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| 文献調査（アロニア：研究の最前線） |
ブルガリア産果物の抗酸化作用とポリフェノール含有量 |
P. Denev、A. Lojek、M. Ciz、M. Kratchanova Bulgarian Journal of Agricultural Science, 19 (No 1) 2013, 22-27 |
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| 概要 |
| 酸素ラジカル吸収能（ORAC）法を用いて、ブルガリア産果物26種の抗酸化活性を測定した。 サンプル中の総ポリフェノール含有量も調査した。結果は分析したサンプル間で大きく異なっていた。生重量に基づくと、エルダーベリー（Sambucus nigra）の果実が最も高い抗酸化能（205.4 ± 15.2 μmol TE.g-1）を示し、次いでブライアー（Rosa canina）（201.1 ± 14.6 μmol TE.g-1）、チョークベリー（Aronia melanocarpa）（160.8 ± 4.8 μmol TE.g-1）、サンザシ（Crataegus mollis）（153.6 ± 9.1 μmol TE.g-1）の順であった。ORAC抗酸化能とポリフェノール含有量の間には良好な直線相関が認められ、調査対象とした果実の抗酸化活性にはポリフェノールが主として 寄与していることが示唆された。 (訳者注：著者はアロニア（Aronia melanocarpa）をチョークベリーと呼んでいるが、チョークベリーとアロニアは同じ果物です） |
| 目次(クリックして記事にアクセスできます） |
| 1.はじめに |
| 2.材料および方法 |
| 2.1.試薬および装置 |
| 2.2.果物サンプル |
| 2.3.サンプル調製 |
| 2.4.ORACアッセイ |
| 2.5.総ポリフェノール分析 |
| 2.6.統計 |
| 3.結果と考察 |
| 3.1.抗酸化活性順位 |
| 3.2.ポリフェノール含有量とORAC抗酸化活性の相関関係 |
| 4.結論 |
本文 |
| 1.はじめに |
| ペルオキシルラジカル（ROO-）、ヒドロキシルラジカル（NHO-）、スーパーオキシドアニオン（OH-）、一重項酸素（OH-2）などの活性酸素種（ROS）が、老化やがん、心血管疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病などの様々な変性疾患の病態生理において役割を果たしていることを示す証拠が増えています（Davies, 2000; Fenkel and Holbrook, 2000）。 生細胞は抗酸化物質による保護システムを備えており、活性酸素種および活性窒素種（RNS）の形成を防ぎ、不活性化を可能にします。 体内の抗酸化状態を高めるには、抗酸化物質を外部から摂取する必要があります。食事から摂取する抗酸化物質の大部分は植物由来です。 抗酸化物質の最も豊富な供給源は、果物、野菜、ハーブ、穀物です。これらの原料の抗酸化特性に最も重要な化合物は、ポリフェノール、ビタミンA、C、E、カロテノイドなどです。予防的・健康的な栄養処方には、原料中の生理活性物質の含有量とその生物学的活性の評価に関する情報が必要です。過去10年間で、食品の抗酸化活性の測定への関心が高まっています。 植物原料には、異なる抗酸化能を持つ様々な生理活性物質が含まれており、消費者が食事から摂取する抗酸化物質の摂取量を推定することは困難です。 したがって、様々な植物原料の抗酸化能を特徴付ける必要があります。 |
| 天然物質の抗酸化活性の測定には大きな関心が寄せられているにもかかわらず、文献にはブルガリア産植物材料の抗酸化能に関するデータを報告する論文はごくわずかです。ブルガリア産ハーブ（Ivanova et al. 2005; Kiselova et al., 2006; Kratchanova et al., 2010; Nikolova et al., 2011）および野菜（Ciz et al., 2010）の抗酸化活性に関する情報は限られています。私たちの知る限り、ブルガリア産果物の抗酸化活性を報告した論文はありません。生鮮果物は抗酸化物質の優れた供給源であり、人間の栄養におけるその利用は極めて重要です。国民の間で果物の消費を促進するためには、どの果物が最も高い抗酸化活性を持つかを認識し、それらの定期的な摂取を促進することが重要です。したがって、本研究の主な目的は、ブルガリア産の26種類の果物のORAC抗酸化活性と総ポリフェノール含有量を評価し、それらの関係を探ることであった。本調査は、ブルガリアで栽培されているキノコ、果物、野菜、穀物、ハーブの抗酸化能に関するデータベースを構築することを目的とした長期調査の一部である。 |
| 2.材料および方法 |
| 2.1.試薬および装置 |
| 2,2'-アゾビス[2-メチルプロピオンアミジン]二塩酸塩、 6-ヒドロキシ-2,5,7,8-テトラメチルクロマン-2-カルボン酸（トロロックス）、フルオレセイン二ナトリウム塩、および没食子酸はSigma-Aldrich（シュタインハイム、ドイツ）から入手した。Folin-Ciocalteu'sフェノール試薬はMerck（ダルムシュタット、ドイツ）から購入した。使用したその他の溶媒はすべて分析グレードのものを使用した。 |
| 2.2.果物サンプル |
| 果物は、生産ピーク時に地元スーパーマーケットの小売店から採取されました。配達後、冷凍され、－18℃でビニール袋に入れて保管されました。 ブルガリア産の以下の果物が調査対象となりました：リンゴ（Мalus domestica）- ゴールデンデリシャス、アプリコット（Armeniaca vulgaris）、ブラックカラント（Ribes nigrum）、ブラックベリー（Rubus caesius）、ブラックソーン（Prunus spinosa）、ブルーベリー（Vaccinium myrtillus）、ブライアー（Rosa canina）、チェリー（Cerasus avium）、チョークベリー（Aronia melanocarpa）、サンシュユ（Cornus mas）、クランベリー（Vaccinium oxycoccos）、エルダーベリー（Sambucus nigra）、イチジク（Ficus carica L.）、サンザシ（Crataegus mollis）、ハニーデューメロン（Cucumis melo）。桃 (Persica vulgaris)、プラム (Prunusdomestica、ザクロ (Punica granatum)、カボチャ (Cucurbita pepo)、ラズベリー (Rubus idaeus)、赤ブドウ (Vitis vinifera)、サワーチェリー (Cerasus vulgaris)、イチゴ (Fragaria ananassia)、スイカ (Citrullus lanatus)、白ブドウ (Vitis vinifera)。 |
| 2.3.サンプル調製 |
| 果実の可食部約2gを正確に秤量し、実験室用ブレンダーで均質化した。サンプルを抽出管に移し、抽出液（0.2%ギ酸を含む80%アセトン溶液）20mlと混合した。抽出はオービタルシェーカーで室温で1時間行った。その後、サンプルを遠心分離（6,000 xg）し、上澄み液を除去し、固形残渣は同条件で2回目の抽出に供した。両方の上澄み液を合わせ、適切に希釈した後、抗酸化活性および総ポリフェノールの測定に使用した。 |
| 2.4.ORACアッセイ |
| ORAC法は、2,2'-アゾビス[2-メチルプロピオンアミジン]二塩酸塩を37℃で二塩酸塩に曝露することで誘発されるペルオキシルラジカルに対する抗酸化物質消去活性を測定する。蛍光プローブとしてフルオレセイン（FL）を用いる（Ou et al., 2001）。フルオレセインの蛍光消失は、ペルオキシルラジカルとの反応による損傷の程度を示す。抗酸化物質の保護効果は、蛍光減衰曲線下面積を、抗酸化物質を含まないブランクの面積と比較することで測定する。1 OR AC単位は、濃度1 μmol/lのトロロックス溶液によって得られる正味の保護面積に割り当てられた。結果は、生体重1グラムあたりのμmolトロロックス当量（TE）として表した。Denev et al., (2010)は、本研究で使用した詳細な実験手順について述べている。 |
| OR AC分析は、FLUOstar Galaxyプレートリーダー（BMG LABTE CH、オフェンブルク、ドイツ）を用いて実施しました。励起波長485 nm、蛍光波長520 nmを使用しました。 |
| 2.5.総ポリフェノール分析 |
| 総ポリフェノールは、Singleton and Rossi (1965)の方法に従い、Folin-Ciocalteu試薬を用いて測定した。結果は、生重量100gあたりの没食子酸当量（GAE）として表した。 |
| 2.6.統計 |
| 統計解析およびグラフ作成は、Microsoft Excel（Microsoft Corporation）を用いて実施しました。全ての実験は6回繰り返しました。データは平均値±標準偏差（SD）で表しました。 |
| 3.結果と考察 |
| 3.1.抗酸化活性順位 |
| 化合物、天然物、および生体液のin vitro抗酸化活性を評価する方法は複数存在します。これらの方法は、異なるメカニズムで作用する様々なラジカルの生成に依存しています。本研究では、酸化反応が完了するまでの阻害時間と阻害度を測定することで、抗酸化活性を独自かつ包括的に評価できるORAC法を採用しています(Ou et al., 2001)。ORAC法は、生理学的に最も重要なペルオキシラジカルに対するサンプルのラジカル消去活性を評価するため、生体サンプルに最も適した方法であることも明らかになっています(Huang et al., 2005; Prior et al., 2005)。ORAC法は他の方法よりも感度が高く、ポリフェノール含有量が非常に少ないサンプルでも抗酸化特性を示すことが明らかになっています(Ciz et al., 2010)。したがって、本研究では、ブルガリア産果実の抗酸化特性に関する最も包括的な研究である本研究において、抗酸化活性を調査するためにこのアッセイを選択しました。総抗酸化活性は、調査した果実間でかなり異なっていました（図1）。例えば、生重量ベースでは、エルダーベリーが最も高い抗酸化能（205.38 ± 15.24 μmol TE .g-1）を示し、次いでブライアー（201.14 ± 14.59 μmol TE .g-1）を示しました。カボチャ、スイカ、ハネデューメロンは、ORAC抗酸化活性が最も低く（それぞれ4.92 ± 0.47、3.80 ± 0.47、2.33 ± 0.12 μmol TE .g-1）、OR AC抗酸化活性は最も低くなりました。エルダーベリー、ブライアーベリー、サンザシの有益な特性は、古代から民族薬理学や伝統医学で広く利用されてきたため、ブルガリアの人々にはよく知られています。高い抗酸化作用を持つもう一つの果物、チョークベリーは北米原産で、約40年前にブルガリアに導入されました。今日では、産業用作物として栽培が成功しており、特に有益な薬用植物として認識されているため、注目に値します。様々な方法を用いて、様々な植物材料の抗酸化特性をランク付けしようとする論文は数多くあり（Velioglu et al. 1998; Pellegrini et al., 2003）、ORAC（Wang et al., 1996; Ou et al., 2002; Wu et al., 2004）もその一つです。これらの結果を他の発表データと比較すると、ブルガリア産の果物はそれぞれ異なる抗酸化特性を示すことがわかります。イチゴとブルーベリーの抗酸化物質濃度はそれぞれ47.2 μmol TE.g-1と98.8 μmol TE.g-1であり、これはWu et al. (2004) が同じ植物種について報告した結果よりそれぞれ18.5%と37%高い。一方、同じ著者らがラズベリーについて報告した結果は、本研究の結果より26%高い。植物における生理活性物質の蓄積は、栽培品種、気候、施肥、灌漑、日照など、いくつかの遺伝的および環境的要因に左右される。Ou et al. (2002) は、品種、原産地、収穫時期によって、同じ植物種のサンプルであっても結果が異なることを報告している。したがって、ブルガリア国民が最も多く消費する地元の天然産物の抗酸化活性を評価することは特に重要である。本調査は、ブルガリア産原材料の抗酸化能に関するデータベース構築を目指す長期調査の一環です。このデータベース構築により、私たちの日常の食生活における抗酸化能に大きく寄与する成分が特定されます。文献では、同様のORACデータベースが、米国の一般的な食品（Wu et al., 2004）や南米の南アンデス地域で生産される果物（Speisky et al., 2012）について既に報告されています。 |
| 食事由来の抗酸化物質の必要量を定量化する最初の試みの一つとして、Priorら（2007）は、ブルーベリー、ミックスグレープ、キウイフルーツなどの特定のベリー類や果物の摂取が食後ORAC血漿抗酸化能の上昇と関連し、抗酸化物質を含まない主要栄養素のエネルギー源の摂取が血漿抗酸化能の低下と関連していることを実証しました。著者らは、食事のエネルギー摂取量に応じて、ヒトの1日の抗酸化物質必要量を満たすには5000～15000μmolのトロロックス当量（TE）が必要であると推定しました。したがって、本研究のような比較研究は、研究の観点からだけでなく、消費者や栄養士にとっても興味深いものです。得られた結果は、医療専門家が健康的な食事の一部として抗酸化活性の高い果物の摂取を促進するための優れたツールとなります。例えば、エルダーベリーまたはブライアーベリーを25～75g、またはチョークベリーを30～90g摂取するだけで、1日に必要な抗酸化ユニットを摂取できます。一方、ハニーデューメロンを約2170～6500g摂取すれば、同量のOR ACユニットを摂取できます。 |
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| 図1. 果物の抗酸化活性（ORAC）。データは平均±SDとして表し、n=6 |
| 3.2.ポリフェノール含有量とORAC抗酸化活性の相関関係 |
| Priorら（1998）が報告しているように、植物材料の抗酸化能に関与する主要な植物化学物質は、おそらくポリフェノール、特にフラボノイドです。フラボノイドは植物の二次代謝産物として知られており、その生合成と含有量は、場所、気象条件、成熟度、品種、貯蔵条件、加工など、多くの要因の影響を受けます（Ayala-Zavalaら、2004）。表1は、調査対象材料のポリフェノール含有量と乾燥物含有量をまとめたものです。総ポリフェノール含有量とORAC抗酸化活性の関係は図2に示されています。いくつかの例外を除き、これら2つの要素の間には良好な線形相関が認められ、回帰係数R2 = 0.899となっています。例外としてエルダーベリーが挙げられます。エルダーベリーのポリフェノール含有量はサンザシと同等ですが、抗酸化能はサンザシよりも高くなっています。この相違は、試験対象となった果実のポリフェノール組成の違いによって説明できます。個々のフラボノイドの抗酸化能は大きく異なるためです(Ou et al., 2002)。 |
| 表1 ブルガリア産果物のポリフェノール含有量 |
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| 図2. 果物の総ポリフェノール量とORAC抗酸化活性の相関 |
| 4.結論 |
| 要約すると、ブルガリア産果物の抗酸化特性に関する最も包括的な研究において、26種類の果物のORAC抗酸化活性と総ポリフェノール含有量が測定されました。調査対象となった果物の総ポリフェノール含有量とORAC抗酸化活性の間には良好な直線関係が認められました。選定されたブルガリア産果物の抗酸化活性に関する結果は、医療専門家が健康的な食生活の一部として抗酸化活性の高い果物の摂取を促進するための優れたツールとなります。このような情報は、医師や栄養士だけでなく、天然抗酸化物質を豊富に含む果物機能性食品の開発に携わる食品科学者や技術者にとっても有用です。本研究の結果は、食品中の抗酸化活性に関する国家データベースを充実させ、私たちの日常の食生活における抗酸化能に大きく寄与する因子の特定に役立つでしょう。 |
参考文献（本文中の文献No.は原論文の文献No.と一致していますので、下記の論文名をクリックして、原論文に記載されている文献を参考にしてください） |
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この文献は、Bulgarian Journal of Agricultural Science, 19 (No 1) 2013, 22-27に掲載されたAntioxidant activity and polyphenol content of Bulgarian fruits.を日本語に訳したものです。タイトルをクリックして原文を読むことが出来ます。 |
