JPWO2002022148A1 - 野生リンゴ果実ポリフェノールおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

野生リンゴ(Crab Apple)果実より搾汁および/または抽出される果実ポリフェノールである。この果実ポリフェノールは、縮合型タンニン類(プロシアニジン類)やクロロゲン酸、エピカテキン等の成分に富み、この果実ポリフェノールを経済的かつ効率良く製造することができる。

Description

技術分野
本発明は、様々な機能性を有することが知られているポリフェノールのうち、野生リンゴ果実由来の果実ポリフェノールおよびその製造方法に関する。
背景技術
植物の二次代謝産物として知られているポリフェノールは、植物界に広く多種多様に存在している。これらのうちのある物質は、多様な生理活性を示すことが明らかになっている。これまでにも茶が含有するカテキンが、抗菌、抗酸化、抗癌、抗アレルギー、消臭、抗ウイルス、血中コレステロール酸化抑制等の生理機能を有することが示されている(特開昭63−214183号公報、特開平2−6499号公報、特開平4−178320号公報等を参照)。
また、特開平7−285876号公報には、リンゴ、ナシまたはモモの未熟果の抽出物に含有されるポリフェノールが、抗酸化、血圧降下、抗変異原性、抗アレルギー、抗う蝕、消臭等の機能を持つことも報告されている。さらに、「新訂 和漢薬」(赤松金芳著、医歯薬出版株式会社、昭和55年発行、359−360頁、J.Liquid Chromatography,15(4),637−646(1992))には、リンゴがタンニン類を含有していることも記載されているが、当該記載はすべて生食用または加工用リンゴについてのものであり、野生リンゴについての記載はない。
このように、例えば茶や未熟果実が多様な生理機能を有することが明らかになっているが、本発明者は広範な生理機能を有するポリフェノールを経済的、かつ効率良く製造する方法を検討し、原材料の検索を行った。その結果、野生リンゴが極めて大量のポリフェノール、中でも縮合型タンニン類(プロシアニジン類)を含有していることを見いだし、本発明を完成するに至った。
発明の開示
即ち、本発明によれば、野生リンゴ果実より搾汁および/または抽出されてなることを特徴とする果実ポリフェノールが提供される。
また、本発明によれば、野生リンゴ果実を搾汁および/または抽出し、次いでこの搾汁果汁および/または抽出液よりポリフェノール画分を精製することを特徴とする果実ポリフェノールの製造方法が提供される。
本発明においては、野生リンゴ果実を搾汁する際、亜硫酸を350〜3000ppmの範囲で添加することが好ましい。また、野生リンゴ果実を抽出する場合、野生リンゴ果実に適量のアルコールを混合し破砕する際には、100ppm以上の亜硫酸を添加することが好ましい。次いで、清澄抽出液を作製した後には、50ppm以上の亜硫酸を添加し、酸化を防止することが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明における果実ポリフェノールは、野生リンゴ果実の搾汁果汁、抽出液より精製されたポリフェノール画分からなるものであるが、このポリフェノール画分の精製は、搾汁果汁、抽出液を吸着剤で処理することにより行われ、吸着剤に吸着する画分(以下、吸着画分という)にポリフェノールは含有されている。そして吸着画分を含水アルコール(エタノール等)で溶出させることにより、ポリフェノール画分が精製される。
このポリフェノール画分は、次いで濃縮処理することにより液体製剤を得ることができる。さらに、ポリフェノール画分の濃縮液を噴霧乾燥もしくは凍結乾燥処理することにより粉末製剤を得ることもできる。
本発明のポリフェノールの原料には、野生リンゴの果実が用いられる。本発明における野生リンゴとは、英語で言うCrab Appleと同義と考えてよい。リンゴはバラ科リンゴ属に属する植物であるが、野生リンゴとはヒトの手による品種改良を受けていない種または生食や加工に利用されていない種あるいは利用できない種のことをいう。また、本発明のポリフェノールの原料には、成熟果実、未熟果実ともに用いることができる。
野生リンゴ種としては、中国原産のHu Bei Hai Tang、Yin Gui Hai Tang、Xi Fu Hai Tang、Zhong Guo Ping Guo、Cui Guo、Ya Hai Tang、Ya Sha Guo、Ya Ping Guo種の他、Adams Crab、Geneva、Gorgeous、Jay Darling、Eleyi、Eley Purple Crab、Malus Robusta、Makamic Crab、Profusion、Royalty、Liset Crab、Red Splendor Crab、Tar Tan、Lemoine Purple Crab種等を挙げることができる。
リンゴはカスピ海周辺のコーカサス地方が原産と言われているが、中国ウイグル地方からカスピ海沿岸のカザフスタン、ウズベキスタンにかけては古くから野生リンゴが多いことが知られている。特に中国ウイグル地方の新源、伊犁から、カザフスタン東部にかけての天山山脈の附近には大規模な野生リンゴの原生林が広がっている。この地方のリンゴは、ヒトによってほとんど利用されていない野生リンゴであるが、好ましいポリフェノール成分を大量に含有しており、本発明に好適に用いることができる。
また、ヨーロッパや北米各国でもクラブアップル(Crab Apple)と呼ばれる、品種改良が行われる前の野生リンゴの散在樹が今でも見られるが、これらの野生リンゴも本発明に好適に用いることができる。
搾汁方法としては、原料リンゴ果実を洗浄し、そのまま、または亜硫酸を添加しながら破砕、圧搾により搾汁果汁を得、好ましくはペクチン分解酵素を添加した後、遠心分離、ろ過等の手段により清澄果汁を得る方法を挙げることができる。また、抽出方法としては、洗浄した原料を、そのまま、または亜硫酸を添加した後、アルコール(エタノール、メタノール等)と混合して破砕し、そのまま浸漬及び圧搾、または加熱還流しながら抽出し、次いで減圧濃縮によりアルコールを留去した後、遠心分離およびろ過、またはヘキサン、クロロホルム等の有機溶媒による分配およびろ過を行い、清澄抽出液を得る方法を挙げることができる。
上記のように、本発明では、搾汁および/または抽出の際に、亜硫酸を添加することが好ましい。通常、このようなリンゴ果汁の搾汁時には、果汁の酸化褐変を防止するため、適当な酸化防止剤を添加する。従来から、用いられるものとして、亜硫酸やビタミンCが挙げられるが、一般に用いられる亜硫酸濃度は200ppm以下である。なお、亜硫酸と同程度の酸化防止効果を得るには、ビタミンCを1000ppm以上添加することが必要である。これは、酒類(ワインなどの果実酒)製造において用いられる亜硫酸濃度は、酒税法上の最大添加量の350ppmより低い数値であるので、通常、これ以上の濃度で試みることがないからである。また、これ以上の濃度の亜硫酸を添加すると、得られる果汁は亜硫酸臭が強く、飲用に供することはできない。
しかしながら、本発明者が鋭意検討したところ、リンゴ果汁の搾汁時に、亜硫酸を350〜3000ppmの範囲、より好ましくは1000〜2000ppmの範囲の濃度で添加すること、具体的には、亜硫酸濃度にして350〜3000ppm、より好ましくは1000〜2000ppmに相当する、メタ重亜硫酸カリウム等の亜硫酸塩を添加することによって、リンゴが本来有しているポリフェノール成分を壊すことなく取り出せることを見出した。ここで、亜硫酸の添加量が上記範囲より少ないと、酸化反応を受け、得られる果汁中の総ポリフェノール含量は変化しないにもかかわらず、分子量の小さな成分〔カテキン、エピカテキン、プロシアニジンB1(PB1)、プロシアニジンB2(PB2)、プロシアニジンC1(PC1)等〕の含量が著しく低下する。本反応の詳細は不明であるが、総総ポリフェノール含量がほとんど変化しないことから、小分子が重合し変質したものと考えられる。
ビタミンCでは、3500〜30000ppm、より好ましくは10000〜20000ppmの範囲添加すれば、上記の範囲の亜硫酸添加と同等の効果を奏することができる。
一方、抽出方法を採用するときには、野生リンゴ果実に適量のアルコールを混合し破砕する際に、100ppm以上の亜硫酸を添加することが好ましい。次いで、上記のように、アルコールを留去した後、遠心分離およびろ過、または分配およびろ過を行って清澄抽出液を作製した後には、50ppm以上の亜硫酸を添加し、酸化を防止することが好ましい。
精製方法としては、ポリフェノール類を選択的に吸着かつ溶離できる吸着剤、例えばスチレン−ジビニルベンゼン系の合成吸着樹脂、陰イオン交換樹脂、オクタデシル基化学結合型シリカゲル(ODS)等を充填したカラムに、上記の清澄果汁または清澄抽出液を通すことによりポリフェノール画分を吸着させる。次いで、水を通すことにより洗浄した後、10〜100%アルコール(例えばエタノール)溶液、好ましくは約50%アルコール溶液をカラムに通すことによりポリフェノール画分が溶出、回収できる。得られたポリフェノール溶液を減圧濃縮することによりアルコールを留去し、果実ポリフェノール液体製剤を得ることができる。果実ポリフェノール液体製剤にはリンゴ酸等の有機酸や脂肪酸エステル等を添加しても良い。さらに、液体製剤をそのまま、もしくはデキストリン等の粉末助剤を添加し、噴霧乾燥または凍結乾燥を行い、果実ポリフェノール粉末製剤を得ることができる。
本発明で得られる果実ポリフェノールには、単純ポリフェノール化合物としてカフェー酸誘導体、p−クマル酸誘導体、フラパン−3−オール類(カテキン類)、フラボノール類(ケルセチン配糖体類)、ジヒドロカルコン類(フロレチン配糖体類)など、また高分子ポリフェノール化合物として縮合型タンニン類(プロシアニジン類)などが含まれている。野生リンゴから得られたポリフェノールには縮合型タンニン類が特に大量に含まれている。
さらに、野生リンゴには特定のポリフェノール成分を特に大量に含んでいるものや、その逆に特定のポリフェノール成分をほとんど含んでいないものがある。これらの野生リンゴを用いると、特定のポリフェノール成分の精製を、極めて効率よく行うことができる。
本発明で得られる果実ポリフェノールは種々の生理機能を有する。リンゴ由来のポリフェノールの機能性については、特開平7−285876号公報に開示されているが、そこに示されている酸化防止、血圧降下、抗変異原性、抗アレルギー、抗う蝕および消臭の各機能を本発明におけるポリフェノールは保有している。
したがって、前述のようにして製造された果実ポリフェノールは抗酸化、血圧降下、抗変異原性、抗アレルギー、抗う蝕、消臭機能剤として医薬品に用いることができる。果実ポリフェノールを含有する医薬品は、公知の方法により、錠剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、シロップ剤等の経口剤、座剤、軟膏、噴霧剤、注射剤等の非経口剤とすることができる。
また、果実ポリフェノールを飲料として含む食品一般として、あるいは、食品一般に添加して、抗酸化、血圧降下、抗変異原性、抗アレルギー、抗う蝕、消臭機能を有する食品として好適に用いることができる。具体例としては、アルコール飲料、炭酸飲料、果実飲料、乳酸菌飲料、コーヒー、紅茶、アイスクリーム、飴、ガム、菓子、パン、麺類等に用いることができる。
さらにまた、果実ポリフェノールを化粧品に添加して用いることもできる。添加される化粧品としては、石鹸、洗顔料、クリーム、乳液、化粧水、パウダー、香水、口紅等の皮膚化粧品や浴用化粧品、さらにはシャンプー、リンス等の毛髪用化粧品ならびに歯みがき等を挙げることができる。
上記した本発明に係る果実ポリフェノールの多様な機能性の多くはプロシアニジン画分によって担われている。これらの画分は、上記の製造法において説明したように、製造途中で酸化などを受けて変質してしまうことがあり、したがって、精製工程はできるだけ酸化を防止しながら短時間で行うことが重要である。リンゴ未熟果よりもさらに大量のプロシアニジンを含む野生リンゴや、特定成分に偏った成分組成を有する野生リンゴを用いることにより、製造工程を単純化し、より短時間で分離精製を行うことができる。
また、ふじなどの栽培種の未熟果の場合、丹精込めて育てたリンゴ果実を熟成途中で1個1個摘果して集めることが必要であるが、野生リンゴの場合には、原野に自生しており、栽培に肥料や農薬などを使用する必要がなく、手間も費用もかからない。また、農薬を使用していないので安全性も高い。さらに、収穫も摘果とは異なり、その樹になっている果実をすべて集めればよいので、極めて容易である。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
(野生リンゴ果汁の一般成分分析)
野生リンゴの成熟果について一般成分の分析を行った。
試料:表1に示す各種の野生リンゴ成熟果および対照としてふじ成熟果を用いた。
試料製造法:果実試料に酸化防止剤として、亜硫酸濃度にして1000ppmのメタ重亜硫酸カリウムを添加しながら、ミキサーで破砕し、圧搾搾汁した。搾汁液は遠心分離後ろ過し、清澄果汁とした。得られた清澄果汁について下記の項目について測定し、その測定結果を表1に示した。
(測定項目)
・一個体平均重量
・酸度(リンゴ酸換算)
・Brix
・蔗糖濃度:高速液体クロマトグラフ法による。
・ブドウ糖濃度:高速液体クロマトグラフ法による。
【表1】
Figure 2002022148
表1に示したように、野生リンゴは栽培種のリンゴ果実よりも小さな成熟果をつけるが、ここで測定した一般分析値に関しては、特に野生リンゴに特徴的な値を示すものは見いだせなかった。
〔実施例2〕
(野生リンゴ果汁中のポリフェノール分析)
前記実施例1と同様にして各種の野生リンゴ果汁を作製した。総ポリフェノールはフォーリン・チオカルトー(Folin Ciocalteu)法で測定し、クロロゲン酸で換算した。また、総プロシアニジンはポーター(Porter)法で測定し、プロシアニジンB2で換算した。その他のポリフェノール成分は高速液体クロマトグラフ法によって定量的に測定した。その結果を表2、表3に示した。
【表2】
Figure 2002022148
【表3】
Figure 2002022148
表2に示した様に、野生リンゴは生食用リンゴであるふじよりも、含まれる総ポリフェノール量が多い。Adams Crab、Royalty種はふじの約10倍のポリフェノールを含有していることが明らかである。また、ポリフェノールの成分毎に見ても、クロロゲン酸やエピカテキンが殆どの野生リンゴで多いことが明らかである。さらに、リンゴ果実ポリフェノールの機能性の多くを担っていると考えられる縮合型タンニン類も殆どの野生リンゴで多いことが判明した。縮合型タンニン類のうち、特願平8−503021号公報にも開示されているように育毛効果を持つことが知られている2量体画分プロシアニジンB1(PB1)、プロシアニジンB2(PB2)や3量体画分プロシアニジンC1(PC1)の含量も殆どの野生リンゴで極めて高いことが明らかになった。さらに、プロシアニジンB1(PB1)をほとんど含まないRoyaltyを用いれば、容易にプロシアニジンB2(PB2)の精製品を得られることも明らかである。Red Splendor Crabは、総プロシアニジンは高いが、PB1、PB2は検出されず、PC1含量も低い。したがって、この品種は、PB1、PB2、PC1以外のプロシアニジン画分(より多量体など)を精製するのに優れた材料といえる。
また、表3に示すごとく、Hai Tang Huaはふじの10倍以上のプロシアニジンを含んでいる。同種は、PB1、PB2、PC1含量も高い。Yin Gye Hai Tangは、PB1に比して多くのPB2を含んでいる。PB1とPB2はどちらも2量体であるため、分離に手間がかかり、また収率も低いが、この品種を原料とすれば、容易にPB2を精製できる。逆に、Yarlington Millは、PB1の分離精製原料として優れている。同様に、Lomg Dong Hai Tangは総プロシアニジンは高いが、PB1、PB2、PC1含量は低い。この品種は、PB1、PB2、PC1以外のプロシアニジン画分(より多量体など)を精製するのに優れた原料である。
〔実施例3〕
(中国ウイグル産野生リンゴ果汁中のポリフェノール分析)
中国ウイグル産リンゴを集め、添加する亜硫酸濃度が、ウイグル産野生リンゴ1及び2について600ppm、ウイグル産野生リンゴ3について350ppmとした以外は、前記実施例1と同様の試料製造法にて作製した野生リンゴ果汁のポリフェノール成分を測定した。総ポリフェノールは280nmの吸光度を測定してクロロゲン酸で換算し、その他の成分は前記実施例2と同様の方法で定量した。その結果を表4に示した。
【表4】
Figure 2002022148
表中のウイグル産野生リンゴ1、2、3は、ウイグル伊犁産の野生リンゴである。これらのリンゴは、野生リンゴ原生林で生育していたもので、品種名も特定されていない。どの野生リンゴも大量のポリフェノールを含んでおり、特に、プロシアニジン2量体であるPB1とPB2、3量体であるPC1含量が非常に高い。PB1、PB2、PC1含量の合計を総ポリフェノールで割った値は、ふじでは5%であるのに対して、野生リンゴ1では11.7%、野生リンゴ2では14.5%、野生リンゴ3では14.5%に達していた。PB1、PB2、PC1には育毛効果があるので、この3成分を含む画分を精製するには、この野生リンゴを原料とするのが好ましいことがわかる。
〔実施例4〕
(野生リンゴ果汁からのポリフェノール画分の製造)
1999年産中国ウイグル産野生リンゴの成熟果を原材料として前記実施例1と同様の試料製造法にて果汁を作製した。得られた果汁190mlを三菱化成社製Sepabeads SP−850樹脂カラムに室温で通液した後、カラム体積の3倍量の脱イオン水で洗浄した。洗浄後、50%エタノール水溶液を3倍量通液し、ポリフェノールを樹脂から溶出、回収した。得られた50%エタノール画分を凍結乾燥したところ、858mgのポリフェノール粉末を得た。この粉末中のポリフェノール成分を前記実施例2と同様の方法で定量したところ、1.1%のカテキン、14.0%のエピカテキンの他、縮合型タンニン類のプロシアニジンB1が1.5%、プロシアニジンB2が15.9%、プロシアニジンC1が6.8%含有されていることが明らかになり、野生リンゴから高濃度のポリフェノール含有物を容易に製造できることが示された。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、野生リンゴ成熟果を原料として、特定の精製方法を用いることにより、経済的かつ効率良く、縮合型タンニン類(プロシアニジン類)やクロロゲン酸、エピカテキン等の成分に富む果実ポリフェノールを提供することができる。

Claims (8)

  1. 野生リンゴ(Crab Apple)果実より搾汁および/または抽出されてなることを特徴とする果実ポリフェノール。
  2. 前記野生リンゴ(Crab Apple)が、Hu Bei Hai Tang、Yin Gui Hai Tang、Xi Fu Hai Tang、Zhong Guo Ping Guo、Cui Guo、Ya Hai Tang、Ya Sha Guo、Ya Ping Guo、Adams Crab、Geneva、Gorgeous、Jay Darling、Eleyi、Eley Purple Crab、Malus Robusta、Makamic Crab、Profusion、Royalty、Liset Crab、Red Splendor Crab、Tar Tan及びLemolne Purple Crabからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の果実ポリフェノール。
  3. 前記野生リンゴ(Crab Apple)が、中国ウイグル産、カザフスタン産またはウズベキスタン産リンゴである請求項1記載の果実ポリフェノール。
  4. 野生リンゴ(Crab Apple)果実を搾汁および/または抽出し、次いでこの搾汁果汁および/または抽出液よりポリフェノール画分を精製することを特徴とする果実ポリフェノールの製造方法。
  5. 野生リンゴ果実を搾汁する際に、亜硫酸を350〜3000ppmの範囲で添加する請求項4記載の果実ポリフェノールの製造方法。
  6. 野生リンゴ果実を抽出する際、野生リンゴ果実に適量のアルコールを混合、破砕するにあたり、100ppm以上の亜硫酸を添加し、次いで、清澄抽出液を作製した後に、50ppm以上の亜硫酸を添加する請求項4記載の果実ポリフェノールの製造方法。
  7. 前記野生リンゴ(Crab Apple)が、Hu Bei Hai Tang、Yin Gui Hai Tang、Xi Fu Hai Tang、Zhong Guo Ping Guo、Cui Guo、Ya Hai Tang、Ya Sha Guo、Ya Ping Guo、Adams Crab、Geneva、Gorgeous、Jay Darling、Eleyi、Eley Purple Crab、Malus Robusta、Makamic Crab、Profusion、Royalty、Liset Crab、Red Splendor Crab、Tar Tan及びLemolne Purple Crabからなる群より選択される少なくとも1種である請求項4記載の果実ポリフェノールの製造方法。
  8. 前記野生リンゴ(Crab Apple)が、中国ウイグル産、カザフスタン産またはウズベキスタン産リンゴである請求項4記載の果実ポリフェノールの製造方法。
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