説明

ルテイン高含有組成物の調製方法およびルテイン

【課題】 加熱処理された茶葉、特に使用済みの茶殻を活用するために、茶葉に多く含まれるルテインを効率的に抽出して、健康食品や医薬の原料として用いることのできる組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】 茶葉、特に熱湯処理された使用済みの茶殻を乾燥して粉末とし、酢酸抽出処理をして、ルテインの抽出に不要な成分をあらかじめ除去した後、ケトンおよび/またはアルコールからなる有機溶剤を使用し、ルテインを高濃度に含有する組成物を抽出するもので、得られた組成物は、高濃度のルテインを含有するため、ルテインに起因して健康食品や医薬の原料となるもので、廃棄物としての茶殻の有効利用策となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、医薬あるいは健康食品の原料として公知の化合物であるルテインを多量に含む組成物、さらにはルテインそのものに関するものであって、ルテインの調製技術に属するとともに、ルテインを含有する健康食品の調製、医薬の調製技術に関連するものである。
【背景技術】
【0002】
ルテインは、動植物に広く存在する黄色の色素成分(カロチノイド)で、分子の両端に水酸基を持ち、強力な抗酸化作用を有する化合物である。
このルテインは、人間の体内器官や皮膚にも存在し、特に乳房や子宮頚部に多く存在することが知られている。
眼の水晶体と黄斑部には、カロチノイドとしては、ルテインとゼアキサンチンが存在するだけで、これらの部位の機能を正常に働かせるためには、重要な成分であるとされている。
【0003】
ルテインの具体的な薬効としては、たとえば、ルテインおよびゼアキサンチンの摂取により、年齢に関連した黄斑変性において、40%の低減が得られることが報告されている(Seddonら(1994)、J.Amer.Med.Assoc.272(18):1413−1420)。
また、ルテインとゼアキサンチンの摂取による、核性白内障に対する防御作用が示唆されている(Lyle BJら(1999)、Am.J.Epidemiol 149:801−9)。
【0004】
このように人間にとって重要な化合物であるルテインは、人体内で合成されるものではなく、人体内には、食品として摂取した、ほうれん草や人参などの黄緑色野菜などから補給されている。
これらの野菜に含まれるルテインは、生野菜100g当たり、ケール21.9mg、ほうれん草10.2mg、ブロッコリー1.9mgなどとされている(Mangelsら、1993)。
【0005】
したがって、食品からの摂取が不十分な人への対策として、ルテインを含有する健康食品や医薬品が開発されている。
それら健康食品や医薬品の原料としてのルテインは、主として含有量の多いマリーゴールドの花弁(含有量135mg/100g(生);特表2001−505409号公報)から、以下のようにして抽出されている。
たとえば、特表平11−508603号公報(特許文献1)には、マリーゴールドの花弁から得た、含油樹脂中のルテインジエステルを鹸化することによりルテイン結晶を製造する方法が提案されている。
【0006】
また、特表2004−518682号公報(特許文献2)には、陰干ししたマリーゴールドの花弁を溶媒で含有成分を抽出し、得られた抽出溶液をアニオン交換樹脂で処理した後、希釈して結晶を取得する方法が提案されている。
【0007】
マリーゴールドの花弁以外の抽出原料としては、クロレラを用いることが、特開2002−223787号公報(特許文献3)に提案されている。
その方法は、クロレラを微粉化したのち鹸化し、ついで溶媒を用いて含有成分を抽出し、順相カラムクロマトグラフィーで処理してルテインを取得するというものである。
【0008】
一方、嗜好品としてのお茶は、非常に古くから、また、全世界的に愛用されている。
その多くは、茶葉に湯を注いで、その浸出液を飲むというもので、その浸出液には、茶葉から抽出された種々の成分が含まれているため、独特の香と味がある。また、特有の機能を有するものである。
そのため、茶葉の成分に関しての研究も幅広く行われているもので、その成分に関しては、以下のようなことが知られている。
【0009】
すなわち、茶の特徴的な成分は、カフェインとタンニン系の物質のカテキンであって、カフェインは人に興奮作用を与え、苦味を呈し、利尿作用も有する。
また、カテキンは茶の成分としては、一番量の多いもので、茶の渋味の成分である。
それら以外にも、テアニンに代表されるアミノ酸、ビタミンCに代表されるビタミン類、クロロフィル類、カリウムやカルシウムなどの無機成分、ジメチルスルフィド、青葉アルコール、テルペンアルコールなどの香料成分など幅広く知られている。
【0010】
また、これらの成分が、茶葉からの製茶の段階で、変化することも知られている。
たとえば、釜炒茶,ほうじ茶では、ピラジン、ピロール等の含窒素化合物が多くなり、醗酵茶では、花香を持つテルペンアルコールが非常に多くなることが知られている(平凡社発行:世界大百科事典参照)。
【0011】
このように茶葉には、各種の有用な成分が多く含まれているため、その成分を効率よく抽出することや、茶葉を加工して有効成分を多く取得する試みが多くなされている。
最近のものでは、たとえば、特開2005−270094号公報(特許文献4)においては、アスコルビン酸ナトリウム等の有機酸(塩)を添加した水を用いて茶葉から抽出して得たカテキン類を精製するのに、水を添加した有機溶媒と、活性炭、酸性白土、活性白土等を用いることが提案されている。
【0012】
また、特開2005−185292号公報(特許文献5)には、緑茶を加熱処理することにより緑茶中のカテキン類を異性化し、抗アレルギー活性を増強させることが提案されている。
【0013】
さらに、お茶は多量に飲用されているため、お茶としての利用後の茶葉、すなわち茶殻の量も多量となるので、それを単に廃棄物として処理するのでなく、有効利用すること、具体的には、茶配合ボード,茶配合樹脂,茶入り石膏ボードなどに利用することが提案されている。
【0014】
たとえば、特開2007−46182号公報(特許文献6)には、茶殻を配合したライナーから構成される段ボールが示され、茶殻に残存するカテキンにより、抗菌性を有する段ボールが得られるとしている。
【特許文献1】特表平11−508603号公報(特許請求の範囲)
【特許文献2】特表2004−518682号公報(特許請求の範囲)
【特許文献3】特開2002−223787号公報(特許請求の範囲)
【特許文献4】特開2005−270094号公報(特許請求の範囲、「0012」)
【特許文献5】特開2005−185292号公報(特許請求の範囲)
【特許文献6】特開2007−46182号公報(特許請求の範囲、「0014」)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
この発明は、ルテインの新たな供給方法を提案するもので、ルテイン取得原料の多様化を図ることを課題としたもので、また、茶葉、特に茶殻の有効利用を図るものでもある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
発明者らは、茶葉の成分について継続的に研究している。
その研究において、日本人も含め世界中で愛用されている茶葉にはルテインが多く含まれていること、さらには、飲用済みの茶葉、すなわち茶殻にも多く存在していることが見出され、さらに、それらの茶葉から溶剤を使用することにより、容易にルテイン高含有組成物が抽出され、さらには精製されたルテインが分離されることを見出して、この発明を完成させたものである。
【0017】
すなわち、この発明の請求項1に記載の発明は、
茶葉から有機溶媒を用いた抽出により調製すること
を特徴とするルテイン高含有組成物の調製方法である。
【0018】
また、この発明の請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記茶葉は、
茶殻または加熱処理された茶葉であること
を特徴とするものである。
【0019】
また、この発明の請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒は、
ケトンおよび/またはアルコールであること
を特徴とするものである。
【0020】
また、この発明の請求項4に記載の発明は、
請求項1又は2に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒は、
アセトンおよび/またはエタノールであること
を特徴とするものである。
【0021】
また、この発明の請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒は、
濃度70〜90質量%のエタノールであること
を特徴とするものである。
【0022】
また、この発明の請求項6に記載の発明は、
請求項4又は5に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒による抽出は、
アセトンおよび/またはエタノールによる抽出処理後に、酢酸エチルを用いてルテインを精製処理すること
を特徴とするものである。
【0023】
また、この発明の請求項7に記載の発明は、
請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒による抽出は、
酢酸抽出処理を施した茶葉について行われること
を特徴とするものである。
【0024】
また、この発明の請求項8に記載の発明は、
請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記有機溶媒による抽出は、
酢酸抽出処理と、低濃度のアルコール抽出処理を施した茶葉について行われること
を特徴とするものである。
【0025】
また、この発明の請求項9に記載の発明は、
請求項7又は8に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記酢酸抽出処理は、
濃度20〜30質量%の酢酸を用い、水で希釈しながら、最終濃度を4質量%以下とする条件下で行われること
を特徴とするものである。
【0026】
また、この発明の請求項10に記載の発明は、
請求項8に記載のルテイン高含有組成物の調製方法において、
前記アルコール抽出処理は、
濃度40〜60質量%エタノールで行われること
を特徴とするものである。
【0027】
また、この発明の請求項11に記載の発明は、
請求項1〜10のいずれかに記載のルテイン高含有組成物より単離されたものであること
を特徴とするルテインである。
【発明の効果】
【0028】
この発明は、従来、ルテインの調製原料としては、実質的に、マリーゴールドフラワーのみであったものに対し、ルテインの含有量の多さから、ルテインの調製原料の多様化に寄与するもので、医薬品原料、健康食品の原料として、今後使用量の増大が見込まれるルテインの安定供給に寄与するものである。
【0029】
また、この発明は、従来、大量に発生し、廃棄物として処理される以外に用途のなかった茶殻の再利用に、一つの新しい手段を追加するものである。
しかも、この処理方法は従来のものとは異質なもので、かつ、従来の処理方法と併用することが可能なもので、茶殻の処理において非常に有効な手段となり得る方法を提供するものであって、茶殻のリサイクルに大きな貢献をするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
この発明の、ルテイン高含有組成物の調製方法に用いられる原料は、茶葉である。
したがって、茶葉であれば、通常飲用に用いられている茶葉、加熱処理された茶葉、未醗酵や醗酵された茶葉はもちろん、製茶には利用されず、刈捨葉と称される茶葉をも用いることができる。
また、飲用に用いられた、使用済みの茶殻を用いることも可能で、この点にも、この発明は大きな特長を有するものである。
【0031】
ルテインの抽出に際しては、茶葉は、葉そのもので用いることも可能なもので、この場合には、水道水、脱イオン水などで洗浄した上で用いる。
しかしながら、抽出効率の面からは、茶葉を凍結乾燥又は通風乾燥などにより乾燥させたのち、水分を取り除き、粉砕した乾燥粉末として用いるのが好ましい。
その際、得た乾燥粉末を酢酸水溶液に浸漬し、酢酸水溶液により抽出される、ルテインの抽出に不要なカフェインやカテキンなどを除去したのち、低濃度(濃度50%)のエタノールでアルコール抽出処理してもよい。
しかるのち、これを乾燥させて、有機溶媒による抽出を行なうのがより好ましい。
【0032】
前記有機溶媒によるルテインの抽出は、具体的には、アセトンまたはアルコール単独で行なうことができる。また、アセトンによる抽出後にアルコールを使用して抽出することも可能である。
さらに、アルコール単独で抽出する場合には、まず低濃度のアルコールで抽出処理したのち、高濃度(濃度50%以上)のアルコール抽出処理を行なってもよい。
【0033】
抽出溶媒としては、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒、クロロホルムなどの塩素系溶剤なども用いられるが、食品としての利用面から、この発明にとり好ましい溶媒は、エタノールなどのアルコール系溶媒、アセトンなどのケトン系溶媒である。
特に、まず茶葉をアセトンによる抽出を行ない、さらにそれをエタノールにより分別する方法を採用すると、目的とするルテインが効率よく、また、高純度で得られるので好ましい方法である。
抽出条件には、格別な条件は存在しない。
したがって、通常行なわれている抽出処理、たとえば、温度10〜50℃で0.5〜2時間、必要に応じて攪拌しながら行なうようにすることで問題はない。
【0034】
この発明における前処理条件として、前記酢酸水溶液による原料茶葉の処理は、低温下に1〜4日程度、茶葉を酢酸水溶液に浸漬した状態を保つことによって行われ、酢酸による抽出処理を行った後は、有機溶媒による抽出が行われる。
【0035】
酢酸による抽出処理は、まず、合成酢酸や醸造酢を濃縮した濃厚酢酸など90%濃度の酢酸水溶液に浸漬することから始めて、水により酢酸を希釈しながら処理するのが好ましく、最終的には、抽出液の酢酸濃度を4.5%程度、好ましくは4%以下、特に2〜3%とする、希酢酸処理という形態をとるのが好ましい。
【0036】
このようにして抽出されたものは、種々の成分からなる組成物であるが、ルテインを高濃度で含有するものであるから、それ自体健康食品の素材として、また、医薬の原料として、有効に利用されるものである。
勿論、クロマトグラフなどを用いて、ルテインを精製・単離して用いることもできる。
【0037】
この発明における組成物は、ルテインを高濃度に含有するものであるが、組成物自体には、他の成分も混入している。
したがって、使用に際しては、その有効性、安全性について十分に検討を加えてから行うのが望ましい。
【実施例1】
【0038】
<ルテインの調製1>
246gの乾燥刈捨葉粉末に、90%酢酸溶液124mlと脱イオン水250mlを加え、よく掻き混ぜて30分間放置する。
その後、全体が2リットルになるまで脱イオン水を加え、室温で1時間攪拌したのち、60メッシュのナイロン濾過布を用い、遠心濾過により固形分を回収した。
回収した固形分に60%エタノールを800ml加え、最終エタノール濃度が50%になるように調整したのち、よく攪拌し、常温で一晩放置した後、濾過布を用いて遠心分離し、50%エタノールで洗浄し、酢酸および50%エタノール抽出処理の施された刈捨葉粉末を得た。
上記刈捨葉粉末を通風乾燥し、ついで凍結乾燥装置で一夜乾燥して得た粉末122.2gにアセトン610mlを加え、1時間攪拌後、ヌッチェで濾過し、アセトン抽出液を得た。
上記アセトン抽出液を濃縮乾固したのち、80%エタノールに溶解し、遠心分離によって不溶解物を除去し、ルテイン高含有組成物(1)を得た。
このルテイン高含有組成物の分光吸収スペクトル、を図1に示す。
【0039】
得たルテイン高含有組成物(1)を減圧濃縮乾固した後、30%エタノールで洗浄し、再度、エタノールに溶解し、50mlのルテイン高含有組成物(2)を得た。
ルテイン高含有組成物(2)の50μlを、エタノールで10mlに希釈して測定した分光吸収スペクトルを図2に示す。
また、500μlを乾固し、1mlの80%エタノールに溶解し、その10μlを用いて測定したHPLCパターンを図3に示す。
さらに、ルテイン高含有組成物(2)の3mlを減圧乾固した後、クロロホルムに溶解し、あらかじめクロロホルムで洗浄したシリカゲルのカラム(1.5×10cm)を用い、クロロホルムで展開してルテインを分離した。
前記ルテイン高含有組成物(2)のクロマトグラムを図4に、分離されたルテインの分光吸収スペクトルを図5に、HPLCパターンを図6に示す。
クロマトグラムに示された管数28〜47の溶出液を集め、減圧乾固した結果、8.5mgのルテインが得られ、乾燥刈捨葉100g当たり57.6mgのルテインが得られることが示された。
【実施例2】
【0040】
<ルテインの調製2>
アセトンの代わりに80%エタノールを用いた以外は、実施例1に準じて抽出処理を行ない、ルテイン高含有組成物(3)エタノール溶液を得た。
その分光吸収スペクトルを、図7に示す。
また、ルテイン高含有組成物(3)を減圧濃縮乾固した後、30%および80%エタノールで分別し、それらに不溶な成分としてのルテイン高含有組成物(4)のエタノール溶液を得た。
その分光吸収スペクトルを、図8に示す。
【実施例3】
【0041】
<ルテインの調製3>
酢酸抽出処理のみ施された刈捨葉粉末を用いた以外は、実施例2に準じて80%エタノール抽出を行い、ルテイン高含有組成物(5)エタノール溶液を得た。
その分光吸収スペクトルを、図9に示す。
また、この溶液を濃縮し析出した沈殿を分別し、再度80%エタノールに溶解してルテイン高含有組成物(6)を得た。
得られたルテイン高含有組成物(6)エタノール溶液の分光吸収スペクトルを、図10に示す。
【実施例4】
【0042】
<ルテインの調製4>
40℃の温度で3日間乾燥した刈捨葉の粉末684.6gに対して、実施例1に準じて酢酸抽出処理を行い、酢酸抽出処理の施された刈捨葉粉末1272gを得た。
これにアセトン3.5リットルを加え、30分間攪拌したのち、濾布を用いた遠心濾過により濾液を得た。
この濾液を濃縮し、油性と水性の2相に分離させ、油性画分を分別した後、5%苛性ソーダを含むエタノールを加え、温度50℃で1時間反応(鹸化)させた。
反応後、固液分離し、濾液からエタノールを除去し、水を添加した。
酢酸エチルを用いた抽出を行い、水洗後減圧濃縮を行い、ルテイン高含有組成物(7)酢酸エチル溶液150mlを得た。
その320倍希釈液の分光吸収スペクトルを、図11に示す。
また、エタノールで40倍に希釈した液20μlでHPLC分析を行い、そのチャートを図12に示す。
分析値から推定されるルテイン量は、309.25mgであった。
【実施例5】
【0043】
<ルテインの調製5>
風乾刈捨葉の粉末200gを用い、酢酸抽出処理を行なわないこと以外は、実施例4に準じてアセトン抽出を行ない、ルテイン高含有組成物(8)を含む酢酸エチル溶液40mlを得た。
その200倍希釈液の分光吸収スペクトルを、図13に示す。
また、50倍に希釈した液20μlでHPLC分析を行ない、そのチャートを図14に示す。
分析値から推定されるルテイン量は、54.06mgであった。
【実施例6】
【0044】
<ルテインの調製6>
煎茶や玉露など種々の茶種が混入した茶殻を、40℃の温度で約40時間乾燥した後、粉砕して得られた粉末200gを用いた以外は、実施例5に準じてアセトン抽出処理を行ない、ルテイン高含有組成物(9)を含む酢酸エチル溶液120mlを得た。
その80倍希釈液の分光吸収スペクトルを、図15に示す。
また、40倍に希釈した液を用いたHPLC分析を行なった。
そのチャートを、図16に示す。分析値から推定されるルテイン量は、102.2mgであった。
【産業上の利用可能性】
【0045】
この発明によれば、医薬あるいは健康食品の原料として有用な化合物であるルテインの新しい調製方法が提供される。ルテインを原料として製造する健康食品業界、医薬品業界に利用されるばかりでなく、飲用に用いられた茶葉、すなわち、廃棄される茶殻の有効利用という面で製茶業界、さらには茶葉を供給する農業分野でも利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】ルテインの調製1で得たルテイン高含有組成物(1)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図2】ルテインの調製1で得たルテイン高含有組成物(2)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図3】ルテインの調製1で得たルテイン高含有組成物(2)のHPLCパターンを示す図である。
【図4】ルテインの調製1で得たルテイン高含有組成物(2)のクロマトグラムを示す図である。
【図5】ルテインの調製1で得たルテインの分光吸収スペクトルを示す図である。
【図6】ルテインの調製1で得たルテインのHPLCパターンを示す図である。
【図7】ルテインの調製2で得たルテイン高含有組成物(3)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図8】ルテインの調製2で得たルテイン高含有組成物(4)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図9】ルテインの調製3で得たルテイン高含有組成物(5)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図10】ルテインの調製3で得たルテイン高含有組成物(6)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図11】ルテインの調製4で得たルテイン高含有組成物(7)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図12】ルテインの調製4で得たルテイン高含有組成物(7)のHPLCパターンを示す図である。
【図13】ルテインの調製5で得たルテイン高含有組成物(8)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図14】ルテインの調製5で得たルテイン高含有組成物(8)のHPLCパターンを示す図である。
【図15】ルテインの調製6で得たルテイン高含有組成物(9)の分光吸収スペクトルを示す図である。
【図16】ルテインの調製6で得たルテイン高含有組成物(9)のHPLCパターンを示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
茶葉から有機溶媒を用いた抽出により調製すること
を特徴とするルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項2】
前記茶葉は、
茶殻または加熱処理された茶葉であること
を特徴とする請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項3】
前記有機溶媒は、
ケトンおよび/またはアルコールであること
を特徴とする請求項1又は2に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項4】
前記有機溶媒は、
アセトンおよび/またはエタノールであること
を特徴とする請求項1又は2に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項5】
前記有機溶媒は、
濃度70〜90質量%のエタノールであること
を特徴とする請求項4に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項6】
前記有機溶媒による抽出は、
アセトンおよび/またはエタノールによる抽出処理後に、酢酸エチルを用いてルテインを精製処理すること
を特徴とする請求項4又は5に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項7】
前記有機溶媒による抽出は、
酢酸抽出処理を施した茶葉について行なわれること
を特徴とする請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項8】
前記有機溶媒による抽出は、
酢酸抽出処理と、低濃度のアルコール抽出処理を施した茶葉について行なわれること
を特徴とする請求項1に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項9】
前記酢酸抽出処理は、
濃度20〜30質量%の酢酸を用い、水で希釈しながら、最終濃度を4質量%以下とする条件下で行われること
を特徴とする請求項7又は8に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項10】
前記アルコール抽出処理は、
濃度40〜60質量%エタノールで行なわれること
を特徴とする請求項8に記載のルテイン高含有組成物の調製方法。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれかに記載のルテイン高含有組成物より単離されたものであること
を特徴とするルテイン。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate


【公開番号】特開2009−1535(P2009−1535A)
【公開日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−166036(P2007−166036)
【出願日】平成19年6月25日(2007.6.25)
【出願人】(599035339)株式会社 レオロジー機能食品研究所 (16)
【Fターム(参考)】