＜第 55 回静岡県学生科学賞 県科学教育振興委員会賞＞

６

お茶の研究

パート４

～お茶の抗菌効果は茶葉の受けた影響で変わるのか～

１ 研究の動機
これまで、水とうのお茶の色や味の変化の原因を調べることからスタートして、インフルエンザが大流行した時に、緑茶でうがいしたことをもとに、特に緑茶の抗菌効果について注目して研究してきた。この３年間の研究で、緑茶のうまみや抗菌効果には、緑茶に含まれているカテキンが大きく関係していることが確認できた。
今年はカテキンが多く含まれているため、花粉症に効果があるということで「べにふうき茶」が大ブームになった。そこで、「べにふうき茶」の成分の変化や抗菌効果の変化について、他の緑茶等と比較してみたいと思った。
また、原発事故が原因と思われる、静岡市の藁科地区の緑茶から放射性物資が検出されたことから、茶葉に別の物資がついた時に抗菌効果に影響があるのかということも調べてみたいと思い研究することにした。
２ 研究の目的（１）「せん茶」とカテキンが多く含まれると言われている「べにふうき茶」等の成分の変化や抗菌効果を比較する。
（２）それぞれの茶葉に余分な物質を吸着させて、その後いれたお茶の抗菌効果を調べる。
（３）研究結果から、生活の中で「せん茶」、「べにふうき茶」、「粉末緑茶」の効果で生かせることをまとめる。
３ 研究に必要なもの（１）研究に使うお茶「せん茶（毎日家で飲んでいるもの）」、「べにふうき茶（べにふうき緑茶（播磨屋茶補））」、「粉末緑茶（ハラダ製茶）」（２）茶葉に吸着させるもの「殺虫剤 おすだけノーマット（アース）」、「イソジンガーグル（明治製薬）」、「レモン果汁（ポッカレモン 100）」、「重曹 炭酸水素ナトリウム（niwaQ 丹羽久）」（３）抗菌効果の測定のために「標準寒天培地（表面付着菌測定培地）スタンプマン （少年写真新聞社）」（４）実験器具等
デジタル pH メーター（ATAGO DPH－2）
試験管、ビーカー（500ｍｌ・100ml）、ピペット、シャーレ、温度計、ピンセット、はかり、きゅうす、鍋、ガスコンロ、オーブントースター、アルミ箔、保冷バック・使い捨てカイロ- 21 -

４ 研究の方法と内容（予想１）「せん茶」や「べにふうき茶」は時間が経過すれば、カテキンが空気中の酸素と結びついて、タンニン（渋み成分）となり抗菌効果が弱くなるのではないか。
（予想２）茶葉に余分な物質を吸着させたり酸性・アルカリ性の物質に浸したりすると、抗菌効果は弱く（なくなる）なるのではないか。
特に今年は、カテキンの量の違いによる抗菌効果の違いと、余分な物質を吸着させたことによる抗菌効果の違いに重点をおき、次の４つの研究を行った。
【研究１】「せん茶」「べにふうき茶」「粉末緑茶」３種類のお茶の時間の経過（24 時間後、48時間後）による成分の変化（色・PH 値等）を調べる。
【研究２】お茶のいれ方・時間の経過等の条件を変えた「せん茶」「べにふうき茶」「粉末緑茶」
それぞれの茶で手を洗い、寒天培地の菌の繁殖の様子を観察することで、24 時間後、48時間後のそれぞれ抗菌効果を調べる。
【研究３】「せん茶」「べにふうき茶」「粉末緑茶」の茶葉や粉末を、「殺虫剤（それ自体が毒性をもつ）」の中に入れたり、「イソジンうがい薬（それ自体に殺菌効果がある）」、「レモン果汁（酸性）」、「重曹（アルカリ性）」の液に浸したりしてから、お茶を煎れて、時間の経過（24 時間後、48 時間後）による成分の変化（色・PH 値等）を調べる。
【研究４】【研究３】で「殺虫剤」「イソジンうがい薬」「レモン果汁」「重曹」にふれさせた（浸した）茶葉でいれた茶で手を洗い、寒天培地の菌の繁殖の様子を観察することで、24 時間後、48 時間後のそれぞれの抗菌効果を調べる。
５

研究の経過

（１）【研究１】時間の経過とＰＨ値の変化の表
煎れ方

緑茶の種類

80℃の

せん茶

ＰＨ値

試験管番号

色の変化

直後

24時間 48時間

Ａ－① ５．９ ６．２ ６．０

湯100mlで べにふうき茶 Ａ－② ５．６ ６．０ ５．９
煎れる

粉末緑茶

500mlの水 せん茶

Ａ－③ ６．９ ６．６ ６．３
Ｂ－① ５．８ ６．２ ６．６

30分間

べにふうき茶 Ｂ－② ５．１ ５．３ ５．４

煮沸する

粉末緑茶

Ｂ－③ ６．５ ６．７ ６．９（２）【研究２】時間の経過と寒天培地の菌の繁殖の様子
せん茶（80℃の湯）煎れた直後のお茶で手を洗い、24 時間後の様子

煎れて 48 時間経過後のお茶で手を洗い、24 時間後の様子- 22 -

べにふうき茶（30 分間煮沸）（３）【研究１】【研究２】の結果及び考察
・緑茶の色やＰＨの変化から、時間の経過とともに成分が変わっていくこと。
・緑茶の成分の変化とともに、抗菌効果も、時間の経過とともに弱くなっていくこと。
・特に 48 時間を過ぎると急激に抗菌効果が落ちること。
・抗菌効果に関係しているのは、カテキンであるということ。
・「べにふうき茶」は、カテキンが多く含まれているので抗菌効果が高いこと。特に 30 分間煮沸したものはカテキンがもっとも多く抽出できるというデータをもとに実験したら、時間が経過しても他の緑茶よりも、抗菌効果が高かったこと。
・30 分間煮沸した「べにふうき茶」の、煎れた直後の抗菌効果は、特にたいへん高いこと。
・「粉末緑茶」は、煎れて 24 時間経過した後も抗菌効果があること。
（４）【研究３】時間の経過とＰＨ値の変化の表
緑茶の種類吸着させた物質

80℃の湯100mlで煎れる殺虫剤

せん茶
べにふうき茶

粉末緑茶
イソジン
うがい薬

500mlの水で30分間煮沸 べにふうき茶
80℃の湯100mlで煎れる せん茶
べにふうき茶PH 1.6

粉末緑茶
500mlの水で30分間煮沸 べにふうき茶

レモン果汁 80℃の湯100mlで煎れる

せん茶

（酸性）

べにふうき茶PH 2.1

粉末緑茶
500mlの水で30分間煮沸 べにふうき茶重曹
80℃の湯100mlで煎れる せん茶（ｱﾙｶﾘ性）べにふうき茶PH 7.7
粉末緑茶
500mlの水で30分間煮沸 べにふうき茶

試験管
番号
Ｃ－①
Ｃ－②
Ｃ－③
Ｃ－④
Ｄ－①
Ｄ－②
Ｄ－③
Ｄ－④
Ｅ－①
Ｅ－②
Ｅ－③
Ｅ－④
Ｆ－①
Ｆ－②
Ｆ－③
Ｆ－④

直後
６．３
５．４
６．７
５．３
５．９
５．５
６．４
５．１
３．１
３．０
３．６
２．８
８．３
８．６
８．６
８．２

ＰＨ値
24時間後
５．６
５．５
６．７
５．３
６．０
５．５
６．４
５．０
３．１
２．９
３．６
２．７
８．１
８．５
８．４
８．１

48時間後
５．４
５．０
６．６
４．９
４．９
４．７
６．４
５．０
３．２
３．１
３．７
３．０
６．７７．６７．６８．０（５）【研究４】時間の経過と寒天培地の菌の繁殖の様子
殺虫剤を吸着させた場合
せん茶（80℃のお湯）
煎れた直後のお茶で手を洗い、24 時間後の様子

煎れて 48 時間経過後のお茶で手を洗い、24 時間後の様子- 23 -

べにふうき茶（30 分間煮沸）（６）【研究３】【研究４】の結果及び考察
・【研究１】【研究２】の結果と比べて、緑茶の色やＰＨの値に違いがあることから、茶葉に違う物質を吸着させたり茶葉を浸したりした物質の影響が、煎れた緑茶にでること。
・茶葉に違う物質を吸着させたり茶葉を浸したりした物質から、カテキンが影響をうけて抗菌効果が弱くなること。（カテキンがどのくらい影響を受けたかは、数値的なデータが得られていないので、影響が出るとしかいえない。）
・影響を受けた茶葉でいれた緑茶も、色や、ＰＨの変化から成分が変わっていく。成分の変化とともに、抗菌効果も時間の経過とともに弱くなっていくこと。
・「べにふうき茶」は、違う物質の影響を受けていても、カテキンが多く含まれているので抗菌効果が高いこと。
６ 研究のまとめ（１）【研究１】【研究２】より
これまでの研究で、カテキンが酸素と結びついて変化していくことがわかっていたが、今回の研究で、緑茶の色やＰＨ値の変化から成分が変わっていくことが確認できた。それと同時に緑茶の成分が変化すると、抗菌効果も弱くなっていき、48 時間を過ぎると極端に抗菌効果が落ちることがわかった。
抗菌効果に関係しているのは、「せん茶」と「べにふうき茶」の茶葉の違いや、「80℃のお湯」や「30 分間の煮沸」のいれ方の違いから、「カテキン」であるということも確認できた。
特に、「べにふうき茶」は、カテキンが多く含まれているので、時間がたっても他の緑茶よりも、抗菌効果が高かった。30 分間煮沸した「べにふうき茶」のいれた直後の抗菌効果は、特にたいへん高いことが確認できた。
（２）【研究３】【研究４】より【研究１】【研究２】の結果と比べて、緑茶の色やＰＨの値に違いがあることから、茶葉に違う物質を吸着させたり、茶葉を浸したりした物質の影響が、煎れた緑茶にでることがはっきりと確認できた。それは、茶葉に違う物質を吸着させたり、茶葉を浸したりした物質から、カテキンが影響をうけ、抗菌効果が弱くなるということである。
影響を受けた茶葉で煎れた緑茶も、色や、ＰＨの変化から成分が変わっていくので、成分の変化とともに、抗菌効果も、時間の経過とともに弱くなっていった。しかし、「べにふうき茶」は、違う物質の影響を受けていても、カテキンが多く含まれているので抗菌効果が高かった。
実験では茶葉を直接液に浸した場合と、殺虫剤を空気中で吸着させた場合で、同様に経過を確認したが、本当の意味で同じように抗菌効果が弱まるということは比べられないと思った。
カテキンの力がどのくらいの時間や濃度で影響を受けるのかは、数値的なデータが得られていないためはっきりとわからなかった。時間や濃度等の条件を変えて実験する必要があると思う。
（３）自分達の生活で生かせること
ア 「せん茶」「べにふうき茶」「粉末緑茶」の抗菌効果等は時間の経過とともに弱くなる。
緑茶は飲む前に煎れる。煎れたらできるだけ早く飲んでしまう。
イ 緑茶でのうがいは、インフルエンザやカゼの予防のためによい。特にカテキンが多く含まれている「べにふうき茶」は、効果があると思われる。
ウ 緑茶のよさは、静岡県総合健康センター（しずおか健康長寿財団）で資料をいただいた。
糖尿病や脂肪肝・高血圧症を防ぐ効果があることがのっていた。これらを家族に伝える。
エ 茶葉は殺虫剤や様々な物質を吸収するから、殺虫剤等を食事する場所で使用したり、台所で使用したりすることは避ける。今回使用した殺虫剤や電気で虫を寄せつけないものもある
が、使う場所や使い方を考えていく必要がある。

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