脳機能活性化や健康長寿の鍵となる機能性食品素材・農産物（前編）

発酵食品「酒粕」による老化抑制および脳機能活性化の検討
藤井はじめに力 1*・伊豆英恵 2・松原

主典 3

ち麹に使う米の割合）20％かつ粕歩合（仕込みに使う米を 100 とした酒粕の重さの割合）20％の場合，機能性成「酒粕」が「発酵食品」？「酒粕」と「老化抑制」
・「脳分が固形部に移行したとすると，含量は米麹中と酒粕中機能活性化」？まったく結びつかない方も多いのではなでほぼ同じになる計算である．この前提の場合，麹歩合が約 100％の場合や，粕歩合が 15％の場合には，米麹のいだろうか．
酒粕は清酒醸造で得られる固形の副産物で，麹菌や清機能性成分は，酒粕中にむしろ濃縮される．さらに，酒酒酵母，生もと造りでは乳酸菌も製造に関与する．酒粕

粕では，米麹には含まれない酵母（生もとの場合は乳酸にはヨーグルトや味噌，塩麹ほど発酵食品のイメージが菌）の機能性成分が加わるほか，ȕ グルカンなどの菌体ないものの，成り立ちは，れっきとした「発酵食品」で成分や食物繊維様活性を持つレジスタントプロテインなある．また，酒粕は，麹菌が生産する機能性成分と清酒どの成分も加わることになる．また，酒粕にはアルコー酵母が生産する機能性成分の両方を含み，健康イメージルが含まれているものの，乾燥などの加工工程で除去可の強い麹や甘酒とも関連が深く，また，麹や甘酒が含有能であるほか，はがしたての酒粕そのものに含まれる糖する機能性成分とも関連が深い．酒粕は，欧米にはない分はきわめて少ないことが多く，使用にあたっても，糖日本固有の発酵食品といえる．

を「添加する・しない」の選択や，「添加量の加減」や「代また，酒粕中には，処方箋薬や補助食品，あるいは穀替甘味料の使用」などの調整が可能である．

類への強制添加ビタミンとして，長い流通実績のある複

なお，酒粕は，山上憶良が万葉集の「貧窮問答の歌」で，数の機能性成分が，機能性を示してもおかしくない含量

糟湯酒（かすゆざけ：酒粕をお湯で溶いたもの）で寒さが含まれている．後述するこれらの機能性成分は酵母のをしのぐ様子をうたったほど，日本人にとって，食経験代謝経路上も近くに存在し（図 1），報告のある機能性がが長い食品でもある．

似ているものも多く，摂取後にヒトや腸内細菌の代謝で変換される可能性や，成分どうしが協調的に効果を示す可能性が考えられる．

酒粕中に高含有されていた機能性成分
筆者らは全国の清酒製造場の協力のもと，製造方法の筆者らは，酒粕の発酵食品としての特長を明らかにすることを目的に，酒粕中にどのような機能性成分が，どの程度含まれているのか分析するとともに，内閣府の戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「次世代農林水産業創造技術」に参加し，酒粕の成分や酒粕そのものによる老化抑制や脳機能活性化について検討した．
酒粕の製造方法と米麹の機能性成分
酒粕は，米，米麹，水を仕込み，清酒酵母で発酵した「もろみ」を濾した際の固形部で，液体部分が清酒である．
麹菌や酵母の機能性成分には，液体部分である清酒に移行する成分もあるが，菌体とともに固形部の酒粕に移行するものが多い．また，米麹由来の成分であっても，酒粕は米麹よりも成分が高含有される場合がある．たとえば，米麹の機能性成分含量がもろみ中で減少しない（酵母に使われない）場合で，麹歩合（仕込みに使う米のう著者紹介

1

生物工学第97巻

図 1．酒粕に高含有される機能性成分と酵母の代謝．ビタミンB6，葉酸，SAM，ポリアミン，アグマチン，GPC はいずれも老化や脳機能に関連する知見が知られ，いずれも酵母の代謝経路が近い．

前・独立行政法人酒類総合研究所（部門長），福島大学農学群食農学類（教授） E-mail: tsfujii@agri.fukushima-u.ac.jp
独立行政法人酒類総合研究所（主任研究員） E-mail: izu@nrib.go.jp
3
広島大学大学院教育学研究科（准教授） E-mail: kmatsuba@hiroshima-u.ac.jp
2

第10号（2019）595

特集

異なる酒粕 109 点を収集し，清酒酵母が高生産すること

酒粕中の SAM 含量調査の結果，酒粕は，現実的な摂が知られ，酒粕中にも高含有されていると考えられた S
アデノシルメチオニン（SAM）について酒粕中の含量を取量で，SAM の機能性を示してもおかしくない含量のSAM を含んでいることがあきらかとなった．酒粕の次，老化測定した．また，SAM の代謝経路に近く（図 1）に高含有な食品はにごり酒（酒粕に比べ含量は「桁違い」

抑制や脳機能活性化に関係する知見の報告がある機能性に少ない）と報告されている 3) ほか，一般の食品には成分についても，酒粕中の含量を測定した．

SAM は含有されないとされている 4,5)．つまり，酒粕は本研究で測定した成分について，「老化」や「脳機能」

処方箋薬やサプリメント以外で機能性を示してもおかし関係の論文がどの程度報告されているのか見てみたい．

くない SAM が摂取できる唯一の食品ということになる．

表 1 は，論文検索サイト PubMed で「成分名」と「老化やなお，SAM は生体の主要なメチル基供与体で，多くの脳機能に関するキーワード」の二つで検索し，抽出されメチル化反応に関わっている．SAM は一炭素代謝の主要た論文数をまとめたものである．このやり方だと，直接成分であり，エピジェネティックな調節にも関係が深い．

関係のない論文も抽出されてしまうものの，関連を示す清酒酵母が SAM を高生産するのはなぜか．筆者らは，論文も多く抽出されていた．抽出論文数が多い成分につ実験室酵母と清酒酵母を用いた QTL 解析により，清酒いては，キーワードと一定の関連があることを示すと思酵母の SAM 高生産に関する遺伝子の同定に成功した 6)．

われるが，検索結果は，いずれの成分も，「老化」や「脳同定遺伝子は，酵母の寿命に関連する遺伝子として広島機能」と一定の関連があることを示している．

大学の水沼らが単離した遺伝子 7) と同じ遺伝子であっSAM

さまざまな微生物の中で，糸状菌や乳酸菌といった微生物よりも酵母，中でも特に清酒酵母が，た．本遺伝子の解析については，本特集の水沼先生の記事をご覧いただきたい．

SAM を生産する能力が高いことが 1984 年に Shiozaki
らにより報告された 1)．SAM は，ドイツやロシアなど

どに強制添加されているビタミンで，胎児の二分脊椎ので処方箋薬，カナダや米国などでは補助食品として，発生頻度を著しく抑制する．また，血中ホモシステイン

葉酸

葉酸は米国などの世界 86 か国以上で，穀類な40 年以上の流通実績があり，一定の効果と安全性が確濃度を抑制，脳梗塞や心筋梗塞などのリスクを軽減する．

保されている成分である．SAM には，気分改善効果や実際，米国などの葉酸強制添加国では，脳卒中の頻度な

抗 肝 障 害 効 果， 抗 関 節 炎 効 果 な ど が 知 ら れ て い る．

どが減少し，経済的な効果についても評価されている 8)．

SAM は，日本では「専ら医薬品として使用される成分

日本では，葉酸は通常の食事から十分摂取されている本質」のリストにあるが，元来食品が含んでいる場合はと考えられていたが，食生活の欧米化の影響か，1970医薬品として扱わないことが確認された 2)．

年代に比べ，胎児の二分脊椎の発生頻度が増大している

表 1．酒粕に高含有されている成分（左列）とキーワード（上行）の組合せによる検索での PubMed 検索ヒット数（2019 年 7 月 23 日検索実施）．

adenosylmethionine
glycerophosphocholine
folatepolyamine
agmatine
vitamin b6(Total)

adenosylmethionine
glycerophosphocholine
folatepolyamine
agmatine
vitamin b6(Total)

596(Total)9,507
1,814
58,327100,768
1,527
19,833(Total)9,507
1,814
58,327100,768
1,527
19,833

aging226
50
1,227
787
20
458
411,053

longevity
22
3
75
97
1
17
43,239LQÀDPPDWRU\ homocysteine
174
1,812
60
14
1,340
7,583
1,944
167
50
3
350
1,724
717,490
24,489

brain
919
355
2,341
8,181
364
1,620
1,890,412

memory
53
20
478
272
36
143
293,759

depression
285
23
918
932
60
392
417,819alzheimer
61
37
407
181
8
97
106,377

liver
2,069
188
5,314
8,789
77
2,210
1,093,756

one carbon
metabolism
347
17
1,401
231
9
251
32,371

epigenetic
342
1
694
104
0
49
71,619cancer
1,271
274
18,955
14,47189
1,267
3,898,839

第97巻第10号（2019）

生物工学脳機能活性化や健康長寿の鍵となる機能性食品素材・農産物（前編）では補助食品として流通している．GPC はコリンの補給源としても有効で，コリン補給が不足すると一炭素代謝に関連した化合物の不足を招き，肝機能低下，ビタミ
ンB12欠乏による貧血，めまい，葉酸欠乏による免疫低下，メチオニン不足による肝臓解毒能低下などが発生する可能性がある 11)．一炭素代謝の中心成分で，神経伝達物質アセチルコリンの前駆体でもある．乾燥させたニジマスや燻製した紅鮭などに多い 12)．
アグマチン

図 2．各国の胎児の二分脊椎発生頻度．International Clearinghouse
Annual Report 2011 のデータを用い，筆者らがグラフ化した．
1970 年代の日本では発生頻度が低く，食生活から葉酸が十分摂取できていたと推定されるが，食生活の変化に伴い，二分脊椎の発生頻度が増大している．一方，穀類に葉酸の強制添加を行っている国々では，二分脊椎の発生頻度は減少した．

アグマチンはポリアミンの中間体（図1）で，脳で生産される神経伝達物質であると推測されている．一酸化窒素（NO）を産生し，血管を拡張させ血流量を増やすことから，米国では筋トレの際の補助食品として流通しているが，神経保護作用が報告され，近年論文数が増大している成分である 13)．なお，アグマチ
ン含量の高い食品として報告のあるのは，韓国味噌などである 14)．また，酒粕のみならず，清酒中の含量が高いことも報告されている 15)．

（図 2）．また，女子栄養大学と埼玉県坂戸市が協同で実ビタミン B6

ビタミン B6 は，タンパク質の代謝に施した「さかど葉酸プロジェクト」（葉酸摂取の栄養指不可欠なビタミンで，メチオニン合成経路との関連のほ導などを主体としたプロジェクト）では，医療費の削減

か，脂質の代謝や神経伝達物質の合成などに関与してい9)効果が報告された ．胎児の二分脊椎発生頻度抑制のみる．葉酸やビタミン B12 とともにホモシステイン濃度をならず，脳卒中の抑制（や健康寿命の延伸，老後 QOL抑制し，脳萎縮抑制や脳卒中抑制効果が示唆されていの向上），医療費削減という観点からも，葉酸は積極的る．食品としては，とうがらしやにんにくに高含有されに摂取した方がよいビタミンだと考えられる．ている．

葉酸含量の高い食品としては，ドライイーストや海苔，なお，これら酒粕中の成分の機能を活かすためには，レバーなどがあげられるが，葉酸含量の高い酒粕では，保存や加工による成分含量変化についても考慮する必要

40 g 程度で 1 日に必要な量の葉酸が摂取できるくらい高含有していた．また，調査した酒粕のうち，約 25％の酒粕は 100 g で 1 日に必要な量の葉酸が摂取可能な含量であった．葉酸は SAM と異なり，他の食品からも摂取できる．酒粕単独で 1 日分の葉酸を摂取する必要がないがある．筆者らは，酒粕の乾燥方法の違いにより，機能ことを考えると，葉酸も，現実的な酒粕摂取量で効果がȕ グルカン，レジスタントプロテインなどの含量は大き期待できる成分と考えられる．

くは変わらないことが明らかとなった．

なお，葉酸は，SAM と同様，メチル化反応の主体であり，一炭素代謝の中心成分である（図 1，表 1）．
ポリアミン

性成分含量がどのように変わるかについても検討した 16)．
その結果，凍結乾燥法で乾燥した酒粕に比べ，乾熱乾燥法で乾燥した酒粕は，SAM が大きく減少したものの，ポリアミンやコリン・GPC，ビタミン B6 やアグマチン，酒粕や酒粕成分によるマウスの老化抑制効果と脳機能活性化効果の検証

ポリアミンは第一級アミノ基が二つ以上結合した直鎖脂肪族炭化水素の総称であるが，本稿では，プトレッシン，スペルミン，スペルミジンのことを指す．ポリアミンは，正常マウスの寿命伸長効果を示し
10)

酒粕を摂取すると，実際に酒粕中のこれらの機能性成分は機能性を示すのか？
筆者らは酒粕中に含まれる成分のうち，まず SAM とであり．抗炎症作用などが知られていGPC に着目した．これらの成分をマウスに経口投与する．なお，ポリアミン含量が高い食品としては，醤油（たることで，老化や脳機能にどのような効果が出るのか検まり），乾燥大豆，緑茶葉などが報告されている．ポリ証した．

た初めての成分．
アミンも SAM 代謝経路の近傍にある成分である（図 1）

まず，肥満・糖尿病モデルの KK-Ay マウスを用いてGPC は，イタリア・実験を行った 17)．SAM や GPC は飲水として与えたが，ロシア・韓国・南米では医薬品，米国・英国・独国など酒粕を餌に混ぜて与えた場合と 1 日あたりの摂取量があ

グリセロホスホコリン（GPC）

生物工学

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597

特集

まり変わらない濃度とした．その結果，対照群に比べ，られている機能性成分含量を測定し，いずれも他の食品試験群で，血糖値やコレステロール，トリアシルグリセに比べ，酒粕中に高含有されていることを示した．このロールが低く，糖および脂質代謝の改善傾向が見られた．

ことは，酒粕がすでにエビデンスのある機能性成分を複また，インシュリンやレプチンも低く，糖・脂質代謝の数，高含有していることを示している．また，動物実験

みならず，肝機能改善効果や脳の酸化ストレス軽減効果を通じ，酒粕成分や酒粕の有効性の一端を示すとともに，が確認された．

ヒト試験を実施した．酒粕については研究者が圧倒的に次に，GPC 摂取の老化抑制効果についても検討した 18)．

少なく，まだまだ未知の機能が残っていると思われる．

GPC は先の実験と同様，同濃度の飲水にて与えた．なお，

健康効果の機構の解析と新しい機能についても研究が進

老化抑制を観察するには時間がかかる．そこで，短命とむことを期待している．

学習・記憶障害を特徴とする老化促進マウス SAMP8 を用いた．その結果，GPC 摂取の試験群では対照群に比べ，36 週令での老化スコア 19) や関節症進行度の評価であるOARSI スコアが低いことがわかった．また，アミロイ
ド ȕ やトランスサイレチン（TTR）の沈着について観察したところ，アミロイド ȕ の沈着に差はなかったが，TTR の沈着に差が見られた，TTR の沈着抑制が脳内の炎症を抑制し，脳機能を保護していることが示唆される結果となった．
筆者らは，酒粕成分だけではなく，酒粕を餌に混ぜ，投与する実験も行った 20)．GPC 摂取実験と同様，老化促進マウス SAMP8 を用いた．その結果，対照群に比べ，酒粕投与の試験群では，血漿，腓腹筋と脳の分岐鎖アミノ酸（BCAA）含量が有意に高くなり，握力も強いことがわかった．なお，高い血中 BCAA 濃度と代謝性疾患など病的状態との関連が報告されているが，糖や脂質代謝指標は対照群と試験群で差がなく，今回の実験では病的な状態を示すものではないと考えている．また，試験群では BCAA のみならず，血漿中のビタミン B6 や抗老化効果が注目されている NAD の合成に必要なナイアシンが増加していた．
これらの結果は，酒粕や酒粕成分の有効性を示すものであり，老後 QOL の向上に役立つものと考えるが，未知のこともまだまだ多く，酒粕の健康効果とその機構については，さらなる研究が必要である．
なお，筆者らは，SIP の枠組の中，共同で酒粕の機能性を確認するヒト試験も実施することができた．ヒト試
験結果についても結果をまとめ，論文化する予定である．
おわりに本研究では，SAM と代謝経路の近い成分を中心に，処方箋薬や補助食品，穀類への添加などにより効果が知

598

謝辞

貴重な酒粕試料や清酒製造条件などをご提供いただきまし
た清酒製造場の皆様に，心より御礼申し上げます．なお，本「次研究は，内閣府戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）
世代農林水産業創造技術」および JSPS 科研費 JP17K07791 の助成を受け，実施されました．

文

献1) Shiozaki, S. et al.: Agric. Biol. Chem., 48, 2293 (1984).
2) 厚生労働省：https://www.mhlw.go.jp/hourei/doc/tsuchi/T190318I0110.pdf (2019/7/17).
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4) WebMD: https://www.webmd.com/diet/supplement-guidesam-e#1 (2019/7/26).
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生物工学

第97巻第10号（2019）