人間においては、重要なカロテノイド色素であるルテインにさまざまな健康上の利点が関連付けられています。 それは細胞を強化し、目の健康をサポートし、冠状動脈疾患や病気などの感染症の可能性を減らすことができます。マリーゴールド花は、ルテインの最も贅沢な通常の源泉の 1 つです。 マリーゴールドからルテインを除去することは、この植物栄養素の利点を活かすための実行可能な方法です。 このブログエントリーでは、マリーゴールドからのルテイン抽出の戦略と、抽出サイクルに影響を与える主要な要因について調査します。
導入
ルテインはカロテノイドファミリーと関係のある黄色の色合いであり、自然界に豊富に存在します。 人間の体内では、ルテインは目と皮膚で凝集し、そこで細胞を強化し、有害な青色光を排出します。 研究では、ルテインが目の健康を促進し、加齢による黄斑変性症、滝、その他の目の問題に関連する危険性を軽減する可能性があることが示唆されています[1]。 濃縮物も同様に、ルテインが皮膚に防御的に作用し、心血管疾患や特定の疾患の危険性を軽減する可能性があることを示しています[2]。
マリーゴールドの花は花びらに多くのルテインを含んでおり、最もルテインが豊富な植物の 1 つです。 マリーゴールドからルテインを除去すると、この有益なカロテノイドの特徴的な植物ベースの源泉が得られ、サプリメント、実用的な食料源、生き物の飼料、美容製品、医薬品に組み込むことができます[3]。
ルテインとマリーゴールドの花の概要
ルテインは、他のカロテノイドとは異なり、酸素を含むキサントフィル色素です。 ブルーライトを保持し、細胞を酸化的損傷から守る予防剤として機能します[4]。 トウモロコシ、卵、動物性脂肪に加えて、ほうれん草やケールなどの緑葉野菜には天然にルテインが含まれています。
しかし、マリーゴールドの花が最も豊富な供給源です。 色素は花びらに集中しており、乾燥したマリーゴールドの花材 1 kg あたり 1 ～ 4 g のルテインが含まれています [5]。 ルテイン含有量はマリーゴールドの種類や栽培条件によって異なります。 マリーゴールドをターゲットにして抽出すると、商業用途向けのルテインが豊富なオレオレジンが得られます。
ルテインの抽出方法
マリーゴールドの花からルテインを抽出するにはさまざまな方法が存在します。 最も一般的な方法には、溶媒抽出、超臨界流体抽出、および超音波支援抽出などの新しい方法が含まれます。
溶媒抽出
溶媒抽出は伝統的に、マリーゴールドから商業的にルテインを生産する最も一般的な方法です。 花びらからルテインを浸出させるには、ヘキサン、エタノール、アセトンなどの有機溶媒が使用されます[6]。
通常、マリーゴールドの花びらは乾燥され、粉末に粉砕されます。 粉末を溶媒と混合し、一定時間浸した後、濾過および精製してルテインを単離します。 研究では、ヘキサンとエタノールの混合物がマリーゴールド粉末からルテインを 90 パーセント以上回収できることが示されています [7]。 しかし、溶剤の使用は環境上の懸念を引き起こします。
超臨界流体抽出
超臨界流体抽出 (SFE) は、二酸化炭素などの超臨界流体を使用して目的の化合物を抽出します。 二酸化炭素は臨界点を超えて加熱および加圧されるため、液体に比べて低い粘度および高い拡散性を維持しながら、液体のような性質を帯びます。
二酸化炭素を含む SFE は、極性不純物を残しながらルテインを選択的に抽出します。 これにより、非常に純粋なルテインオレオレジンを持続的に得ることができます。 研究では、SFE の結果、溶媒抽出と比較して、より高い収率とより純粋なルテインが得られることが示されています [8]。 有毒な有機溶剤は必要ありません。
その他の抽出方法
従来の溶媒抽出に代わる方法として、次のような方法が検討されています。
- 酵素支援抽出では、セルラーゼまたはペクチナーゼ酵素を使用して植物材料を分解し、結合したルテインを放出します [9]。
- 超音波支援抽出では、超音波を使用して抽出を促進します。 研究では、溶媒抽出と同等またはそれ以上のルテイン収率が得られることが示されています[10]。
- マイクロ波支援抽出では、マイクロ波照射を適用してマリーゴールドの花びらを急速に加熱し、細胞壁を破壊してルテインの放出を可能にします [11]。
これらの方法により、処理時間、温度、および溶媒の使用量を削減できる可能性があります。 ただし、大規模な実現可能性を評価するには、さらなる研究が必要です。
ルテイン抽出に影響を与える要因
抽出条件とプロトコルは、マリーゴールドから正常に回収されるルテインの量に大きな影響を与える可能性があります。 主な要素には次のようなものがあります。
花の選択と準備
マリーゴールドの種類と花の成熟度はルテイン含有量に影響します。 花は完全に成熟し、最適に着色されたときに収穫する必要があります[12]。 花びらを穏やかに乾燥させて粉砕することで、抽出効率が向上します。
抽出パラメータ
溶媒の種類、比率、温度、圧力、抽出時間を最適化する必要があります。 エタノール濃度が 60-80 パーセントで、温度が 60 度未満であれば、溶媒抽出に最適です [13]。 より高い圧力と穏やかな温度により、SFE の効率が向上します。
マリーゴールドエキスにはルテインがどのくらい含まれていますか?
原料の植物材料のルテイン含有量と抽出プロセスの効率の両方が、マリーゴールド抽出粉末からどれだけのルテインが抽出されるかに影響します。 ルテインとして総カロテノイドを 85-95 パーセント含むオレオレジンは、ルテインが豊富な種からの適切に最適化された抽出によって生成できます [14]。 これは、マリーゴールド抽出物 1 グラムあたりのルテイン濃度が 100 mg を超えることになります。
ルテインの最も豊富な供給源は何ですか?
マリーゴールドの花にはルテインが非常に多く含まれていますが、ケールは最も豊富な栄養源を提供します。 調理済みのケール 1 カップには 20 mg 以上のルテインが含まれていますが、調理済みのトウモロコシや卵 1 食分には 3-5 mg が含まれています [15]。 しかし、乾燥重量1グラムあたりのルテインを測定すると、マリーゴールドは他のほとんどの食用植物よりも豊富に含まれる傾向があります。
マリーゴールド抽出物からのルテインの副作用は何ですか?
マリーゴールド原液抽出物からのルテインは一般に忍容性が高く、副作用はほとんどありません。 人間を対象とした研究では、1 日あたり 40 mg までの大量投与でも、プラセボと比較して副作用は引き起こされませんでした [16]。 ルテインは脂溶性であるため、脂肪源または油源と組み合わせると最もよく吸収されます。 大量のサプリメントを摂取すると、一時的に無害な皮膚の黄変を引き起こす可能性があります。 他のサプリメントと同様に、医師の指導の下、低用量から始めるのが最善です。
要約すると、マリーゴールドの花は、さまざまな抽出技術を通じて利用できるルテインの豊富な天然源です。 抽出パラメータと花の選択を最適化することで、高品質のルテインのサプリメントと添加剤を持続的に生産できます。 マリーゴールド抽出物からのルテインは、人間の健康とウェルネスをサポートする可能性のある安全な植物ベースのカロテノイドを提供します。
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参考文献:
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