著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

カバノアナタケ（学名 Inonotus obliquus）は、樹木に寄生して「チャーガ」と呼ばれる塊（菌核状のこぶ）をつくるキノコの仲間です。この塊は、黄褐色の内部組織を、メラニンを多く含む黒い外層が包む構造をしています。カバノアナタケには多糖（糖が鎖状につながった大きな分子）が豊富に含まれ、さまざまな生理活性の担い手と考えられてきました。ただし、これまでの研究は塊全体、子実体、培養した菌糸体を材料にしたものが中心でした。黒い外層だけを独立した材料として扱った研究は少ないと著者らは述べています。

そこで研究チームは、この黒い外層を出発材料に、多糖を効率よく取り出す条件を探しました。さらに多糖を精製してその成分や大きさを調べ、試験管や培養細胞を使った実験で抗酸化作用、がん細胞への作用、免疫細胞への作用を評価しました。

何を、どのように調べたか

遺伝子配列で種を確認したカバノアナタケから黒い外層を手作業で集め、乾燥・粉砕して原料にしました。熱水で2回抽出し、エタノールを加えて沈殿させた乾燥物の重さを原料の乾燥重量で割り、「粗多糖抽出物の収率」としました。

まず、条件を一つずつ変える実験で、温度（50〜100℃）、原料1gあたりの水の量（10〜60mL）、抽出時間（60〜210分）の影響を調べました。続いて「応答曲面法」を用いました。これは3つの条件を組み合わせて変えた実験結果から数式モデルをつくり、収率が最大になる組み合わせを予測する統計的な手法です。予測した条件では3回の実験を行い、モデルの予測が正しいかを確かめました。

最適条件で得た抽出物からはタンパク質を除き、透析で小さな分子を取り除きました。その後、電荷の違いで分けるイオン交換クロマトグラフィーと、分子の大きさで分けるゲルろ過クロマトグラフィーの2段階で精製し、主要な多糖画分を「IOP」と名付けました。IOPについては、糖・ウロン酸（酸性の糖）・タンパク質・フェノール類の含量、分子量、構成する単糖の種類と割合、赤外分光による化学構造の特徴を調べました。

働きの評価はすべて試験管内と培養細胞で行いました。抗酸化作用は、細胞を使わない化学反応系で調べました。DPPH、ABTS、ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシドの4種類のフリーラジカルを消す能力と、鉄イオンを還元する力を測り、ビタミンCを比較対象にしました。がん細胞への作用には、ヒト肺がん細胞（A549）、ヒト膵がん細胞（SW1990）、マウス乳がん細胞（4T1）、マウス黒色腫細胞（B16F10）の4種類を用いました。IOPを1mLあたり100〜1600μgの濃度で24・48・72時間与え、細胞の代謝活性を色の変化で読み取るCCK-8法で調べました。比較には抗がん剤ゲムシタビンを使い、がんではない線維芽細胞（L929）への影響も確認しました。免疫への作用は、マウスのマクロファージ（異物を取り込み、炎症や免疫反応を調節する免疫細胞）由来の細胞株RAW264.7で調べました。IOPを24時間与えた後、一酸化窒素（NO）と、TNF-α・IL-6・IL-1βという免疫の信号物質（サイトカイン）の産生量を測定しました。比較対象には、細菌成分で強い免疫刺激物質のLPSを用いました。

主な報告結果

応答曲面法のモデルが予測した最適な抽出条件は、温度98℃、原料1gあたり水32mL、抽出時間173分でした。この条件で予測された収率は24.56%、実際の3回の実験では24.64±0.48%で、予測値に対する相対誤差は0.33%と報告されています。3つの条件のうち収率への影響が最も大きかったのは温度で、温度と時間の組み合わせにも有意な相互作用がみられました。

精製したIOPは、総糖が88.97%、ウロン酸が10.91%で、タンパク質とフェノール類は測定法の検出範囲では検出されませんでした。分子量（重量平均）は78.0kDaでした。構成する単糖はモル比でグルコース72.91%、ガラクトース13.93%、ガラクツロン酸7.66%、グルクロン酸5.50%でした。赤外分光でも、多糖とウロン酸に特徴的な吸収が確認されました。

抗酸化試験では、IOPは試した濃度範囲で、濃度が高いほど4種類のラジカルをよく消しました。最高濃度（1mLあたり1600μg）での消去率は、DPPHが77.24%、ABTSが57.61%、ヒドロキシルラジカルが80.97%、スーパーオキシドが51.33%でした。鉄を還元する力は1mLあたり1.30μmolでした。いずれもビタミンCより弱い結果でした。

4種類のがん細胞では、IOPの濃度が高く処理時間が長いほど、CCK-8法の読み取り値が下がりました。ただし一部の細胞では、24時間処理での50%阻害濃度が最高濃度の1600μg/mLを超えており、短時間での作用は弱いものでした。線維芽細胞L929では、24時間・48時間の処理で目立った低下はみられませんでした。72時間後も800および1600μg/mLで読み取り値は89%を上回り、ゲムシタビンでは55%未満に下がりました。

マクロファージRAW264.7では、試した濃度でIOPによる毒性はみられませんでした。一方、NO、IL-6、IL-1β、TNF-αの産生は、何も加えない対照群に比べて有意に増え、IOPの濃度に応じて高くなりました。ただし、その程度はLPSより小さいものでした。

この報告が示すこと

研究チームは、これまであまり調べられてこなかったチャーガの黒い外層から、比較的均一な多糖画分を得る手順を確立しました。そのうえで、この多糖に抗酸化作用、がん細胞への作用、免疫を調節する作用があることを示す予備的な証拠が得られたと結論づけています。

同時に、著者らは結果の解釈に多くの注意を添えています。抗酸化作用は細胞を使わない化学反応系での値で、効果を出すには比較的高い濃度が必要でした。そのため、体内での抗酸化効果を直接示すものではありません。CCK-8法は細胞の代謝活性を反映する方法なので、がん細胞が死んだかどうかや、その仕組みまでは判断できません。用いた濃度は体内で実際に達しうる量を代表していない可能性があり、培養液の浸透圧も直接は測っていません。免疫細胞の反応については、IOPに含まれる細菌由来の毒素（エンドトキシン）は検出限界未満でした。しかしこの細胞はエンドトキシンに非常に敏感なため、微量の混入が反応に寄与した可能性は完全には否定できないとしています。詳しい構造や作用の仕組みはまだ分かっておらず、生体内での意義を確かめるには生体を用いた研究が必要だと著者らは述べています。

原著論文の著者・所属：Miao Ding（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Yang Su（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Ruining Zhang（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Hongxiang Liu（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Yang Liu（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Qi Wang（Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, College of Plant Protection, College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Miao Ding, Yang Su, Ruining Zhang, et al. Optimization of Crude Polysaccharide Extraction and Purification from the Black Outer Layer of the Inonotus obliquus Sterile Conk and Evaluation of the Purified Polysaccharide’s In Vitro Antioxidant Activity, Inhibitory Effects on Tumor Cell Viability, and Immunomodulatory Activity. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-19. DOI: 10.3390/foods15162901. 原著ライセンス：CC BY.