JP5499352B2 - 抗酸化物質、飲食物、化粧料、医薬部外品、及び、美白剤 - Google Patents

抗酸化物質、飲食物、化粧料、医薬部外品、及び、美白剤 Download PDF

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本発明は、Eucampia属又はRhaphoneis属の藻体又は藻体からの抽出物から得られる抗酸化物質、及び、該物質を含有する機能性食品、機能性化粧料、医薬部外品等に関するものである。
食品、化粧料、医薬品等の工業製品は大気中の酸素や製品中の溶存酸素により酸化され、変質、劣化を生じることがある。このような品質低下を防止するために抗酸化剤(酸化防止剤)を製品に配合する方法が知られている。
人工抗酸化物質としては、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)や、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)が広く用いられている。これらは食品添加物として認可され、化学的に安定で、酸化防止効果に優れるが、動物実験による生体への悪影響も報告されており、食品、化粧料等への使用を懸念する動きもある。
天然物由来の抗酸化物質としては、例えば、L−アスコルビン酸(ビタミンC)やトコフェロール類(ビタミンE)等のビタミン類、アントシアニン、クロロフィルのようなポリフェノール類、カテキン等のフラボノイド類がよく知られており、その安全性の高さから、医薬品、食品、化粧料、等への添加物として広く利用されている。しかし、例えばビタミン類は、安全性が高いものの、安定性に欠けるため、製品中において着色、変色、臭気の原因となる等の問題が生じる場合がある。こうしたことから、安全でなおかつ安定性の高い抗酸化剤の開発が期待されている。
一方、近年では生活習慣病が大きな問題となっている。生活習慣病は遺伝的要因も関与しているが、原因の大部分はアンバランスな食生活、アルコールやタバコ等嗜好品の過剰摂取、運動不足、ストレス、過剰な労働等、日常生活の悪習慣によって引き起こされることが知られている。これらの要因により発生する過剰な活性酸素種、活性窒素種又はフリーラジカルが引き起こす酸化ストレスは、人体に過剰な酸化を引き起こし、様々な疾病の原因となる。その予防、軽減又は治療手段として、抗酸化剤の摂取が提案されている。
また、こうした生活習慣や紫外線等の環境条件により、皮膚において過剰な酸化反応が起こり、過酸化脂質が生じ、肌荒れ、しわ、くすみ、老化等が引き起こされる。これに対し、抗酸化物質を化粧料等に配合し、アンチエイジングとして利用されることも多い。
体内で発生する活性酸素種としては、スーパーオキシドアニオンラジカル、過酸化水素、ヒドロキシラジカル及び一重項酸素の4種が知られている。また、不飽和脂肪酸の酸化物である不飽和脂肪酸ペルオキシラジカル、不飽和脂肪酸ラジカル、不飽和脂肪酸ヒドロペルオキシド、不飽和脂肪酸アルコキシラジカル等も同様の酸化障害を引き起こすことが知られている。これらの酸化物質が引き起こす疾病としては、動脈硬化性疾患、癌・腫瘍性疾患、細胞障害、糖尿病、脳神経疾患(脳梗塞・認知症・パーキンソン病)、皮膚の老化・色素沈着、白内障・網膜疾患、消化器・粘膜疾患、肺・気管支障害等が知られている。
海洋生物を起源とする天然抗酸化物質としては、緑藻類のヒトエグサ(例えば、特許文献1参照)、緑藻類のクロレラ、(例えば、特許文献2参照)、藍藻綱ネンジュモ目のノーストック属又はアファ二ゾメノン属及びユレモ目のオシラトリア属又はスピルリナ属、紅藻綱チノリモ目のポルフィリディウム属又はロドソルス属、緑藻綱クロロコックム目のクロレラ属及びオオヒゲマワリ目のデュナリエラ属及びホシミドロ目のミカヅキモ属、ハプト藻綱イソクリシス目のプリュウロクリシス属及びプリムネシウム目のフェオキィスティス属及びユーグレナ藻綱ユーグレナ目のユーグレナ属に属する微細藻類の抽出物を少なくとも1種類含有している抗酸化剤(例えば、特許文献3参照)等がある。
特開2006−240991号公報 特開2002−114703号公報 特開2002−69443号公報
Round, F. E., et al., 「The diatoms」,1990, p.747, Cambridge Univ. Press, Cambridge.
珪藻は不等毛植物門珪藻綱に属する単細胞性の藻類であり、細胞が珪酸質の被殻に入っているのが特徴である。殻の形態が放射相称を示すものを中心珪藻、左右相称を示すものを羽状珪藻と呼ぶ。珪藻は海水中に幅広く分布している微細藻類であるが、その特性を酸化物質として十分に活用されているとは言い難い。
一方、肌のしみやそばかす等は、紫外線等の刺激によってメラノサイトが活性化され、その結果メラノサイトにて合成されたメラニン色素が皮膚内に沈着することにより発生することが知られている。このようなメラニン色素の合成、沈着を低減するために、L−アスコルビン酸、アルブチン、ハイドロキノン誘導体、コウジ酸、プラセンタエキス、グルタチオ等が配合された化粧料が市販されている。
しかしながら、例えばL−アスコルビン酸は保存安定性が十分ではなく、熱や酸化に対して極めて弱いため、製品中では不安定でその効果が十分に発揮されない、製品中で経時的に分解して着色する等の問題点がある。また、アルブチンは熱や酸化に対する安定性は改善されてはいるが、効果の面等で必ずしも満足できるものではなかった。その他の物質についてもメラニン生成抑制効果が低いものや、酸化されやすく不安定なもの、更に特有の異臭や沈殿が生じる等、製品中で変質して美白効果が必ずしも十分とはいえない場合があった。
上述した問題の解決のため、本発明においては、新規な抗酸化剤及び美白剤を提供するものである。
本発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、ユーカンピア(Eucampia)、若しくは、ラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、この藻体を粉砕して溶媒により抽出した抽出物が、抗酸化性及び美白活性を有するという知見を得、本発明に至った。
すなわち、本発明はEucampia属又はRhaphoneis属の藻体抽出物に含まれる有効成分、及び、有効成分を配合した飲食物、化粧料、又は医薬部外品である。
本発明の微細藻類Eucampia属又はRhaphoneis属に含まれる抗酸化成分及び美白成分はその効果に優れ、飲食物、化粧料、又は医薬部外品の新規添加素材として幅広い利用が可能である。
Eucampiaの水抽出物、エタノール抽出物のDPPH消去能(抗酸化活性)を示した図である。 Rhaphoneis抽出物のメラニン産生率を示した図である。
まず、本発明の具体的な実施例の説明にさきだち、本発明の概要について説明する。
まず、本発明においてEucampia属及びRhaphoneis属は、微細藻類の一種である珪藻植物門(Bacillariopohyta)に属する。Eucampia属はコアミケイソウ綱(Coscinodiscophyceae)イトマキケイソウ亜綱(Biddulphiophycidae)ヘミアリウス目(Hemiaulales)ヘミアリウス科(Hemiaulaceae)に、Rhaphoneis属はオビケイソウ綱(Fragilariophyceae)オビケイソウ亜綱(Fragilariophycidae)ラフォネイス目(Rhaphoneidales)ラフォネイス科(Rhaphoneidaceae)に属する微細藻類を意味する(非特許文献1参照)。
本発明において微細藻類は、天然のもの又は培養によるもののいずれを用いても良いが、安定供給及び炭素固定の観点から、培養によるものを使用することが好ましい。該微細藻類は地球温暖化の原因となる炭素を固定することが知られており、地球環境にやさしい微細藻類を提供できるからである。培養方法は特に限定されないが、培養に供する微細藻類が棲息していた領域近辺の水を用いることが好ましい。
特に深度200m以深の海水、いわゆる海洋深層水は、清浄性、栄養性が高く、該海水中の微細藻類を、該海水を用いて培養することで、生理活性の高い抽出物を効率よく得ることも可能となる。
また、本発明において使用する微細藻類は生体又は乾燥体のいずれであっても良く、いずれかの抽出物を用いても良い。藻体から抽出物を製造する方法は特に限定されず、常法により抽出することができる。例えば、エタノールに藻体を懸濁させ、必要により撹拌や超音波破砕処理をしながら抽出物を抽出する。
藻体から抽出物を抽出する際の藻体濃度は用途に応じ、1質量%〜99質量%の範囲で実施者が自由に選択できるが、好ましくは約5質量%〜30質量%の範囲で実施する。藻体濃度が高すぎると藻体からの成分回収率が悪くなり、濃度が低過ぎると抽出液中の有効成分濃度が低くなり、抽出液の濃縮等のコストがさらにかかるからである。
抽出溶媒は、水、海水、海洋深層水、緩衝液等の水、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級アルコール、プロピレングリコール、1,3ーブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール、エーテル類、エステル類、ケトン類等の溶媒及びこれらの混合物を適宜用いることができる。また、超臨界抽出、蒸留等の操作と組み合わせても良い。
藻体抽出物は常法により得ることができる。例えば、藻体抽出を遠心分離後、その上澄み液を、フィルター等を用いてろ過し、藻体と抽出液とを分離することで抽出液が得られる。必要に応じこれを減圧濃縮や、凍結乾燥や、噴霧乾燥等の方法により加工してもよい。
本発明においては、該藻体抽出物を、例えば、飲食物、化粧料又は医薬部外品等に配合して用いる。飲食物としては、例えば、茶、果汁飲料、栄養ドリンク剤、健康食品、ダイエット食品、即席食品類、嗜好飲料類、小麦粉製品、菓子類、調味料類、乳製品、冷凍食品、水産加工品、畜産加工品及び農産加工品、その他の市販食品等が好ましい例として挙げられ、特に抗酸化活性を有する機能性飲食物又は抗酸化機能を必要とする飲食物に含有させることが好ましい。
化粧料としては、石けん、ローション、美容液、乳液、クリーム、ファンデーション、化粧水、水系ファンデーション、水系チーク、水系アイシャドー、水系マスカラ、水系リップ、クレンジング、洗顔料、シャンプー、リムーバ、マッサージ剤等が例示でき、特に抗酸化活性又は美白活性を有する機能性化粧料に含有させることが好ましい。
医薬部外品に対して該藻体抽出物を利用する場合、該抽出物自体を施用してもよいが、好ましくは、公知の方法によって該抽出物が配合された医薬部外品として施用することができる。その形態は限定されないが、例えば、錠剤、カプセル剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、液剤、シロップ剤等をあげることができる。
本発明における抽出物を、飲食物、化粧料又は医薬部外品等に含有させて用いる場合には、本発明の効果を損なわない範囲において配合すればよく、配合量は特に限定されないが、例えば、製品に対して該抽出物が好ましくは0.00001〜10質量%、より好ましくは0.0001〜5質量%、更に好ましくは0.001〜1質量%配合されていればよく、この範囲内であれば本発明の効果を得るために充分であり、しかも製品本来の特性、物性等を損なうおそれが小さい。
以下に本発明の実施例について説明するが、これに限定されるものではない。
[実施例1]
(1)微細藻類Eucampiaの培養
駿河湾深層水水産利用施設沖に設置された取水管より、深度397mの海洋深層水を汲み上げ、孔径0.45μmのメンブランフィルターでろ過滅菌し、培養用海水とした。500mlのポリカーボネイト製容器に海水を満たし、ここに駿河湾海洋深層水中より採取した微細藻類Eucampiaを初期密度10細胞/mlで接種した。これを恒温培養装置内で、培養温度20℃、白色蛍光灯下で光強度3000−4000ルクス、光周期12時間明期12時間暗期で培養した。
(2)抽出物の調整
培養液を孔径1μmのメンブランフィルターによりろ過し、藻体を捕集した。付着した塩分を除くため、蒸留水にて2回洗浄した。得られた藻体を−30℃で凍結した後、凍結乾燥した。凍結乾燥物は0.5mm以下に粉砕し、水又はエタノールに分散した。分散液を超音波破砕装置により周波数20kHz、出力100Wで3分間破砕し、遠心分離(1000rpm、5分)して上澄みを取り出すことで藻体抽出物を得た。
(試験例1)
前記実施例1で得られたEucampia抽出物の抗酸化活性(活性酸素消去活性)を確認するため、DPPHラジカル消去能の評価を行った。
0.1MのDPPH(1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl)溶液(50%エタノール水溶液)に各被験化合物を添加し、DPPHラジカルをどの程度消去できるかで判定した。
具体的には、96穴マイクロプレートに、20μLの試料希釈系列、Trolox希釈系列、及び、250μLのDPPH溶液を加え、室温で20分間撹拌後、マイクロプレートリーダーで520nmにおける試料の吸光度(Asample)を測定した。また、コントロールとして、被検試料の代わりに200mMの2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH6.0)を添加した場合の吸光度(Acontrol)、ブランクとして、DPPH溶液の代わりに同量のエタノールを添加した場合の吸光度(Ablank)をそれぞれ測定した。
DPPHラジカル消去能は次式にしたがって求めた。
消去能(%)=[{Acontrol−(Asample−Ablank)}/Acontrol]×100
Eucampiaの水抽出物とエタノール抽出物のDPPHラジカル消去率を図1に示す。
(試験結果)
図1から明らかな通り、Eucampiaの水抽出物、エタノール抽出物とも抗酸化活性(ラジカル消去能)を示した。抽出溶媒としては、水よりエタノールを用いることが好適であるといえる。
[実施例2]
(1)微細藻類Rhaphoneisの培養
駿河湾深層水水産利用施設沖に設置された取水管より、深度687mの海洋深層水を汲み上げ、孔径0.45μmのメンブランフィルターで除菌ろ過し培養海水とした。有効水量4トンの水槽に3トンの海水を満たし、ここに駿河湾海洋深層水中より採取した微細藻類Rhaphoneisを接種した。孔径2μmのカートリッジフィルターでろ過滅菌し、培養用海水とした。有効水量4トンの水槽に3トンの海水を満たし、ここに駿河湾海洋深層水中より採取した微細藻類Rhaphoneisを接種した。これを培養温度20℃、光条件は太陽光を基準とし、10,000ルクスに満たない場合は9:00−17:00までの間、ナトリウムランプを点灯した。
(2)抽出物の調整
培養液を孔径1μmのメンブランフィルターによりろ過し、藻体を捕集した。得られた藻体を−30℃で凍結した後、凍結乾燥した。凍結乾燥物は0.5mm以下に粉砕し、タノールに分散した。分散液を超音波破砕装置により周波数20kHz、出力100Wで3分間破砕し、遠心分離(1000rpm、5分)して上澄みを取り出すことでRhaphoneis抽出物(脱塩無)を得た。
また、捕集した藻体の付着した塩分を除くため、蒸留水にて2回洗浄し、得られた藻体を−30℃で凍結した後、凍結乾燥した。凍結乾燥物は0.5mm以下に粉砕し、エタノールに分散した。分散液を超音波破砕装置により周波数20kHz、出力100Wで3分間破砕し、遠心分離(1000rpm、5分)して上澄みを取り出すことでRhaphoneis抽出物(脱塩有)を得た。
(試験例2)
前記実施例2で得られたRhaphoneis抽出物の抗酸化活性(活性酸素消去活性)を確認するため、DPPHラジカル消去能の評価を行った。また、比較のためニンジン、クレソンの可食部をエタノール抽出し、藻体抽出試料と同様の測定を行った。別途、Troloxの濃度を横軸、吸光度変化量を縦軸として検量線を描き、試料のTrolox換算濃度を求めた。
Figure 0005499352
(試験結果)
表1から明らかな通り、Rhaphoneis抽出物には高い抗酸化能があることが示された。
〔試験例3〕
抽出液の美白機能をチロシナーゼ活性阻害により評価した。
具体的には、96穴マイクロプレートに、上記実施例2において調製されたRhaphoneis抽出物(脱塩有)100μlを入れ、次に120U/mLのチロシナーゼ(シグマ製)100μLを添加し、37℃で10分間プレインキュベートを行った。ここに2.5mMのL−DOPA(L−dioxyphenylalanin)100μLを添加した後、さらに37℃で5分間インキュベートを行い、マイクロプレートリーダーにて490nmにおける吸光度(Asample)を測定した。別途、L−DOPAの代わりに0.1Mリン酸緩衝液(pH6.8)を加えたものの吸光度(Ablank)、被検溶液の代わりに0.1Mリン酸緩衝液(pH6.8)を加えたものの吸光度(Acontrol)を同様の操作にて測定を行った。
チロシナーゼ阻害活性(%)は次式にしたがって求めた。
阻害活性(%)=[{Acontrol−(Asample−Ablank)}/Acontrol]×100
測定したRhaphoneis抽出物のチロシナーゼ阻害活性(%)とコウジ酸相当濃度(ppm)を表2に示す。なお、Rhaphoneis抽出物の測定は、ロットを代えて2回行った。
Figure 0005499352
(試験結果)
表2に示すように、該抽出物は安定してチロシナーゼ活性阻害作用を有することが判る。これにより、該抽出物は美白機能を有する素材となることが判る。
〔試験例4〕
抽出液の美白機能をB16メラノーマ細胞により評価した。
直径60mmの細胞培養用シャーレに、ウシ胎児血清10%含有MEM(minimum essential medium)培地中で前培養したB16メラノーマ細胞を2.5×104cells/mLとなるよう、0.1%コウジ酸を含む同培地中に接種した。CO濃度5%、37℃で24時間培養後、培地を除去し、リン酸緩衝液(PBS緩衝液)を用いて洗浄した。ここに、1.0%テオフィリン及び1.0%Rhaphoneis抽出物(水抽出物、又は、エタノール抽出物)を含む同培地を加え72時間培養した。培養終了後、トリプシン処理によって細胞を剥離し、得られた細胞を遠心分離し、培地を除去後PBS緩衝液で洗浄し、細胞の色相を観察した。以下の基準に基づいて美白効果を評価した。
なお、1.0%Rhaphoneis抽出物を用いる代りに、PBS緩衝液を加えたものをコントロールとした。また、1.0%Rhaphoneis抽出物を用いる代りに、コウジ酸を用いて陽性コントロールとした。
Rhaphoneisの水抽出物、及び、エタノール抽出物の美白機能の評価結果を、表3に示す。また、コントロール(PBS緩衝液)、及び、陽性コントロール(コウジ酸)を用いた美白機能の評価結果を、表3に示す。
なお、表3に示す美白効果は下記の基準により評価した。
(美白効果評価基準)
「5」: コントロールと同程度又はそれ以上の黒色
「1」〜「4」: 数字が小さいほど白色に近い色調
「0」: 白色
Figure 0005499352
(試験結果)
表3から明らかなように、該抽出物はB16メラノーマ細胞のメラニン色素産生を抑制し、細胞を白化する効果を有することが示された。これにより、該抽出物は美白機能を有する素材となることが判る。
試験例4において回収したRhaphoneisの水抽出物、Rhaphoneisのエタノール抽出物、コントロール(PBS緩衝液)、及び、陽性コントロール(コウジ酸)の細胞を、1NNaOH/10%DMSO(dimethyl sulfoxide)溶液で加熱溶解して、メラニン色素を抽出し、475nmにおける吸光度を測定して定量した。コントロール区細胞のメラニン生成量に対する各試料添加時の産生率(%)を求め、図2に示した。
(試験結果)
図2から、該抽出物はB16メラノーマ細胞のメラニン色素産生量を抑制することにより細胞を白化する効果を有することが明示された。これにより、該抽出物は美白機能を有する素材となることが判る。
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

Claims (9)

  1. 抗酸化性を有するユーカンピア(Eucampia)、若しくは、ラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含むことを特徴とする抗酸化物質。
  2. 前記藻体が、海洋深層水中からの採取物、又は、海洋深層水中での培養物であることを特徴とする請求項1記載の抗酸化物質。
  3. 抗酸化性を有するユーカンピア(Eucampia)、若しくは、ラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含む抗酸化物質が含まれていることを特徴とする飲食物。
  4. 抗酸化性を有するユーカンピア(Eucampia)、若しくは、ラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含む抗酸化物質が含まれていることを特徴とする化粧料。
  5. 抗酸化性を有するユーカンピア(Eucampia)、若しくは、ラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含む抗酸化物質が含まれていることを特徴とする医薬部外品。
  6. 美白活性を有するラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含むことを特徴とする美白剤。
  7. 前記藻体が海洋深層水中からの採取物、又は/及び、海洋深層水中での培養物であることを特徴とする請求項6記載の美白剤。
  8. 美白活性を有するラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含む美白剤が含まれていることを特徴とする化粧料。
  9. 美白活性を有するラフォネイス(Rhaphoneis)の藻体、又は/及び、前記藻体を、粉砕して溶媒により抽出した抽出物を含む美白剤が含まれていることを特徴とする医薬部外品。
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