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

茶に含まれるポリフェノール（茶ポリフェノール）は、茶の主要な機能性成分とされています。中国貴州省の正安白茶は、低温下で葉が白っぽく育つ品種「白葉1号」から作られる茶です。研究チームによると、緑茶・紅茶・白茶の研究は多いものの、正安白茶に絞った抽出法や抗酸化性の情報は限られていました。

熱水抽出などの従来法は、時間がかかり、溶媒を多く使い、熱に弱い成分が分解するおそれがあると論文は述べています。そこで研究チームは、超音波を使う水抽出（超音波アシスト抽出）に注目しました。目的は、液の量・超音波の時間・超音波の出力という3条件を最適化することです。あわせて、超音波による葉の組織の変化、抽出物に含まれるポリフェノールの種類、抽出物の抗酸化反応を一つの研究でまとめて調べました。

何を、どのように調べたか

生葉を凍結乾燥し、粉末にして使いました。粉末0.5gを超純水と混ぜ、40℃・周波数40kHzの超音波水槽で抽出しました。まず条件を一つずつ変える予備実験を行いました。茶葉1gあたりの水の量は20〜100mL、超音波の時間は30〜90分、出力は80〜200Wの範囲です。なお、出力は装置の設定値で、実際に液へ伝わった出力は別途測っていません。

予備実験の結果をもとに、「ボックス・ベンケン計画」で3条件の組み合わせを試しました。これは、少ない実験回数で複数条件の影響と相互作用を推定する統計的な実験計画です。評価には総ポリフェノール量を用いました。これは、試薬の発色からポリフェノール全体の量を没食子酸の量に換算した値で、乾燥茶葉1gあたりのmgで表します。

超音波が茶葉の組織にどう作用するかを見るため、電子顕微鏡で茶粉末そのものの表面を観察しました。処理しない粉末、水に浸しただけの粉末、超音波処理した粉末の3つを比べています。

最適条件で得た抽出物については、2つの分析を行いました。1つは、液体クロマトグラフィー質量分析（LC–MS）とデータベース照合による成分の推定です。もう1つは、DPPHとABTSという化学的に作った不安定な分子（ラジカル）を消す力の測定です。さらに、線虫の一種C. elegansを茶抽出物入りの培地で48時間飼う試験も行いました。濃度は1mLあたり10・50・100μgです。そのうえで、抗酸化酵素カタラーゼ（CAT）の働きと、脂質の酸化の目安となるマロンジアルデヒド（MDA）の量を、抽出物なしの群と比べました。

主な報告結果

統計モデルが予測した最適条件は、茶葉1gあたり水50.81mL、50.24分、118.35Wで、総ポリフェノール量の予測値は38.09mg/gでした。研究チームは扱いやすさを考え、条件を1gあたり50mL・50分・118Wに丸めて抽出しました。その実測値は37.93±0.17mg/gで、予測値とのずれは0.42%でした。予備実験では、時間は45分、出力は110Wあたりで総ポリフェノール量が最も高くなりました。それより長く、または強くすると値は下がりました。

最適条件の抽出物は、DPPHとABTSの両ラジカルを濃度に応じて消しました。1mLあたり1.5mgでの消去率は、ABTSで81.68%、DPPHで85.43%でした。線虫では、1mLあたり100μgで飼った群のCATの働きが33.02U/mgタンパク質となり、抽出物なしの群より86.03%高くなりました。MDA量は1.49nmol/mgタンパク質で、同じく46.40%低くなりました。

LC–MSでは25種類の化合物が推定されました。カテキン類（エピガロカテキンガレートなど）、プロシアニジン類、テアフラビン、ケルセチンやルチンなどのフラボノール類とその配糖体、没食子酸やクロロゲン酸などのフェノール酸類が含まれます。電子顕微鏡では、超音波処理した粉末に断片化や空洞、崩れた構造が見られました。水に浸しただけの粉末では、表面の変化はわずかでした。

この報告が示すこと

研究チームは、この結果を、正安白茶の水抽出物を食品向けの抗酸化研究で検討するための実験室規模の基礎と位置づけています。超音波による組織の破壊が抽出を助けたという見方は、顕微鏡像と矛盾しません。ただし論文は、これは見た目の裏付けにとどまり、組織の壊れ方と抽出量の関係を数量で示したものではないとしています。長時間・高出力で値が下がった理由として成分の分解も考えられますが、分解産物は測っておらず推測の段階です。

論文が挙げる限界は次のとおりです。温度は40℃に固定したため、最適条件はこの条件での水抽出にだけ当てはまります。従来の抽出法や他の溶媒との比較は行っていません。成分は標準物質で確認していない推定で、個々の量や、どの成分が抗酸化反応に寄与したかは分かっていません。化学的なラジカル消去試験は、生体内での吸収や働きを示すものではありません。線虫での変化についても、原因となる成分や仕組みは特定されていません。また、比較的高価なこの原料が、工業的・経済的に有利であることを示したものでもないと、研究チームは述べています。

原著論文の著者・所属：Yucheng He（Xingzhi College, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China）、Jun Liu（College of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China）、Ran Ye（College of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China）、Xiang Zheng（College of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China）、Yuchun Rao（College of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China）、Fang Wang（Xingzhi College, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, 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）：Yucheng He, Jun Liu, Ran Ye, et al. Ultrasound-Assisted Extraction of Antioxidant Polyphenols from Zheng’an White Tea: Process Optimization and Bioactivity. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-17. DOI: 10.3390/foods15183281. 原著ライセンス：CC BY.