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秋季藻類シンポジウム (2001.11.16)「藻類 由来の機能性成分の研究と 利用の展望」要旨

山下 栄次 :アスタ キサ ンチ ンの機能特性と その応用
i築類のカロテノイドとしては，褐)~~~ii'íに普遍的に存在する

産業的には ，従来よ りサ ケ ‑タイなと の養殖魚、の色揚げ剤 ，フコキサンチン (1)，;j;~~頚に広く分布する F ー カロテン (2 ) ，ル50億 円にすなわち色素として利用されている 。世界市場は 1

テイン (3)，ゼアキサンチン (4)などが知 られている (Matsunoのぼり ，主に化学合成品が使用されている 。一 部天然品とし

ε& Hi
rao1989)。中でもフコキサンチンは年間 100万トン生産てオキアミやへマトコッカス藻も利用されているが，さほど.
1%を占めるといわれるカされるとされ，天然有機化合物の 0ではなしミ。前述のように ，最近抗酸化作用をはじめ数々の機000万トン)でトップである
ロテノイド (
年間生産量は 4，能特性が明 らかにされ，食品としての利用が期待されている(Britton巴ta
J.1995)。

物質である 。

カロテノイドの機能特性のーっとして抗酸化作用があげら5)のそれがカロテノイドの中れるが，最近アスタキサンチン (2. アスタキサンチンの機能特性で最も強く，さらに天然抗酸化剤の王者といわれるビタミン抗酸化作用Eに比べ数百倍に及ぶ ことが明らかにされた 。その後その抗ー口に抗酸化作用とい っても，どの活性酸素種 に対して捕酸化作用をベースとした様々な機能特性がj~R告されてきてい捉あるいは消去活性があるかを考慮しなければならない 。アる。ここでは，今日までに報告されているアスタキサンチンスタキサンチンの抗酸化作用については現在のところ，強いの機能特性を紹介するとともにアスタキサンチン産生緑藻

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pnilJ活性が認められている 。
一重項酸素消去活性と脂質過酸化 jであるへマトコッカス謀の大量培養に成功し，食品素材 開発

50倍 ，s‑一重項酸素消去活性については，ビタミン Eの約 5カロテンの約 40倍であるとの報告がある (幹 1999)。 また，を行 ったのでそのことについても 言及する o

脂質過蔽化抑制活性については， s‑カロテン，ルテイン，ゼアキサンチンよりも強く

1.アスタキサンチンとは00
ビタミン Eの活性と比較して 1

アスタキサンチンはカロテノイドの 一種で，エピ ・カニな倍以上であ った (Miki1989)。 このことか ら，天然抗酸化剤

どの甲殻類，サケ ‑タイ ・コイ ・キンギョなどの魚類など，天の王者ビタミン Eといえども万能選手ではないといえる 。他

然特に海洋に広く分布する赤樫色の色素である 。上述のフコのカロテノイドの中でもアスタキサンチンが優れているのは ，キサンチン ，赤潮の主カロテノイドであるペリジニンに次い共役二重結合の数が多く (s‑カロテンが け であるのに対しで 3番目の生産量 を誇る 。緑藻類の一種へマトコッカス藻な

3)カルボニル基 (=0)とヒドロキシル
アスタキサンチンは 1二;r

ど一部の藻類もアスタキサンチンを生産する 。
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キシル基は生体!I莫に組み込まれた際にアンテナ的に働いて膜(2)B外に発生するラジカルを捕捉することができる 。 戸ーカロテンはこれができないため膜の表面で発生するラジカルに対しOH(3)て無力である 。
抗炎症作用
ラッ トの足裏にカラギーナンを皮下注射すると顕著な足浮HOOH(4)jJ
重が誘起されるが，アスタキサンチン及びビタミン Eを30分前にそれぞれ Img腹腔内投与すると，その 浮J重はア スタキサ
ンチンでは 50%抑制されたがビタミン Eでは有意 な抑制は認HOOH(5)989)
。誘発 されたラジカルによ っめられなか った (倉繁ら 1て赤血球がボロボロにな って炎症が起こるのをアスタキサン

ミ、ザ'~、、ザ/父、チンが抑制したと思われる 。
HO￨
豆11 藻類のカロテノイドの化学式

ピロリ菌による胃炎に対して抑制効果を示したという報告
8巴nnedsen1999)。世界的に感染している人口が増加もある (50している今日，アスタキサンチンの利用が期待されるところである。
抗動脈硬化作用
悪玉コレステロール (LDL)の酸化によって動脈硬化が起&Lam 1996)。
毛様体機能調節 :VDT作業者(眼をよく使う作業に従事している人)においてアコモドグラム(調節力試験)によるテストで投与前後に有意な差が認められた (Nagakieta.
12001)。

抑制した。その効果は赤ワインで有名なポリフェノールより調節力の測定により眼の筋肉の疲労度がわかる。
他，最近日本においても急増している黄斑変性症にも有効強力であった(岩本ら 1997)。健常人が赤ワイン 350m1毎日であるという報告もある。これらの効果は投与されたアスタ飲むことにより LDLの酸化が抑制されることは知られていた

キサンチンが血液網膜関門を通過して発揮しているものと考が，アスタキサンチン 1mgの摂取によりそれに勝る効果が得えられる。

られた。また，他のカロテノイド(リコペンやルテイン)との相乗効果もさらなる研究でわかってきた(飯野ら 2001)。
効

日周リズム調節作用
ビタミン E欠乏ラットの日周リズムの乱れをアスタキサン

果があらわれるアスタキサンチン量と同量のリコペンあるいチンは有意に正常化させた。さらにメラトニンと併用するこDLの酸化をこるとされているが，アスタキサンチンはその Lはルテインを投与しでもその効果は認められないが，同量ずとによりその効果は有意に増強した (Nagaieta.
12001)。他，つの併用でアスタキサンチン単独よりも効果が認められた。

ごく最近ラットにおける脳虚血障害に有効であったという報

免疫賦活作用T細胞依存性抗体産生をアスタキサンチンは増大させた

告がなされている。これらのことから，アスタキサンチンは(Jyonouchieta.
11993)。カロテノイドは栄養学上 s‑カロテンに代表されるようにプロビタミン A として認知されていた。

梗塞)に有効であると考えられる。

血液脳関門を通過し脳内の酸化的障害(アルツハイマーや脳この研究でカロテノイドはプロビタミン Aとしてではなくカ皮膚に対する作用〈外用〉
色素沈着抑制:ヒト背部にアスタキサンチンを塗布するこ

ロテノイドそのものに活性があることが証明された。とにより UVBによる色素沈着が抑制された(山下 1995)。紅抗ストレス作用
拘束によってストレスをかけるとマウスの胸腺の重量が減斑抑制(炎症の収れんを早めること)により結果的に色素沈少するが，アスタキサンチンはその減少を有意に抑制し，さ

光加齢抑制:へアレスマウスに UVBを照射しアスタキサ着が抑制されたものと考えられる。

らに肝臓過酸化脂質の上昇を抑制，がん転移促進をも抑制しンチンを塗布すると光加齢によるシワの形成が抑制されたた(楊ら 1997)。ストレスによって活性酸素が発生し，免疫(坂田ら 2000)。一重項酸素によってコラーゲンの架橋が起こ細胞に傷害を与えて免疫力が低下，及びがんの発生や増殖・り，それがシワ形成の原因のひとつといわれている。強力な転移が進行すると考えられるが，アスタキサンチンの抑制効

一重項酸素消去物質であるアスタキサンチンが， UVBによっ

果は戸ーカロテンやビタミン Eのそれよりも有効であった。て発生した一重項酸素を消去しシワの形成を抑制したと考え糖尿病に対する作用
糖尿病進展抑制:糖尿病モデルマウスにて血糖値，尿中アられる。
メラニン生成抑制:アスタキサンチンはメラノーマ細胞のルブミン排植量，尿中 80hdGの低下を認めた(内山ら 2001)。

メラニン生成を抑制した。しかし細胞毒性は示さなかった

合併症進展抑制:糖尿病ラットの白内障発症が抑制された(水谷ら 2000)。

(監物ら 1997)。腎症に対して上記糖尿病モデルラットにて糖3. アスタキサンチンの天然資源毒性による勝戸細胞障害が抑制された(内山ら 2001)。
糖尿病になると身体の中が酸化状態となり様々な障害が発以上のような優れた機能特性を有するアスタキサンチンを生する。アスタキサンチンはその酸化状態の正常化に寄与す食品として摂取するには，合成品が使用不可であることからることでその機能特性を現しているものと思われる。

天然資源を探索する必要がある。過去の臨床試験の結果より，目に対する作用
光障害による網膜保護:強い光の照射によるラット網膜外アスタキサンチンの一日所要量は予防的には 0.
6~ 1mg，治療的には 2~5mg と考えられ，そのためには表 l から明らか核層の薄化及びロドプシン濃度の低下を抑制した (TsoMarkなようにへマトコッカス藻が最も適しているといえる。

表 l 各種生物におけるアスタキサンチン含量と利点・問題点

アスタキサンチン含量 (mg/100g) 利点・問題点
アメリカザリガニ
サケ0.
1~ 0.
3

大量生産に難オキアミ
ファフィア酵母

3~4

食用，抽出原料としては不適
動物資源として最適，魚臭あり

200~ 800

大量生産可，厚い細胞壁に難へマトコッカス藻1000~ 3000

大量生産可，経済的にも有力

1~2

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比重 1997アスタキサンチンの LDL被酸化能 に及ぼす影響 .p.
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図 2 ハイオドーム

ン ・ヴァン ・チュエン 1997糖尿病性白内障における アス タキサ

4. バイオドーム"によるへマ トコ ッ カ ス 諜 の 工 業 的 生産
従来オープンポンドによって生産されていたが，新規クロースドシステムである

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ンチンの効果 p.
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旧本栄養食糧学会東京
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5. アス タキ サ ン チ ン の 食 品 素 材 開 発
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999 老化予防への海藻の効月L p.
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水谷友紀，坂田修，星野拓，笠明美，5iE金久美 2000 海洋性カロ

使用するには細胞壁の破壊が必要であ る 。 イ山i~: したものでは

チノ イド :アスタキサンチンの化粧品的効果の検証 .29(PF):12‑

ア ス タ キ サ ン チ ン の 安 定性 が 良 く な く ，アス タ キ サ ン チ ン を

20回日 本薬学会 .
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そ の他 の脂 質 と と も に 抽 出 し て オ イ ル ;1
犬 と し た 安 定化 オ イ ルNagaiK，li
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ToyodaY，OnoY，KisoY & TanakaT2001Effectsofを開発 した 。こ れ は ソ フ トカ プ セ ル や マ イ ク ロ ビ ー ズ と し てctivi
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f10comolOraの 利 用 が 可 能 で あ る 。 さらにスプレードライの技術を駆使し て ア ス タ キ サ ン チ ン の 安 定化 に 成功 し た 粉 末 素材 ， 及 び精製 技 術 と 乳化 技術 を 融 合 し た 水 溶 性 素材 の 開 発 も お こ な っ た 。
1] ハ ー ド カ プ セ ル ， 飲 料 な ど 幅 広 い利 用 がこれらにより錠斉，可 能 と な った 。

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王l修，水谷友紀，星野 拓 ， 荒金久美 2000 海洋性カロチノイド :アスタキサンチンの 光加齢抑制効巣 第 47回 SCCJ研 究討論会

現 在 既 に 数 社 か ら ア ス タ キ サ ン チ ン 配 合 栄 養 補助 食 品 が 商品 化 さ れ て い る 。今 後 ， ア ス タ キ サ ン チ ン の 研 究 成 果 や 配 合
健 康 食 品 が あ ち こ ち で 見 ら れ る よ う に な り ， 認知 度 が さ ら にr

ア ップ す る こ と を 期 待 し た い 。そ う な れ ば， ア ス タ キ サ ン チン入り j一 般 食 品 の 出 番 で あ る 。

東京
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内 山手Jl jゑ 内藤裕 二 ， 長谷 川 問IJ ニ ， 中村 I産 主~ ， 吉 川 敏 一 ，高橋 二 郎

2001結尿病の進展 ・合fiI:症に対するアスタキサン χンの効果に

30.第 1
5回カロ テノイ ド研究談話会 .
富山
ついて p.
山下栄次 1995 オキアミ由来アスタキサンチンの色素沈着抑制効果 .

引用 文献
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185.

楊 志向， 浅見純夫，輩 旧佳子

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ストレス負荷マウスにおけるがん転移促進に対するア スタキサ ン

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効果.日本栄養食松学会誌 50:
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