2021.1.21

令和２年度 特産農作物セミナー

カプシノイド等の健康機能性について

城西大学薬学部薬科学科
機能性食品科学研究室
古旗賢二

もっとも辛いスパイスは？
スパイス、辛味成分の辛味度（官能検査法：スコヴィル値）

スパイス、辛味成分、その他辛味度

カプサイシン（トウガラシの辛味成分の純粋物）

16,000,000

ドラゴンズ・ブレス・チリ（ギネス世界一の辛い品種：2017年認定）

2,480,000

ハバネロ（トウガラシ品種）

300,000

最も強力な催涙スプレー

180,000

タカノツメ

50,000

ピーマン、シシトウガラシ

0

ピペリン（こしょうの辛味成分の純粋物）

100,000

こしょう（ピペリン類の含有量が10%として）10,000

ショウガオール（しょうがの辛味成分の純粋物）

150,000

しょうが（ショウガオール類の含有量が2%として）3,000
Wikipedia より抜粋引用一部改変

トウガラシ（Capsicum)• 中南米原産のナス科(Solanaceae)植物• コロンブスによるアメリカ大陸到達によりヨーロッパに伝えられる。
• 日本には江戸時代（18世紀）に伝来（観賞用）– ポルトガル由来説（トウガラシ＝南蛮辛子）– 朝鮮半島由来説• 現在、数千種類の栽培品種– 辛味種（タカノツメ、ハバネロ、タバスコ、ハラペーニョ・・）– 甘味種（パプリカ、ピーマン、万願寺・・・・・）• 含有成分の特徴– 辛味成分（カプサイシン、ジヒドロカプサイシン・・・）– 色素成分（カプサンチン、カプソルビン、β-カロテン・・・）– ビタミンCトウガラシの機能性（効能）• エネルギー代謝亢進作用– 脂肪燃焼効果・・・ﾄｳｶﾞﾗｼﾀﾞｲｴｯﾄ
• 消化液分泌亢進• 血管拡張・収縮• 鎮痛作用• 免疫増強作用• 抗腫瘍作用• 抗酸化作用（ｶﾌﾟｻｲｼﾝ、ｶﾌﾟｻﾝﾁﾝ（色素）、ﾋﾞﾀﾐﾝC)• その他多数

カプサイシンによる効果

カプサイシンは危険すぎる!?
• カプサイシンの急性毒性
半数致死量 LD50 60-75 mg/kg (マウス経口投与)
無毒性量 NOAEL
8.3 mg/kg (ヒト胃細胞の剥離）（伝統的な食事1回における大人のカプサイシン摂取量 最大 5 mg/kg）• 神経毒作用ドイツ連邦リスク評価研究所でのカプサイシン関係のリスク評価より大量の摂取は、神経細胞の破壊を引き起こす可能性がある。
→ヒトが通常に食べる範囲では問題なし
トウガラシで、ダイエット効果を期待するには、毎日トウガラシ果実10本以上を食べる必要がある。

研究のきっかけは一つの論文との出会い（1997年）

辛くないトウガラシ CH-19甘・Capsicum annuum L.（タカノツメと同じ種）
・果実 70-100 mm 長、5-10 mm 幅・9〜10月に果実収穫（成熟果実は赤色）
・わずかな辛味、苦味強い（美味しくない）。
・摂取後、なんとなく体が熱くなる感じがする（矢澤先生談）。

CH-19甘摂取はエネルギー基質を消費してマウスやヒトの体温を上昇させる！ 京都大学大学院栄養化学教室
伏木亨教授ら

マウス 体心部温度

ヒト 体心部温度

ヒト 酸素消費量CH-19甘
鷹の爪
ピーマン

Ohnuki et al., J. Nutr. Sci. Vitaminol., 47, 295-298, 2001

Ohnuki et al., Biosci. Biotechol. Biochem., 65, 2033-2036, 2001

CH-19甘からカプサイシノイド様物質の抽出
CH-19甘新鮮 (1003g)
カプサイシノイド様物質

凍結乾燥 (192g)
酢酸エチル

カプサイシン
標準品

・

酢酸エチル
抽出物
7.28g

残渣・

酢酸エチル
抽出物

薄層クロマトグラフィー（TLC）
カプサイシン類で青紫に発色する試薬を噴霧

カプサイシノイド様物質の化学構造の解明
その他のデータ

核磁気共鳴分光法

 !$ %)!# !! %    

(!#"!%NMR
capsiate&'%

 &'% O

H3 COOHOOH

capsaicin
H3 CO-OCH3NHHONHOH

7O

6HC=CH54321ppm

カプシエイト類 (カプシノイド) の化学構造
O
H3 CO

辛くない？

Oエステル

HOCapsiate
732µg/gO
H3 COCapsi（カプシ）ll
トウガラシの+Dihydrocapsiateate（エイト）444µg/gll+ Nordihydrocapsiate
エステル
190µg/gOHOO

H3 COOHOO アミド
H3 COHON
H

Capsaicin

辛い！！

Kobata et al., J. Agric. Food Chem. 1998, J. Nat. Prod. 1999












判定率(％)



カプシエイトの辛味度 

官能検査（油滴法）

カプサイシン



100
9080
706050403020
1000200 400 600 800 1000 1200
希釈倍率

カプシエイトカプシエイトの辛味はカプサイシンの1000分の1＜参考＞辛味の官能試験に用いられるスコヴィル法は、砂糖水で物質を希釈した際の希釈倍率をスコヴィル値（辛味度）とする。
カプシエイトは水溶液に不安定なので、スコヴィル法は適用できない。

カプシエイト研究の展開

カプシエイト類の簡易合成法（酵素法）の開発
H3CO

OH+O
H3COHO
Vanillyl alcohol




Methyl nonanoate

OH3CO or OHO

Vanillyl nonanoate (VN)

酵素法では・・・
基質の溶液に酵素を入れるだけ。

固定化酵素は反応後に回収し、再利用できる。
Kobata et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 2002

カプシエイト研究の展開

カプシエイトはマウスにおいてエネルギー基質を消費してOhnuki et al., Biosci. Biotechol. Biochem.,
脂肪蓄積を抑制する
65, 2735-2740, 2001
酸素消費量

脂肪蓄積量カプサイシン
精巣周囲
脂肪
カプサイシン
10 mg/kg wt.

カプシエイトカプサイシン
10 mg/kg wt.

カプシエイトカプシエイト
腎臓周囲脂肪

カプシエイト摂取はヒト(BMI≧25)において体脂肪の燃焼を促す

カプサイシン受容体（TRPV1）の発見（1997）
Michael J. Caterina, Mark A. Schumacher, Makoto Tominaga, Tobias A. Rosen,
Jon D. Levine & David Julius, Nature 389, 816-824, 1997

TRPV1 (Transient Receptor Potential V1)構造：

6回膜貫通型イオンチャネル
リガンド作動性
Ca2+透過性の高い非選択的カチオンチャネル

感覚神経の脱分極により、痛み（辛味）、灼熱感を惹起する
多刺激痛み受容体

発現部位： 感覚神経、脳リガンド：

カプサイシン、プロトン、＞43℃熱、アナンダミド、アリシン、ピペリンなど

カプサイシンのエネルギー代謝亢進メカニズム
痛い！
辛い！

脳体熱産生

褐色脂肪組織

熱い！
O
H3COO

熱末梢組
織UCP↑

Cカプサイシン
HOカプシエイ
43℃以上
ト？
O

H3CO

N
H

感覚神経交感神経肝臓

CHONa+ Ca2+副腎A

A
ACN

TRPV1

! グリコーゲン グルコース"#遊離脂肪酸$脂肪%& 白色脂肪組織

カプシエイトは TRPV1(辛味受容体）を活性化する!!
T. Iida, T. Moriyama, K. Kobata, A. Morita, N. Murayama, S. Hashizume, T. Fushiki, S. Yazawa,
T. Watanabe, M. Tominaga. Neuropharmacology 44 (2003) 958–967
$".+

#カプサイシン
EC50 = 99 nM

 
$"

$"
&6

#""

.+14$

7/ 5*

カプシエイトEC50 = 290 nM.+&6!

,7)# -8

7/ 5*903!%2

カプサイシン

全細胞記録（ホールセル）
モード

細胞に微小電極（ピペット）を密着させた後、その先端部分の細胞膜を破った状態。
ピペットを流れる電流Ipは、細胞全体のチャネルを流れる電流の総和となる。

Ip=I1+I2+I3+I4+I5+I6(:'Ip

I1



I6
I5

I2
I3

I4



カプシエイトただし、カプシエイトは分解しやすいカプシエイトの辛味発現、エネルギー代謝亢進は？
？
脳

辛くない？

体熱産生

褐色脂肪組織？
OCHO

カプシエイト

感覚神経

交感神経
肝臓

Na+ Ca2+
副腎A

AA

末梢組織UCP↑

OH3COCNTRPV1! グリコーゲン グルコース"
#$
遊離脂肪酸
脂%
肪&？ 白色脂肪組織

CSTを背皮膚に塗っても反応なし（痛がらない）動物での辛味（刺激性）の評価
CSTを目に入れても目をこすらない（痛がらない）

Number of scratching(times/5 min)

Number of eye wipings(times/5 min)

CAP: カプサイシン
CST: カプシエイト









 OLV: オルバニル
カプサイシン類縁体（TRPV1アゴニスト、低辛味）










CSTを足底の皮下に注射すると激しく舐めたり、噛んだりする。
（とても痛がる）Time of licking and biting(sec/10 min)

CSTを口に入れても反応なし（辛味を感じない）

Number of chin-rubbing(times/5 min)  






T. Iida et.al., Neuropharmacology, 44, 958-967 (2003)

カプシエイト（CST）が辛くない理由
舌大疎水性の指標

Log P(octanol/water)

CAP

CST

OLV

3.66

4.34

7.09
7.09

味蕾

上皮細胞層

4.34
3.66

TRPV1
拡大

脂溶性が高くて、三叉神経まで届かない。
また、途中で分解する。

辛い！

味神経

三叉神経

カプシエイトは不安定• 水、アルコールなどで分解しやすい
O

CH3O

O

HO

K. Sutoh, K. Kobata, T. Watanabe. JAFC., 49, 4026-4030, 2001
OH+-O

CH3O

CH3O

CH2+-OOH

HOH 2O

油の中や酸性条件では安定！！
• ラット胃内投与後、3時間後でも胃内では検出されるが、血中では不検出、48時間蓄尿には分解物として70%検出
K. Iwai, W. Yazawa, T. Watanabe. Proc. Jpn. Acad., 79, 207-212, 2003

胃内（酸性）では安定に存在、体内（血中）には取り込まれない（分解物として取り込まれるが、分解物にTRPV1活性能はない）カプシエイトは消化管の神経に作用する
尻尾

結腸

神経破壊あり神経破壊なし

IBAT

温度変化

温度変化

神経

カプシエイトを消化管へ投与

温度変化

肩甲骨間
褐色脂肪
カプシエイトは、体内に吸収るわけではな
く、消化管の神経を刺激して、交感神経系を活性化して、体熱産生効果を発揮する。
F. Kawabata et al. B.B.B., 73, 2690-2697, 2009

カプシエイトの体熱産生作用と体脂肪減少作用のまとめ

古旗 Func%onal Food, vol.14, No.38, p.182-187, 2020

CRITICAL REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND NUTRITION
2018, VOL. 58, NO. 9, 1419–1427
https://doi.org/10.1080/10408398.2016.1262324

Capsaicin and capsiate could be appropriate agents for treatment of obesity:
A meta-analysis of human studies!bert M!aticsa, P!eter Hegyia,b,c, M!arta Balasko!a, Erika P!eterv!aria, Imre Szabo!d, Patr!ıcia Sarlo!sc,Csaba Zsibor!asa, Ro!a, Judit Tenka, Ildiko! Rost!asa, D!aniel P!ecsia, Andr!as Garami a, Zolt!an Rumbusa, Orsolya Husz!are,Alexandra Mikoaand Margit Solym!ar

カプサイシン、カプシエイトのエネルギー代謝に与Institute for Translational Medicine, Medical School, University of P!ecs, P!ecs, Hungary; Hungarian Academy of Sciences - University of Szeged,える影響のヒト介入試験、９報告のメタアナリシス
Momentum
Gastroenterology Multidisciplinary Research Group, Szeged, Hungary; Department of Translational Medicine, First Department ofMedicine, University of P!ecs, P!ecs, Hungary; Department of Gastroenterology, First Department of Medicine, University of P!ecs, P!ecs, Hungary;abcdeFirst Department of Surgery, Semmelweis University, Budapest, Hungary

カプサイシン、カプシエイトはエネルギー代謝と脂肪燃焼を亢進させる。その効果はBMI≧25では見られるが、BMI＜25では見られない。

ABSTRACTKEYWORDS

Consumption of capsaicin or its nonpungent analogues, capsinoids has been reported to affect energy
expenditure and fat oxidation, although available data are still controversial. The aim of the present study
was to conduct a meta-analysis regarding the effects of these substances on energy expenditure andrespiratory quotient, with special emphasis on the role of body mass index (BMI) of the participants.
Medical databases were systematically searched for papers. Of the 627 trials identiﬁed, 9 provided results
suitable to be included in analysis. Data analysis showed that after ingestion of capsaicin or capsinoids theenergy expenditure increased (245 kJ/day, 58.56 kcal/day, p D 0.030) and the respiratory quotient
decreased (by 0.216; p D 0.031) indicating a rise in fat oxidation. Studies with mean BMI of the participants
below 25 kg/m2 failed to report any effect of capsaicin or capsinoids on the energy expenditure (p D0.718) or on the respiratory quotient (p D 0.444), but studies with mean BMI exceeding 25 kg/m2
demonstrated an increase in energy expenditure (292 kJ/day, 69.79 kcal/day, p D 0.023) and a marked
decrease in respiratory quotient (¡0.257, p D 0.036). Our data clearly suggest that capsaicin or capsiate
could be a new therapeutic approach in obesity promoting a negative energy balance and increased fatoxidation.

Capsaicinoid; energy
expenditure; metabolic rate;
obesity management; fatoxidation

Introduction
Obesity is one of the major worldwide unresolved healthchallenges: it is a major risk factor for a number of common,
potentially lethal diseases, such as hypertension, stroke, coro-Lejeune et al., 2003; Janssens et al., 2013; Schwarz et al., 2013)
and there are also conﬂicting reports regarding the effect onsubstrate oxidation. Some studies found no change in respiratory quotient (RQ) after capsaicin ingestion (Lejeune et al.,

20

論
文
#特許数
15

5

1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019

カプシエイト関連 文献数

30

3
化学系
4
生物系

西暦

5
ヒト研究
6
その他

カプシコニエイト発見

7
特許

25

論文数 200特許
99
2019年5月現在

10
カプシエイト
構造解明

カプシエイト発見

0カプシエイトのその他の生理作用• 持久力増強作用（流水プール）• 鎮痛作用（ホットプレートテスト）• 抗炎症作用• 免疫賦活作用• 抗ガン作用• アポトーシス誘導作用• 抗酸化作用• 今のところ毒性はない

カプシエイトの海外進出
ジヒドロカプシエイト
米国
2007年 NDI（New Dietary Ingredients）届出
2009年 GRAS（Generally Recognized As Safe）認証
EU
2015年 Novel Food 認可
メキシコ
2015年 新規食品原料の届出受理

ご清聴ありがとうございました