(57)【要約】【課題】骨粗鬆症予防および改善をするために、骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有するしょうがの抽出物を有効成分とする骨代謝改善組成物を提供する。【解決手段】高速液体クロマトグラフィーで同定されるしょうがの辛み成分である６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含むしょうがの抽出物を有効成分とする骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有するとともに、しょうがの香気を有する人体に安全な骨代謝改善組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
しょうがの抽出物を有効成分とする骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有する骨代謝改善組成物。
【請求項２】
前記抽出物が６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含むしょうが油であることを特徴とする請求項１記載の骨代謝改善組成物。
【請求項３】
前記しょうが油がヘキサン抽出物であることを特徴とする請求項２記載の骨代謝改善組成物。
【請求項４】
前記しょうが油が超臨界抽出物であることを特徴とする請求項２記載の骨代謝改善組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は骨代謝改善組成物に関し、特にしょうがから抽出される骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有する骨代謝改善組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨粗鬆症の罹患者は日本国内で１０００万人以上になり、社会的に大きな影響をもたらす問題となっている。人体における骨組織では、絶えず骨形成と骨吸収がなされており、加齢等の原因で骨形成と骨吸収とのバランスが崩れて骨吸収が優勢になり、この状態が長期間続くと骨量が減少して、骨強度の低下によって、骨折のリスクが高くなる骨の障害として定義される骨粗鬆症に至る。骨吸収は破骨細胞によって行なわれ、破骨細胞の分化および活性化が顕著であるほど、骨吸収率は高くなる。一方、骨形成は骨芽細胞によって行なわれ、骨芽細胞の分化および活性化が顕著であるほど、骨形成率は高くなる。そのため、骨形成率を高める骨形成促進作用を有する一方、骨吸収率を減少させる骨吸収抑制作用を有する組成物が得られれば、骨粗鬆症に有効である。
【０００３】
骨粗鬆症抑制に有効な成分として、哺乳動物の骨、皮部分や魚類の骨、皮、鱗部分などから得ることができるコラーゲンを酵素処理して得られるＨｙｐ−Ｇｌｙの構造を有するジペプチドを必須のジペプチドとして含有するコラーゲンペプチドが知られている（特許文献１）。しかし、コラーゲンペプチドは骨形成促進作用を有するが骨吸収抑制作用を有しない。
また、骨粗鬆症予防、改善用組成物として、温州ミカンの果実、果皮および、じょうのう膜の溶媒抽出物が知られている（特許文献２）。
【０００４】
しょうが（生姜）は、インド原産の多年生草本であり、その根茎は、辛味成分であるジンゲロール、ショウガオールおよびジンゲロン、芳香成分であるジンギベレン、リナロール、シトラールおよびシオネールを含み、世界中で香辛料および民間薬として広く用いられている。特に、アジアでは生食や漬物用、またカレー粉の原料として用いられ、西洋とアラブ諸国では、乾燥品が調理用やパン・菓子等に用いられる。漢方では生姜（ショウキョウ）と呼ばれ、新陳代謝機能向上の効能があるとされ、嘔吐、鎮痛、食欲増進等に用いられる。
【０００５】
国内では、国内生産量の３３％を占めている高知県が最大のしょうが生産地である。収穫されたしょうがは、青果用として低温で保存されて市場に供給される一方、加工用として搾汁されて搾汁液は飲料などに利用されている。この搾汁後の搾り滓は廃棄処分されている未利用資源である。
【０００６】
しょうがの根茎をそのまま或いは乾燥した後に適当な大きさに切断したり、粉砕加工したりしたものを抽出して得られる抽出エキスの他、さらに分離精製して得られる活性の高い画分（成分）が、ＲＤＨ１２遺伝子および／またはＰＥＤＦ遺伝子の発現増強作用を有し、これら各遺伝子の発現が増強されることによってＲＤＨ１２タンパク質および／またはＰＥＤＦタンパク質の発現亢進、および機能亢進或いは分泌促進が起こり、疲れ目；網膜機能低下；老視、白内障、緑内障、加齢性黄斑変性等を始めとする加齢に伴う視機能の低下；白内障、緑内障、糖尿病網膜症、加齢性黄斑変性等疾病に伴う視機能の低下等の全般な視機能低下を予防および／または改善できることが知られている（特許文献３）。
また、インドネシア産のショウガ科植物のジャワショウガの固形物または抽出物が神経細胞突起伸展作用および神経細胞死保護による脳虚血、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病などの神経性疾患の予防および／または治療に有効な置換シクロヘキセン成分を含有することが知られている（特許文献４）。
また、Ｍａｎｇｏ Ｇｉｎｇｅｒとして通常知られている（しょうが科の）Ｃｕｒｃｕｍａ ａｍａｄａ の抽出物は、身体が或る物質（抗原）への強調された免疫応答に反応する変化された反応性の状態として定義される、過敏症反応を有意義に抑制することが知られている（特許文献５）。
しかしながら、これらしょうがの抽出物が骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有することは知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０６００３
【特許文献２】特開２００６−８３１５１
【特許文献３】特開２０１０−３７２５５
【特許文献４】特開２０１０−９００５３
【特許文献５】特表２００２−５００２０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、骨粗鬆症予防および改善をするために、骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有する骨代謝改善組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有する組成物の探索を実施した結果、しょうが抽出物が従来知られていなかった骨形成促進効果を有すると同時にコラーゲンペプチドにはみられない骨吸収抑制効果を有することを見出した。本発明はこのような知見に基づくものである。
【００１０】
本発明の骨代謝改善組成物は、しょうがの抽出物を有効成分とする骨形成促進作用および骨吸収抑制作用を有することを特徴とする。
また、上記しょうがの抽出物が６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含むしょうが油であることを特徴とする。特にこのしょうが油がヘキサン抽出物、または超臨界抽出物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の骨代謝改善組成物は、食用となるしょうがの抽出物であるので、人体に安全であり、また、骨形成促進作用と同時に骨吸収抑制作用を有するので、骨粗鬆症の改善に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】しょうがのノルマルヘキサン抽出物のＨＰＬＣである。
【図２】しょうがの各種溶媒抽出物のＨＰＬＣである。
【図３】しょうがの超臨界ＣＯ2抽出物、揮発分のＨＰＬＣである。
【図４】ＡＲ染色領域の定量結果を示す図である。
【図５】ＡＲ染色図である。
【図６】未分化破骨細胞数の結果を示す図である。
【図７】破骨細胞分化程度毎の細胞割合を示す図である。
【図８】ＴＲＡＰ染色像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に使用できるしょうがは、熱帯アジアを原産とするショウガ科の多年草であるしょうが（Zingiber officinale）の根茎が使用できる。
抽出物を得るための原料としては、生鮮しょうが、乾燥しょうが、およびこれらの加工品が挙げられる。例えば、飲料などに利用するための搾汁液を搾汁された搾り滓を好ましく利用できる。特にこの搾り滓は未利用資源として廃棄されていたものであり、その有効利用が図れる。
【００１４】
抽出方法としては、有機溶媒抽出、有機溶媒と水との混合溶媒抽出、超臨界抽出が挙げられる。有機溶媒としては、亜酸化窒素、アセトン、エタノール、エチルメチルケトン、グリセリン、酢酸エチル、酢酸メチル、ジエチルエーテル、シクロヘキサン、ジクロロメタン、食用油脂、１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１，２−トリクロロエテン、二酸化炭素、１−ブタノール、２−ブタノール、ブタン、１−プロパノール、２−プロパノール、プロパン、プロピレングリコール、ノルマルヘキサン、水、メタノール等が挙げられる。これらの中で抽出溶媒として食品製造への使用が認められているノルマルヘキサンがしょうが搾り滓から後述する低温抽出に用いる溶媒として好ましい。なお、超臨界抽出の溶媒としてはＣＯ2を例示できる。
【００１５】
抽出物を得るためのしょうが原料の形態と、抽出溶媒との関係について検討した。
しょうが原料として、（１）収穫されて青果として食用に供されるしょうがの破砕物（含水率約９０質量％）、（２）搾汁液を搾汁されたしょうがの搾り滓（含水率約７５質量％）、（３）しょうが粉末を製造するために乾燥されたしょうが（含水率約１０質量％）を準備した。
抽出溶媒はノルマルヘキサンを用いた。また、乾燥しょうがについては、抽出溶媒としてアセトン、エタノールを用いた。
原料を−１５℃で１５分間各溶媒に浸漬した。抽出物を含む溶媒より、溶媒を除去して油状抽出物であるしょうが油を得た。このしょうが油の成分を高速液体クロマトグラフィー（以下、高速液体クロマトグラムを含めて、ＨＰＬＣという）を用いて分析した。ＨＰＬＣの測定条件は、カラムがＷａｋｏｓｉｌ ｌｌ−５Ｃ１８  φ４．６×２５０ｍｍであり、移動相が含水アセトニトリルであり、３０質量％アセトニトリルから９０質量％アセトニトリルグラジエント（０−２０分）＋９０質量％アセトニトリル（２０−４０分）であり、検出器は２２８ｎｍの紫外吸光度検出器を用いた。
結果を図１〜図３に示す。図１（ａ）は青果として食用に供されるしょうがノルマルヘキサン抽出物のＨＰＬＣであり、図１（ｂ）はしょうがの搾り滓ノルマルヘキサン抽出物のＨＰＬＣであり、図１（ｃ）は乾燥しょうがノルマルヘキサン抽出物のＨＰＬＣである。図２（ａ）は図１（ｃ）とは測定日を異にする乾燥しょうがノルマルヘキサン抽出物のＨＰＬＣであり、図２（ｂ）は乾燥しょうがエタノール抽出物のＨＰＬＣであり、図２（ｃ）は乾燥しょうがアセトン抽出物のＨＰＬＣである。図３（ａ）は図１（ｂ）に相当する図であり、図３（ｂ）は超臨界ＣＯ2抽出物のＨＰＬＣであり、図３（ｃ）はしょうがの搾り滓ノルマルヘキサン抽出物を水蒸気蒸留して得られた揮発分のＨＰＬＣである。なお、しょうがの超臨界ＣＯ2抽出物は乾燥しょうがを原料とした。
【００１６】
図１〜図３において、各ＨＰＬＣと同一の測定条件で測定した標準試料より、Ａで示すピークはしょうがに含まれる辛み成分の６−ジンゲロールであり、Ｃで示すピークは同じく辛み成分の６−ショウガオールであると同定された。また、Ｂで示される複数のピーク群は図３の結果よりしょうがに含まれる香り成分であると推定された。
【００１７】
図１の結果より、しょうがの搾り滓よりノルマルヘキサンを用いて抽出されたしょうが油は、収穫されて青果として食用に供される生のしょうがに含まれている辛み成分と香り成分との両方を含んでいることが分かった。また、乾燥しょうがのノルマルヘキサン抽出物は、生のしょうがに含まれるピークＢを含まないことが分かった。
図２の結果より、抽出溶媒を代えても、乾燥しょうがの抽出物は辛み成分は含んでいるが、ピークＢは含んでいないことが分かった。
図３の結果より、しょうがの搾り滓よりノルマルヘキサンを用いて抽出されたしょうが油を水蒸気蒸留して得られた揮発性成分は、Ｂで示される複数のピーク群が見られたが、辛み成分のピークＡおよびＣは見られなかった（図３（ｃ））。この揮発性成分はしょうがの香りがしたことから、このピークＢは香り成分であると考えられ、また、水蒸気蒸留して得られたしょうが油の揮発性成分には辛み成分の６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールが含まれていないことが分かった。超臨界ＣＯ2抽出物はピークＢを含まないが、辛み成分の６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含んでいる（図３（ｂ））。
【００１８】
本発明のしょうが抽出物を得るための原料としては、青果用しょうが、または、しょうがの搾り滓がしょうがに含まれる辛み成分および香り成分を含むため好ましく、特にしょうがの搾り滓は搾汁により含水率も低くなるので、より好ましい。しょうがの搾り滓は保存安定性を向上させるために、搾汁後は冷凍保存することが好ましい。
抽出溶媒としては辛み成分および香り成分を抽出しやすいノルマルヘキサンが好ましく、抽出は室温以下でノルマルヘキサンとしょうがの搾り滓とを接触させることで抽出できる。抽出後、溶媒を除去することでしょうが油が得られる。
このしょうが油は、比重が０．９４０〜０．９８０、屈折率が１．４９０〜１．５２０（２０℃）の褐色透明なしょうがの香りがする油溶性液体である。
【００１９】
一方、上述したように、骨吸収は破骨細胞によって、骨形成は骨芽細胞によってそれぞれ行なわれ、人体における骨組織が維持されている。
本発明のしょうが抽出物であるしょうが油が骨芽細胞の分化および活性化に顕著に寄与することが認められた。
マウス由来前駆骨芽様細胞ＭＣ３Ｔ３−Ｅ１を用いた骨芽細胞分化誘導系に、上記しょうが油を添加後、アリザリンレッド（ＡＲ）染色を実施し石灰化領域定量値を以下に示す方法で評価した。
評価方法
新生マウス頭蓋冠由来骨芽細胞様細胞（ＭＣ３Ｔ３−Ｅ１）を６ｗｅｌｌプレートに５×１０4ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌずつ播種し、３７℃、５体積％ＣＯ2存在下、１０質量％牛胎児血清（ＦＢＳ）を含むＭＥＭα培地で培養した。細胞がコンフルエントに達した後、被験試料を含む石灰化評価培地（ＭＥＭαにＦＢＳを２質量％、Ｌ−アスコルビン酸を５０μｇ／ｍｌ、β−グリセロリン酸ナトリウムを５ｍＭを含む培地）と交換した。２日または３日置きに同様の培地と交換した。２１〜２８日間継続培養した後、ＡＲ染色を実施し、染色領域を定量した。ＡＲ染色により石灰化領域が染色される。被験試料は上記しょうが油として、ノルマルヘキサン抽出物１０μｇ／ｍｌ、超臨界ＣＯ2抽出物１０μｇ／ｍｌ、ノルマルヘキサン抽出物を水蒸気蒸留して得られたしょうが油の揮発性成分５μｇ／ｍｌおよび不揮発成分５μｇ／ｍｌである。また、しょうが油に含まれる辛み成分である６−ジンゲロール、６−ショウガオール、およびその代謝生成物であるジンゲロンをそれぞれ被験試料とした。試験繰り返し数は３である。結果を図４に示す。また、ＡＲ染色像を図５に示す。
【００２０】
図４および図５に示すように、ノルマルヘキサン抽出物、超臨界ＣＯ2抽出物および不揮発成分は、ＡＲ染色領域がスチューデントのｔ検定において０．５％〜３％水準で有意差が認められ、石灰化領域がコントロール群と比較して明らかに増加した。また、コラーゲンペプチドは、起源原料および平均分子量の差異により結果は異なるが、１，０００μｇ／ｍｌ処理でＡＲ染色領域はcontrol群の１．２〜３．２倍程度であった。
以上の結果、しょうがの抽出物は、骨形成促進作用を有することが分かる。特に６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含むしょうが油は、骨形成促進作用が有意であった。６−ジンゲロールおよび６−ショウガオール単体、ならびに揮発成分は、図４に示すように、有意な骨形成促進作用が認められなかったことから、しょうがの抽出物であるしょうが油全体として、骨形成促進作用に寄与していると考えられる。
【００２１】
本発明のしょうが抽出物であるしょうが油は、破骨細胞分化抑制効果を示すことを以下の方法で評価した。
評価方法
マウスマクロファージ由来破骨前駆細胞（ＲＡＷ２６４．７）を２４ｗｅｌｌプレートに３×１０3ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌずつ播種し、３７℃、５体積％ＣＯ2存在下、１０質量％牛胎児血清（ＦＢＳ）を含むＭＥＭα培地で培養した。２４時間後、被験試料を添加し、更に２４時間培養した。次いで、被験試料を含む、分化誘導培地（ＭＥＭαにＦＢＳを１０質量％、ＲＡＮＫＬを１００ｎｇを含む培地）と交換した。２日置きに同様の培地と交換した。６日間継続培養した後、酒石酸耐性酸性ホスファターゼ（ＴＲＡＰ）染色を行なった。ＴＲＡＰ染色陽性でかつ細胞当たりの核の個数が３個以上の細胞を破骨細胞とし、未分化細胞数、および、細胞の成熟度（一細胞当たりの核個数）毎の割合を計測した。被験試料は上記しょうが油として、ノルマルヘキサン抽出物１０μｇ／ｍｌおよび同２０μｇ／ｍｌ、超臨界ＣＯ2抽出物１０μｇ／ｍｌおよび同２０μｇ／ｍｌである。試験繰り返し数は３である。
未分化細胞数の結果を図６に、細胞の成熟度を破骨細胞分化程度毎の細胞割合として図７に、ＴＲＡＰ染色像を図８にそれぞれ示す。
【００２２】
図６〜図８に示すように、ノルマルヘキサン抽出物および超臨界ＣＯ2抽出物の添加により、未分化の細胞数がｃｏｎｔｒｏｌ群と比較し顕著に増加した（図６）。また細胞融合が高度に進んだ成熟破骨細胞数が減少することが確認された（図７）。ＴＲＡＰ染色像においても、しょうが抽出物は、ｃｏｎｔｒｏｌ群に見られる大きな染色像はみられなかった（図８）。
以上の結果、しょうがの抽出物は、破骨細胞分化抑制効果を示すことが分かった。
しょうがの抽出物は、骨量を高める骨形成作用を促進する一方、骨量を減少させる骨吸収作用を抑制することが確認され、骨粗鬆症に有効であると考えられる。
【００２３】
本発明のしょうが油は、抽出された油溶性物質をそのまま用いることができる。また、適宜な溶媒に希釈して用いてもよく、さらに、粉末状としたり、ペースト状に調製できる。
本発明のしょうが油を骨粗鬆症予防および／または改善剤等の食品として用いる場合の形態としては、パン類、ケーキ類、麺類、菓子類、ゼリー類、冷凍食品、アイスクリーム類、乳製品、飲料などの各種食品等が挙げられる。
種々の形態の食品を調製するには、本発明のしょうが油を単独で、または他の食品材料や、溶剤、軟化剤、油、乳化剤、防腐剤、香科、安定剤、着色剤、酸化防止剤、保湿剤、増粘剤等を適宜組み合わせて用いることができる。なお、本発明のしょうが油は、６−ジンゲロールおよび６−ショウガオールを含むので、それ自体で防腐剤、酸化防止剤の役割を有している。
【実施例】
【００２４】
実施例
しょうがの搾り滓（含水率約７５質量％）６０ｋｇを−１０℃以下に冷凍し、この冷凍原料に体積で約２倍量のノルマルヘキサンを反応容器中で−５℃×１５分間接触させた。その後ノルマルヘキサンを回収し、遠心薄膜濃縮装置および減圧蒸留装置を用いて、室温以下の温度でノルマルヘキサンを除去した。得られたしょうが油は、しょうがをすりおろした後の爽やかな香気としょうが特有の辛み成分とを有する褐色透明な油溶性液体であった。上述したＨＰＬＣ試験の結果、６−ジンゲロール、６−ショウガオールおよび香気成分を含んでいることが分かった。
また、得られたしょうが油は、上記図４および図５に示すＡＲ染色領域定量結果より、既に報告があるコラーゲンペプチドより低い作用濃度で骨芽細胞に対して石灰化促進効果を有すると共に、上記図６〜図８に示す破骨細胞分化・成熟抑制効果検証の結果、破骨細胞分化抑制効果を有することが認められた。
さらに、得られたしょうが油は食品類の香料として使用した結果、しょうがの香気のする食品が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、しょうがの抽出物を有効成分とするので、人体に安全な骨代謝改善組成物として利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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