、実施例２とした。
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）札幌黄をみじん切り（２０℃でカット、一片の体積１０mm³）にし、常温（２５℃）で２時間放置した後、−４０℃で急速凍結させ、次いで蒸発脱水させた後、粉砕してフリーズドライ粉末とした処理物を得て、実施例３とした。
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）札幌黄をそのまま１８０℃で加熱して酵素を失活させた後に、実施例１と同様にして通風乾燥し、粉砕して粉末とした処理物を得て、比較例１とした。
【００３８】
実施例１〜３、比較例１の処理物に、それぞれジエチルエーテルを加え、室温（約２５℃）で約２週間放置し、ロータリーエバポレーターにて濃縮して、ガスクロマトグラフィーで分析を行った。なお、ガスクロマトグラフィーは、ガスクロマトグラフ HITACHI G−3000 gas chromatograph{カラム…ＴＣ−ＷＡＸ Bonded(６０m×０．３２mm i．d．)}を用いて、カラム温度４０℃〜２２０℃(３℃昇温/分)、試料注入部温度：２５０℃、キャリアーガス：ヘリウム０．８kg/cm²、ＦＩＤ：水素１．４ kg/cm²、Ａｉｒ：１．１kg/cm²で測定した値であり、結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
表１より、本発明の処理物である実施例１〜３には、トリスルフィドが多量に含まれているのに対し、カット前に酵素を失活させた比較例１のトリスルフィドの含有量は少量であることが確認された。
【００４１】
（実施例４〜１５）
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）札幌黄をみじん切り（２０℃でカット、一片の体積１０mm³）にし、次いで下記表２に示す条件で処理を行った後、粉砕して粉末とした処理物を得て、実施例４〜１５とし、上記と同様にしてガスクロマトグラフィーでトリスルフィド含有量を測定した。結果をグラフ１に示す。
【００４２】
【表２】

【００４３】
【表３】

【００４４】
グラフ１により、本発明の処理物である実施例４〜１５には、トリスルフィドが多量に含まれ、特に、処理条件に加熱を含む、実施例１０〜１５では顕著であることが確認された。
【００４５】
（実施例１６〜２７、比較例２〜３）
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）の品種を札幌黄に代えて北もみじを用いた他は、実施例４、６、９、１０，１２，１５と同様にして処理を行い、それぞれ実施例１６〜２１を得た。また、北もみじを用いて、また従来法Ａ〔１cm幅スライス後直ちに−４０℃冷凍、その後フリーズドライ〕を用いて処理をして比較例２を得た。
【００４６】
北海道産の規格外タマネギ（学術名：Allium cepa）の品種を札幌黄に代えてアーリーグローブを用いた他は、実施例４、６、９、１０、１２、１５と同様にして処理を行い、それぞれ実施例２２〜２７を得た。また、アーリーグローブを用いて、従来法Aを用いて処理をして比較例３を得た。
【００４７】
実施例１６〜２７を上記と同様にしてガスクロマトグラフィーでトリスルフィド含有量を測定した。結果をグラフ２に示す。
【００４８】
【表４】

【００４９】
グラフ２により、タマネギの品種に関わらず、本発明の処理物にはトリスルフィドが多量に含有されることが確認された。
【００５０】
トリスルフィド含有量が高い実施例６、９、１２、１５において、通風乾燥機及びウォーターバスでの放置時間を３０分、１時間、２時間に設定したものについて、トリスルフィド含有量を測定した。結果をグラフ３に示す。なお、グラフの縦軸は相対量である。
【００５１】
【表５】

【００５２】
グラフ３より、通風乾燥による加温では、１時間をピークにトリスルフィド含有量が減少していく傾向があることが確認され、加温時間は１時間程度が適当であることが示唆されている。一方、ウォーターバスでは、時間の経過に比例して、トリスルフィド含有量が増加する傾向が確認された。
【００５３】
ネギ属植物に含まれる含硫化合物のヒトLDL酸化抑制効果を測定した。測定は、下記のように行った。結果をグラフ４に示す。
【００５４】
〔試料の調製〕
試料はネギ属植物に含まれる代表的な含硫化合物１０種を、下記の方法を利用して調製した。
アルキル（アルケニル）ジスルフィド及びトリスルフィドは、硫化ナトリウムに硫黄を加え、１００℃、１時間で二硫化および三硫化ナトリウムをつくり、臭化アルキル（アルケニル）（ただし、メチル基の場合はヨウ化メチル）を加え、４０〜５０℃で、６時間反応させ、生成物を逆相系のカラムを使用し、液体クロマトグラフィーによって、ジスルフィドとトリスルフィドを分離することにより得た。
Ｓ−アルキル（アルケニル）−Ｌ−システインは、液体アンモニア中で、Ｌ−シスチンに金属ナトリウムを加え、さらに臭化アルキル（アルケニル）（ただし、メチル基の場合はヨウ化メチル）を加え、１時間反応させ、生成物を再結晶によって精製することにより得た。
Ｓ−アルキル（アルケニル）−Ｌ−システインスルホキシドは、Ｓ−アルキル（アルケニル）−Ｌ−システインに、３０％過酸化水素水を加え、５〜１０℃、４〜６時間反応させ、生成物を再結晶によって精製することにより得た。
【００５５】
〔抗酸化性の測定〕
市販のヒトLDL（シグマ製品）１５０μgの生理食塩水溶液に、DMSOに溶かした１０mM含硫化合物を１００μl加え、生理食塩水で９８０μlにフィルアップした。これに酸化促進インデューサーである５mM硫酸銅を２０μl加え、３７℃でインキュベートし、３時間後TBARS（チオバルビツール酸反応物質）試薬２mlを加えて１５分間加熱した。波長５３２nmの吸光度を日本分光（株）Ｖ−５３０を用いて測定し、供試物質無添加対照に対する百分率で表示した。
【００５６】
【表６】

【００５７】
グラフ４により、トリスルフィドは高い抗酸化活性率を示すことが確認された。また、その中でも高い活性率を示したジプロピルトリスルフィドはIC₅₀ １mMであった。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のネギ属植物処理物は、多量のトリスルフィドを含み、抗酸化性を有する。また、トリスルフィドを有効成分とする抗酸化剤は、優れたヒトLDL酸化抑制効果を有する。

Claims

タマネギを一片の体積が平均で１〜１０００mm³である小片に切断した後、２５〜８０℃で３０〜１５０分加温し、更に１００〜２００℃で１〜３０分加熱することにより得られる、トリスルフィドの含有量が乾燥重量を基準として０．０３１４重量％以上であるタマネギ処理物。
トリスルフィドが式（１）：Ｒ₁−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ₂ （１）
（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、飽和又は不飽和であり、直鎖又は分枝鎖状の、炭素数１〜３の一価炭化水素基である）で示される化合物の１種以上である、請求項１記載の処理物。
抗酸化性を有する、請求項１又は２の処理物。
乾燥又は湿潤状態にある、請求項１〜３のいずれか一項記載の処理物。
請求項１〜４のいずれか一項記載の処理物を含有する食品。
タマネギを一片の体積が平均で１〜１０００mm³である小片に切断した後、２５〜８０℃で３０〜１５０分加温する工程と、更に１００〜２００℃で１〜３０分加熱する工程とを含む、請求項１〜４のいずれか一項記載のタマネギ処理物の製造方法。