この研究は、中国の研究機関の研究論文です。

掲載誌：Foods (Basel, Switzerland)

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: Europe PMC

捨てられてきた「茎」に目を向ける

漢方などで古くから使われてきたウラルカンゾウ(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)は、主に地下の根が利用されてきました。一方で地上部、とりわけ茎は加工の際に捨てられたり、価値の低い用途に回されたりすることが多く、資源の無駄が生じていると研究チームは指摘しています。しかし茎にも、多糖(糖がつながった高分子)やフェノール類、フラボノイド(植物に広く含まれる成分の一群)といった成分が含まれていることが報告されてきました。

そこで著者らは、茎に含まれるこうした成分を取り出しやすくする加工法として、二つの代表的な方法を直接比べることにしました。一つはペクチナーゼという酵素を使う処理で、細胞壁の成分であるペクチンをおだやかに分解して成分を取り出しやすくする狙いがあります。もう一つは高温の蒸気による処理で、熱で組織を壊して成分を放出させる方法です。論文では、この二つをそろえた条件で茎に適用して比較した報告はこれまで不足していたと述べられています。

どのように比べたか

研究チームは中国・内モンゴル自治区の栽培地で採取した若い茎を用い、乾燥・粉砕した粉末を材料としました。未処理のもの(GS)に加え、ペクチナーゼを加えて50℃で36時間おいた酵素処理(EGS)、120℃・103 kPaのオートクレーブで10分処理した高温蒸気処理(HGS)の三つを用意し、それぞれから水抽出物も作って調べています。

調べた項目は幅広く、色の数値化、走査型電子顕微鏡による表面の微細構造の観察、水を保つ力や溶けやすさなどの物性、X線回折や熱分析による構造の評価、多糖とフェノール類の量、糖の組成、さらに網羅的な代謝物解析(メタボロミクス)が含まれます。抗酸化の働きについては、試験管内でのラジカル消去能などを測るとともに、酸化ストレスを起こす物質AAPHを与えたゼブラフィッシュ(小型の熱帯魚)の胚を使ったモデルでも評価しています。

報告された主な結果

見た目では、酵素処理は元の色をおおむね保った一方、高温蒸気処理では著しい褐変(こげ茶色への変化)が起き、明るさの数値も有意に低下したと報告されています。顕微鏡では、酵素処理は表面の部分的な侵食と細胞壁のゆるみを示し、高温蒸気処理ではより広範な組織の崩壊と多孔質な構造の形成がみられました。

成分量では二つの処理で方向が分かれました。水への溶けやすさは未処理の0.25%から酵素処理で0.32%へ上がり、高温蒸気処理では0.14%へ下がっています。可溶性多糖は未処理の266.06±1.58 mg/gに対し、酵素処理で319.40±4.19 mg/g、高温蒸気処理でも300.50±3.02 mg/gへと増えました。しかし総フェノール量は、酵素処理で49.69±0.65 mg/gから63.99±0.81 mg/gへ増えた一方、高温蒸気処理では38.39±0.52 mg/gへ減少したと報告されています。糖の組成も高温蒸気処理でより大きく変化し、グルコースの割合が減ってアラビノースやガラクツロン酸の割合が増えました。

代謝物の解析では、差のあった代謝物のうちフラボノイドが最も多い分類を占め、二つの処理でフラボノイドの変化の内容が異なっていました。著者らは、酵素処理ではフラボノール配糖体やイソフラボン配糖体などいくつかの下位分類が相対的に増え、高温蒸気処理ではマロニル化やアシル化された修飾型フラボノイドが減ったと述べています。ただし、個々の代謝物の絶対濃度や生物学的な寄与については、さらに標的を絞った検証が必要だと論文自身が記しています。

抗酸化の評価では、酵素処理した抽出物が一貫して最も高い成績を示しました。DPPHラジカル消去率は16 mg/mLで90.90%に達し、ヒドロキシラジカル消去能や還元力でも他を上回っています。ゼブラフィッシュ胚のモデルでは、酵素処理抽出物を与えた群で胚の生存率とふ化率が著しく改善し、91.25%という値が報告されています。

この研究が示すこと

同じ「茎を加工する」という目的でも、方法によって起きることは大きく違う、というのがこの研究の要点です。熱で組織を大きく壊せば多糖の一部は取り出しやすくなりますが、フェノール類のように熱に弱い成分は失われ、褐変も進みます。対して酵素によるおだやかな細胞壁の改変は、成分を取り出しやすくしつつ有用な分子を保てたと著者らは報告しています。

論文は、過剰な熱による破壊よりも、制御された酵素処理のほうがカンゾウの茎に含まれる機能性成分を保ち、生物活性の面での可能性を高めるうえで有効だと結論づけています。捨てられてきた副産物をどう扱うかを考えるとき、「壊す強さ」ではなく「壊し方の選び方」が結果を左右することを示した研究といえます。

著者：Zhou M（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.）、Mu Q（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.）、Liu N（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.）、Sun Y（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.）、An X（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.）、Qi J（College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.; Key Laboratory of Smart Animal Husbandry at Universities of Inner Mongolia Autonomous Region, and Research Center of Dairy Cattle Breeding and Farming Technology, National Center of Technology Innovation for Dairy Industry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, 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）：Zhou M, Mu Q, Liu N, et al. Comparative Insights into Enzymatic and High-Temperature Steam Treatment of <i>Glycyrrhiza uralensis</i> Fisch. Stems: Structural Remodeling, Flavonoid Transformation and Antioxidant Enhancement. Foods (Basel, Switzerland) 2026-09-19. DOI: 10.3390/foods15183315. 原著ライセンス：CC BY.