著者の所属・活動拠点の国は、韓国です。

掲載誌:Antioxidants

ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex

研究の目的

ウコン(Curcuma longa)には、抗酸化作用の主な担い手とされる黄色い色素成分のクルクミノイド類と、精油に含まれるセスキテルペノイド類(ar-ターメロンやビサクロンなど)という二つの主要な成分群があります。食品の製造や調理では加熱が避けられず、クルクミノイド類は加熱で分解してバニリンやデヒドロジンゲロンといった小さなフェノール化合物に変わることが知られています。一方、精油成分は比較的熱に強いとされますが、安定性は条件によって異なります。

著者らによれば、これまでの研究は主にクルクミノイド類に注目しており、セスキテルペノイド類や分解生成物を同時に追った研究は少なく、加熱の場(乾燥状態、水中、油中)による成分変化が、実際の食品に近い系での酸化のしかたに反映されるかも分かっていませんでした。そこで研究チームは、セスキテルペノイド類が比較的多くクルクミノイド類が少ないと報告されている韓国産ウコン(ウルグム)を使い、加熱の場によって成分と抗酸化性がどう変わるか、さらに加熱した抽出物が水中油滴型エマルション(水の中に油の微小な粒が分散したもの)の酸化にどう影響するかを調べました。

何を、どのように調べたか

研究チームは韓国産ウコンを180℃で加熱し、加熱の場として乾燥状態、水中、オリーブ油中、コーン油中の4条件を比べました。加熱時間は0分(未加熱)、10分、30分、60分、90分の5段階です。油は事前に、もともと含まれるトコフェロールや色素などの微量成分を取り除いたものを使いました。

加熱後の試料について、クルクミノイド類3種、セスキテルペノイド類、分解生成物(バニリン、デヒドロジンゲロンなど)の量を、液体クロマトグラフィー質量分析やガスクロマトグラフィー質量分析で測定しました。抗酸化性は、ラジカルを消す力や還元力を測る複数の化学試験(DPPH、ABTS、ORAC、FRAP)と、総ポリフェノール量・総フラボノイド量で評価しました。

さらに、乾燥状態で加熱した抽出物だけを選び、大豆油と乳化剤を用いて作った水中油滴型エマルションに加え、LEDの光を当て続けながら8日間保存しました。比較対象として、抽出物を加えないもの(ブランク)と、代表的な抗酸化物質トロロックスを加えたものを用意しました。酸化の進み具合は、容器内の空気の酸素濃度の減少、酸化の初期段階でできる過酸化脂質(ヒドロペルオキシド)、同じく初期の酸化で生じる共役ジエンの量で測りました。加えて、金属イオンを捕まえる物質EDTAを入れたエマルションで、未加熱と30分加熱の抽出物を比べ、金属が関わる酸化の可能性を調べました。実験はいずれも独立に3回ずつ行われました。

主な報告結果

加熱によってウコン抽出物の成分は大きく変わり、その変わり方は加熱の場によって異なりました。クルクミノイド類はすべての条件で加熱時間とともに減り、乾燥加熱で最も速く、30分以内に急減して90分でほぼなくなりました。油中での加熱はクルクミノイド類を最もよく保ち、水中は中間でした。一方、バニリンやデヒドロジンゲロンなどの分解生成物は増えました。セスキテルペノイド類はクルクミノイド類より熱に強く、特に油中では減少が中程度にとどまりました。抗酸化性は化学試験で一部保たれ、油中加熱で概して保たれやすい傾向でしたが、その程度は試験法によって異なりました。

ところが、光を当てたエマルションでは、加熱した抽出物がかえって脂質の酸化を進めました。8日後の容器内酸素濃度は、未加熱抽出物で20.17%と初期値(約20%)付近を保ったのに対し、10分、30分、60分、90分加熱ではそれぞれ13.25%、10.54%、6.56%、5.60%まで下がり、加熱時間が長いほど酸素の消費が大きくなりました。

8日後の過酸化脂質は、ブランクで油1kgあたり169.43mmol、トロロックスで11.68mmol、未加熱抽出物で44.41mmolでした。これに対して10分、30分、60分、90分加熱の抽出物ではそれぞれ600.29、712.19、662.57、655.33mmolと、抽出物を入れないブランクよりも大幅に多くなりました。最大値は90分加熱の7日目の804.39mmolでした。共役ジエンも、加熱した抽出物で未加熱より多く生じました。

EDTAを加えると、酸素の減少、過酸化脂質、共役ジエンの増加がいずれも大きく抑えられ、特に30分加熱の抽出物で顕著でした。

この報告が示すこと

研究チームは、均一な溶液で行う化学試験で測った抗酸化性が、油と水が混ざった複雑な系での酸化のふるまいを必ずしも予測しないと結論づけています。加熱は成分の組成を変え、その結果、反応する環境によって酸化を抑える働きと促す働きのバランスが変わりうるとしています。エマルション中では、成分が油・水・その境界面のどこに分布するかが酸化への影響を左右した可能性を著者らは挙げ、実際の利用に近い条件で評価する重要性を強調しています。EDTAで酸化が抑えられたことは、金属が関わる反応の関与を支持するとしています。

一方で、どの分解生成物が酸化促進に寄与したかは濃度だけからは判断できず、光による反応の寄与も直接は確かめられていません。著者らは限界として、ウコンの産地が一つで加熱温度も一つであること、暗所保存の対照がないこと、関与する金属の種類や形態を直接調べていないこと、酸化の初期生成物しか評価していないことを挙げています。また、エマルション試験は乾燥加熱した抽出物のみで行われ、エマルションの粒の大きさなども評価していないため、結果はこの実験系の範囲で解釈すべきで、水中や油中で加熱した抽出物には一般化できないとしています。

原著論文の著者・所属:Choong-In Yun(Department of Food Science and Biotechnology, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea; Research Institute of Food and Biotechnology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea)、Juhee Cho(Department of Food Science and Biotechnology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea)、Ji-Won Jeong(Department of Food Science and Biotechnology, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea)、Young-Jun Kim(Department of Food Science and Biotechnology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea; Research Institute of Food and Biotechnology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea)、JaeHwan Lee(Department of Food Science and Biotechnology, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea)

※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):Choong-In Yun, Juhee Cho, Ji-Won Jeong, et al. Heat-Induced Phytochemical Changes in Curcuma longa: Effects on Antioxidant Properties and Oxidative Behavior in Illuminated Oil-in-Water Emulsions. Antioxidants(出版社:Multidisciplinary Digital Publishing Institute) 2026-08-19. DOI: 10.3390/antiox15081030. 原著ライセンス:CC BY.