生物試料分析

Vol. 40, No 5 (2017)〈資料〉

シークヮーサー（Citrus depressa Hayata）～機能性と香り和田 浩二

Shiikuwasha (Citrus depressa Hayata):
Biological function and aroma
Koji Wada
Summary Shiikuwasha (Citrus depressa Hayata) is cultivated in the northern areas of Okinawa
island and has valuable bioactive substances and strong characteristic aroma. Firstly, nobiletin
concentration in Shiikuwasha juice samples was quantitatively determined by high-performanceliquid chromatography (HPLC), and the change in nobiletin concentration in Shiikuwasha juice
processing was analyzed. Secondly, the composition of polymethoxylated flavones (PMFs) andvolatile aroma components in four Shiikuwasha cultivation lines was examined. The compositionof PMFs was determined using HPLC methods. The composition of volatile aroma components incold-pressed extracts of Shiikuwasha peels was analyzed using gas chromatography－flame
ionization detection and gas chromatography－mass spectrophotometry. These results obtained
might provide a basis for the utilization of Shiikuwasha fruits including their peels from different
cultivation lines in foods, nutraceuticals, and other related areas.
Key words: Shiikuwasha, Citrus depressa Hayata, nobiletin, polymethoxylated flavones, volatilearoma components
1．はじめに沖縄県は日本で唯一亜熱帯地域に位置し、気候的または地理的、歴史的および人為的な要因から、他府県にない特徴をもつ在来柑橘類が多く残っており、今でも栽培されている。その代表がシークヮーサー（Citrus depressa Hayata：
国際柑橘学会日本支部編のカンキツ用語集ではシークワシャーであるが、ここでは沖縄地域の慣用語に従った）である。シークヮーサーは古

くは南西諸島から台湾にかけて自生していたとされ、沖縄で経済的な栽培が始まったのは1960年代とされる。現在の商業的な栽培地域は沖縄
本島北部の大宜味村や名護市周辺の勝山、伊豆味地区であり、主な用途には酸味料、加工用、生食があげられるが、ほとんどが果汁飲料の原料として用いられている（Fig. 1）。しかしながら、原料果汁の糖酸比は4 ～ 8と低く、温州ミカン果汁（糖酸比が12内外）と比較すると嗜好性はかなり劣っており、2000年頃までは沖縄の琉球大学 農学部 亜熱帯生物資源科学科

Department of Bioscience and Biotechnology, Faculty〒903-0213 沖縄県中頭郡西原町千原1of Agriculture, University of the Ryukyus, 1 Senbaru,

E-mail: kojiwada@agr.u-ryukyu.ac.jp

Nishihara, Okinawa 903-0213, Japan
E-mail: kojiwada@agr.u-ryukyu.ac.jp－ 271 －生物

試

農産物資源としての価値は非常に低かった。一方、カンキツ類の機能性成分の研究や疫学的な研究が多くなされた結果、カンキツ類由来の新たな発ガン抑制成分としてポリメトキシフラボン（PMF）の一つであるノビレチンが見いだされ、さらにシークヮーサーに多く含まれることが明らかにされた1）。ノビレチンの生理的機能性についてはその他にも、抗炎症作用2），3）、認知症予防4）－6）等、最近も多くの研究がなされている（Fig. 2）。
そのような背景から著者らは、沖縄の生産地

料分析

域や産業が必要としているシークヮーサー果実やその系統と機能性成分との関連、すなわち遺伝資源的な機能性成分の分析・解析とともに、果汁の品質特性の分析・評価や品質改善の検討といった加工利用の点から研究を行ってきた7）－13）。一方、ブームの経過やそれに伴う価格の下落、さらに天候の悪影響もあり、近年の生産意欲は低下傾向にある。そこで、現在、著者
らはシークヮーサーの独特な香り、すなわち精油成分に着目し、食品香料やアロマオイルとしての利用の可能性を検討している14）－18）。ここでは、これまでの研究の中からシークヮーサー果汁飲料製造工程でのノビレチンの動向、種々のシークヮーサー系統のポリメトキシフラボンの分析、さらにシークヮーサー果皮精油成分やその組成の特徴についての研究成果を紹介する7），15）。なお、著者らのシークヮーサーを対象とした一連の研究の詳細については学術論文として公表しているので、それらの文献7）－18）を参照していただきたい。
2．シークヮーサー果汁飲料製造工程でのノビレチンの動向

Fig. 1シークヮーサーの栽培地域と用途

Fig. 2シークヮーサーは果実が小さく果皮が薄いという果実特性や耐病害虫性に優れ農薬散布が少ノビレチンの生理機能－ 272 －生物試料分析

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ないことから、果実を丸ごと搾汁する全果搾汁方式（遠心分離式搾汁機やベルトプレス式搾汁機）により果汁へと加工されている。このため温州ミカンに代表されるチョッパーパルパー搾汁方式の果汁に比べ、シークヮーサー果汁には果皮の成分やパルプなどが多く含まれることも特徴のひとつである。そこで本研究では、果汁製造工程におけるノビレチン含量の変化について分析した。
シークヮーサー果実および果汁試料は沖縄県経済農業協同組合連合会農産加工場（現沖縄総合農産加工株式会社）での果汁製造工程での原料果実および果汁を用いた（Fig. 3-A）。まず、原料果実から全果搾汁で得られた果汁と、果皮を手作業で除去し、果肉をハンドプレスして得られた果汁のノビレチン含量を比較した結果、果肉果汁にはノビレチンは約0.2 mg/100 gしか含まれていなかった（Fig. 3-B）。したがって、ノビレチンは大部分が果皮に含まれる成分であり、全果搾汁により果皮から果汁へ移行したことが確認された。次に果汁製造工程での搾汁直後、ろ過・遠心分離処理後および殺菌後の果汁試料のノビレチン含量を測定し、比較した（Fig.
3-C）。0.5 mmスクリーンでろ過した果汁に遠心分離処理を行うことで、約8 mg/100 gのノビレチン含量の低下が認められた。これはパルプ

Fig. 3に存在したノビレチンが遠心分離処理で同時に除去されたためと推察された。シークヮーサー
果汁製造での遠心分離処理による一部のパルプ除去は、続く殺菌工程での熱処理による焦げ臭の発生の防御や製品での固形沈殿物の低減などを目的として行うが、果汁中の機能性成分であるノビレチン含量にも大きな影響を及ぼす処理であることが明らかとなった。成分としては異なるが、温州ミカンの果汁製造の遠心分離処理でのパルプにも機能性成分である脂溶性のβクリプトキサンチンをはじめとするカロテノイドが多く含まれていることが報告されている19）。一方、加熱による殺菌工程ではノビレチン含量に変化は認められず、熱処理に対してノビレチンは安定であることが判明した。
以上の結果は、果汁のノビレチンの多くは果実から移行した成分であること、果汁のノビレチン含量は果汁製造工程、特にパルプ除去に影響されることを明らかにしたもので、果汁加工における原料果実のノビレチン含量の季節的な変動の影響や加工法の違いによる果汁製品のノビレチン含量の影響など、果汁の機能性成分の品質管理を行う上で有用な情報になれば幸いである。

果汁製造工程（遠心搾汁）でのノビレチン含量の変化－ 273 －

生物

試

3．種々のシークヮーサー系統の機能性成分（PMF）の分析
沖縄では元来酸味があり、香りが強く、熟すると橙色になる小型カンキツ類をすべてシークヮーサーと呼んでいるが、田中による分類20）を参照すると、果皮が濃橙色で減酸が遅く、晩生でやや矮性である野生種のイシクニブ、大果優良系の栽培種であるクガニー類、山野に自生またはそれらの実生であるやや小果なシークヮー
サー類の大きく三つに分けることができる。その中で優良系の栽培種であるクガニー類が沖縄
本島北部地域において経済的に栽培されている。著者らの研究では代表的な栽培種である大宜味クガニー、勝山クガニー、伊豆味クガニー
およびカーアチーの4系統の適熟果（果汁加工用）を用いた（Photo 1）。果実はいずれも横径が大きな扁球形で、果頂部は広く、中心部は浅く窪んでいる。果皮色は未熟果では濃緑色であるが、熟するにつれて黄橙色～橙色になる。また、種子が多く、果皮の厚さが薄いのも各系統の共通の特徴である。本研究では種々のシークヮーサー系統の果実に含まれるノビレチンをはじめとするPMFの遺伝資源的な分析を行った。
大宜味クガニー、勝山クガニー、伊豆味クガ
ニーおよびカーアチーの4系統の部位別（果肉および果皮）のPMF含量をHPLC分析した結果、シネンセチン、ノビレチン、ナツダイダイン、デメチルノビレチン、タンゲレチンの5成分がPhoto 1料分析検出され、デメチルノビレチンを除く４成分を定量できた（Fig. 4）。なお、果肉のPMF含量は非常に低いため、ここでは果皮のPMF含量の分析値を示した。PMF含量は各系統ともノビレチン（129 ～ 170 mg/100 g生果皮）が最も高く、続いてタンゲレチン（60 ～ 102 mg/100 g生果皮）、シネンセチン（15 ～ 26 mg/100 g生果皮）、ナツダイダイン（3 ～ 5 mg/100 g生果皮）の順であり、系統間で異なることが明らかとなった（Fig. 5）
。また、果皮のPMF含量は未熟果で高く、生育するにつれて減少することがわかっており21）－22）、機能性成分を高含有する果汁飲料の開発や果汁副産物の利用への知見となれば幸いである。
4．シークヮーサー果皮精油成分と組成の特徴
栽培系統として選抜されてきたクガニー類にも多くの系統が存在するが、これらの遺伝資源的な情報は果実の形態特性や機能性成分についての報告22）はあるものの、独特の香り（精油）に関してはほとんど見られない。そこで本研究では、大宜味クガニー、勝山クガニー、伊豆味クガニーおよびカーアチーの適熟果の果皮から圧搾（コールドプレス）精油を調製し、GCおよびGC-MS分析を行った。その結果、39成分が同定・定量され、代表的な精油成分の組成比をTable 1に示した。Table 1には、同じ香酸柑橘シークヮーサー（Citrus depressa Hayata）－ 274 －

生物試料分析

Fig. 4

Fig. 5Vol. 40, No 5 (2017)シークヮーサー果皮のポリメトキシフラボン

シークヮーサー 4系統の果皮のポリメトキシフラボン（PMF）含量であるユズのコールドプレス精油の文献値23）も比較として示した。各系統とも共通して主要な構成成分群は炭化水素化合物（94 ～ 98％）、続いてアルコール類（0.4 ～ 1.7％）、エステルおよびケトン類（0.4 ～ 1.3％）、アルデヒド類（0.1～ 0.3％）であった。炭化水素化合物全体の組成比の違いは各系統間でほとんど認められなかったが、モノテルペン（C10）類において最も大 き な 組 成 比 を 示 し たlimonene（47 ～ 68 ％）の各系統における組成比の値は、カーアチー＞

伊豆味クガニー＞勝山クガニー≳大宜味クガニ
ー、続いて大きな組成比を示したγ-terpinene（22 ～ 31 ％） とp-cymene（0.6 ～ 9 ％） は、 大
宜味クガニー≳勝山クガニー >伊豆味クガニー≳カーアチーと全く逆の順となり、炭化水素化合物の個々の成分では大宜味クガニーと勝山クガニーに対して、伊豆味クガニーやカーアチーの組成比は異なることが明らかとなった。さらに、低濃度でも香気特性に大きな寄与を果たす含酸素化合物の構成成分でも、大宜味クガニー－ 275 －

生

Table 1物

試料分析シークヮーサー４系統のコールドプレス精油の成分組成と勝山クガニーに対して、伊豆味クガニーやカーアチーでは異なる特徴を示した。例えば、
methyl thymolは伊豆味クガニー（1.2％）のコールドプレス精油にのみ検出された。methylthymolは、 ジ ュ ニ パ ー ベ リ ー（Juniperusdrupacea L.） や シ ー フ ェ ン ネ ル（Crithmummaritimum L.） の 主 要 成 分 の ひ と つ と し て 報

伊豆味クガニーとカーアチーは他の2系統とは異なる香気プロファイルを示した。第1主成分はアルコール類、オキサイド類と高い正の相関、炭化水素化合物、エステルおよびケトン類と高い負の相関を示したことから、それらの組成比が大宜味クガニー、勝山クガニーと伊豆味クガ
ニーの第1主成分スコアの違いに寄与している告24）－25）されているが、柑橘ではあまり一般的ではない。Pontianakオレンジ（Citrus nobilis Lour.
var. microcarpa Hassk.）の重要な香気成分26）で、minty aromaのにおい特性をもつ1,8-cineolも伊豆味クガニー（0.9％）は他の系統の約90倍高い 組 成 比 を 示 し た。 ま た、citrusy、floral、fresh、sweet aromaといったにおい特性をもち、柑橘類の香りの重要な寄与成分27）であるlinalool
は伊豆味クガニー（1.2％）とカーアチー（0.6％）
で、大宜味クガニー（0.2％）や勝山クガニー（0.3％）の2 ～ 6倍高い組成比であることが確認され た。 一 方、 ア ル デ ヒ ド 類 で あ るnonanal、decanalは伊豆味クガニーとカーアチーが他の系統より若干高い組成比を示したが、全体的には多くは含まれていなかった。
さらに、4系統のコールドプレス精油の香気プロファイルを客観的に評価するために構成成分群の定量データを主成分分析法により解析した（Fig. 6）。第1主成分には69.5％、第2主成分には28.8％の情報が要約され、大宜味クガニーと勝山クガニーは類似した香気プロファイル、ことが示唆された。一方、第2主成分はモノテルペン類やアルデヒド類と高い負の相関を示したことから、その組成比がカーアチーの第2主成分スコアに反映されており、主成分分析により各系統の香気プロファイルに対する精油の構成成分群の寄与についても明らかにすることができた。

Fig. 6 主成分分析によるシークヮーサー 4系統コー
ルドプレス精油の香気特性の評価－ 276 －

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Vol. 40, No 5 (2017)

以上の結果は、シークヮーサーの果皮精油の基礎的な知見にとどまらず、食品香料やアロマオイルとして精油を利用するための規格基準や品質管理、他の香酸柑橘類の精油との差別化などに有用な情報を与えるものと考える。
5．おわりに沖縄特産柑橘であるシークヮーサーは、2000年初めに機能性成分であるノビレチンを高含有することがわかってから注目を集め、急激に需要を伸ばしたが、果汁飲料以外での用途不足や生産量の増大に伴う果汁加工残渣の処理コストの高騰などの新たな問題を抱えている。一方、沖縄県のプロジェクト研究では、シークヮーサ
ーのもつ様々な機能性成分、独特の香り、さらには発酵による果汁副産物の高付加価値利用などに関する検証が行われており、今後の有効な産業につながることが期待される。本稿を通してシークヮーサーの機能性や香りについて、読者の皆様にさらに興味を深めていただければ幸いである。
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－ 277 －

生

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析

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－ 278 －