(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遷移金属イオンが共存する油脂乳化液の酸化を抑制するための抗酸化剤において、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を有効成分として含有することを特徴とする抗酸化剤。
【請求項２】
遷移金属イオンが共存する油脂乳化液の酸化を抑制するための抗酸化剤において、重合度２のキトサンオリゴ糖及びその塩から選ばれた少なくとも１種を有効成分として含有することを特徴とする抗酸化剤。
【請求項３】
遷移金属イオンが共存する油脂乳化液を含有する食品又は化粧品に、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を添加することを特徴とする酸化防止方法。
【請求項４】
遷移金属イオンが共存する油脂乳化液を含有する食品又は化粧品に、重合度２のキトサンオリゴ糖及びその塩から選ばれた少なくとも１種を添加することを特徴とする酸化防止方法。
【請求項５】
油脂１００重量部に対して、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を５〜１００重量部添加する請求項３記の酸化防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に油脂の乳化液中に微量の遷移金属イオンが共存する食品あるいは化粧品に対して有用な抗酸化剤及び酸化防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油脂の自動酸化は、酸素、熱、微量金属、色素、光、放射線、酵素などの影響を受けて促進することが知られている。特に食品の加工、貯蔵中に起こりうる油脂の過酸化の防止は、栄養価値や嗜好的品質の低下、安全性の面から注目される重要な課題である。このような品質劣化を防止する手段として、抗酸化剤が使用されることが多い。
【０００３】
抗酸化剤にはいくつかの機能が知られており、ラジカル捕捉剤、過酸化物分解剤、酵素阻害剤、金属キレート剤などの役割がある。中でも金属キレート剤を使用して自動酸化を抑制することは、脂質と遷移金属イオン（Ｆｅ、Ｃｕ等）を含有する食品においては特に重要である。
【０００４】
油脂中に含まれる遷移金属イオンは、油脂の過酸化の初期に生成するヒドロペルオキシドを分解する作用を持つため、反応性の高いアルコキシラジカルを生成し、更なる自動酸化を促進する。また、遷移金属イオンは過酸化水素を還元分解し、活性酸素種の中で最も反応性の高いヒドロキシラジカル（ＨＯ・）を生成させる（Ｈａｂｅｒ−Ｗｅｉｓｓ反応）。
【０００５】
例えば，食肉や魚肉又はその加工品などには、ヘモグロビンやミオグロビンなどのヘムタンパク質が含まれており、これはポルフィリンと鉄などの錯塩からなるヘム色素を部分構造として持っている。この鉄が酸化されたものがヘマチン化合物であり、このヘマチン化合物中の金属もまた油脂の過酸化を促進すると考えられている。
従って、食品中の微量金属を不活性化することは食品衛生上極めて重要なことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現在使用されている金属キレート型抗酸化剤としては、クエン酸、クエン酸イソプロピル、コウジ酸、酒石酸、リン酸類、エチレンジアミン四酢酸塩（ＥＤＴＡ塩）などがある。例えば、ＥＤＴＡ塩は、医薬品（重金属解毒剤）や食品添加物（ＣａＮａ２塩）として利用されているが、化学合成物であることから、それを摂取しつづけることは人体にとって好ましくなく、また微生物などによる分解性が低く、環境中に残留することが予想される。
【０００７】
従って、天然物由来のものなど生分解性の高い金属キレート剤の使用は、その安全性の面からも非常に重要であるが、天然物由来のものは極めてその数が少なく、またその抗酸化能も満足できるものではなかった。
【０００８】
天然多糖であるキトサンには金属キレート作用があることが知られているが、水溶解性が悪く、その使用には問題があった。
【０００９】
すなわち、本発明の目的は、飲食品等にも使用できる天然物由来の抗酸化剤及びそれを利用した酸化防止方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意研究した結果、キトサンを低分子化処理して、より水溶解性を向上させたグルコサミン及びキトサンオリゴ糖に金属キレート型抗酸化活性があることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の抗酸化剤は、遷移金属イオンが共存する油脂乳化液の酸化を抑制するための抗酸化剤において、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を有効成分として含有することを特徴とする。
【００１２】
この場合、前記キトサンオリゴ糖の重合度は２であることが好ましい。また、重合度２のキトサンオリゴ糖及びその塩から選ばれた少なくとも１種を有効成分として含有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の酸化防止方法は、遷移金属イオンが共存する油脂乳化液を含有する食品又は化粧品に、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を添加することを特徴とする。この場合、前記キトサンオリゴ糖の重合度は２であることが好ましい。
【００１４】
また、油脂１００重量部に対して、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を５〜１００重量部添加することが好ましい。
【００１５】
本発明の抗酸化剤は、後述する実施例に示されるように、従来の天然の金属キレート型抗酸化剤であるクエン酸、コウジ酸よりも優れた抗酸化作用を発揮することがわかった。また、本発明の抗酸化剤は、安全性が高く、また、水への溶解性が良好であることから、食品、化粧品の抗酸化剤として特に好適である。
【００１６】
【発明の実施形態】
グルコサミン、キトサンオリゴ糖は、エビ、カニなどの甲殻類や昆虫に多量に含まれるキチンを加水分解して容易に得ることができる数少ないアミノ糖のひとつであり、その用途については、食品の日持ち向上剤、植物活力剤などが知られている。なお、上記加水分解方法としては、酸分解又は酵素分解などの方法を用いることができる。
【００１７】
本発明においては、抗酸化作用の点で、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を用いる。なお、グルコサミン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩としては、単一の重合度を有するものを用いてもよく、重合度の異なるものの混合物を用いてもよい。
【００１８】
本発明において、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖の塩としては、特に限定されないが、上記酸としては、乳酸、酢酸、塩酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、コハク酸、アジピン酸、グルコン酸、グルタミン酸、酒石酸、フマル酸等が挙げられる。
【００１９】
本発明の抗酸化剤は、上記グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩の他に、ラジカル捕捉剤、過酸化物分解剤、酵素阻害剤等の他の抗酸化剤と組み合わせたものであってもよい。
【００２０】
本発明の抗酸化剤は、例えば乳化した油脂を含有する食品又は化粧品の抗酸化に特に好適である。ここで、乳化した油脂を含有する食品としては、例えばマヨネーズ、乳化型ドレッシング、畜肉エキス、ＤＨＡを乳化したものなどが挙げられる。また、乳化した油脂を含有する化粧品としては、乳液、ハンドクリームなどが挙げられる。ただし、ペースト状あるいは半固形状の乳化液ならばどのような食品、化粧品にも適用することができる。
【００２１】
本発明において、乳化した油脂を含有する食品又は化粧品中への、グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩の添加量は、本発明の効果が損なわれない範囲で適宜選択できるが、油脂１００重量部に対して５〜１００重量部添加することが好ましい。グルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩の添加量が、５重量部未満であると、抗酸化力が弱く、１００重量部を越えると、キトサンオリゴ糖の味が強くなるため好ましくない。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
なお、以下の実施例において、ＴＢＡ値は、以下の方法により測定した（Ｍ．Ｕｃｈｉｙａｍａ，Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，８６，２７１−２７８（１９７８）参照）。
【００２３】
反応溶液０.１ｍｌに対し１０μｌの５０ｍＭブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）エタノール溶液、３ｍｌの１.０％リン酸溶液（０.３３ｍＭＥＤＴＡ・２Ｎａ含有）及び１ｍｌの０.６７％チオバルビツール酸（ＴＢＡ）溶液を加え、１００℃、３０分間加熱した。水冷後、１ｍｌのｎ−ブタノールを加えて撹拌し、遠心分離を行い、上層（ｎ−ブタノール層）を採取して５３２ｎｍの吸光値を測定した。標準物質としてテトラエトキシプロパンを用い、マロンジアルデヒド（ＭＤＡ）等量として示した。
【００２４】
実施例１
クロロホルムに溶かした精製卵黄レシチン０.１ｇをナス型フラスコに入れ、濃縮乾固してリン脂質の薄膜を調製した。１０ｍＭトリス塩酸緩衝液（ｐＨ７.４）１０.８ｍｌを加え、ボルテックスミキサーで振とう後、浴槽型超音波装置で１分間超音波処理してレシチンの乳化液（リポソーム溶液）を調製した。
【００２５】
過酸化反応は、以下に示すようにヒドロキシラジカル発生系により行った。リポソーム溶液１ｍｌに対して０.３３ｍＭのＣｕＣｌ2−アスコルビン酸溶液を０.９ｍｌ加えた。さらに、試験物質としてキトサンモノマー（Ｄ−グルコサミン、以下、ＣＨ１とする）、キトサンダイマー（以下、ＣＨ２とする）、キトサントリマー（以下、ＣＨ３とする）、キトサンテトラマー（以下、ＣＨ４とする）を各々０.０９％の溶液として１ｍｌ添加した。対照群は試験物質の代わりに１０ｍＭトリス塩酸緩衝液（ｐＨ７.４）１ｍｌを添加した。
【００２６】
この溶液に３０ｍＭの過酸化水素溶液０.１ｍｌを加えて、４０℃、１９時間反応させた。なお、反応液におけるレシチンと試験物質の終濃度は、各々０.３％及び０.０３％であり、Ｄ−グルコサミン、キトサンオリゴ糖は、レシチン１００重量部に対して１０重量部混合した。
【００２７】
各時間ごとに反応溶液０.１ｍｌを採取し、上述の方法でＴＢＡ値を測定し、その結果を図１及び表１に示した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図１及び表１から分かるように、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の添加により、油脂の過酸化が抑制された。特にＣＨ２の酸化抑制効果が高く、反応１９時間後のＴＢＡ値は対照群の６３.５％であった。
【００３０】
実施例２
ＣＨ２を終濃度０.０３、０.０９、０.１５％となるように添加し、それ以外は実施例１と同様にして実験を行い，その結果を図２及び表２に示した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
図２及び表２から分かるように、ＣＨ２の抗酸化効果は、濃度依存性を示し、終濃度が高くなるほど強くなった。そして、終濃度０.１５％において、反応１９時間後のＴＢＡ値が対照群の２５.２％にまで抑制された。ただしその抗酸化効果は終濃度０.１５％以上ではあまり変わらず、過酸化反応を促進するような支障は確認されなかった。
【００３３】
実施例３
キチンオリゴ糖（重合度＝２〜５の混合物）及びキトサンオリゴ糖（重合度＝２〜４の混合物）をそれぞれ終濃度０.１％となるようにリン脂質に添加し、それ以外は実施例１と同様にして実験を行い、その結果を図３及び表３に示した。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
図３及び表３から分かるように、キトサンオリゴ糖混合物には抗酸化作用が認められ、反応２１時間のＴＢＡ値は対照群の４６.７％にまで抑制されたが、キチンオリゴ糖には抗酸化作用が認められなかった。
【００３６】
キチンオリゴ糖は、キトサンオリゴ糖のアミノ基をＮ−アセチル化したものであることから、酸化防止作用の発現にはアミノ基の存在が必要であることが示された。すなわち、脂質過酸化を誘発する銅イオンをキトサンオリゴ糖のアミノ基がキレートした結果、酸化防止作用を発現したと推定される。
【００３７】
実際、キトサンオリゴ糖の構成糖であるグルコサミンは銅イオンをキレートするが、Ｎ−アセチルグルコサミンはキレートしないことが報告されている（Ｇ．Ｍｉｃｅｒａ，Ｉｎｏｒｇａｎｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ，１０７,４５−４８（１９８５））。
【００３８】
実施例４
終濃度０.１％において、ＣＨ２と他の金属キレート剤（クエン酸、コウジ酸、ＥＤＴＡ）を用いて実施例１と同様にして実験を行い、その結果を図４及び表４に示した。
【００３９】
【表４】
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【００４０】
図４及び表４から分かるように、ＥＤＴＡの抗酸化作用は強力であり、２１時間経過してもＴＢＡ値はほとんど上昇しなかった。
【００４１】
一方、ＣＨ２のＴＢＡ値は対照群の２５.０％にまで抑制され、一般に知られている天然の金属キレート型抗酸化剤であるクエン酸、コウジ酸よりも優れた抗酸化作用を発揮した。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属キレート型抗酸化剤としてグルコサミン、重合度２〜３のキトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも１種を用いることにより、微量の遷移金属イオンが共存する油脂乳化液などの酸化を抑制することができる。また、キトサンオリゴ糖は天然物由来であり、食品、化粧品などにも安全に使用でき、かつ、生分解性も高く、環境中に残留することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】キトサンモノマー（ＣＨ１）、キトサンダイマー（ＣＨ２）、キトサントリマー（ＣＨ３）、キトサンテトラマー（ＣＨ４）の酸化防止効果について実験した結果を示す図表である。
【図２】キトサンダイマー（ＣＨ２）の添加量と酸化防止効果との関係について実験した結果を示す図表である。
【図３】キチンオリゴ糖及びキトサンオリゴ糖の酸化防止効果について実験した結果を示す図表である。
【図４】キトサンダイマー（ＣＨ２）と他の金属キレート剤（クエン酸、コウジ酸、ＥＤＴＡ）の酸化防止効果について実験した結果を示す図表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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