(57)【要約】【課題】アントシアニン含有馬鈴薯のアントシアニン色素抽含有抽出物よりなり、特に癌予防剤として有効なアポトーシス誘導作用を有する馬鈴薯アントシアニンに含まれるアポトーシス誘導物質を提供する。【解決手段】本発明の馬鈴薯アントシアニンに含まれるアポトーシス物質は、皮部・肉部にアントシアニン色素を含むＳｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　ｓｓｐ．　ａｎｄｉｇｅｎａ　Ｌ．やＳ．　ｐｈｕｒｅｊａ　Ｊｕｚ．　ｅｔ　Ｂｕｋ．のような普通栽培種の祖先種、又は異種栽培種、或いはそれらを基に交配育種し、色素濃度、耐病性、収量性等の実用形質改良を進めた品種から抽出したアントシアニン色素含有抽出物よりなる。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮部・肉部にアントシアニン色素を含むＳｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　ｓｓｐ．　ａｎｄｉｇｅｎａ　Ｌ．やＳ．　ｐｈｕｒｅｊａ　Ｊｕｚ．　ｅｔ　Ｂｕｋ．のような普通栽培種の祖先種、又は異種栽培種、或いはそれらを基に交配育種し、色素濃度、耐病性、収量性等の実用形質改良を進めた品種から抽出したアントシアニン色素含有抽出物よりなることを特徴とする馬鈴薯アントシアニンに含まれるアポトーシス誘導物質。
【請求項２】
請求項１に記載のアポトーシス誘導物質を含んでなることを特徴とする馬鈴薯食材。
【請求項３】
請求項１に記載のアポトーシス誘導物質を含んでなることを特徴とする馬鈴薯加工品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アントシアニン含有馬鈴薯のアントシアニン色素抽含有抽出物よりなり、特に癌予防剤として有効なアポトーシス誘導作用を有する馬鈴薯アントシアニンに含まれるアポトーシス誘導物質、馬鈴薯食材及び加工品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現庄、癌は死亡原因のトップの病気であり、その予防に対する人々の関心は極めて高い。そのため、日常的に取り入れることかできる癌予防のための方法が数多く提案されている。
近年、癌研究の分野では、アポトーシス、すなわち癌細胞自滅に関する研究が盛んになりつつある。アポトーシスは生物個体発生における組織・臓器の形成、生体の恒常性の維持と防御に重要な働きをしているだけでなく、多くの病気の発生に深い関係があることが解明されつつある。このアポトーシスによる細胞の制御作用の異常は、癌形成のひとつの原因であると考えられている。本来、死滅すべき細胞がアポトーシス、つまり細胞自滅を起こすことなく生き残ると、その細胞が様々な刺激を受けて染色体上に変異を重ね、最終的に癌細胞になるとされている。癌細胞は、アポトーシスの耐性機構を獲得して初めて増殖を可能にするのである。このことから、種々の遺伝子変異を伴う細胞の癌化の過程はアポトーシスに対する耐性獲得の過程に関係がある。
前述の癌予防のための方法としては、多種の飲食品が提案され、その中でも多くの既存の制癌剤が癌細胞のアポトーシス誘導作用を持っていることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存の制癌剤は極めて高価であるため、適当な使用量の設定や長期間の使用をすることが困難であり、さらに殆どの既存の制癌剤は副作用を有するものであるため、それらの副作用は癌患者にとって大きな負担となるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、皮部・肉部にアントシアニン色素を含むＳｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　ｓｓｐ．　ａｎｄｉｇｅｎａ　Ｌ．やＳ．　ｐｈｕｒｅｊａ　Ｊｕｚ．　ｅｔ　Ｂｕｋ．のような普通栽培種の祖先種、又は異種栽培種、或いはそれらを基に交配育種し、色素濃度、耐病性、収量性等の実用形質改良を進めた品種から抽出したアントシアニン色素含有抽出物よりなることを特徴とする馬鈴薯アントシアニンに含まれるアポトーシス誘導物質に関するものである。
したがって、本発明のアポトーシス誘導物質は、天然の食品由来の成分であり、古くから人類に食されていた食経験も有するアントシアニン色素含有馬鈴薯を原料とするものであるため、従来の制癌剤のように高価でも副作用を有するものでもなく、極めて安全性が高く、継続的に摂取することが可能である。また、着色性に優れているので、特に各種食品に添加して摂取する場合において、着色した食品とすることができる視覚的効果をも有している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のアポトーシス誘導物質は前述のようにアントシアニン色素含有馬鈴薯を由来とするアントシアニン色素含有抽出物であるから、その製造方法は以下に詳述するように主としてアントシアニン色素の抽出方法である。
【０００６】
通常の紫サツマイモや赤キャベツのような原料からアントシアニン色素を抽出するには０．５％硫酸を用いて常温で抽出している。即ちこの条件下でも、紫サツマイモや赤キャベツを原料とする場合にはさほど抽出されるアントシアニン色素に影響はなかった。
しかし、馬鈴薯塊茎にはポリフェノールを褐変させるポリフェノールオキシダーゼ（チロシナーゼ）の様な酸化酵素が存在し、その酵素活性が非常に強く、アントシアニン色素が容易に変色分解する。また、馬鈴薯由来のアントシアニン色素は、紫サツマイモや赤キャベツ由来のアントシアニン色素に比較して希薄条件下での安定性に難がある。
そのため、本発明におけるアポトーシス誘導物質、即ち馬鈴薯由来のアントシアニン色素抽出物を馬鈴薯塊茎から得るためには、従来の紫サツマイモや赤キャベツに適用されるような抽出方法では、色素の構造変化を生ずることなく安定に効率よく色素を取得することは困難である。
【０００７】
例えばインカレッドやインカパープル等のアントシアニン色素を含有する馬鈴薯（以下、有色馬鈴薯という）塊茎からアントシアニン色素を抽出するには、酸或いは酸性アルコールを抽出溶媒として用いる。前述の酸化酵素の活性を止める条件として、ｐＨ３．０以下の酸性にする，１０℃以下（出来れば４℃以下）で抽出する，５０％以上のアルコールで抽出する，などの抽出条件が挙げられる。また、酸については乳酸や酢酸、クエン酸などを使用できるが、より抽出効率や色素安定性を向上させるためには、ギ酸やトリフルオロ酢酸を用いることが望ましい。酸の濃度は１〜５％程度である。さらに、抽出液に１％以上の食塩（出来れば５％程度）を入れることも望ましい。
【０００８】
以下に本発明のアポトーシス誘導物質（有色馬鈴薯由来のアントシアニン色素含有抽出物）の抽出に好ましい一例を挙げる。
まず、有色馬鈴薯塊茎を、スラーサー等を用いて２ｍｍ厚にスライスし、塊茎スライス片が直接４倍量程度の抽出液に投入されるようにして塊茎スライス片の変色を防ぐようにする。その際、抽出液には１％の食塩を含む３％ギ酸溶液を用いる。また、抽出温度、抽出液温とも酸化酵素の働かない４℃で行う。
次に、色素抽出液を、濾過或いは遠心分離等の固−液分離法により固形物を除去し、馬鈴薯アントシアニン色素抽出液を得る。さらに本抽出液中のアントシアニン色素などのフラボノイド系色素成分を、合成吸着樹脂、例えばＡｍｂｅｒｌｉｔｅ　ＸＡＤ−７（オルガノ社製）のようなメタアクリル酸エステル系樹脂やＨＰ−２０（三菱化成社製）のようなスチレン−ジビニルベンゼン系樹脂に吸着させ、色素成分をエタノールにて溶出させる。この色素成分の溶出に使用する溶媒としてはメタノールやイソプロパンノールなどのアルコール類やアセトニトリル等の有機溶媒、さらにそれらの水との混合溶媒（重量％で５０％以上が好ましい）を用いることができる。
続いて吸着樹脂により処理した色素成分液を凍結乾燥或いは４０℃以下の温度で減圧乾燥してアントシアニン色素含有抽出物粉末を得る。さらにアントシアニン色素含有抽出物粉末を少量の９９．９％エタノールに溶解し、これに過剰のジエチルエーテルを添加してアントシアニン色素を強制的に沈殿させる。生じた沈殿を４０℃以下の減圧乾燥或いは凍結乾燥を行い、精製アントシアニン色素粉末を得ることができる。
【０００９】
さらに他の一例を図１に示した。
そして、本発明のアポトーシス誘導物質としては、図１に示すようにアントシアニン粗色素液の状態でも良いし、それを乾燥した乾燥アントシアニン粗色素の状態でも良いし、さらにそれを精製した精製アントシアニン色素粉末の状態でも良い。
得られたアントシアニン含有抽出物を飲料用に加工し、スポーツドリンクやお茶と同様の感覚で日常的に摂取したり、多くの食品に添加して健康食品・特定保健用食品等として摂取しても良いし、またビタミン剤のようにカプセルや錠剤、シロップ状態に加工することにより、意識的にこの物質を摂取できる形態に加工しても良い。即ち本発明のアポトーシス誘導物質の製品形態としては、飲料用、食品状、カプセル、錠剤、シロップ状など各種の形態を採ることができる。また前述のように、着色した食品とすることができる視覚的効果もある。
【００１０】
【実施例】
〔実施例１〕
有色馬鈴薯としてインカレッド、インカパープルを用いて抽出したアントシアン色素含有抽出物のアポトーシス誘導作用を、ヒト胃癌細胞増殖抑制効果を調べる以下の実験１〜３にて確認した。
【００１１】
〈実験１〉
ヒト胃癌細抱を１０％牛胎児血清含有ＲＰＭＩ１６４０培地で培養した。５×１０５／ｍｌの密度になるようにヒト胃癌細胞を調整し、５０％エタノール（対照群）、アントシアニン含有馬鈴薯由来のアントシアン色素含有抽出物を５０％エタノールに溶かした溶液（実験群）をそれぞれ添加し、３７℃、９５％−５％ＣＯ２の条件下で３日間培養し、１日ごとに胃癌細胞数を数え、胃癌細胞の増殖曲線を求めた。その結果を図２に示す。アントシアン色素含有抽出物の最終濃度は０．５ｍｇ／ｍｌ，１．０ｍｇ／ｍｌ，２．０ｍｇ／ｍｌ，２．５ｍｇ／ｍｌになるように調整したものである。
図２より明らかなように、インカレッド粗色素は、ヒト胃癌細胞増殖抑制効果を有するものであり、アポトーシス誘導作用が確認された。
【００１２】
〈実験２〉
前記実験１にて行った対照群及び実験群の胃癌細胞をそれぞれ色素で染色して撮影した写真を図３に示す。
図３より明らかなように、インカレッド粗色素２．５ｍｇ／ｍｌ３日間添加した実験郡の胃癌細胞は殆どが自滅しており、アポトーシス誘導作用が確認された。
【００１３】
〈実験３〉
前記実験１にて行った対照群及び実験群の胃癌細胞を遠心分離した後、上清を除去した後に残った細胞を１回ＰＢＳ（−）で洗浄した。細胞ペレットに細胞融解用バッファーを加え、細胞を融解させた。ＲＮＡｓｅ溶液を加え、５０℃で２．５時間反応させてから、プロテアーゼＫ溶液を加え、５０℃で２．５時間反応させてから、ＤＮＡ断片を抽出した。ＤＮＡ抽出液とゲルローディング液を混合して、２％アガロースゲル板のウェルに添加し、１００Ｖで電気泳動を行った。ゲルを水に浸してから、ＵＶトランスイルミネーターでエチジウムブロマイド蛍光を発するＤＮＡを検出し、その写真が図４である。図のＭはＤＮＡ分子量マーカーである。
図４より明らかなように、インカパープルを原料として製造したアントシアン色素含有抽出物（２）及び精製アントシアニン色素（３）も、インカレッドを原料として製造したアントシアニン色素含有抽出物（４）及び精製アントシアニン色素（５）も、ヒト胃癌細胞の増殖を阻害し、その増殖阻害のメカニズムとしてアポトーシスによるＤＮＡ断片化によって胃癌細胞が自滅したことが判かる。また、これらのアポトーシス誘導物質の添加量が多いほど、増殖抑制作用が強くなるとともにＤＮＡ断片量も多くなる。
【００１４】
〔実施例２〕
アポトーシス誘導能を示すアントシアニン含有抽出物を含む生塊茎を摂取したときの抗ガン作用について以下の実験４を行い、その効果を確認した。
【００１５】
〈実験４〉
ベンゾ（α）ピレン（発癌剤）のオリーブ溶液をマウスの胃へゾンデにて注入し、マウスの胃を前癌状態にしたマウスに、生塊茎のインカパープルおよびインカレッドを蒸かした後、餌として５ヶ月間与え、マウス１個体当たりの胃の中に出来た腫瘍の発生数と腫瘍量重を検討した。比較対照として男爵いもを用いている。
【００１６】
【表１】
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表１より明らかなように男爵いもと比較してインカレッドで４６．２％、インカパープルで３８．５％の胃癌腫瘍重量の抑制が見られ、同様に腫瘍数も抑制されていた。調理した同馬鈴薯を経口摂取した場合にも胃癌の発生を抑制することが明らかである。
【００１７】
〔実施例３〕
インカパープル及びインカレッド粗色素を高速液体クロマトグラフィーで分画分取した各画分（図５、６）のアポトーシスによる胃癌細胞ＤＮＡ断片化を調べた。図７に示したようにインカパープル粗色素では画分（３）ＩＰ−Ｂに、インカレッド粗色素では画分（６）ＩＲ−ＡでＤＮＡ断片化が見られこのように、高速液体クロマトグラフィーの溶出の比較的早い画分にアポトーシス誘導活性が示されることが判り、これらの画分は有機酸の結合のない数種類の非アシル化アントシアニン色素を主成分とした混合物である。
【００１８】
〔実施例４〕
アポトーシス誘導能を示すインカパープル粗色素、インカレッド粗色素、及びインカパープル、インカレッドを図８の方法にて、乾燥粉末化して得たインカパープルパウダー、インカレッドパウダーの抗ガン作用について以下の実験５を行い、その効果を確認した。
【００１９】
〈実験５〉
Ａ／Ｊ（近交系ｉｎｂｒｅｄ　ｓｔｒａｉｎ）マウス（♀）に対し、ベンゾ（α）ピレン（発癌剤）１．５ｍｇを１００μｌのコーンオイルに溶かしたものを１週間に１度ゾンデにて４週間、胃腔内へ投与した。その後、コントロール群には水道水のみを与え、実験群には表２中の濃度になるようにサンプルを懸濁、溶解したものを給水ビンに入れて５ヶ月間、連続投与した。胃癌腫瘍が確認されたら、胃を取り出してアルミ箔上に胃を拡張固定し、腫瘍（直径２ｍｍ以上）の数を計測し、マウス１匹当たりの腫瘍の数を算出した。また、腫瘍を切り取り集め重量を測定し、マウス１匹当たりの腫瘍の重量を算出した。
【００２０】
【表２】
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表２より明らかなようにコントロール群と比較して胃癌腫瘍数ではインカレッドパウダーで４４％、インカパープルパウダーで４１％、インカレッド粗色素で５０％、インカパープル粗色素で４４％、腫瘍重量ではインカレッドパウダーで４４％、インカパープルパウダーで４２％、インカレッド粗色素で４５％、インカパープル粗色素で３９％に胃癌発生が抑制された。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアントシアニン含有馬鈴薯のアントシアニン色素含有抽出物よりなるアポトーシス誘導物質は、食経験の豊富なアントシアニン含有馬鈴薯を原料としているため、通常の食品や飲料と同様の感覚で安心して手軽に摂取することができ、安全性が非常に高く、従来の制癌剤と比較して安価で副作用もなく、継続的に摂取することができるものである。また、このアポトーシス誘導物質（アントシアニン色素含有抽出物）は、着色性に優れているので、特に各種食品に添加して摂取する場合において、着色した食品とすることができる視覚的効果をも有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す馬鈴薯由来のアントシアニン色素に含まれるアポトーシス誘導物質の製法の概略工程図である。
【図２】得られたアポトーシス誘導物質によるヒト胃癌細胞の増殖抑制作用を示すグラフである。
【図３】得られたアポトーシス誘導物質によって引き起こされた胃癌細胞の形態の変化を示す光学電子顕微鏡写真の複写図である。
【図４】馬鈴薯由来のアントシアン色素含有抽出物及び精製アントシアニン色素によって断片化されたＤＮＡの分布状態を示す写真の複写である。
【図５】インカパープル粗色素を高速液体クロマトグラフィーで分画分取した各画分を示すチャートである。
【図６】インカレッド粗色素を高速液体クロマトグラフィーで分画分取した各画分を示すチャートである。
【図７】馬鈴薯アントシアン色素分画分によって断片化されたＤＮＡの分布状態を示す写真の複写である。
【図８】実施例における乾燥粉末の調製法を示すフローである。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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