(57)【要約】      （修正有）【課題】屋外で容易に紫外線や可視光医などの太陽光の受光量の積算量を容易に測定可能であり、かつ簡単な構造を有し、生産が容易な太陽光受光量測定装置が求められている。簡易な太陽光受光量測定装置は、身に付けるのに適しており、野外で活動する場合に、太陽光受光量の積算量が容易に判別でき、太陽光からの退避や防御手段の目安にすることができる。【解決手段】深紅色で色の変化が容易に識別でき、太陽光での分解や空気の中の酸素による分解が起こりにくい、アスタキサンチンなどのカロテノイドを太陽光の受光量測定剤として用いる。また、この受光量測定剤を支持体に担持・塗布した太陽光受光量測定装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カロテノイドを有効成分とすることを特徴とする太陽光受光量測定剤。
【請求項２】
ａ＊値が０以上のカロテノイドである請求項１に記載の太陽光受光量測定剤。
【請求項３】
カロテノイドがアスタキサンチンである請求項１〜２のいずれかに１項に記載の太陽光受光量測定剤。
【請求項４】
太陽光の受光量に応じて変色又は退色するカロテノイドを用いることを特徴とする太陽光受光量の測定方法。
【請求項５】
ａ＊値が０以上のカロテノイドである請求項４に記載の測定方法。
【請求項６】
カロテノイドがアスタキサンチンである請求項４〜５のいずれかに１項に記載の測定方法。
【請求項７】
カロテノイドを吸着又は担持させた部材を太陽光の受光部分として備えることを特徴とする簡易太陽光受光量測定装置。
【請求項８】
ａ＊値が０以上のカロテノイドである請求項７に記載の簡易太陽光受光量測定装置。
【請求項９】
カロテノイドがアスタキサンチンである請求項７〜８のいずれか１項に記載の簡易太陽光受光量測定装置。
【請求項１０】
紫外線防御指数又はＵＶ−Ａ防御指数、並びに太陽光受光量に対する危険度合いを表示する部分を備える請求項７〜９のいずれか１項に記載の簡易太陽光受光量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスタキサンチンなどのカロテノイドを有効成分とする太陽光受光量測定剤、その太陽光受光量測定剤を用いた太陽光受光量の測定方法、及びその太陽光受光量測定剤を用いた簡易太陽光受光量測定装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光は、紫外線、可視光及び赤外線からなる。ＵＶＡやＵＶＢなどの紫外線は、肌のしみや老化などの原因となっている。そのため、紫外線対策として、日傘、肌の露出防止用衣類、ＵＶカット化粧品の使用が行われている。ＵＶカット化粧品は、肌へ塗布するため、経時的なＵＶ吸収剤の劣化や化粧品の剥離などのため、ある程度の時間が経過すると再び肌へ塗布する必要がある。
【０００３】
紫外線は視認することはできないため、これまで紫外線照射の積算量を測定するためには、電気的な紫外線検出装置や紫外線領域で反応する化学剤（色素）を用いた紫外線表示器が用いられてきた。
色素を用いた紫外線表示器としては、３００〜３６０ｎｍの波長により退色する藻抽出色素を担持した簡易紫外線受光量測定装置（特許文献１）、カード型の紫外線測定器具（特許文献２）、市街繊維依る受光部と紫外線の強度が計測できるスケールを備えた紫外線測定器具（特許文献３）が知られている。
【０００４】
近年、２９０〜３９０ｎｍの紫外線以外の他に、３９０ｎｍ以上の可視光も肌への損傷が指摘されている。また、可視光が肌へ照射されると肌温が上昇し発汗することにより、肌に塗布したＵＶカットなどの化粧品の効果を低下させる。紫外線に合わせて可視光領域も測定可能な受光量測定装置が求められている。
【０００５】
色素の変化・退色を用いた色素による表示方式を用いることによって、携帯可能な簡易な太陽光受光量測定装置とすることができる。色素としては、（１）紫外線と可視光領域の両方で色素の変化・退色を生じること、（２）開始時の色が濃いこと、色の濃度変化が大きく識別しやすいこと、（３）紫外線受光剤を必要としないことの３要件を満たすことが必要であり、これらを満たす色素は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ８９／１２２１８号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−１３９６０９号公報
【特許文献３】特開２００６−７１５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紫外線や可視光を含む太陽光の受光量を測定可能であり、ヒトの目視により容易に受光量が判別可能な太陽光受光量測定剤、及び携帯容易な簡易太陽光受光量測定剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、食品用色素として用いられているアスタキサンチンなどのカロテノイド類のうち濃い赤色色素が、３００ｎｍ以下の紫外線領域や５３５〜６９５ｎｍの可視光領域により変色し、かつ優れた識別性を有することを見出した。
【発明の効果】
【０００９】
アスタキサンチンなどのカロテノイド類のうち濃い赤色色素を太陽光の照射光量測定剤として用いる簡易太陽光受光量測定器は、サイズが小さく運搬や携帯性に優れており容易に太陽光の受光量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】日陰でアスタキサンチンの濃度によるａ＊値の経時変化を示した図
【図２】携帯電話などに紐で付ける本発明の太陽光受光量測定装置の例を示した図
【図３】シート型の本発明の太陽光受光量測定装置の例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、カロテノイドを照射光量測定剤の有効成分とする。カロテノイドの中で特に、赤色色素が強いものはヒトが変化を確認しやすく、また使用量を少なくすることができ好適である。赤色が強いとは、Ｌａｂ色空間でのａ＊値が０以上の値のものを指す。カロテノイドとは、例えば、β−カロテン、ルテイン、リコペン、カプサンチン、フコキサンチン、クリプトキサンチン、カンタキサンチン、ゼアキサンチン、アスタキサンチン、ゼアキサンチンなどであり、好ましくは深い紅色のアスタキサンチンである。これらのカロテノイドは任意の色調を得るため２種以上用いてもよい。
【００１２】
また、アスタキサンチンは、ビタミンＥの約１０００倍の抗酸化能力をもち、通常入手可能なカロテノイドの中では最も抗酸化能力が高い。一般に抗酸化能力が高い物質は自己が酸化されるために、安定性の面で問題がある。しかし、アスタキサンチンは高い抗酸化能力を有するにもかかわらず、カロテノイドの中で酸素や光に対する安定が高いことを見出した。
【００１３】
カロテノイドは、植物、動物、微生物などの天然物から抽出されたものや化学合成品を用いることができる。天然物からの物質を抽出物は、その原料種類、産地及び製造方法は特に限定されない。天然物からの抽出物は通常市販されており、容易に入手できる。
【００１４】
本発明のカロテノイドのうち、水酸基を有するキサントフィルはモノエステル体及び／又はジエステル体を形成する。本発明の記載で特に記載がない場合、キサントフィルはキサントフィル及び／又はそのエステル体を含む。さらに、キサントフィルのエステルにはモノエステル体及び／又はジエステル体を含む。
【００１５】
本発明のキサントフィルとしては、キサントフィルの遊離体、モノエステル体、ジエステル体の少なくとも一種を用いることができる。ジエステル体は２つの水酸基がエステル結合により保護されているため化学的及び物理的に遊離体やモノエステル体よりも安定性が高く、酸化分解されにくい。しかし、腸内で酵素により、又は生体中に取り込まれると生体内酵素により速やかにキサントフィルに加水分解され、効果を示すものと考えられている。
【００１６】
キサントフィルのモノエステルとしては、低級又は高級飽和脂肪酸、あるいは低級又は高級不飽和脂肪酸によりエステル化されたエステル類をあげることができる。前記低級又は高級飽和脂肪酸、あるいは低級又は高級不飽和脂肪酸の具体例としては、酢酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン酸、へブタデカン酸、エライジン酸、リシノール酸、ベトロセリン酸、バクセン酸、エレオステアリン酸、プニシン酸、リカン酸、パリナリン酸、ガドール酸、５−エイコセン酸、５−ドコセン酸、セトール酸、エルシン酸、５、１３−ドコサジエン酸、セラコール酸、デセン酸、ステリング酸、ドデセン酸、オレイン酸、ステアリン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸などをあげることができる。また、キサントフィルのジエステルとしては前記脂肪酸からなる群から選択される同一又は異種の脂肪酸によりエステル化されたジエステル類をあげることができる。
【００１７】
さらに、キサントフィルのモノエステルとしては、グリシン、アラニンなどのアミノ酸；酢酸、クエン酸などの一価又は多価カルボン酸；リン酸、硫酸などの無機酸；グルコシドなどの糖；グリセロ糖脂肪酸、スフィンゴ糖脂肪酸などの糖脂肪酸；グリセロ脂肪酸などの脂肪酸；グリセロリン酸などによりエステル化されたモノエステル類をあげることができる。なお、考えられ得る場合は前記モノエステル類の塩も含む。脂肪酸の誘導体としては、上記脂肪酸のリン脂質型、アルコール型、エーテル型、ショ糖エステル型、ポリグリセリンエステル型があげられる。
【００１８】
キサントフィルのジエステルとしては、前記低級飽和脂肪酸、高級飽和脂肪酸、低級不飽和脂肪酸、高級不飽和脂肪酸、アミノ酸、一価又は多価カルボン酸、無機酸、糖、糖脂肪酸、脂肪酸及びグリセロリン酸からなる群から選択される同一又は異種の酸によりエステル化されたジエステル類をあげることができる。なお、考えられ得る場合は前記ジエステル類の塩も含む。グリセロリン酸のジエステルとしては、グリセロリン酸の飽和脂肪酸エステル類、又は高級不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸又は飽和脂肪酸から選択される脂肪酸類を含有するグリセロリン酸エステル類などをあげることができる。
【００１９】
アスタキサンチンは、天然物由来のもの又は合成により得られるものを意味する。天然物由来のものとしては、例えば、ヘマトコッカスなどの微細藻類、ファフィアなどの酵母類、エビ、オキアミ、カニなどの甲殻類の甲殻、イカ、タコなどの頭足類の内臓、種々の魚介類の皮やヒレ、ナツザキフクジュソウなどのAdonis属植物の花弁、Paracoccus sp. N81106、Brevundimonas sp. SD212、Erythrobacter sp. PC6などのα−プロテオバクテリア類、Gordonia sp. KANMONKAZ-1129などの放線菌、Schizochytriuym sp. KH105などのラビリンチュラ類（特にヤブレツボカビ科）やアスタキサンチン産生遺伝子組み換え生物体などから得られるものをあげることができる。夾雑物の除去のしやすさやアスタキサンチンの生産性から、ヘマトコッカス藻、ファフィア酵母及び細菌類のアスタキサンチン含有抽出物が好ましく、抽出方法としてはアセトン、エタノール及び超臨界（亜臨界含む）二酸化炭素などの有機溶媒が好ましい。
【００２０】
本発明のカロテノイドは、固体支持体に吸着・塗布又は溶媒に溶解させたあと固体支持体に吸着・塗布させて用いる。支持体としては例えば、紙、濾紙、フイルター、繊維、織布、不織布、植物組織、植物器官、天然高分子、合成高分子、樹脂、油脂、シリカゲル、アルミナ、ガラス、チタン、金属、セラミクス、プラスチツク類等があげられ、中でも紙、濾紙、フイルター、繊維、織布、不織布、シリカゲル、セラミクス及びプラスチツク類が好ましい。
【００２１】
カロテノイドを溶解させる溶媒としては、食品や医薬品に許容される溶媒であればよく、エキセメスタンが溶解する溶媒、例えば、エタノール、メタノール、２−プロパノール、アセトン、２−ブタノン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン、１，４−ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸、蟻酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、水などの留去可能な溶媒や、前述のキサントフィルのエステルとなる脂肪酸又はそれらのグリセリンエステルである。特に炭素数８〜１０が中鎖脂肪酸トリグリセリド、炭素数が１６〜１８の調査脂肪酸トリグリセリドが好ましい。
【００２２】
カロテノイドをこれらの固体支持体に吸着・担持させる方法としては、含浸、濾過、浸漬、接着、塗布、コーテイング、印刷、吹付け、封入、重合、キヤステイング等の通常の任意の方法を用いることができる。例えば、カロテノイドを前述の留去可能な溶媒に溶解又は懸濁させた後、体支持体に吸着・塗布し、溶媒を除去する。
【００２３】
また、前記の如き色材をゼリー、寒天、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂と混合、混練し、得られる混合物をフイルム状、シート状、ビーズ状、カプセル状、ボタン状、人形状、装飾品状などの任意所望の形状に成形することができ、中でもフイルム状及びシート状に成形するのが好ましい。
【００２４】
本発明の太陽光受光量測定剤には、カロテノイド安定性を向上し、退色時間を遅くするために抗酸化剤を添加することができる。抗酸化剤としては、通常市販の用いることができ、例えば、クエン酸、クエン酸誘導体、ビタミンＣ、ビタミンＣ誘導体、リコペン、ビタミンＡ、カロテノイド類、ビタミンＢ、ビタミンＢ誘導体、フラボノイド類、ポリフェノール類、グルタチオン、セレン、チオ硫酸ナトリウム、ビタミンＥ、ビタミンＥ誘導体、スーパーオキサイドディスムターゼ（ＳＯＤ）、グルタチオンペルオキシダーゼ、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ、グルタチオン還元酵素、カタラーゼ、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ、及びこれらの混合物等があげられる。
【００２５】
本発明の太陽光受光量測定剤には、退色時間を早くするために、光活性剤を添加することがでる。光活性剤としては、例えば、四臭化炭素、四塩化炭素、ヘキサクロルエタン、ペンタブロモエタン、ｐ − ニトロベンゾトリブロマイド、ブロモトリクロロメタン、ヘキサブロモエタン、ベンゾトリクロライド、ヨードホルム、テトラクロロテトラヒドロナフタレン、クロラール、ブロマール、1 , 1 , 1− トリブロモ− ２ − メチル− ２ − プロパノール、1 , 1 , 2 , 2− テトラブロモエタン、2 , 2 , 2− トリブロモエタノール、トリクロロアセトアミド、1 , 1 , 1− トリクロロ− ジメチル− ２ − プロパノールなどがあげられる。
【００２６】
本発明のカロテノイドは、２００〜３００ｎｍの紫外線、５３５〜６９５ｎｍの可視光によって直接的に直鎖部分の分子構造が破壊、又は光によって生じた活性酸素によって直鎖部分の分子構造が破壊されることによって、退色を生じる。
【００２７】
本発明のカロテノイドの溶媒希釈濃度、支持担体の吸着面積を調節することによって、特に光活性剤や変色剤を添加することなく、所望の太陽光の受光量によって、カロテノイドの退色を調節することができる。しかし、抗酸化剤などの安定剤、光活性剤、変色剤を添加することによって、太陽光の受光量によるカロテノイドの退色をより詳細に調節することができる。
【００２８】
カロテノイドの支持体への担持量としては、例えば、真夏で太陽光散乱光の照射の場合、アスタキサンチンの１μｇ／ｃｍ２で４時間、アスタキサンチンの２μｇ／ｃｍ２で８時間で退色する。
【００２９】
太陽光受光量測定剤の退色の色変化又は、太陽光受光量測定剤の調整による退色時間の違いから、太陽光受光量を簡易に測定することができる。
【００３０】
本発明でのＬａｂ色空間は、ＣＩＥ  Ｌａ＊＊ｂ＊であり、通常の行われている色空間の算定方法で算出することができる。算出方法としては、試料と色見票を写真撮影し、その写真データの色調を色見票に基づいて調整し、ＲＢＧ座標からＬａ＊＊ｂ＊座標に変化する。
【００３１】
本発明の太陽光受光量測定装置は、本発明の太陽光受光量測定剤を用い、その用途に応じて適当な形態に加工して用いることができる。本発明の測定装置は、人体の適当な部位に取付けて人が日光浴中に受ける紫外線の量を検知し、それによって過度の日光浴を回避することや皮膚の紫外線防止剤を塗布する目安に利用することができる。
【００３２】
本発明の測定装置はそれ自体既知の方法で人体に装着しやすい形態に加工することができる。本発明の測定装置の形態としては、例えば、シール、ワッペン、レッテル、指輪、ブレスレッド、時計、ネックレス、ペンダント、ブローチ、ボタン、テープ、ヘアバンド、サンバイザー、サングラス、帽子、髪飾り、ベルト、おもちゃ、マスコット、置物、日傘、敷物、小物入、バッグ、タオル、表示板、衣類など多様な形態に加工することができる。
【００３３】
本発明の測定装置の測定剤を固体支持部分、すなわち受光部の形状は任意の形状をとることができ、円形、だ円形、多角形、四角形、長方形、三角形、記号形、文字形、星形、絵柄形などの種々の形状にすることができ、また受光面は平面に限らず、球形、半球形、ドーム形、カマボコ形、円錐形、角錐形、凹形などの立体構造をとることができる。
【００３４】
受光部に到達する紫外線や可視光などの太陽光の量を制御するために、該部分前面に各種の紫外線透過量調節フイルター、減光フイルター、着色フイルター、偏光フイルター、ネットなどを１種以上組み合わせて使用することもできる。
【００３５】
本発明の測定装置の形状を具体的に説明する。図２は１ヶ所の太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）を備えた装置であり、携帯電話、腕時計、ポケットなど紐で取り付ける形状の測定装置を示す。装置の基材１に、１ヶ所の太陽光受光量測定剤を吸着・塗布した太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）２、及び太陽光受光量測定剤の退色の度合いを示したゲージ４、紐を通す穴６を備え、太陽光受光量測定剤の退色をわかりやすくするために、退色の度合いに相当するＳＰＦ換算値５と太陽光による危険度合いを認知させる表示５を共に併記する。
【００３６】
図３は複数箇所の太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）を備えその退色が完了した時点で現在の受光量を測定するタイプの装置であり、シート状の形状の測定装置を示す。装置の基材１１に、複数箇所の太陽光受光量測定剤を吸着・塗布した太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）１２、及び太陽光受光量測定剤の退色の度合いを示したゲージ４を備え、太陽光受光量測定剤の退色をわかりやすくするために、退色の度合いに相当するＳＰＦ換算値１３と太陽光による危険度合いを認知させる表示１４を共に併記する。本タイプでは、太陽光受光量測定剤の退色の終点を調節するため、前述の退色時間を延長する方法を用いる。
【実施例】
【００３７】
本発明をさらに詳細に説明にするために以下に実施例をあげるが、本発明がこの実施例のみに限定されない。
【００３８】
［太陽光による濃度の影響試験］
アスタキサンチン（富士化学工業（株）製、アスタリール５０Ｆ）をアセトンに溶解して所望の濃度に調整し、濾紙に滴下して浸透し、１０分放置してアセトンを乾燥させた。
その濾紙を直射日光が当たらない日陰に置き、経時的に色調を測定した。
所定時間毎に画像補整用カラーチャート（キャスマッチ、（株）ベアーメデック）とともに写真撮影した。その写真をキャスマッチの仕様書に従って、画像補整を行ったのち、ＲＧＢ値をＬａ＊＊ｂ＊値に変換した。
【００３９】
［表１］
2014052323.tif 000003
【００４０】
ａ＊値が０近辺になる時間が退色の終点であり、アスタキサンチンの濃度依存的に退色に要する時間が長い。単位面積当たりの濃度を調節することによって、退色時間を調節することができる。
【００４１】
［ＵＶ−Ｂ光の除去による退色試験］
前述の「太陽光による濃度の影響試験」と同様の手法で各種カロテノイドの退色変化を測定した。ＵＶ−Ｂ光遮断は、２００〜３００ｎｍのＵＶ−Ｂ光を遮断するフィルムで太陽光を遮蔽した。濾紙をアセトンで洗ってアスタキサンチンを抽出し吸光度計でアスタキサンチン量を測定した。アスタキサンチン残存量は、開始時のアスタキサンチン量を底として算出した。
試料のアスタキサンチンは、純品はアスタキサンチンのフリー体（シグマ社製）、ヘマトコッカス藻抽出由来のヘマトコッカス藻から抽出したアスタキサンチンに炭素数８〜１０の中鎖脂肪酸グリセリドを添加したものを用いた。
【００４２】
［表２］
2014052323.tif 000004
【００４３】
［表３］
2014052323.tif 000005
【００４４】
２００〜３００ｎｍのＵＶ−Ｂを遮断することによって、アスタキサンチンの退色を抑制し、アスタキサンチンは３００〜３６０ｎｍのＵＶ−Ａ領域では分解しないことがわかる。ＵＶ−Ｂの遮蔽することによって、アスタキサンチンの退色時間を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・簡易太陽受光量測定装置の基材
２・・・太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）
３・・・危険・安産などの表示
４・・・太陽光受光量測定剤の退色色
５・・・ＳＰＦ換算値
６・・・紐を通す穴
１１・・・簡易太陽受光量測定装置の基材
１２・・・太陽光受光量測定剤の支持部分（受光部分）
１３・・・危険・安全などの表示
１４・・・ＳＰＦ換算値
【図１】
2014052323.tif 000006
【図２】
2014052323.tif 000007
【図３】
2014052323.tif 000008