著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Food science & nutrition

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: Europe PMC

研究の目的

研究チームが対象にしたのは、キク科ウスユキソウ属の多年草 Leontopodium leontopodioides です。これまでの研究で、この植物にはケルセチンなどのフラボノイドやフェノール酸といったフェノール類が多く含まれることが分かっています。その抽出液には、試験管内で活性酸素の一種を消去する働きも報告されています。

有効成分を取り出す方法としては、溶媒を加熱して還流させる従来法がよく使われてきました。しかしこの方法は時間がかかり、エネルギーや溶媒を多く使う場合があります。そこで著者らは、従来法と、マイクロ波や超音波を利用する比較的新しい抽出法を比べました。さらに、最も成績のよかった方法について条件を細かく調整し、その方法で産地ごとの成分量と抗酸化活性の違いを調べました。

抽出方法の比較と条件の絞り込み

実験には、中国・内モンゴルで採取した地上部の乾燥粉末を使いました。溶媒は70%エタノールで、抽出時間はいずれも15分です。この条件で、加熱還流抽出、マイクロ波抽出、超音波抽出を比べました。成分の指標は2つあり、「総フラボノイド量」と「総フェノール量」です。総フェノール量は試薬の発色で測る指標で、フラボノイドなどにも反応します。そのため、2つの値は互いに独立した成分量ではないと論文は説明しています。

比べた条件の中では、超音波抽出の成績が最もよく、総フラボノイド量は出力600W、総フェノール量は450Wで最高でした。ただし、加熱還流抽出は45〜75℃、ほかの2法は30℃で行っており、温度はそろっていません。著者らは、この差には方法そのものだけでなく、方法ごとの運転条件の違いも合わさって表れていると注意しています。

続いて超音波抽出について、抽出時間、植物と溶媒の量の比、超音波の出力、温度の4つを1つずつ変えて影響を調べました。どの要因も、値を上げると成分量はいったん増え、その後は頭打ちか減少に転じました。この結果をもとに、4つの要因を同時に動かす「応答曲面法」で最適条件を探しました。応答曲面法は、比較的少ない実験回数から要因と結果の関係を数式で表し、最もよい組み合わせを予測する統計手法です。総フラボノイドと総フェノールについて、それぞれ29回の実験を組みました。

最適条件と産地による違い

総フラボノイドの最適条件は、抽出時間61分、植物1gあたり溶媒27mL、出力610W、温度58℃と求められました。この条件で確認実験を行うと、乾燥重量1gあたり40.58mgで、予測値の41.165mgに近い値でした。総フェノールの最適条件は40分、1gあたり24mL、430W、57℃で、実測は1gあたり26.38mgでした。いずれも予測と近く、著者らは得られた条件が安定して信頼できると判断しています。

次に、この最適化した方法を3種類の草原の試料に使いました。草原は、比較的湿潤なメドウ草原、典型草原、乾燥した砂漠草原です。総フラボノイド量は砂漠草原の試料が乾燥重量1gあたり46.15mgで最も高く、典型草原が42.69mg、メドウ草原が38.78mgと続きました。一方、総フェノール量は1gあたり23mg台で、3地域の間に有意な差はありませんでした。

抗酸化活性は、数種類の試験管内試験で評価しました。DPPHラジカルとABTSラジカルの消去試験では、いずれも抽出液の濃度が高いほど消去率が上がり、強さは砂漠草原、典型草原、メドウ草原の順でした。DPPH試験では、濃度0.8mg/mLでどの産地の抽出液も消去率80%を超えました。ただし、比較対照としたビタミンCよりはわずかに低い値でした。

研究の意味

この研究は、ウスユキソウ属のこの植物からフェノール類を取り出す際に、超音波抽出の条件を目的の成分に合わせて調整することが有効だと示しました。同じ方法で比べると、生育した草原の種類によってフラボノイド量や試験管内での抗酸化活性が異なることも報告されています。一方で著者らは、規模を大きくして使うには、超音波の伝わり方や温度管理、溶媒の回収などをさらに検証する必要があるとしています。

原著論文の著者・所属：Yi R（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot China.）、Hao J（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot China.）、Bao J（Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences Hohhot Inner Mongolia People's Republic of China.）、Zhao M（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot China.）、Wang Z（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot China.）、Bao Z（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot China.）、Ge G（College of Grassland Science, Key Laboratory of Forage Cultivation, Processing and High Efficient Utilization of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education Inner Mongolia Agricultural University Hohhot 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）：Yi R, Hao J, Bao J, et al. Comparative Analysis of Traditional and Modern Extraction Techniques for Phenolic Compounds From <i>Leontopodium</i> and Optimization of Extraction Process Using Response Surface Methodology. Food science & nutrition 2026-10-27. DOI: 10.1002/fsn3.72523. 原著ライセンス：CC BY.