JP7443039B2 - 黒酢分画及び黒酢メラノイジン、並びにその製造方法 - Google Patents
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Description
(B2) アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶である前記の黒酢メラノイジン。
(B3) グルコースを標準としたフェノール硫酸法により呈色する物質と、ローリー法により呈色する物質とで構成される前記の黒酢メラノイジン。
(B4) ポリエチレングリコールを標準としたTSKゲルを用いたクロマトグラフィー法による分子量のピークが、300~14,000g/molである前記の記載の黒酢メラノイジン。
(B5) ローリー法により呈色する物質に対する、グルコースを標準としたフェノール硫酸法により呈色する物質の質量比率(「グルコースを標準としたフェノール硫酸法によって測定した呈色物質の質量」/「ローリー法により呈色する物質の質量」)が、1.30~2.25である前記の黒酢メラノイジン。
(B6) ローリー法により呈色する物質の質量が10~50%である前記の黒酢メラノイジン。
(B7) 構成する糖を主としてグルコースとする前記の黒酢メラノイジン。
(C2) 前記(A1)の黒酢分画または前記(B1)~(B7)の黒酢メラノイジンを有効成分とする前駆脂肪細胞の分化抑制剤。
工程(1):黒酢濃縮物と、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(2):工程(1)で得られたアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶の分画を乾燥後、得られる乾燥物と、水とを混合してろ過を行い、水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(3):工程(2)で得られた水に可溶の分画を濃縮し、乾燥して、目的とする黒酢分画を得る工程
(D2) 以下の工程を有する黒酢メラノイジンの製造方法。
工程(1):黒酢濃縮物と、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(2):工程(1)で得られたアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶の分画を乾燥後、得られる乾燥物と、水とを混合してろ過を行い、水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(3):工程(2)で得られた水に可溶の分画を濃縮し、乾燥して、黒酢分画を得る工程
工程(4):工程(3)で得られた黒酢分画と、アセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(5):工程(4)で得られたアセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒に可溶の分画と、アセトニトリル50容積部と水50容積部との混合溶媒を混合した後に相分離を行い、アセトニトリル可溶部と水可溶部とを分離する工程
工程(6):工程(5)で得られた水可溶の分画を、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて黒酢メラノイジンを分離する工程
本発明は、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒(80%アセトニトリル/水)に不溶であり、かつ、水に可溶である黒酢分画(以下、「本発明の黒酢分画」または単に「本発明の分画」と称す場合がある。)に関する。なお、本願において、「X%アセトニトリル/水」と記載する場合、アセトニトリルと水との混合溶媒であり、混合溶媒におけるアセトニトリルの質量濃度がX%であることを示す。例えば、前述のように80%アセトニトリル/水と記載する場合、アセトニトリル濃度が80質量%のアセトニトリルと水の混合溶媒である。
工程(1):黒酢濃縮物と80%アセトニトリル/水を混合した後にろ過を行い、80%アセトニトリル/水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(2):工程(1)で得られた80%アセトニトリル/水に不溶の分画を乾燥後、得られる乾燥物と、水とを混合してろ過を行い、水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(3):工程(2)で得られた水に可溶の分画を濃縮し、乾燥して、目的とする黒酢分画を得る工程
本発明は、これら黒酢の製法等に限定されるものではなく一般的に黒酢として市販されているものを用いることができる。
スラリー状の黒酢濃縮物は、乾燥処理により、さらに水分を減少させて固形物とすることもできる。乾燥方法は、通常行われ得る乾燥方法、例えば常圧、減圧乾燥、加熱乾燥のいずれでもよく、何れの方法でも目的とする固形物(乾燥物)を得ることができる。
本発明の黒酢メラノイジンは、黒酢由来のメラノイジンである。また、本発明にかかる黒酢メラノイジンは、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶であるものとすることができる。また、本発明にかかる黒酢メラノイジンは、グルコースを標準としたフェノール硫酸法により呈色する物質と、ローリー法により呈色する物質とで構成されるものとすることができる。また、本発明にかかる黒酢メラノイジンは、ポリエチレングリコールを標準としたTSKゲルを用いたクロマトグラフィー法による推定分子量が、300~14,000g/molであるものとすることができる。
なお、前駆脂肪細胞の脂肪細胞への分化の抑制作用の機序は特に限定はされない。例えば、PPARγを介した脂肪への分化を抑制する機序、インスリンによる誘発される脂肪への分化を抑制する機序等が想定される。
本発明の黒酢メラノイジンや本発明の黒酢分画は、より優れた前駆脂肪細胞の分化抑制作用を示すため、黒酢濃縮物又は分画していない黒酢濃縮物の抽出物と比較して、少量の配合により前駆脂肪細胞の分化抑制作用を示す。
経口投与または非経口投与に利用される剤形としては、具体的には、固形製剤として、粉末剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、トローチ等が挙げられる。また、液状製剤として内用液剤、外用液剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、注射液、輸液等が例示され、これら剤形やその他の剤形が目的に応じて適宜選択される。
そのような用途のうち、好適な具体例としては、サプリメント、機能性食品、食品添加物、化粧料組成物等が挙げられる。
サプリメントは、本発明の黒酢メラノイジンや本発明の黒酢分画、本発明の分化抑制剤以外に、サプリメントとして通常使用される任意の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、例えば、アミノ酸,ペプチド;ビタミンE、ビタミンC、ビタミンA、ビタミンB、葉酸等のビタミン類;ミネラル類;糖類;無機塩類;クエン酸またはその塩;茶エキス;油脂;プロポリス、ローヤルゼリー、タウリン等の滋養強壮成分;ショウガエキス、高麗人参エキス等の生薬エキス;ハーブ類:コラーゲン等が挙げられる。
ここでいう「機能性食品」とは、一般食品に加えて、健康の維持の目的で摂取する食品および/又は飲料を意味し、保健機能食品である特定保健用食品や栄養機能食品や、健康食品、栄養補助食品、栄養保険食品、機能性表示食品、特別用途食品等を含む概念である。この中でも保健機能食品である特定保健用食品や栄養機能食品、機能性表示食品が好ましい機能性食品の態様である。なお、機能性食品として製品化する場合には、食品に用いられる様々な添加剤、具体的には、着色料、保存料、増粘安定剤、酸化防止剤漂白剤、防菌防黴剤、酸味料、調味料、乳化剤、強化剤、製造用剤、香料等を添加していてもよい。
(1)水素核磁気共鳴分析(1H-NMR)
装置:Bruker BioSpin製 AVANCE500型(Cryo Probe)
測定核:1H 測定溶媒:重水
(2)赤外分光分析(FT-IR)
装置:Agilent technologies社製 3100型
測定方法:KBr錠剤透過法
(3)高速液体クロマトグラフ分析(HPLC)
装置:日本分光社製 PU―2085Plus型、SOFTA社製 Model 300s型(ELSD)
カラム:Imtact社製 Unison UK-c18(4.6 mmID×100mm,3μm)
カラム温度:40℃
溶離液:A=20mMりん酸水溶液・・・(条件1)、超純水・・・(条件2)
B=アセトニトリル
0- 5min;A/B=100/0
5-40min;A/B=100/0-0/100
流速:0.8 mL/min
検出:UV(210nmおよび254nm)・・・(条件1)および(条件2)
ELSD(DT:45℃,SC:10℃)・・・(条件2)
注入量:10μL
1-1.黒酢濃縮物
原料となる黒酢(液状組成物)として、JAS「食酢品質表示基準」により規定される、1リットルあたり180g以上の原料として玄米を使用し、熟成によって自然に褐色したもの(着色度0.3以上)であることという基準を満たす液状組成物の米黒酢を使用した。
まず、黒酢(液状組成物)を蒸発残分が10%となるまで減圧濃縮し、次いで、95℃にて3時間滅菌処理を行い、黒酢濃縮物(固形物)を得た。得られた黒酢濃縮物を、粉砕機にて粉砕処理し、1mm以下の黒酢濃縮粉末とした。
上記黒酢濃縮粉末1gに20mLの水を加え、超音波分散し、次いで、アセトニトリル80mLを加え懸濁液を得た。得られた懸濁液をメンブランフィルター(ADVANTEC、品番:T050A047A、材質:PTFE、0.5μm)にてろ過し、80%アセトニトリル可溶部(ろ液)と不溶部(ろ残)に分けた。
得られたろ液をロータリーエバポレータにて濃縮(アセトニトリル除去)したものを、C18の固相抽出カートリッジ(Waters,Sep-Pak Vac 20cc(5g) C18 Cartridges,WAT036905)にて水溶出部(分画1)とアセトニトリル溶出部(分画2)に分離した。
また、ろ残は数時間自然乾燥後、真空乾燥を行った(約40℃,約3時間)。得られた乾燥物に超純水約100mLを加え、超音波分散後、メンブランフィルター(ADVANTEC、品番:T050A047A、材質:PTFE、0.5μm)にてろ過、可溶部(分画3)と不溶部(分画4)に分けた。
分画1~3はロータリーエバポレータにて濃縮後、凍結乾燥した。分画4は真空乾燥を行った(約40℃,一晩)。
上記を分画の必要量に応じて繰り返した。最終的に得られた分画(固形物)の質量比は、分画1は1.10質量部、分画2は0.12質量部、分画3は0.28質量部、分画4は1.47質量部の比率となった。
[分画1]分取方法:80%アセトニトリルに可溶-SPE(C18)水溶出、外観:茶褐色の固形物
[分画2]分取方法:80%アセトニトリルに可溶-SPE(C18)アセトニトリル溶出、外観:黒褐色の固形
[分画3]分取方法:80%アセトニトリルに不溶-水に可溶、外観:淡褐色の固形物(粉末状)
[分画4]分取方法:80%アセトニトリルに不溶-水に不溶、外観:白色の固形物(粉末状)
2-1.使用した細胞、測定キット、機器、試薬
(1)細胞 :3T3-L1、Cell No.JCRB9014
(2)測定キット:Adipogenesis Assay Kit, MILLIPORE, Lot No.2490373
(3)機器
・CO2インキュベーター(MCO-345、パナソニックヘルスケア株式会社)
・クリーンベンチ(MCV―16、パナソニックヘルスケア株式会社)
・培養倒立顕微鏡(TMS、株式会社ニコン)
・冷却遠心機(KUBOTA1710、株式会社久保田製作所)
・バイオシェーカー(BR-15、タイテック)
・マイクロプレートリーダー(iMarkマイクロプレートリーダー、BIO RAD)
(4)試薬
・Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium[DMEM(×1)],Life Technologies,Lot No.1509655
・200mM Glutamine,SIGMA,Lot No.RNBC6816
・Penicillin-Streptomycin,Invitrogen,Lot No.1509759
・HEPES Buffer Solution (1M),Life Technologies,Lot No.1445669
・Calf Serum (CS),SIGMA,Lot No.11M025
・Fetal Bovine Serum (FBS),エムピーバイオジャパン,Lot No.M7729
・0.02%-EDTA Solution,ナカライテスク,Lot No.L3K7724
・2.5%-Trypsin Solution,Life Technologies,Lot No.1349891
・Dulbecco´s Phosphate―Buffered Saline (D-PBS) ,Life Technologies,Lot No.1349891
・Dimethyl Sulfoxide (DMSO),ナカライテスク,Lot No.L2E2656
・Lithium Chloride,和光純薬工業,Lot No.WEE5757
・Premix WST-1, TAKARA, Lot No.AE2p001
分画1溶液は、分画1の固形物をDMSOに溶解した後、DMEMで希釈した。分画1の最終濃度が0.01%及び0.1%になるように調製した。
分画2溶液は、分画2の固形物をDMSOに溶解した後、DMEMで希釈した。分画2の最終濃度が0.01%及び0.1%になるように調製した。
分画3溶液は、分画3の固形物をDMSOに溶解した後、DMEMで希釈した。分画3の最終濃度が0.01%及び0.1%になるように調製した。
分画4溶液は、分画4の固形物をDMSOに溶解した後、DMEMで希釈した。分画4の最終濃度が0.01%及び0.1%になるように調製した。
塩化リチウム溶液は、塩化リチウムの原末をDMSOに溶解した後、DMEMで希釈した。塩化リチウムの最終濃度が25mM(0.1%)になるように調製した。
脂質代謝改善試験は、2mLの分化誘導培地及び分化培地に対して200μL添加し、細胞障害性試験は、80μLのDMEM(10%FBS含有)に対して20μL添加した。
用時に調製し、調製後は使用時まで室温保管し、使用時には遠心分離(1000rpm、3分分)後、上清を使用した。
細胞の解凍は、凍結細胞を約37℃の温湯で融解し、あらかじめ37℃でインキュベートした培養液の入った遠沈管に移し取った。遠心分離(1000rpm、3分)後、上清を捨て、培養液を加えピペッティングでよく懸濁後、培養フラスコに移し、温度37℃、CO2濃度5%に設定した炭酸ガス培養器で培養した。
細胞の継代培養は、細胞密度が過剰になる前に、培養容器から培養液を除き、0.25% trypsin・0.02% EDTA溶液で細胞表面を洗浄後、再度0.25% trypsin・0.02% EDTA溶液を加えて炭酸ガス培養器に入れ、細胞を完全に剥離、剥離した細胞を適量の培養液で回収し、遠心分離(1000rpm、3分)後、上清を除き、培養液を添加しピペッティング(20回以内)した後、培養液を入れた新しい培養フラスコに細胞を播種した。継代を2~4日に1回の頻度で行い、1回以上継代したものを使用した。
3-1.前駆脂肪細胞(3T3-L1)から脂肪細胞への分化誘導評価
前駆脂肪細胞(3T3-L1)から脂肪細胞への分化誘導に対する黒酢濃縮粉末の分画1~4の影響を評価した。
評価は、「前駆脂肪細胞分化誘導試験-前駆脂肪細胞(3T3-L1)を用いた脂質代謝改善評価法-「食品の機能性評価マニュアル集第1集(改定2版)」,社団法人日本食品科学工学会,pp.115-122(2009)」に準じる方法で行い、Adipogenesis Assay Kitによる脂肪細胞の分化誘導時に分画1~4を添加し、脂肪細胞分化誘導後のOil Red O染色写真及び検出された吸光度を指標にして行った。
上記の培地を除去し、PBSで細胞表面を洗浄する操作を2回繰り返した。洗浄後、Oil Red Solutionを加え、室温で15分インキュベートし、上澄みを除去し、Washing Solutionを加え洗浄する操作を3回繰り返した。
上澄みを除去した試料の写真撮影を行ったのち、Dye Extraction Solutionを加え、バイオシェーカーで15分振とうした。振とう後、マイクロプレートリーダーを用いて吸光度(520nm/ref.630nm)を測定した(N=2)。
これに対し、分画3の試験群では、被験物質最終濃度0.01%及び0.1%においてControl群と比較して、吸光度が68%及び48%と吸光度が大きく減少し、用量依存的な抑制作用を示した。
Control群は、脂肪細胞の分化誘導後にOil red Oにより染色したところ、赤染する脂肪滴の沈着が認められ、成熟脂肪細胞が形成されていることが示された。
分画1、分画2及び分画4の試験群は、Control群と同様であった。これに対し、分画3の試験群では、最終濃度0.01%では確認できる赤染がControl群より明らかに少ななり、0.1%では赤染が確認できなかった。
分画1~4の細胞障害を確認するため、WST-1を用いて細胞播種と同時添加24時間後に検出された吸光度により細胞増殖への影響も確認した。
上記で培養した細胞を2×104cell/wellになるようDMEM(10%FBS含有)を用いて調製し、96ウェルプレートに播種した。播種と同時に37℃で5分間加温した被験物質を、試験区に従い添加した。被験物質投与後、24時間インキュベーションした後、WST―1を10μL加え30分間インキュベーションした。インキュベート後、十分に浸透させマイクロプレートリーダーを用いて吸光度(450nm/ref.630nm)を測定した(N=2)。
1)アセトニトリル分画の採取法
黒酢濃縮末の約1gに約20mLの純水を加え、超音波分散し、続いてアセトニトリル約80mLを加えた。この懸濁液をメンブランフィルターにてろ過し、80%アセトニトリル可溶部(濾液)と不溶部(濾残)に分けた。
濾液をロータリーエバポレータにて濃縮(アセトニトリル除去)したものを逆相固相抽出カートリッジにて水溶出部(分画(II-1)(fraction 1))とアセトニトリル溶出部(分画(II-2)(fraction 2))に分けた。濾残は数時間自然乾燥後、真空乾燥を行った(約40℃、約3時間)。
これに超純水約100mLを加え、超音波分散後、濾過、可溶部(分画(II-3)(fraction3))と不溶部(分画(II-4)(fraction4))に分けた(図2)。
分画(II-3)の大量調製には、この操作をスケールアップした。分画(II-3)はロータリーエバポレータにて濃縮、凍結乾燥した後にさらなる分画に用いた。
次いで、分画(II-3)凍結乾燥粉末を、濃度の異なるアセトニトリル水溶液に懸濁、超音波分散後に遠心分離、濾過し、濾液を活性測定に用いた(図2)。
さらに、分画(II-3)(5.26g)を28.6mLの純水に懸濁後に19.1mLのアセトニトリルと混合し40%(v/v)アセトニトリル懸濁液(110mg/mL)を作成した。これを遠心分離、濾過し、可溶画分を得た(分画(II-5)(fraction 5))(図5)。また、分画(II-5)の10mLに2mLのアセトニトリルを添加し50%(v/v)アセトニトリル懸濁液(100mg/mL)を作成した。これを遠心分離したところ、相分離が起こった。この下層(水層)を分画(II-6)(fraction 6)とした(図6)。
Superdex 75 10/300 GL(GEヘルスケア)を用いて、以下の条件で、fraction 6の分取クロマトグラフィーを行った(図6)。分画(II-6)は、図7におけるFraction collectedの保持時間の試料を収集したものである。
システム:AKTA(GEヘルスケア)、カラム温度:4℃、移動相:精製水、流速:0.25mL、サンプル注入量:0.9mL、検出器:UV-900モニター(GEヘルスケア)、モニター波長:215,254,280nm)
サイズ排除クロマトグラフィー(分析)により、以下の条件で、分析した。
TSKgel G5000PW(7.5×600mmに、TSKgel guard column PWH (7.5×75mm)を連結,Tosoh,Tokyo,Japan)を用いて、以下の条件で分析を行った。
システム:L2000(日立)、カラム温度:20℃、移動相:0.2Mリン酸ナトリウムpH6.8、流速:0.5mL/min、検出波長:205nm
分子量は、ポリエチレングリコールを標準として換算した。
全糖含量の測定にはフェノール硫酸法を用いた。標準としてはD-glucoseを用いた。この方法で測定される濃度を、便宜上、糖として説明する。
ペプチド含量の測定にはLowry硫酸法を用いた。標準としてはbovine serum albuminを用いた。この方法で測定される濃度を、便宜上、ペプチドとして説明する。
(100μL、10mg/mL)を100μLの2M・HClと混合し、減圧封管した後に105℃、2時間加水分解した。得られた分解物は10倍量の精製水で希釈した後にHMF含量の測定(J Agric Food Chem 58, 2513-2519.)に供した。
(1)試料3mgを真空下で乾燥した。
(2)無水DMSOを添加して攪拌後、粉末水酸化ナトリウムを添加し、ヨウ化メチルにより完全メチル化した。
(3)ギ酸及び硫酸により加水分解した.
(4)水素化ホウ素ナトリウムで還元後、ピリジン/無水酢酸混液によりアセチル化した(部分メチル化アルジトールアセテート).
部分メチル化アルジトールアセテートを、以下の条件でのガスクロマトグラフィー分析に供した。
機器: ガスクロマトグラフ 7890A(アジレント・テクノロジー株式会社)
カラム:HP-5MS(アジレント・テクノロジー株式会社)
タイプ:fused silica capillary 30m×0.25mm I.D.
キャリヤーガス:ヘリウム(定流量モード)
カラム温度:100℃、1分 → 280℃(昇温速度6度/min)1分保持
注入口温度:280℃
検出器:水素炎イオン化検出器(FID)280℃
注入量:1μL(splitless注入)
部分メチル化アルジトールアセテートを、以下の条件でのガスクロマトグラフィー質量分析に供した。
・ガスクロマトグラフ
ガスクロマトグラフ:6890 Series GC System(アジレント・テクノロジー株式会社)
カラム:HP-5MS(アジレント・テクノロジー株式会社)
タイプ:fused silica capillary 30m×0.25mm I.D.
キャリヤーガス:ヘリウム(定流量モード)
カラム温度:100℃、1分 → 280℃(昇温速度6度/min)1分保持
注入口温度:280℃
注入量:1μL(splitless注入)
・MS
質量分析計:JMS-700V(日本電子株式会社)
イオン化法:電子イオン化(EI)法
測定イオン:正イオン
MS測定部:二重収束型(逆配置)、加速電圧 10kV
イオン化電圧:70eV
イオン化電流:300μA
イオン化室温度:280℃
全質量範囲スキャン時間:1.0秒(m/z 35~500)
繰り返し時間:1.0秒
加速電圧のON時間:5分
試料の1.0mgに、100μLの4M trifluoroacetic acidを添加し、100℃で3時間の加水分解処理を行った。加水分解物を遠心濃縮機(室温、2hr)で乾固させた後、超純水100μLに溶解した。これを遠心分離(10,000×g、4℃、10分)し、上清を回収した。超純水にて10倍希釈した上清の50μLを用いて、ピリジン/MeOH(10/90、v/v)40μL及び無水酢酸10μL添加後、30分間室温静置した。その後遠心濃縮機にて乾固してN-アセチル化を行い、4-aminobenzoic acid ethyl ester(ABEE)反応試薬で蛍光標識を行った。その後、水/クロロホルム抽出により水層から蛍光標識化単糖を回収し、以下の分析に供した。
装置 :BioAssist eZ (Tosoh)
カラム:PN-PAK c18 (3.0×75mm)
溶媒:0.2Mホウ酸バッファー pH8.9/アセトニトリル93/7、v/v)
流速:0.5 mL / min
検出:蛍光 (Ex:305nm, Em:360nm)
細胞:3T3-L1 (JCRB9014)
1)脂肪細胞への分化誘導:
3T3-L1細胞を3×104cell/mLになるように10%FBS含有DMEM培地(継代培地)を用いて調製し、その0.5mLを24ウェルプレートに播種した(1日目)。培地を、被験物質を含む分化誘導培地(0.5mM IBMX/1μM dexamethasoneを含む継代培地)に交換し、培養を継続した(3日目)。培地を、被験物質を含む分化培地(10μg/mL insulinを含む継代培地)に交換し、再び培養した(5日目)。培地を、被験物質を含む継代培地に交換し、再び培養した(7日目)。なお、培地交換の際には、古い培地を取り除き、直ちに新しい培地を加えており、PBSによる洗浄は行っていない。
培養9日目に培地を除去し、PBSで細胞を洗浄した(2回)。
洗浄後、Oil Red Solution(Adipogenesis Assay Kit, MILLIPORE, Lot No.2490373)を加え、室温で15分インキュベートした。
上澄みを除去し、Washing Solution(Adipogenesis Assay Kit, MILLIPORE, Lot No.2490373)を加え洗浄した(3回)。
上澄みを除去し、写真撮影を行った。
Dye Extraction Solutionを加え、バイオシェーカーで15分振とうした。抽出液の吸光度(490nm)を、マイクロプレートリーダーを用いて測定した。
アセトニトリルへの溶解性をもとに黒酢濃縮粉末中の脂肪細胞分化抑制活性物質の分画を行った(図2)。その結果、活性は80%アセトニトリルに不溶で、水に可溶であり、図2の分画(II-3)に活性を回収した。分画(II-3)は100から300μg/mLで3T3-L1細胞の脂肪蓄積を阻害した(図3)。一方、分画(II-3)による細胞生存率低下は認められなかった。従って、分画(II-3)による脂肪蓄積の阻害は、3T3-L1前駆脂肪細胞の脂肪細胞への分化の抑制に伴うものと推測される。
次いで、分画(II-3)を大量調製し、段階的に濃度を変化させたアセトニトリル水溶液への活性の溶解性を検討した。それぞれの画分の100μg/mL相当量を用いた測定の結果、活性物質は60%(v/v)までのアセトニトリルに可溶、それ以上では不溶であることが分かった(図4)。
分画(II-3)のNMRスペクトルでは、糖およびアミノ酸に由来するシグナルが観察され、活性物質は多糖、ペプチド、あるいはその複合体と推測された。
図5に示す方法で、分画(II-3)を処理し、40%アセトニトリル可溶画分(分画(II-5))を調製した。
これを、Superdex 75 10/300 GLカラムを用いたサイズ排除クロマトグラフィーに供した結果、図7に図示する活性画分を回収し、淡黄色粉末得た。
この活性画分(分画(II-6))を、TSKgel G5000PWカラムを用いたサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した結果、活性画分は主に、ポリエチレングリコールを標準として推定した分子量のピーク値は1090±30g/molの成分から構成されることが示された(図8)。
Lowry法によるペプチド含量分析では、精製標品の重量当たりのペプチド含量は23.5% (w/w)と推定された。
精製物中の5-hydroxymethylfurfural(HMF)含量を測定した結果、1.23%(w/w)であった。
メチル化分析では、試料の完全メチル化を行い、加水分解してメチル化単糖に分解した後、還元アセチル化し、部分メチル化糖アルコールのアセチル誘導体(部分メチル化アルジトールアセテート)とした。得られた部分メチル化アルジトールアセテートをGC及びGC-MSを用いて測定した。主なピーク9本で観測されたマススペクトルを、部分メチル化アルジトールアセテートの標準マススペクトルと比較して、それぞれの帰属を行った(表6)。試料に含まれる糖は、ほぼグルコースであることを基にして結合様式を推定した。主なピーク2本の結合様式は、それぞれGlc 1→及び→4 Glc 1→と推定した(表6)。
フェノール硫酸法による全糖含量分析では、精製標品の重量当たりの糖含量は40.2%(w/w)と推定された。組成分析では、含有される単純糖質の98.1%がグルコース、1.9%がマンノースとの結果が得られた。
IRスペクトルでは、多糖に特徴的なシグナルが観察された。典型的なシアル酸である、N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac)、N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc)、2-keto-3-deoxy-D-glycero-D-galacto-nonulosonic acid (KDN) は観察されなかった
分画(II-6)の精製標品の糖含量は40.2質量%であった。ペプチド含量は23.5質量%であった。よって、ペプチドに対する糖の質量比率は、1.74であった。
HMFは1.23質量%であった。よって、ペプチドおよび糖の合計質量に対する酸加水分解したときの5-ヒドロキシメチルフルフラールの質量濃度は、1.93質量%であった。
サイズ排除クロマトグラフィーでの分画で得られた精製物の脂肪細胞分化抑制活性物質の活性評価の結果を図9に示す。精製物は、110から330μg/mLで3T3-L1細胞の脂肪蓄積を阻害した。Oil Red O染色では、分化脂肪細胞は細胞質に脂質滴を大量に蓄積し、大型化することが観察される。黒酢濃縮末由来の精製物の添加により、大型の細胞の減少が見られた。
脂肪細胞分化抑制活性を構成する最小単位を検討した。サイズ排除クロマトグラフィーで得られた画分を濃縮する方法を検討する過程で、アセトニトリルを50%(v/v)となるように精製試料に添加すると、試料濃度によって、二相に液液分離する場合と、相分離ではなく、多糖成分と思われる物質が白色沈殿として分離する。
また、塩析・MeOH抽出により色素成分を調製可能であり、これと上記多糖成分を用いて、これらの画分に活性があるのか検討した。その結果、いずれの画分にも活性は認められない。よって、前駆脂肪細胞の分化を抑制する活性物質は多糖色素複合体であるメラノイジンであると考えられることが裏付けられた。
Claims (8)
- アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶である黒酢分画。
- アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶である黒酢メラノイジン。
- グルコースを標準としたフェノール硫酸法により呈色する物質と、ローリー法により呈色する物質とで構成される請求項2記載の黒酢メラノイジン。
- ポリエチレングリコールを標準としたTSKゲルを用いたクロマトグラフィー法による分子量のピークが、300~14,000g/molである請求項2または3に記載の黒酢メラノイジン。
- ローリー法により呈色する物質に対する、グルコースを標準としたフェノール硫酸法により呈色する物質の質量比率(「グルコースを標準としたフェノール硫酸法によって測定した呈色物質の質量」/「ローリー法により呈色する物質の質量」)が、1.30~2.25である請求項2~4のいずれかに記載の黒酢メラノイジン。
- ローリー法により呈色する物質の質量が10~50%である請求項2~5のいずれかに記載の黒酢メラノイジン。
- 以下の工程を有するアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶である黒酢分画の製造方法。
工程(1):黒酢濃縮物と、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(2):工程(1)で得られたアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶の分画を乾燥後、得られる乾燥物と、水とを混合してろ過を行い、水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(3):工程(2)で得られた水に可溶の分画を濃縮し、乾燥して、目的とする黒酢分画を得る工程 - 以下の工程を有するアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶であり、かつ、水に可溶である黒酢メラノイジンの製造方法。
工程(1):黒酢濃縮物と、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(2):工程(1)で得られたアセトニトリル80容積部と水20容積部との混合溶媒に不溶の分画を乾燥後、得られる乾燥物と、水とを混合してろ過を行い、水に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(3):工程(2)で得られた水に可溶の分画を濃縮し、乾燥して、黒酢分画を得る工程
工程(4):工程(3)で得られた黒酢分画と、アセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒を混合した後にろ過を行い、アセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒に可溶の分画と不溶の分画とを分離する工程
工程(5):工程(4)で得られたアセトニトリル40容積部と水60容積部との混合溶媒に可溶の分画と、アセトニトリル50容積部と水50容積部との混合溶媒を混合した後に相分離を行い、アセトニトリル可溶部と水可溶部とを分離する工程
工程(6):工程(5)で得られた水可溶の分画を、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて黒酢メラノイジンを分離する工程
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Naobumi HAMADATE et al.,"Effects of a Dietary Supplement Containing Kurozu Concentrate on Body Fat and Energy Metabolism",Japanese Journal of Complementary and Alternative Medicine,2014年,Vol. 11, No. 1,p.67-74,DOI: 10.1625/jcam.11.67 |
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