WO2022045091A1 - ケンペロールアグリコン含有抽出物 - Google Patents

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泰隆 池田
翼 溝上
領 芹沢
康弘 阿比留
尚人 野呂
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Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
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    • C12Y302/01008Endo-1,4-beta-xylanase (3.2.1.8)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
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    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/22Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
    • C07D311/26Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3
    • C07D311/28Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only
    • C07D311/30Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only not hydrogenated in the hetero ring, e.g. flavones

Definitions

  • Kaempferol is a substance represented by the following structural formula, such as tea, broccoli, grapefruit, cabbage, kale, beans, kikujisha, cabbage, tomato, strawberry, bidou, Brussels sprouts, apple, kinua, western wasabi, etc. It is a kind of natural flavonoid contained in edible plants.
  • Patent Document 2 As a method for increasing polyphenols contained in plants, a cultivation method of irradiating buds of monocotyledonous plants with UV-B (Patent Document 2), a method of cultivating plants with warm water (Patent Document 3), molecular genetics. A method of reducing the activity of flavanone 3-hydroxylase using the above method (Patent Document 4) has been reported.
  • Item A1 A plant extract containing 1 mg / g or more of kenperol aglycone in terms of dry weight.
  • Item A2 Item 2.
  • Item A3 Item 2.
  • Item A4 The plant extract according to any one of Items A1 to A3, which further contains 0.1 mg / g or more of quercetin in terms of dry weight.
  • Item A5 Item 6.
  • Item A6 Item 2. The plant extract according to Item A5, wherein the cruciferous plant is western wasabi, kale, arugula, takana, mizuna, turnip, radish, broccoli, cabbage, radish sprouts, or bok choy.
  • Item A7 Item 6. The plant extract according to any one of Items A1 to A4, which is an extract of Theaceae plants.
  • Item A8 Item 2. The extract according to Item A7, wherein the Theaceae plant is black tea, oolong tea, jasmine tea, green tea, roasted tea, or sencha.
  • Item A9 Item 6. The plant extract according to any one of Items A1 to A6, which is an extract of horseradish leaves.
  • Item A10 A food, pharmaceutical, or cosmetic containing the plant extract according to any one of Items A1 to A9.
  • Item A11 (1) Extracting a plant raw material containing a kaempferol glycoside with a solvent, and (2) Hydrolyzing the extract obtained in (1) above.
  • Item A12 Item 9. The method according to Item 9, wherein the hydrolysis treatment comprises causing an enzyme or a microorganism to act on the extract.
  • Item A13 Item 2.
  • the method according to Item A11 or A12, wherein the hydrolysis treatment comprises causing an enzyme to act on the extract, wherein the enzyme comprises xylanase.
  • Item A14 Item 6.
  • the method according to Item A13, wherein the enzyme further comprises ⁇ -glucosidase.
  • Item A15 Item 6.
  • Item B1 Plants with increased content of keperol and / or kaempferol glycosides per unit weight (dry weight equivalent), including growing plants under conditions of oxygen concentration of 19% by volume or less or oxygen partial pressure of 193 hPa or less. How to make.
  • Item B2 A method for improving the ability of a plant to produce kaempferol and / or kaempferol glycosides, which comprises cultivating a plant under conditions of an oxygen concentration of 19% by volume or less or an oxygen partial pressure of 193 hPa or less.
  • Item B3 A method for producing a plant having an improved ability to produce kaempferol and / or kaempferol glycoside, which comprises cultivating a plant under the conditions of an oxygen concentration of 19% by volume or less or an oxygen partial pressure of 193 hPa or less.
  • Item B4 Item 6. The method according to any one of Items B1 to B3, wherein the condition is an oxygen concentration of 19% by volume or less.
  • Item B5 Item 6. The method according to any one of Items B1 to B3, wherein the condition is an oxygen partial pressure of 50 hPa or more and 193 hPa or less.
  • Item B6 Item 6. The method according to any one of Items B1 to B5, wherein the plant is a Brassicaceae plant.
  • Item B7 Item 6.
  • Item B8 Item 6.
  • Item B9 The plant obtained by the method according to any one of Items B1 to B8.
  • Item B10 Item 9.
  • a method for producing an extract containing kaempferol and kaempferol glycoside which comprises extracting kaempferol and kaempferol glycoside from the plant according to Item 9.
  • Item B11 (A) Extracting kaempferol and kaempferol glycosides from the plant according to item B9, and (b) hydrolyzing the extract obtained in (a) above.
  • Item C1 A method for increasing the efficiency of plant keperol production, which comprises giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine to a plant capable of producing keperol.
  • Item C2 A method for increasing the kaempferol content of a plant, which comprises giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine to a plant capable of producing kaempferol.
  • Item C3 A method for producing a plant having an increased efficiency of kaempferol production, which comprises giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine to a plant capable of producing kaempferol.
  • Item C4 Item 6.
  • plant-derived kaempferol glycosides can be efficiently converted to aglycones.
  • kaempferol and kaempferol glycosides may be collectively referred to as kaempferol.
  • the white bar graph is for cultivation at an oxygen concentration of 21 vol%, and the black bar graph is for cultivation at an oxygen concentration of 17.5 vol%.
  • the amount of kaempferol measured for horseradish cultivated under various oxygen concentration conditions is shown.
  • the horizontal axis is the oxygen concentration (% by volume), and the vertical axis is the amount of kaempferol (mg / g).
  • the leaf length measured for horseradish cultivated under various oxygen concentration conditions is shown.
  • the horizontal axis is the oxygen concentration (% by volume), and the vertical axis is the leaf length (cm).
  • the stem length measured for horseradish cultivated under various oxygen concentration conditions is shown.
  • the horizontal axis is the oxygen concentration (% by volume), and the vertical axis is the length of the stem (cm).
  • TAL Tyrosine ammonia lyase
  • PAL Phenylalanine ammonia lyase
  • C4H Cinnamic acid 4-hydroxylase
  • 4CL 4-Coumaric acid CoA ligase
  • CHS Chalcone synthase
  • CHI Chalcone isomerase.
  • F3H Flavanone 3-hydroxylase
  • FLS Flavonol synthase
  • F3'H Flavonoid 3'-hydroxylase.
  • the white outline is the case where the L-phenylalanine aqueous solution is given
  • the diagonal line is the case where the L-tyrosine-containing aqueous solution is given
  • the black line is the case where the aqueous solution containing both L-phenylalanine and L-tyrosine is given.
  • KMP kaempferol
  • Qur quercetin
  • the vertical axis shows the kaempferol or quercetin content
  • the horizontal axis shows the concentration of L-tyrosine and / or L-phenylalanine in the aqueous solution.
  • the white outline is the case where the L-phenylalanine aqueous solution is given
  • the diagonal line is the case where the L-tyrosine-containing aqueous solution is given
  • the black line is the case where the aqueous solution containing both L-phenylalanine and L-tyrosine is given.
  • the kaempferol (KMP) content (upper) and quercetin (Qur) content measured for radish sprouts cultivated by giving an aqueous solution containing L-tyrosine or L-phenylalanine are shown.
  • the vertical axis shows the kaempferol or quercetin content, and the horizontal axis shows the concentration of L-tyrosine and / or L-phenylalanine in the aqueous solution.
  • the white bar graph is for cultivation under the condition of oxygen concentration of 21 vol%, and the black bar graph is for the case of cultivation under the condition of oxygen concentration of 17.5 vol%.
  • the plant extract preferably contains quercetin (aglycone type) in addition to chemperol aglycone.
  • the content of quercetin in the plant extract is, for example, 0.1 mg / g to 100 mg / g, preferably 1 mg / g to 30 mg / g, and more preferably 5 mg to 10 mg in terms of dry weight.
  • the lower limit and the upper limit are not particularly limited, but examples of the lower limit value are 0.1 mg / g, 0.5 mg / g, 1 mg / g, 2.5 mg / g, and 5 mg / g, and examples of the upper limit value are 100 mg / g.
  • the plant extract By containing quercetin, the plant extract has physiological effects such as antioxidant effect, anti-inflammatory effect, anti-arteriosclerosis effect, prevention of cerebrovascular disease, antitumor effect, hypotensive effect, and / or vascular relaxing effect. Can be provided effectively.
  • the plant extract preferably contains ferulic acid in addition to kenperol aglycone.
  • the content of ferulic acid in the plant extract is, for example, 0.1 mg / g or more, 0.2 mg / g or more, 0.3 mg / g or more, 0.4 mg / g or more, 0.5 mg in terms of dry weight.
  • the ferulic acid content there is no particular upper limit to the ferulic acid content, but for example, it may be 10 mg / g, 9 mg / g, 8 mg / g, 7 mg / g, 6 mg / g, 5 mg / g, 4 mg / g, 3 mg / g, or 2 mg / g.
  • the method for quantifying ferulic acid in the plant extract is not particularly limited, and the ferulic acid can be measured by a conventional method.
  • the plant extract By containing ferulic acid, the plant extract can effectively provide physiological effects such as antioxidant activity and / or antitumor activity.
  • the plant extract is preferably an extract of Brassicaceae or Theaceae.
  • cruciferous plants include western wasabi, kale, arugula, takana, mizuna, turnip, radish, broccoli, cabbage, radish sprouts, and bok choy.
  • theaceae plants include black tea, oolong tea, jasmine tea, green tea, roasted tea, and sencha.
  • the plant extract is preferably the extract of the plant described in "B. Method for improving kaempferol-producing ability and plant with improved kaempferol-producing ability" below.
  • the plant extract may be a plant other than Brassicaceae and Theaceae.
  • plants include saffron, gymnema, onion hulls, garlic, parsley, and millets such as quinoa, canario beans, and lentils.
  • the plant extract can be an extract of any part of the plant.
  • it can be an extract of any of the whole plant, leaves, stems, roots, and flowers, or any combination thereof.
  • a Brassicaceae plant or a Theaceae plant is used as a raw material, it is preferable to use those leaves.
  • leaves other than onions For plants exemplified as plants other than Brassicaceae and Theaceae, it is preferable to use leaves other than onions.
  • the plant extract is preferably a horseradish extract, preferably a horseradish leaf extract. This is because the leaves of horseradish contain a large amount of kaempferol glycosides.
  • the plant extract is obtained not only by subjecting the plant raw material to extraction, but also by subjecting it to a treatment of converting glycosides into aglycones.
  • the above-mentioned plant extract can be obtained by any method, but it is preferably obtained by the method for producing a plant extract described later.
  • the above-mentioned plant extract can be processed into any product, and for example, foods, pharmaceuticals, or cosmetics containing the plant extract are provided.
  • the plant extract When used for such a purpose, the plant extract may be used as it is after being treated with an enzyme, or may be purified and used. If necessary, it can be used as a dry solid by being subjected to a drying treatment. In order to improve the storage stability of the plant extract, it is desirable to make it solid by drying treatment (including freeze-drying). Further, the dried plant extract may be powdered by subjecting it to a powdering treatment, if necessary.
  • the daily intake of foods containing plant extracts varies depending on the age and weight of the ingestor, the purpose of ingestion, and the like.
  • the daily intake of the plant extract can be adjusted to be 2 mg or more, 10 mg or more, or 50 mg or more, and 200 mg or less, 150 mg or less, or 100 mg or less in terms of dry weight.
  • the intake of kenperol aglycone is preferably 0.1 mg or more, 1 mg or more, 2 mg or more, 3 mg or more, or 5 mg or more, and 100 mg or less, 50 mg or less, 40 mg or less, 20 mg or less, 12 mg or less. preferable. These lower and upper limit values can be combined arbitrarily.
  • the daily intake of kenperol aglycone can be adjusted to 0.1 mg or more and 100 mg or less, 1 mg or more and 50 mg or less, or 2 mg or more and 40 mg or less.
  • the plant extract When the plant extract is used as a pharmaceutical material, the plant extract may be, for example, a tablet, a pill, a powder, a liquid, a suspension, an emulsion, a granule, a capsule, an aerosol, a patch, an injection or a suppository. It can be prepared as a pharmaceutical preparation in the form of the above.
  • the dose of the drug varies depending on the age and body weight of the recipient, symptoms, frequency of administration, purpose of administration, etc. and cannot be uniformly specified.
  • the daily dose for an adult is a plant extract in terms of dry weight. It can be 0.1 mg / kg to 10 g / kg (body weight), preferably 1 mg to 5 g / kg (body weight).
  • the plant extract When the plant extract is used as a cosmetic material, the plant extract may be in various desired forms such as paste-like, mousse-like, gel-like, liquid, milky liquid, suspension-like, cream-like, ointment-like, and sheet-like. Prepared in morphology.
  • Such cosmetics can be used as basic cosmetics such as milky lotions, creams, lotions, oils and facial masks; cleaning agents such as washing pigments, cleansing and body cleaning; cleaning agents; and various cosmetics such as cleaning agents.
  • the mixing ratio of the plant extract in the cosmetics can be appropriately set according to the type of cosmetics, the content of kaempferol, the purpose of use, and the like. For example, 0.01 g to 95 g, preferably 0.1 g to 50 g, and more preferably 1 g to 5 g of the plant extract can be mentioned with respect to 100 g of the cosmetic.
  • Method for producing food extract is not particularly limited, but the plant raw material containing kaempferol glycoside is extracted with a solvent, and the obtained extract is hydrolyzed (aglycone-ized treatment). It is preferable to include offering to.
  • the plant raw material may be in a raw state, or may be a dried product or a crudely dried product. However, from the viewpoint of efficiently extracting kaempferol or its glycoside, the raw material is crushed by a conventional method. It is preferable to use it after. In one embodiment, it is preferable to use the plant described in the following "B. Method for improving kaempferol-producing ability and plant with improved kaempferol-producing ability" as a plant raw material.
  • the plant extract extracted using water or an organic solvent may be subjected to purification treatment such as column purification or solid-liquid separation before being subjected to hydrolysis treatment.
  • the means of hydrolysis treatment is not particularly limited, but can be carried out using enzymes, microorganisms, acids, and / or bases.
  • aglycone When aglycone is formed using an enzyme, it is preferable to select the enzyme to be used according to the type of sugar constituting the kaempferol glycoside and the structure of the glycoside.
  • Glucose, galactose, rhamnose, xylose, and combinations thereof for example, sophorose (glucose + glucose), rutinose (rhamnose + glucose), neoheseridos) may be contained in the plant extract as saccharides constituting the kenperol glycoside. (Rhamnose + glucose)).
  • These sugars form glycosides by O-glycosidic bonds at the 3-position, 5-position, and / or 7-position of kaempferol.
  • Suitable enzymes for aglyconizing such chemperol glycosides include, for example, xylanase, lactase, glucosidase, arabinosidase, rhamnosidase, xylosidase ( Examples include xylosidase, cellulase, hesperidinase, naringinase, glucuronidase, pectinase, galactosidase, amyloglucosidase, or amylase. One or more of these can be used in combination as appropriate.
  • the kaempferol glycoside contained in the horseradish leaf extract is aglycone-ized, it is preferable to use xylanase, a combination of xylanase and ⁇ -glucosidase is more preferable, and a combination of xylanase and lactase is further preferable. ..
  • xylanase a combination of xylanase and ⁇ -glucosidase is more preferable, and a combination of xylanase and lactase is further preferable.
  • ⁇ -glucosidase When the kaempferol glycoside contained in the extract of kale, mustard, radish leaf, black tea and quinoa is aglycone-ized, it is preferable to use ⁇ -glucosidase.
  • the amount of xylanase and ⁇ -glucosidase used is not particularly limited.
  • the glycoside by adding the microorganism to the plant extract and culturing the microorganism under conditions suitable for growth, for example.
  • the conditions suitable for growth can be set for each microorganism, and can be appropriately designed, for example, under the conditions of 20 to 40 ° C. and pH 4 to 7.
  • the acid that can be used for aglyconization of the chemperol glycoside is, for example, one or more acids selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, or selected from the group consisting of these acids and ethanol, methanol and butanol.
  • examples thereof include a mixed solvent with any one or more alcohols.
  • the concentration of the acid is not particularly limited, but is, for example, 0.1 to 2N.
  • the alcohol content of the mixed solvent is not particularly limited, but is, for example, 50 to 70%.
  • the reaction temperature is, for example, 50 to 100 ° C., and the reaction time can be designed, for example, in the range of 0.5 to 24 hours.
  • Examples of the bases that can be used for aglyconization of chemperol glycosides include any one or more bases selected from the group consisting of sodium hydroxide and potassium hydroxide, or the group consisting of these bases and ethanol, methanol and butanol.
  • a mixed solvent with any one of alcohols selected from the above can be mentioned.
  • the concentration of the base is not particularly limited, but is, for example, 0.1 to 0.5N.
  • the alcohol content of the mixed solvent is not particularly limited, but is, for example, 50 to 70 v / v%.
  • the reaction temperature is, for example, 50 to 100 ° C., and the reaction time can be designed, for example, in the range of 0.5 to 24 hours. It was
  • Methods for improving kaempferol-producing ability and plants with improved kaempferol-producing ability Method for producing plants with increased content of kaempferol and / or kaempferol glycosides, methods for improving kaempferol and / or kaempferol glycoside-producing ability of plants, And the method for producing plants with improved kaempferol and / or kaempferol glycoside production is under acidity concentrations lower than about 20.9% by volume, which is the acidity concentration in the natural environment, or oxygen content lower than about 213 hPa. It is preferred to include growing the plant under pressure.
  • the oxygen concentration in the environment in which the plant is cultivated can be measured using a commercially available oxygen concentration measuring device. It can also be measured by the device itself that controls the oxygen concentration or oxygen partial pressure in the air, which will be described later.
  • the lower limit of the oxygen partial pressure is not particularly limited as long as the plant can grow, but for example, 50 hPa or more, 60 hPa or more, 70 hPa or more, 80 hPa or more, 90 hPa or more, 102 hPa or more, 112 hPa or more, 122 hPa or more, 132 hPa or more, 142 hPa or more. , 152 hPa or more, or 163 hPa or more.
  • the method of controlling the oxygen concentration or oxygen partial pressure when cultivating a plant as described above is arbitrary.
  • a plant can be cultivated in an environment where the plant can be cultivated while controlling the oxygen concentration or the oxygen partial pressure within a certain range, or in a facility or device.
  • agricultural houses, plant factories, and other containers or covers in which plants can be cultivated can be used.
  • the oxygen concentration or oxygen partial pressure of the air in contact with the plant is within the above range, the oxygen concentration or oxygen partial pressure of the entire environment in which the plant is cultivated need not be completely within the above range.
  • the means for controlling the oxygen concentration or oxygen partial pressure is arbitrary. For example, selectively removing oxygen from the environment in which the plant is cultivated, supplying a gas other than oxygen (for example, nitrogen or carbon dioxide) to the environment in which the plant is cultivated, pre-existing oxygen concentration or oxygen partial pressure. For example, supplying controlled air to the environment in which plants are cultivated. Since various devices for supplying air having a controlled oxygen concentration are known, they can be appropriately selected and used.
  • cultivating a plant under an acidity concentration of less than about 20.9% by volume or an oxygen partial pressure of less than about 213 hPa observes the oxygen concentration or oxygen partial pressure of the environment in which the plant is present.
  • the observation frequency can be appropriately designed, for example, 3 times 1 day to 1 time / week, specifically 3 times / day, 2 times / day, 1 time / day, 1 time / week. It can be 2 days, 1 time / 3 days, 1 time / 4 days, 1 time / 5 days, 1 time / 6 days, or 1 time / 7 days.
  • the cultivation conditions of the plant other than the oxygen concentration or the oxygen partial pressure can be appropriately designed within the range of the conditions under which the plant can grow, preferably the conditions suitable for the growth of the plant.
  • the light source may be natural light (sunlight) or an artificial light source, and may or may not be irradiated with ultraviolet rays (for example, UV-A, UV-B).
  • the cultivation method may be hydroponic cultivation (solid medium cultivation, hydroponics, spray cultivation) or conventional soil cultivation.
  • the temperature condition for example, it can be appropriately designed in the range of 10 ° C. or higher and 35 ° C. or lower and 15 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.
  • the place where the plant is cultivated is arbitrary, and in one embodiment, for example, a place having an altitude of 0 m or more and 1000 m or less, 0 m or more and 800 m or less, and 0 m or more and 600 m or less can be appropriately selected.
  • concentration of a gas other than oxygen eg, carbon dioxide
  • L-tyrosine and / or L-phenylalanine it is preferable to give L-tyrosine and / or L-phenylalanine to cultivate the plant.
  • L-tyrosine and / or L-phenylalanine By giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine, the biosynthesis of kaempferol by plants can be promoted.
  • the method of giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine to the plant is not particularly limited and is arbitrary. For example, dissolving L-tyrosine and / or L-phenylalanine in a solvent such as water and giving it to the plant or soil in which the plant grows, or adding L-tyrosine and / or L-phenylalanine directly to the soil in which the plant grows. Can be done.
  • the amount of L-tyrosine and / or L-phenylalanine given is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of, for example, the type, size, growing environment, and growing condition of the plant.
  • the concentration of L-tyrosine and / or L-phenylalanine in the aqueous solution is, for example, 30 mg / L or more, 35 mg / L or more, 40 mg / L.
  • the upper limit of the concentration of L-tyrosine and / or L-phenylalanine in the aqueous solution is arbitrary, for example, 2000 mg / L or less, 1500 mg / L or less, 1000 mg / L or less, 500 mg / L or less, 400 mg / L or less, 300 mg.
  • L-tyrosine and / or L-phenylalanine may be given to the plant only once or continuously for a certain period of time.
  • the fixed period is, for example, 1 day or more, 2 days or more, 3 days or more, 4 days or more, 5 days or more, 6 days or more, 1 week or more, 2 weeks or more, 3 weeks or more, 4 weeks or more, or 1 month.
  • the period for cultivating the plant under an acidity concentration lower than about 20.9% by volume or an oxygen partial pressure lower than about 213 hPa is arbitrary, and depending on the type and purpose of the plant, for example, a period of one day to several months. Can be designed as appropriate.
  • the timing of cultivating the plant in the growing process under an acidity concentration lower than about 20.9% by volume or an oxygen partial pressure lower than about 213 hPa is also arbitrary, for example, at the time of sowing, germination, growing season, harvesting. It can be one or more selected from the group consisting of pre-harvest, post-harvest and combinations thereof. In one embodiment, it is preferred to grow the plant under an acidity concentration of less than about 20.9% by volume or under an oxygen partial pressure of less than about 213 hPa over the entire period from sowing to harvest.
  • the type of plant is not limited, but it is preferable to have the ability to produce kaempferol.
  • the plant having a kaempferol-producing ability may be a plant originally having a kaempferol-producing ability or a plant having an artificially acquired kaempferol-producing ability by a genetic engineering method or the like.
  • the plant is preferably a Brassicaceae plant or a Theaceae plant, preferably a Brassicaceae plant.
  • cruciferous plants include western wasabi, kale, arugula, takana, mizuna, turnip, radish, broccoli, cabbage, radish sprouts, and bok choy.
  • the Brassicaceae plant is preferably horseradish, radish, cabbage, or radish sprouts.
  • theaceae plants include black tea, oolong tea, jasmine tea, green tea, roasted tea, and sencha.
  • a method for producing an extract containing kaempferol and a kaempferol glycoside which comprises extracting kaempferol and a kaempferol glycoside from a plant cultivated by the above method.
  • a method for producing a kaempferol-containing extract which comprises hydrolyzing a kaempferol glycoside extracted from a plant cultivated by the above method.
  • the means of hydrolysis is not particularly limited and can be carried out using enzymes, microorganisms, acids and / or bases.
  • the kaempferol-containing extract can be obtained by the extraction method described in A above.
  • the kaempferol-containing extract can be used in the uses, purposes, and forms described in A above.
  • a method for increasing the efficiency of plant keperol production, a method for increasing the kaempferol content of a plant, and a method for producing a plant having an increased efficiency of kaempferol production may include feeding L-tyrosine and / or L-phenylalanine to the plant.
  • the type of plant, the method of giving L-tyrosine and / or L-phenylalanine to the plant, and the like are the same as those described for B above.
  • KMP amount of each material The total KMP amount contained in each plant material was measured by the following procedure. After milling each material, 0.8 g of the pulverized product was taken, 40 mL of 70% ethanol was added, and the mixture was suspended at room temperature at 20,000 rpm for 1 minute with a polytron homogenizer. 1 mL of the suspension was dispensed and weighed in a glass test tube. After adding 1 mL of 2N hydrochloric acid and mixing with vortex, it was heated at 100 ° C. for 20 minutes in a heat block. After heating, it was ice-cooled for 5 minutes or more. After cooling, 5 mL of hexane was added and the mixture was shaken horizontally 20 times.
  • cruciferous plants such as western wasabi leaves, kale, arugula, mustard and mustard, black tea leaves, oolong tea, jasmine tea, green tea, and roasted green tea, as well as quinoa, canario beans, and lens beans. High total KMP content was observed in such miscellaneous grains.
  • the extraction recovery rate was calculated with the total value of the KMP amount of the extract residue and the extract as 100%.
  • the extraction recovery rate of KMP under each condition is shown in FIG. As shown in FIG. 1, it was confirmed that the KMP glycoside of horseradish leaves can be recovered by hot water extraction or 30 to 70% water ethanol extraction, and the extraction temperature is good at 30 to 70 ° C. ..
  • A3-2. Aglyconization test 2 (Aglyconization with xylanase) A hot water extract of horseradish leaves was prepared and adjusted to 50 ⁇ g / mL and pH 5.0 as KMP aglycone. Hemicellulase "Amano" 90 was added to the prepared reaction solution at final concentrations of 250, 500, 1000 and 1500 ⁇ g / mL, reacted at 50 ° C. for 5 hours, and the KMP aglycone concentration was measured by the HPLC method. The aglycone formation rate is shown with the KMP aglycone concentration at the time of acid hydrolysis as 100%.
  • xylanase hemicellase "Amano" 90, manufactured by Amano Enzyme
  • a 250 ⁇ g / mL enzyme achieves 70% aggreconization.
  • a reaction of more than 90% can be achieved in 4 hours when the enzyme amount is 500 ⁇ g / mL, and 100% in 2 hours when 1000 ⁇ g / mL enzyme is used.
  • aggreconization could be achieved, and when an enzyme of 1500 ⁇ g / mL was used, more than 100% aglyconization could be achieved in 1 hour. From this result, it can be seen that xylanase is effective for aglycone formation of KMP glycosides in horseradish leaf extract.
  • A3-3 Aglycone conversion of KMP glycosides in various plant extracts by xylanase
  • KMP aglycones at 25 ⁇ g / mL, pH 5.0. Adjusted to be.
  • Xylanase hemicellulase "Amano" 90
  • the aglycone formation rate is shown with the KMP aglycone concentration at the time of acid hydrolysis as 100%.
  • A3-4 Aglycone formation by a combination of enzymes
  • a hot water extract of horseradish leaves was prepared and adjusted to 50 ⁇ g / mL and pH 5.0 as KMP aglycone.
  • Xylanase hemicellulase "Amano" 90
  • lactase or ⁇ -glucosidase was added at the final concentration shown in the table below, reacted at 50 ° C for 4 hours, and the KMP aglycone concentration was measured by the HPLC method to confirm the combined effect of multiple enzymes.
  • the aglycone formation rate was shown assuming that the KMP aglycone concentration at the time of acid hydrolysis was 100%.
  • xylanase hemicellulase "Amano" 90
  • xylanase hemicellulase "Amano" 90
  • the KMP aglycon concentration was measured to confirm the optimum conditions for the enzymatic reaction.
  • the aglycone formation rate is shown assuming that the KMP aglycone concentration at the time of acid hydrolysis is 100%.
  • the optimum active pH of xylanase was 4 to 6, and the optimum activity temperature was around 50 ° C.
  • a hot water extract of horseradish leaves was prepared and adjusted to 50 ⁇ g / mL and pH 5.0 as KMP aglycone.
  • Xylanase hemicellulase "Amano" 90
  • Lactobacillus such as L. tucceti, L. sakei, L. pentosus, L. casei, L. kefigranum can efficiently convert KMP glycosyl derived from western wasabi leaves to aggrecon at 95% or more in 24 hours. Was confirmed.
  • Insoluble matter and low-polarity components were removed from the extract using a filter and a spin column.
  • the same extraction operation was performed for no sample to obtain a mock sample.
  • the mock sample was prepared to confirm and remove background noise mixed in during sample preparation and LC-MS analysis.
  • Each extract was subjected to LC-MS analysis and metabolome analysis was performed.
  • Quercetin is known to have physiological actions such as antioxidative action, antiinflammatory action, antiarteriosclerosis action, prevention of cerebrovascular disease, antitumor action, hypotensive action, and vascular relaxation action.
  • Ferulic acid is known to have physiological effects such as antioxidant activity and antitumor activity.
  • PCR is TaqMan Gene Expression Assays [flavonoid3'-hydroxylase (F3'H)), flavonol synthase (FLS), ACTIN] and using TaqMan Fast Advanced Master Mix (Thermofisher) , the QuantStudio TM 3 Real Time PCR System ( Thermofisher) It was carried out. Actin was used as an endogenous control for quantification.
  • L-tyrosine can be converted to kaempferol via p-coumaric acid, 4-coumaroyl CoA, naringenin chalcone, naringenin, dihydrokaempferol.
  • the kaempferol content was increased by giving L-tyrosine or L-phenylalanine under any oxygen concentration condition. It was confirmed that the rate of increase in kaempferol content due to the addition of L-tyrosine or L-phenylalanine was significantly increased under the condition of low oxygen concentration (17.5 vol%). This indicates that the addition of L-tyrosine or L-phenylalanine is more effective in cultivation under hypoxic conditions. No clear effect on plant growth (total length and weight) was observed with the addition of L-tyrosine or L-phenylalanine.

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Abstract

ケンペロールによる生理作用を享受するために有用な手段を提供すること。 乾燥重量換算でケンペロールアグリコンを1mg/g以上 含有する、植物抽出物。

Description

ケンペロールアグリコン含有抽出物
 ケンペロールアグリコンに関する技術、及び、植物のケンペロール産生能を向上させる技術に関連する技術的事項が開示される。
 ケンペロール(Kaempferol)は下記の構造式で表される物質であり、茶、ブロッコリー、グレープフルーツ、キャベツ、ケール、豆類、キクヂシャ、セイヨウニラネギ、トマト、イチゴ、ビドウ、メキャベツ、リンゴ、キヌア、西洋ワサビ等多くの食用植物に含まれる天然フラボノイドの一種である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ケンペロール(以下、「KMP」と称する場合がある。)は、近年、生体内での酸素利用効率を向上させ、運動効率低下抑制や疲労軽減といった生理作用を有することが報告されている(特許文献1)。また、KMPは、抗炎症作用や抗ガン作用、メタボリック症候群などの様々な疾患に対し効果を有する可能性も示唆されている(非特許文献1)。
 しかしながら、ケンペロールはアグリコンの形態で有用な生理作用を発揮するが、植物に含まれるケンペロールの殆どは配糖体として存在するため、植物またはその抽出物をそのまま摂取しても、ケンペロールによる有用な生理作用の享受は限定的である。
 植物に含まれるポリフェノール類を増加させる方法として、UV-Bを単子葉栽培植物の芽ネギに照射する栽培方法(特許文献2)、温水で植物を栽培する方法(特許文献3)、分子遺伝学の手法を用いてフラバノン3-ヒドロキシラーゼの活性を低下させる方法(特許文献4)などが報告されている。
WO2019/044964 特開2008-86272号公報 特開2017-18056号公報 特表2003-503032号公報
Exp Ther Med 18:2759-2776,2019
 斯かる現状の下、ケンペロールによる生理作用を享受するために有用な手段を提供することが1つの課題である。植物のケンペロール産生能を向上させることが別の課題である。
 鋭意調査、研究を重ねた結果、特定の植物がケンペロールを多く含むこと、及び植物のケンペロール配糖体を効率的にアグリコン化できることが見出された。また、酸素濃度又は酸素分圧を低下させた条件下で植物を栽培することにより、ケンペロール産生能が向上することを見出された。斯かる知見に更なる研究を重ね、下記に代表される発明が提供される。
項A1
乾燥重量換算でケンペロールアグリコンを1mg/g以上含有する、植物抽出物。
項A2
前記ケンペロールアグリコンを30mg/g以上含有する、項A1に記載の植物抽出物。
項A3
前記ケンペロールアグリコンを100mg/g以上含有する、項1A又はA2に記載の植物抽出物。
項A4
更に、乾燥重量換算で、ケルセチンを0.1mg/g以上含有する、項A1~A3のいずれかに記載の植物抽出物。
項A5
アブラナ科植物の抽出物である、項A1~A4のいずれかに記載の植物抽出物。
項A6
前記アブラナ科植物が、西洋ワサビ、ケール、ルッコラ、高菜、水菜、カブ、大根、ブロッコリー、キャベツ、カイワレ大根、またはチンゲンサイである、項A5に記載の植物抽出物。
項A7
ツバキ科植物の抽出物である、項A1~A4のいずれかに記載の植物抽出物。
項A8
前記ツバキ科植物が、紅茶、ウーロン茶、ジャスミン茶、緑茶、ほうじ茶、または煎茶である、項A7に記載の抽出物。
項A9
西洋ワサビ葉の抽出物である、項A1~A6のいずれかに記載の植物抽出物。
項A10
項A1~A9のいずれかに記載の植物抽出物を含む食品、医薬品、又は化粧品。
項A11
(1)ケンペロール配糖体を含む植物原料を溶媒で抽出すること、及び
(2)上記(1)で得られた抽出物を加水分解処理すること、
を含む、項A1~A7のいずれかに記載の植物抽出物を製造する方法。
項A12
前記加水分解処理が酵素または微生物を前記抽出物に作用させることを含む、項9に記載方法。
項A13
前記加水分解処理が酵素を前記抽出物に作用させることを含み、前記酵素がキシラナーゼを含む、項A11またはA12に記載の方法。
項A14
前記酵素が更にβ-グルコシダーゼを含む、項A13に記載の方法。
項A15
前記β-グルコシダーゼがラクターゼである、項A14に記載の方法。
項B1
19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、単位重量当たり(乾燥重量換算)のケペロール及び/又はケンペロール配糖体の含量が増加した植物を製造する方法。
項B2
19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、植物のケンペロール及び/又はケンペロール配糖体産生能を向上させる方法。
項B3
19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、ケンペロール及び/又はケンペロール配糖体の産生能が向上した植物を製造する方法。
項B4
前記条件が19体積%以下の酸素濃度である、項B1~B3のいずれかに記載の方法。
項B5
前記条件が50hPa以上193hPa以下の酸素分圧である、項B1~B3のいずれかに記載の方法。
項B6
前記植物がアブラナ科植物である、項B1~B5のいずれかに記載の方法。
項B7
前記アブラナ科植物が、西洋ワサビ、ケール、ルッコラ、高菜、水菜、カブ、大根、ブロッコリー、キャベツ、カイワレ大根、またはチンゲンサイである、項B6に記載の方法。
項B8
前記アブラナ科植物が、西洋ワサビ、大根、キャベツ、またはカイワレ大根である、項B6又はB7に記載の方法。 
項B9
項B1~B8のいずれかに記載の方法によって得られる植物。
項B10
項9に記載の植物からケンペロール及びケンペロール配糖体を抽出することを含む、ケンペロール及びケンペロール配糖体を含む抽出物を製造する方法。
項B11
(a)項B9に記載の植物からケンペロール及びケンペロール配糖体を抽出すること、及び
(b)上記(a)で得られた抽出物を加水分解すること、
を含む、ケンペロール含有抽出物の製造方法。
項B12.
L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを植物に与えることを含む、項B1~B8のいずれかに記載の方法。
項C1
ケペロール産生能を有する植物にL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えることを含む、植物のケペロール産生効率を高める方法。
項C2
ケペロール産生能を有する植物にL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えることを含む、植物のケンペロール含量を高める方法。
項C3
ケペロール産生能を有する植物にL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えることを含む、ケンペロールの産生効率が高まった植物を製造する方法。
項C4
前記植物がアブラナ科植物である、項C1~C3のいずれかに記載の方法。
項C5
前記アブラナ科植物が、西洋ワサビ、ケール、ルッコラ、高菜、水菜、カブ、大根、ブロッコリー、キャベツ、カイワレ大根、またはチンゲンサイである、項C4に記載の方法。
 一実施形態において、ケンペロールアグリコンを高含有率で含有する植物抽出物を提供可能であり、効率的にケンペロールによる生理作用を享受することができる。他の実施形態において、植物由来のケンペロール配糖体を効率的にアグリコン化することができる。
 別の実施形態において、植物のケンペロール及び/又はケンペロール配糖体産生能を向上させることが可能である。なお、本書において、ケペロールとケンペロール配糖体を纏めてケンペロールと称する場合もある。
植物素材からのKMP配糖体の抽出条件を検討した結果を示す。(A)は、抽出溶媒として、水、30%エタノール、50%エタノール、及び70%エタノールを使用した試験の結果である。溶媒の温度はいずれも70℃である。(B)は、50%エタノールを抽出溶媒として用いた場合の溶媒温度の影響を測定した結果を示す。 西洋ワサビ葉抽出物またはキヌア抽出物をβ-グルコシダーゼまたはα-グルコシダーゼで処理することによる、KMP配糖体のアグリコン化率を測定した結果を示す。 西洋ワサビ葉抽出物を種々の濃度のキシラナーゼで処理することによるKMP配糖体のアグリコン化率を測定した結果を示す。 西洋ワサビ葉、紅茶、大根葉、キヌア、高菜、またはケールの抽出物をキシラナーゼで処理することによる、KMP配糖体のアグリコン化率を測定した結果を示す。 西洋ワサビ葉抽出物中のKMP配糖体のキシラナーゼでのアグリコン化に対するpH及び温度の影響を測定した結果を示す。 西洋ワサビ葉抽出物中のKMP配糖体をキシラナーゼ及びβ-グルコシダーゼで処理した際の生成物を測定した結果を示す。 酸素濃度21vol%又は17.5vol%で栽培したカイワレ大根について測定したケンペロール及びケルセチンの量を示す。「KMP」はケンペロールであり、「Que」はケルセチンである。縦軸は、測定されたKMP又はQue量(mg/g)である。 植物におけるケンペロール周辺の合成経路を示す。「FLS」はフラボノールシンターゼであり、「F3′H」はフラボノイド3’ヒドロキシラーゼである。 カイワレ大根及びブロッコリーについて測定したF3′H遺伝子の発現レベルを示す。白抜きの棒グラフは、酸素濃度21vol%で栽培した場合であり、黒で塗りつぶした棒グラフは、酸素濃度17.5vol%で栽培した場合である。 カイワレ大根及びブロッコリーについて測定したFLS遺伝子の発現レベルを示す。白抜きの棒グラフは、酸素濃度21vol%で栽培した場合であり、黒で塗りつぶした棒グラフは、酸素濃度17.5vol%で栽培した場合である。 種々の酸素濃度条件下で栽培した西洋ワサビについて測定したケンペロール量を示す。横軸は酸素濃度(体積%)であり、縦軸はケンペロール量(mg/g)である。 種々の酸素濃度条件下で栽培した西洋ワサビについて測定した葉の長さを示す。横軸は酸素濃度(体積%)であり、縦軸は葉の長さ(cm)である。 種々の酸素濃度条件下で栽培した西洋ワサビについて測定した茎の長さを示す。横軸は酸素濃度(体積%)であり、縦軸は茎の長さ(cm)である。 L-チロシン又はL-フェニルアラニンからケンペロールへの生合成経路を示す。TALはTyrosine ammonia lyaseであり、PALはPhenylalanine ammonia lyaseであり、C4HはCinnamic acid 4-hydroxylaseであり、4CLは4-Coumaric acid CoA ligaseであり、CHSはChalcone synthaseであり、CHIはChalcone isomeraseであり、F3HはFlavanone 3-hydroxylaseであり、FLSはFlavonol synthaseであり、F3’HはFlavonoid 3’-hydroxylaseである。 L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを含有する水溶液を与えて栽培したカイワレ大根について測定したケンペロール(KMP)含量(上段)並びにケルセチン(Qur)含量を示す。縦軸はケンペロールまたはケルセチン含量を示し、横軸は水溶液中のL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの濃度を示す。白抜きは、L-フェニルアラニン水溶液を与えた場合であり、斜線はL-チロシン含有水溶液を与えた場合であり、黒はL-フェニルアラニン及びL-チロシンの両方を含む水溶液を与えた場合である。 L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを含有する水溶液を与えて栽培したブロッコリースプラウトについて測定したケンペロール(KMP)含量(上段)並びにケルセチン(Qur)含量を示す。縦軸はケンペロールまたはケルセチン含量を示し、横軸は水溶液中のL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの濃度を示す。白抜きは、L-フェニルアラニン水溶液を与えた場合であり、斜線はL-チロシン含有水溶液を与えた場合であり、黒はL-フェニルアラニン及びL-チロシンの両方を含む水溶液を与えた場合である。 L-チロシン又はL-フェニルアラニンを含有する水溶液を与えて栽培したカイワレ大根について測定したケンペロール(KMP)含量(上段)並びにケルセチン(Qur)含量を示す。縦軸はケンペロールまたはケルセチン含量を示し、横軸は水溶液中のL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの濃度を示す。白抜き棒グラフは、酸素濃度21vol%の条件で栽培した場合であり、黒棒グラフは、酸素濃度17.5vol%の条件で栽培した場合である。
A.植物抽出物及びその製造方法
A1.食品抽出物
 植物抽出物は、乾燥重量換算で、例えば、1mg/g~500mg/g、好ましくは10mg/g~300mg/g、30mg~400mgさらに好ましくは100mg~200mgのケンペロールアグリコンを含有することが好ましい。ケンペロールアグリコン含有量の下限および上限は、特に制限されないが、下限値の例として1mg/g、5mg/g、10mg/g、30mg、50mg/g、および100mg/g、上限値の例として、400mg/g、300mg/g、250mg/g、および200mg/gが挙げられる。ケンペロールアグリコン含有量の好ましい範囲は該上限値と該下限値の任意の組合せにより示されうる。植物抽出物中のケンペロールアグリコンの定量方法は特に限定されず、常法により測定できるが、例えば、後述する実施例採用した方法で測定できる。なお、ケンペロールの測定は、pH2~7の条件で行うことが好ましい。
 ケンペロールアグリコンを高含有率で含有する植物抽出物を摂取することにより、体内での酸素利用効率を向上させ、運動効率の低下抑制、疲労軽減、動体視力の低下抑制といった作用を享受することができる。
 植物抽出物は、ケンペロールアグリコンに加え、ケルセチン(アグリコン型)を含有することが好ましい。植物抽出物中のケルセチンの含有量は、乾燥重量換算で、例えば、0.1mg/g~100mg/g、好ましくは1mg/g~30mg/g、さらに好ましくは5mg~10mgである。下限および上限は特に制限されないが、下限値の例として0.1mg/g、0.5mg/g、1mg/g、2.5mg/g、および5mg/g、上限値の例として100mg/g、50mg/g、30mg/g、20mg/g、および10mg/gが挙げられる。ケルセチン含有量の好ましい範囲は該上限値と該下限値の任意の組合せにより示されうる。植物抽出物中のケルセチンの定量方法は特に限定されず、常法により測定できるが、例えば、後述する実施例で採用した方法で測定できる。
 一実施形態において、植物抽出物中のアグリコン型ケルセチンの含有量は、乾燥重量換算でアグリコン型ケンペロールの含有量に対して、1/2000以上、1/1000以上、1/500以上、1/100以上または1/50以上であることが好ましく、1/10以下、1/20以下、1/50以下、1/100以下、または1/500以下であることが好ましい。これらの上限及び下限は任意に組み合わせられる。
 ケルセチンを含有することにより、植物抽出物は、抗酸化作用、抗炎症作用、抗動脈硬化作用、脳血管疾患の予防、抗腫瘍作用、降血圧作用、及び/又は血管弛緩作用等の生理作用を効果的に提供することができる。
 植物抽出物は、ケンペロールアグリコンに加え、フェルラ酸を含有することが好ましい。植物抽出物中のフェルラ酸の含有量は、乾燥重量換算で、例えば、0.1mg/g以上、0.2mg/g以上、0.3mg/g以上、0.4mg/g以上、0.5mg/g以上、0.6mg/g以上、0.7mg/g以上、0.8mg/g以上、0.9mg/g以上、1mg/g以上、1.1mg/g以上、1.2mg/g以上、1.3mg/g以上、1.4mg/g以上、1.5mg/g以上、1.6mg/g以上、1.7mg/g以上、1.8mg/g以上、1.9mg/g以上、又は2mg/g以上であることが好ましい。フェルラ酸含有量の上限は特にないが、例えば、10mg/g、9mg/g、8mg/g、7mg/g、6mg/g、5mg/g、4mg/g、3mg/g、又は2mg/gに設定することができる。植物抽出物中のフェルラ酸の定量方法は特に限定されず、常法により測定できる。
 フェルラ酸を含有することにより、植物抽出物は、抗酸化作用及び/又は抗腫瘍作用といった生理作用を効果的に提供することができる。
 一実施形態において、植物抽出物は、アブラナ科植物又はツバキ科植物の抽出物であることが好ましい。アブラナ科植物としては、例えば、西洋ワサビ、ケール、ルッコラ、高菜、水菜、カブ、大根、ブロッコリー、キャベツ、カイワレ大根、及びチンゲンサイを挙げることができる。ツバキ科の植物としては、例えば、紅茶、ウーロン茶、ジャスミン茶、緑茶、ほうじ茶、及び煎茶等を挙げることができる。一実施形態において、植物抽出物は、下記「B.ケンペロール産生能の向上方法及びケンペロール産生能が向上した植物」に記載する植物の抽出物であることが好ましい。
 一実施形態において、植物抽出物は、アブラナ科及びツバキ科以外の植物であってもよい。そのような植物としては、例えば、サフラン、ギムネマ、タマネギの外皮、ニラ、パセリや、キヌア、カナリオ豆、レンズ豆等の雑穀類を挙げることができる。
 植物抽出物は、植物の任意の部位の抽出物であり得る。例えば、植物の全草、葉、茎、根、及び花のいずれか又はこれらの任意の組み合わせの抽出物であり得る。例えば、アブラナ科植物またはツバキ科の植物を原料として用いる場合、それらの葉を用いることが好ましい。アブラナ科及びツバキ科以外の植物として例示した植物についても、タマネギ以外は葉を用いることが好ましい。
 一実施形態において、植物抽出物は、西洋ワサビの抽出物であることが好ましく、西洋ワサビの葉の抽出物であることが好ましい。西洋ワサビの葉にはケンペロール配糖体が多量に含まれるためである。
 植物抽出物は、植物原料を抽出に供するだけでなく、更に配糖体をアグリコン化する処理に供して得られるものであることが好ましい。上述の植物抽出物は、任意の方法で得ることができるが、後述する植物抽出物の製造方法で得ることが好ましい。
 上述の植物抽出物は任意の製品に加工することができ、例えば、植物抽出物を含有する食品、医薬品、又は化粧品が提供される。このような目的で使用する場合、植物抽出物は、酵素処理されたものをそのまま使用してもよく、精製して使用してもよい。必要に応じて乾燥処理に供して乾燥固形物状にして使用することもできる。植物抽出物の保存安定性を向上させるためには、乾燥処理(凍結乾燥を含む)により固形状にしておくことが望ましい。また乾燥処理された植物抽出物は、必要に応じて粉末化処理に供して、粉末状にしてもよい。
 植物抽出物を食品素材として使用する場合、植物抽出物は、例えば、顆粒、細粒、カプセル、錠剤、粉末、飲料(清涼飲料、炭酸飲料、栄養飲料、粉末飲料、果実飲料、乳飲料、ゼリー飲料など)、乳製品、菓子類(クッキー、ビスケット、チョコレート菓子、チップス、ケーキ、ガム、キャンディー、グミ、饅頭、羊羹、プリン、ゼリー、ヨーグルト、アイスクリーム、シャーベットなど)、バター、その他の固形食品、又は半固形食品等の形態に調製され得る。植物抽出物を含有する食品は、一般の食品の他、特定保健用食品、機能性表示食品、栄養補助食品、機能性食品、病者用食品等とすることができる。
 食品中の該植物抽出物の配合割合は、食品の種類や目的、ケンペロールの含量、摂取対象者の年齢や性別、期待されている効果等に応じて適宜設定することができる。例えば、乾燥重量換算で、食品100gあたり、植物抽出物を2mg以上、10mg以上、50mg以上、100mg以上、500mg以上、又は1g以上含有することが好ましく、50g以下、30g以下、10g以下、5g以下、又は2g以下含有することが好ましい。これらの含有量の下限及び上限の値は任意に組み合わせることができる。例えば、食品は乾燥重量換算で100gあたり、2mg以上50g以下、10mg以上30g以下、又は50mg以上10g以下の植物抽出物を含有し得る。或いは、例えば、乾燥重量換算で食品100gあたりケンペロールアグリコンの含量は0.1mg以上、0.5mg以上、1mg以上、又は2mg以上であることが好ましく、1000mg以下、100mg以下、20mg以下、10mg以下、又は5mg以下であることが好ましい。これらの下限及び上限の値は任意に組み合わせることができる。例えば、食品は、乾燥重量換算で、100gあたり、0.1mg以上1000mg以下、0.5mg以上100mg以下、1mg以上20mg以下のケンペロールアグリコンを含有し得る。
 植物抽出物を含有する食品の1日当たりの摂取量は、摂取者の年齢や体重、摂取目的などによって異なる。例えば、1日当たりの植物抽出物の摂取量が、乾燥重量換算で2mg以上、10mg以上、又は50mg以上であり、200mg以下、150mg以下、又は100mg以下となるように調整することができる。或いは、ケンペロールアグリコンの摂取量として0.1mg以上、1mg以上、2mg以上、3mg以上、又は5mg以上とすることが好ましく、100mg以下、50mg以下、40mg以下、20mg以下、12mg以下とすることが好ましい。これらの下限及び上限の値は任意に組み合わせることができる。例えば、1日あたりのケンペロールアグリコンの摂取量は、0.1mg以上100mg以下、1mg以上50mg以下、又は2mg以上40mg以下に調整することができる。
 植物抽出物を医薬品素材として使用する場合、植物抽出物は、例えば、錠剤、丸剤、散剤、液剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤、カプセル剤、エアゾール剤、貼付剤、注射剤又は坐剤等の形態の医薬製剤に調製することができる。医薬品の投与量は、投与対象者の年齢や体重、症状、投与回数、投与目的等によって異なり一律に規定することはできないが、例えば、成人1日当たりの投与量として、乾燥重量換算で植物抽出物0.1mg/kg~10g/kg(体重)、好ましくは1mg~5g/kg(体重)とすることができる。
 植物抽出物を化粧品素材として使用する場合、植物抽出物は、例えば、ぺースト状、ムース状、ジェル状、液状、乳液状、懸濁液状、クリーム状、軟膏状、シート状等の各種所望の形態に調製される。このような化粧料は乳液、クリーム、ローション、オイル及びパック等の基礎化粧料;洗顔料、クレンジング、ボディ洗浄等の洗浄料;清拭剤;清浄剤等の各種化粧料として使用できる。
 化粧品中の植物抽出物の配合割合は、化粧料の種類、ケンペロールの含量、使用目的等に応じて、適宜設定することができる。例えば、上記化粧料100gに対して、乾燥重量換算で植物抽出物0.01g~95g、好ましくは0.1g~50g、さらに好ましくは1g~5gを挙げることができる。
A2.食品抽出物の製造方法
 上述の植物抽出物の製造方法は特に制限されないが、ケンペロール配糖体を含む植物原料を溶媒で抽出すること、及び得られた抽出物を加水分解処理(アグリコン化処理)に供することを含むことが好ましい。
 植物原料は、生の状態であってもよいし、乾燥品や粗乾燥品であってもよいが、ケンペロールまたはその配糖体を効率的に抽出するという観点から、原料を常法により粉砕してから用いることが好ましい。一実施形態において、植物原料として、下記「B.ケンペロール産生能の向上方法及びケンペロール産生能が向上した植物」に記載する植物を用いることが好ましい。
 抽出方法は、特に限定されず、製剤学または食品工学の分野で通常用いられる方法によって行うことができる。例えば、水、或いは、エタノール、メタノール、ブタノール、エーテル、エチルアセテートおよびクロロホルムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の有機溶媒、または、これらの有機溶媒と水との混合溶媒を用いる抽出が挙げられる。一実施形態において、30~70%エタノール水溶液を用いて30~70℃で抽出することが好ましい。抽出時のpHは、3~7であることが好ましい。
 水または有機溶媒を用いて抽出した植物抽出物は、加水分解処理に供する前にカラム精製や固液分離等の精製処理に供しても良い。
 加水分解処理(アグリコン化)の手段は、特に制限されないが、酵素、微生物、酸、及び/又は塩基を用いて実施することができる。
 酵素を用いてアグリコン化する場合、使用する酵素は、ケンペロール配糖体を構成する糖の種類及び配糖体の構造に応じて選択することが好ましい。植物抽出物に含まれうるケンペロール配糖体を構成する糖類としては、グルコース、ガラクトース、ラムノース、キシロース、およびこれらの組合せ(例えば、ソホロース(グルコース+グルコース)、ルチノース(ラムノース+グルコース)、ネオヘスペリドース(ラムノース+グルコース))が挙げられる。これらの糖類が、ケンペロールの3位、5位、および/または7位にO-グリコシド結合して配糖体を形成している。
 植物の種類によって、ケンペロール配糖体の構成は異なり、具体的な植物種と配糖体を構成する糖の種類の関係は例えば下記のとおりである。
西洋わさび葉:ガラクトース+キシロース
サフラン:グルコース;
茶葉:グルコース、ガラクトース+ラムノース+グルコース、キシロース+ラムノース+グルコース、ガラクトース+グルコース、グルコース+ルチノース(ラムノース+グルコース);
ケール:グルコース+グルコース
高菜:グルコース+グルコース+グルコース
ルッコラ:グルコース
 このようなケンペロール配糖体をアグリコン化するのに適した酵素としては、例えば、キシラナーゼ(xylanase)、ラクターゼ(lactase)、グルコシダーゼ(glucosidase)、アラビノシダーゼ(arabinosidase)、ラムノシダーゼ(rhamnosidase)、キシロシダーゼ(xylosidase)、セルラーゼ(cellulase)、ヘスペリジナーゼ(hesperidinase)、ナリギナーゼ(naringinase)、グルクロニダーゼ(glucuronidase)、ペクチナーゼ(pectinase)、ガラクトシダーゼ(galactosidase)、アミログルコシダーゼ(amyloglucosidase)、またはアミラーゼ(amylase)を挙げることができる。これらの1種または2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。例えば、西洋ワサビ葉の抽出物に含まれるケンペロール配糖体をアグリコン化する場合は、キシラナーゼを用いることが好ましく、キシラナーゼとβ-グルコシダーゼとの組み合わせがより好ましく、キシラナーゼとラクターゼとの組み合わせがさらに好ましい。ケール、高菜、大根の葉、紅茶、キヌアの抽出物に含まれるケンペロール配糖体をアグリコン化する場合は、β-グルコシダーゼを用いることが好ましい。
 一実施形態において、キシラナーゼ及びβ-グルコシダーゼ(例えば、ラクターゼ)を組み合わせてアグリコン化に使用する場合、キシラナーゼとβ-グルコシダーゼの使用量は、特に制限されない。例えば、効率的なアグリコン化という観点から、重量比で、キシラナーゼ:β-グルコシダーゼ=10:0.5~10:10、好ましくは10:2~10:4である。
 微生物を用いてケンペロール配糖体をアグリコン化する場合、上述の酵素を産生する微生物を用いることが好ましい。そのような微生物としては、例えば、ラクトバチラス(Lactobacillus)属、ラクトコッカス(Lactococcus)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、バチルス(Bacillus)属、ペニシリウム(Penicillium)属、クモノカスビ(Rhizopus)属、リゾムコール(Rhizomucor)属、タラロマイセス(Talaromyces)属、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)属、モルティエラ(Mortierella)属、クリプトコッカス(Cryptococcus)属、またはミクロバクテリウム(Microbacterium)属の微生物等を挙げることができる。これらの1種または2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。例えば、西洋ワサビ葉の抽出物に含まれるケンペロール配糖体をアグリコン化する場合は、ラクトバチラス(Lactobacillus)属の微生物、好ましくはL. pentosus、L. plantarum、L. casei、L. sakei、L. kefirgranum、L.brevis、及びL.tuccetiからなる群より選択される1種以上であり、より好ましくはL. pentosus、L. plantarum、L. casei、及びL.tuccetiからなる群より選択される1種以上である。
 微生物を植物抽出物に添加し、例えば、生育に適した条件下で微生物を培養することで、配糖体をアグリコン化することが好ましい。生育に適した条件は、微生物毎に設定し得るが、例えば20~40℃、pH4~7の条件で適宜設計することができる。
 ケンペロール配糖体のアグリコン化に使用できる酸としては、例えば、塩酸、硫酸および硝酸よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の酸、または、これらの酸とエタノール、メタノールおよびブタノールよりなる群から選ばれるいずれか一種以上のアルコールとの混合溶媒等を挙げることができる。酸の濃度は、特に制限されないが、例えば、0.1~2Nである。混合溶媒のアルコール含量は、特に制限されないが、例えば、50~70%である。反応温度は、例えば、50~100℃であり、反応時間は、例えば、0.5~24時間の範囲で設計できる。
 ケンペロール配糖体のアグリコン化に使用できる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の塩基、または、これらの塩基とエタノール、メタノールおよびブタノールからなる群から選ばれるいずれか一種のアルコールとの混合溶媒を挙げることができる。塩基の濃度は、特に制限されないが、例えば、0.1~0.5Nである。混合溶媒のアルコール含量は、特に制限されないが、例えば、50~70v/v%である。反応温度は、例えば、50~100℃であり、反応時間は、例えば、0.5~24時間の範囲で設計できる。 
B.ケンペロール産生能の向上方法及びケンペロール産生能が向上した植物
 ケペロール及び/又はケンペロール配糖体の含量が増加した植物を製造する方法、植物のケンペロール及び/又はケンペロール配糖体産生能を向上させる方法、及びケンペロール及び/又はケンペロール配糖体の産生能が向上した植物を製造する方法は、自然環境中の酸度濃度である約20.9体積%よりも低い酸度濃度下または約213hPaよりも低い酸素分圧下で植物を栽培することを含むことが好ましい。植物が栽培される環境の酸素濃度は、市販される酸素濃度測定器を用いて測定することができる。また、後述する空気中の酸素濃度又は酸素分圧を制御する装置自体で測定することもできる。
 約20.9体積%よりも低い酸度濃度は、約20体積%以下、約19.5体積%以下、約19体積%以下、約18.5体積%以下、約18体積%以下、約17.5体積%以下、約17体積%以下、約16.5体積%以下、又は約16体積%以下であることが好ましい。酸度濃度の下限は植物が生育可能である限り特に制限されないが、例えば、10体積%以上、11体積%以上、12体積%以上、13体積%以上、14体積%以上、15体積%以上、又は16体積%以上に設定することができる。これらの上限及び下限に関する値は、任意に組み合わせることができる。
 約213hPaよりも低い酸素分圧は、例えば、203hPa以下、198hPa以下、193hPa以下、188hPa以下、183hPa以下、178hPa以下、173hPa以下、168hPa以下、又は163Pa以下であることが好ましい。酸素分圧の下限は、植物が生育可能である限り特に制限されないが、例えば、50hPa以上、60hPa以上、70hPa以上、80hPa以上、90hPa以上、102hPa以上、112hPa以上、122hPa以上、132hPa以上、142hPa以上、152hPa以上、又は163hPa以上に設定することができる。
 植物を栽培する際の酸素濃度又は酸素分圧を上記のように制御する方法は任意である。例えば、酸素濃度又は酸素分圧を一定の範囲に制御しながら植物を栽培できる環境下或いは施設若しくは装置内で植物を栽培することができる。例えば、農業用ハウス、植物工場、その他植物を栽培可能な容器若しくは覆いを用いることができる。植物が接する空気の酸素濃度又は酸素分圧が上記の範囲である限り、植物が栽培される環境全体の酸素濃度又は酸素分圧が完全に上記範囲である必要はない。
 酸素濃度又は酸素分圧を制御する手段は任意である。例えば、植物が栽培される環境から酸素を選択的に除去すること、植物が栽培される環境に酸素以外のガス(例えば、窒素または二酸化炭素)を供給すること、予め酸素濃度または酸素分圧が制御された空気を植物が栽培される環境に供給すること等が挙げられる。酸素濃度を制御した空気を供給する装置は種々知られているため、それらを適宜選択して使用することができる。
 一実施形態において、約20.9体積%よりも低い酸度濃度下または約213hPaよりも低い酸素分圧下で植物を栽培することは、当該植物が存在する環境の酸素濃度又は酸素分圧を観測しながら当該植物を栽培することが好ましい。観測頻度は適宜設計でき、例えば、3回1日~1回/週の範囲で設計することができ、具体的には、3回/日、2回/日、1回/日、1回/2日、1回/3日、1回/4日、1回/5日、1回/6日、又は1回/7日とすることができる。
 酸素濃度又は酸素分圧以外の植物の栽培条件は、植物が生育可能な条件、好ましくは植物の生育に適した条件の範囲内で適宜設計することができる。例えば、光源は自然光(太陽光)でも人工光源でもよく、紫外線(例えば、UV-A、UV-B)等の照射は行っても、行わなくてもよい。栽培手法は、養液栽培(固形培地耕、水耕、噴霧耕)でも従来型の土壌栽培でもよい。温度条件を制御する場合は、例えば、10℃以上35℃以下、15℃以上30℃以下といった範囲で適宜設計できる。植物を栽培する場所は任意であり、一実施形態において、例えば、海抜0m以上1000m以下、0m以上800m以下、0m以上600m以下の場所を適宜選択できる。酸素以外のガス(例えば、二酸化炭素)の濃度は、植物の種類や目的に応じて、制御(低減または増加)してもよく、しなくてもよい。
 一実施形態において、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えて植物を栽培することが好ましい。L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えることにより、植物によるケンペロールの生合成を促進することができる。植物へのL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの与え方は特に制限されず、任意である。例えば、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを水などの溶媒に溶かして植物または植物が生育する土壌に与えるか、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを直接植物が生育する土壌に添加することができる。L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与える量は特に制限されず、例えば、植物の種類、大きさ、生育環境、生育状況などを考慮して適宜設定することができる。L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを水に溶解して植物に与える場合、水溶液のL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの濃度は、例えば、30mg/L以上、35mg/L以上、40mg/L以上、45mg/L以上、50mg/L、60mg/L以上、70mg/L以上、80mg/L以上、90mg/L以上、100mg/L以上、150mg/L以上、200mg/L以上、300mg/L以上、400mg/L以上、又は500mg/L以上とすることができる。水溶液中のL-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの濃度の上限は、任意であり、例えば、2000mg/L以下、1500mg/L以下、1000mg/L以下、500mg/L以下、400mg/L以下、300mg/L以下、200mg/以下、又は100mg/L以下とすることができる。これら濃度の上限及び下限は、任意に組み合わせることができる。L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンは、一度だけ植物に与えてもよく、一定期間継続して与えてもよい。一定期間とは、例えば、1日以上、2日以上、3日以上、4日以上、5日以上、6日以上、1週間以上、2週間以上、3週間以上、4週間以上、又は1ヶ月以上、1年以下、6ヶ月以下、5ヶ月以下、4ヶ月以下、3ヶ月以下、2ヶ月以下、1ヶ月以下、4週間以下、3週間以下、2週間以下又は1週間以下である。これらの下限及び上限は任意に組み合わせることができる。
 約20.9体積%よりも低い酸度濃度下または約213hPaよりも低い酸素分圧下で植物を栽培する期間は任意であり、植物の種類や目的に応じて、例えば、1日~数ヶ月の期間で適宜設計することができる。植物の生育過程における、約20.9体積%よりも低い酸度濃度下または約213hPaよりも低い酸素分圧下で植物を栽培する時期も任意であり、例えば、播種時、発芽時、生育期、収穫前、収穫後及びこれらの組み合わせから成る群から選択される1つ以上であり得る。一実施形態において、播種時から収穫期までの全期間に亘って約20.9体積%よりも低い酸度濃度下または約213hPaよりも低い酸素分圧下で植物を栽培することが好ましい。
 植物の種類は制限されないが、ケンペロールを産生する能力を有することが好ましい。ケンペロール産生能を有する植物は、本来的にケンペロール産生能を有する植物でも、遺伝子工学的手法などにより人為的にケンペロール産生能を獲得した植物であってもよい。一実施形態において植物は、アブラナ科植物又はツバキ科植物であることが好ましく、アブラナ科植物であることが好ましい。
 アブラナ科植物としては、例えば、西洋ワサビ、ケール、ルッコラ、高菜、水菜、カブ、大根、ブロッコリー、キャベツ、カイワレ大根、及びチンゲンサイ等を挙げることができる。一実施形態において、アブラナ科植物は、西洋ワサビ、大根、キャベツ、またはカイワレ大根であることが好ましい。ツバキ科の植物としては、例えば、紅茶、ウーロン茶、ジャスミン茶、緑茶、ほうじ茶、及び煎茶等を挙げることができる。
 アブラナ科及びツバキ科以外のケンペロール産生能を有する植物としては、例えば、サフラン、ギムネマ、タマネギの外皮、ニラ、パセリや、キヌア、カナリオ豆、レンズ豆等の雑穀類を挙げることができる。
 上述の方法で栽培された植物は、自然環境中の酸度濃度である約20.9体積%の酸度濃度下または約213hPaの酸素分圧下で栽培された植物と比較して高いケンペロール若しくはケンペロール配糖体産生能、及び/又は高いケンペロール若しくはケンペロール配糖体含量を有する。また、上述の方法で栽培された植物は、生育阻害(例えば、胚軸の縮小、葉面積の縮小)を伴わないことが好ましい。植物中のケンペロール及び/又はケンペロール配糖体の量は、後述する実施例で採用した方法にて測定することができる。
 一実施形態において、上述の方法で栽培された植物からケンペロール及びケンペロール配糖体を抽出することを含む、ケンペロール及びケンペロール配糖体を含む抽出物を製造する方法が提供される。上述の方法で栽培された植物を原料とすることにより、ケンペロール及び/又はケンペロール配糖体の含有量が高い抽出物を効率的に得ることができる。
 抽出方法は、特に限定されず、製剤学または食品工学の分野で通常用いられる方法によって行うことができる。例えば、水、或いは、エタノール、メタノール、ブタノール、エーテル、エチルアセテートおよびクロロホルムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の有機溶媒、または、これらの有機溶媒と水との混合溶媒を用いる抽出が挙げられる。一実施形態において、30~70%エタノール水溶液を用いて30~70℃で抽出することが好ましい。抽出時のpHは、3~7であることが好ましい。
 一実施形態において、上述の方法で栽培された植物から抽出したケンペロール配糖体を加水分解することを含む、ケンペロール含有抽出物を製造する方法が提供される。上述の方法で栽培された植物を原料として用いることにより、ケンペロールの含有量が高い抽出物を効率的に得ることができる。加水分解(アグリコン化)の手段は、特に制限されず、酵素、微生物、酸、及び/又は塩基を用いて実施することができる。例えば、ケンペロール含有抽出物は、上記Aに記載した抽出方法で得ることができる。また、ケンペロール含有抽出物は、上記Aに記載した用途、目的、形態で使用できる。
C.植物のケペロール産生効率を高める方法、植物のケンペロール含量を高める方法、及びケンペロールの産生効率が高まった植物を製造する方法は、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを植物に与えることを含むことが好ましい。ここで、植物の種類、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを植物に与える手法等は、上記Bについて記載したものと同じである。
 以下、実施例により本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
A1.各素材のKMP量測定
 次の手順で各植物素材に含まれる総KMP量を測定した。各素材をミル粉砕後、粉砕物を0.8g分取し、70%エタノール40mL添加後、ポリトロンホモジナイザーで、室温、20,000 rpm、1分間懸濁を行った。懸濁液1 mLをガラス試験管に分注・秤量した。2N塩酸を1 mL添加し、ボルテックスにて混合後、ヒートブロックにて100℃、20分間加熱した。加熱終了後5分以上氷冷した。冷却後、ヘキサン5 mLを添加し水平に20回振盪した。冷却遠心機にて4℃、3,000 rpm、5分間遠心後、上層を廃棄した。酢酸エチル5 mLを添加し、振盪機で室温、250 rpm、10分間水平に振盪した。大型冷却遠心機にて4℃、3,000 rpm、5分間遠心後、上層を乾固用のガラス試験管に回収した。下層には再度、酢酸エチル5 mLを添加し、振盪機で室温、250 rpm、10分間水平に振盪した。4℃、3,000 rpm、5分間遠心後,上層を乾固用のガラス試験管に回収した。回収した上層は吹付式窒素乾固機にて60℃で窒素乾固を行った。乾固が終了したら、70%エタノール水溶液を1 mL添加し、超音波発生装置にて1分間処理してボルテックスにて溶解した。0.45μmフィルターに溶解液を通した後に、HPLC分析に供し、KMPアグリコン分析を行った。
 なお,西洋わさび葉の原料懸濁液、抽出液、およびアグリコン化液等については、夾雑物質が少ないため、以下の簡易法を用いて(1)総KMP量あるいは(2)KMPアグリコン量を測定した。
(1)総KMP量(酸加水分解法)測定:検体液1 mLをガラス試験管に分注・秤量した。2N塩酸を1 mL添加し、ボルテックスにて混合後、ヒートブロックにて100℃、20分間加熱した。加熱終了後5分以上氷冷した。冷却後、2N水酸化ナトリウム溶液を960μL添加・混合してpHを4-7に調整した。中和液全量をパスツールピペットで10 mLメスフラスコに移し、70%エタノール溶液にて10mLに定容・混合した。0.45μmフィルターに通した後に、HPLC法にてKMPアグリコン分析を行い、総KMP量とした。
(2)KMPアグリコン量測定:検体液1 mLを10 mLメスフラスコに分注・秤量し、70%エタノール溶液にて10mLに定容・混合した。0.45μmフィルターに通した後に、HPLC法にてKMPアグリコン分析を行い、KMPアグリコン量とした。
 下記の表1に示すとおり、西洋ワサビ葉、ケール、ルッコラ、高菜及びかつお菜といったアブラナ科植物、紅茶葉、ウーロン茶、ジャスミン茶、緑茶、及びほうじ茶といったツバキ科植物、並びにキヌア、カナリオ豆、レンズ豆といった雑穀に高い総KMP含量が認められた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
A2.KMP配糖体の抽出条件の検討
  植物からのKMP配糖体の抽出における抽出溶媒および抽出温度の条件検討を行った。西洋わさび葉1.5gに、抽出溶媒として水あるいは30~70%のエタノール水溶液を75g添加し、70℃にて2回の抽出操作を行った。また、西洋わさび葉1.5gに、抽出溶媒として50%エタノール水溶液を75g添加し、30~70℃にて2回の抽出操作を行った。得られた抽出液は、全量を秤量した後、上記「(2)KMPアグリコン量測定」にてKMPアグリコン量を測定した。抽出残渣と抽出液のKMP量の合計値を100%として抽出回収率を求めた。各条件でのKMPの抽出回収率を図1に示した。図1に示すとおり、西洋わさび葉のKMP配糖体は、熱水抽出あるいは30~70%の水エタノール抽出で回収が可能で、抽出温度は30~70℃が良好であることが確認された。
A3.KMP配糖体のアグリコン化
A3-1.アグリコン化試験1(β-グルコシダーゼによるアグリコン化)
 西洋わさび葉またはキヌアの熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして50μg/mLになるように調整した。調整した反応液に、βグルコシダーゼ(アロマーゼ H2、天野エンザイム社製)、β-グルコシダーゼ(スミチーム BGA、新日本化学工業社製)、αグルコシダーゼ(天野エンザイム社製)を最終濃度500 μg/mLにて添加し、60℃で60分反応させ、HPLC法にてKMPアグリコン濃度を測定した。アグリコン化率を酸加水分解時のKMPアグリコン濃度を100%として図2に示した。なお、キヌア抽出物のアグリコン化は、βグルコシダーゼ(アロマーゼ H2)以外の酵素を用いた試験では行っていない。
 図2に示すとおり、β-グルコシダーゼ(アロマーゼH2)を用いた場合、キヌア抽出物中のKMP配糖体約75%までアグリコン化することができたが、西洋ワサビ葉抽出物中のKMP配糖体については、僅か2~5%程度しかアグリコン化できなかった。同様の結果は、別の種類のβ-グルコシダーゼ(スミチーム BGA)を用いた試験でも確認された。また、αグルコシダーゼではアグリコン化は認められなかった。
A3-2.アグリコン化試験2(キシラナーゼによるアグリコン化)
 西洋わさび葉の熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして50μg/mL、pH5.0になるように調整した。調整した反応液に、ヘミセルラーゼ「アマノ」90を最終濃度250、500、1000、1500 μg/mLにて添加し,50℃で5時間反応させ、HPLC法にてKMPアグリコン濃度を測定した。アグリコン化率を酸加水分解時のKMPアグリコン濃度を100%として示した。
 図3に示すとおり、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90、天野エンザイム社製)で西洋ワサビ葉の熱水抽出物を処理すると、250 μg/mLの酵素では、70%のアグリコン化を達成するのに5時間の反応を要するのに対し、酵素量を500 μg/mLにすると4時間で90%超のアグリコン化を達成でき、1000 μg/mLの酵素を用いた場合は2時間で100%のアグリコン化を達成でき、1500 μg/mLの酵素を用いた場合は1時間で100%超のアグリコン化を達成できることが確認された。この結果から西洋ワサビ葉抽出物中のKMP配糖体のアグリコン化にはキシラナーゼが有効であることが分かる。
A3-3.キシラナーゼによる各種植物抽出物中のKMP配糖体のアグリコン化
 ケール、高菜、キヌア、大根葉、紅茶葉、および西洋わさび葉の熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして25μg/mL、pH5.0になるように調整した。調整した反応液に、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を最終濃度1250 μg/mLにて添加し、50℃で6時間反応させ、HPLC法にてKMPアグリコン濃度を測定した。アグリコン化率を酸加水分解時のKMPアグリコン濃度を100%として示した。
 図4に示されるように、キヌア抽出物をキシラナーゼで処理しても殆どアグリコン化されないことが判明した。紅茶葉、大根葉、高菜及びケールの抽出物については、キシラナーゼによりキヌア抽出物よりも効率的にアグリコン化されることが確認された。
A3-4.酵素の組み合わせによるアグリコン化
 西洋わさび葉の熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして50μg/mL、pH5.0になるように調整した。調整した反応液に、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を下記表に示す最終濃度にて添加した。さらにラクターゼまたはβグルコシダーゼ(アロマーゼ)を下記表に示す最終濃度にて添加し,50℃で4時間反応させ、HPLC法にてKMPアグリコン濃度を測定し,複数酵素の組み合わせ効果を確認した。アグリコン化率は、酸加水分解時のKMPアグリコン濃度を100%として示した。
 表2に示されるように、キシラナーゼとラクターゼまたはβグルコシダーゼを組み合わせることによりアグリコン化の効率が相乗的に高まることが判明した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
A3-5.キシラナーゼによるアグリコン化の至適条件
 西洋わさび葉の熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして50μg/mLになるように懸濁した。懸濁液をpH3~6.5に調整し、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を最終濃度500μg/mLにて添加後、50℃で30分反応させpH依存性を検討した。また、pH 5.0に調整した西洋わさび葉の熱水抽出物に、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を最終濃度500μg/mLにて添加後、30~70℃で30分反応させ、HPLC法でKMPアグリコン濃度を測定し、酵素反応の至適条件を確認した。アグリコン化率は酸加水分解時のKMPアグリコン濃度を100%として示した。図5に示されるとおり、キシラナーゼの至適活性pHは4~6であり、至適活性温度50度付近であることが確認された。
A3-6.アグリコン化の解析
 西洋わさび葉の熱水抽出物を作製し、KMPアグリコンとして50μg/mL、pH5.0になるように調整した。調整した反応液に、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を最終濃度1000 μg/mLにて添加し、50℃で30、60、120分間反応させ、HPLC分析チャートを観察し,西洋わさびの中間体ピークの有無について確認した。
 図6に示されるとおり、キシラナーゼによる西洋ワサビ葉由来KMP配糖体のアグリコン化は、中間体を経由して行われることが確認された。上記2-1、2-2及び2-4の結果を踏まえれば、西洋ワサビ葉のKMP配糖体をキシラナーゼ及びβ-グルコシダーゼ(ラクターゼ)でアグリコン化する場合、まずキシラナーゼの作用により中間体が生成され、中間体にβ-グルコシダーゼが作用することによりアグリコン型KMPが生成されると考えられる。
A4.微生物を用いたアグリコン化
 西洋わさび葉熱水抽出物を50μg/mLに調整し、食品から単離した188株の菌種を別々に植菌した。植菌後、37℃で好気培養を行い、24および120時間後に、HPLC法にてKMPアグリコン濃度を測定し,微生物培養により西洋わさびのKMP配糖体がKMPアグリコンに変換されるか検討した。その結果、下記表3に示すとおり、壬生菜漬け、しば漬け、白菜漬け、キムチ、発酵茶、発酵豚、発酵魚、酒麹などの発酵物から単離されたLactobacillus plantarum, L. brevis, L. tucceti, L. sakei, L. pentosus, L. casei, L. kefigranumといった乳酸菌によって、24時間で95%以上と効率的に西洋ワサビ葉由来のKMP配糖体のアグリコン化が可能であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
A5.成分分析
  西洋わさび葉の50%エタノール抽出物を減圧濃縮してエタノールを除去し、KMPアグリコンとして3 mg/mL、pH5.0になるように調整した。調整した反応液に、キシラナーゼ(ヘミセルラーゼ「アマノ」90)を最終濃度3 mg/mL、ラクターゼを最終濃度0.9 mg/mLにて添加し、50℃で2時間反応させた。その後、105度で15分処理し酵素を失活させた後、凍結乾燥した。得られた酵素処理された西洋わさび葉抽出物サンプルからメタノールを用いて化合物を抽出した。抽出液についてフィルターとスピンカラムを用いて不溶物や低極性成分を除去した。また、試料なしについても同様の抽出操作を行いmock試料とした。mock試料は試料調製やLC-MS分析中に混入するバックグラウンドノイズを確認・除去する為に作製した。各抽出液をLC-MS分析に供し、メタボローム解析を行った。
 その結果、下記の表4に示すとおり、酵素処理によって、アグリコン型のKMPに加え、ケルセチン及びフェルラ酸の含量が有意に増加することが判明した。ケルセチンは、抗酸化作用、抗炎症作用、抗動脈硬化作用、脳血管疾患の予防、抗腫瘍作用、降血圧作用、血管弛緩作用等の生理作用を有することが知られている。フェルラ酸は、抗酸化作用、抗腫瘍作用等の生理作用を有することが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
B1.低酸素栽培におけるカイワレ大根のKMP配糖体濃度測定
B1-1.カイワレ大根の栽培
 カイワレ大根は、水をつけた脱脂綿に種が重ならないよう播種した。酸素コントローラーProOx110及びチャンバー(協同インターナショナル社製)にて酸素濃度を21.0vol%又は17.5vol%制御した環境下で1週間栽培した。酸素濃度の制御(低減)は、チャンバー内に窒素を充填して行った。
B1-2.ケンペロール及びケルセチンの測定
 ケンペロール及びケルセチン量の測定は、それらの配糖体をすべて加水分解し、アグリコンに変換後測定した。実際には次の手順でおこなった。各サンプルをミル粉砕後、粉砕物を2.0g秤量し、70%エタノールを40mL添加後、ポリトロンホモジナイザーで、室温、20,000rpmで1分間懸濁した。懸濁液1mLをガラス試験管に分注・秤量し、2N塩酸を1mL添加し、ボルテックスにて混合後、ヒートブロックにて100℃、30分間加熱した。加熱終了後5分以上氷冷した。冷却後、ヘキサン5mLを添加し水平に20回振盪した。冷却遠心機にて4℃、3,000rpm、5分間遠心後、上層を廃棄した。酢酸エチル5mLを添加し、振盪機で室温、250rpmで10分間水平に振盪した。大型冷却遠心機にて4℃、3,000rpm、5分間遠心後、上層を乾固用のガラス試験管に回収した。下層には再度、酢酸エチ5mLを添加し、振盪機で室温、250rpmで10分間水平に振盪した。4℃3,000rpmで5分間遠心後、上層を乾固用のガラス試験管に回収した。回収した上層は吹付式窒素乾固機にて60℃で窒素乾固を行った。乾固が終了したら、70%エタノール水溶液を1mL添加し、超音波発生装置にて1分間処理してボルテックスにて溶解させた。0.45μmフィルターに溶解液を通した後、HPLC分析に供し、KMPアグリコン分析を行い、KMPアグリコン量を求めた。
B1-3.結果
 酸素濃度21vol%又は17.5vol%で栽培したカイワレ大根について測定したケンペロール及びケルセチンの量を図7に示す。酸素濃度17.5vol%で栽培したカイワレ大根に含まれるKMP含量 は0.207±0.005mg/g(平均値±標準偏差、以下同様)であり、酸素濃度21vol%の通常栽培法方法(KMP含量:0.096±0.002mg/g)と比較して、有意に約2倍に増加した。一方、低酸素条件及び通常条件のカイワレ大根に含まれるケルセチン含量は、それぞれ0.02±0.00mg/g及び0.02±0.01mg/gであり、低酸素栽培による影響は見られなかった。これらの結果から、栽培時に酸素濃度を低減することにより、ケンペロールの生産量が増加することが確認された。
B2.低酸素栽培によるフェノール生合成経路への影響
 低酸素栽培による、フェノール生合成経路への影響を検討した。具体的には、ジヒドロケンペロールからケンペロールへの合成及びジヒドロケルセチンからケルセチンへの合成の両方に関与するフラボノールシンターゼ(FLS)、並びにジヒドロケンペロールからジヒドロヘルセチンへの合成に関与するフラボノイド3’ヒドロキシラーゼ(F3′H)の発現量に対する低温栽培の影響を下記の手順で測定した。ジヒドロケンペロールからケンペロールへの合成、ジヒドロケルセチンからケルセチンへの合成におけるFLSの関与、並びにジヒドロケンペロールからジヒドロヘルセチンへの合成におけるF3′Hの関与を図8に示す。
B2-1.カイワレ大根とブロッコリーの栽培方法
 カイワレ大根とブロッコリーは、水をつけた脱脂綿に種が重ならないよう播種した。酸素コントローラーProOx110及びチャンバー(協同インターナショナル社製)にて酸素濃度を21.0vol%又は17.5vol%制御した環境下で1週間栽培した。酸素濃度の制御(低減)は、チャンバー内に窒素を充填しておこなった。
B2-2.遺伝子発現レベルの測定
 各サンプル(全草)を液体窒素で凍結させ、乳鉢と乳棒で粉砕後、粉砕物を100mg秤量した。トータルRNAをRNeasy Plant Mini Kit(Qiagen, Valencia,CA)を用いて抽出し、HighーCapacity cDNA Reverse Transcription Kit(Thermofisher,Waltham,MA) を用いてトータルRNAをcDNAに逆転写した。PCRはTaqMan Gene Expression Assays [flavonoid3′―hydroxylase(F3′H)),flavonol synthase(FLS), ACTIN]とTaqMan Fast Advanced Master Mix(Thermofisher)を用いて、QuantStudioTM3 Real Time PCR System(Thermofisher)にて実施した。定量化のための内因性コントロールとしてアクチンを使用した。
B2-3.結果
 F3′H遺伝子の発現レベルを測定した結果を図9に、FLS遺伝子の発現レベルを測定した結果を図10に示す。酸素濃度21vol%の通常栽培時のF3′H遺伝子発現量を1とした場合に、ケンペロール含量が増加することが確認された酸素濃度17.5vol%で栽培した場合、カイワレ大根及びブロッコリーの両方でF3′H遺伝子発現量が有意に低下することが確認された。また、FLSについても、酸素濃度21vol%で栽培した場合と比較して酸素濃度17.5vol%で栽培した場合の発現量はカイワレ大根及びブロッコリーの両方で有意に増加することが確認された。これらの結果から、低酸素条件下で栽培すると、アブラナ科植物等のケンペロールを生産する植物において、ジヒドロケンペロールからケンペロールへの代謝反応が活性化され、ジヒドロケンペロールから他の物質への合成が抑制されることが示唆された。
B3.低酸素栽培による西洋わさびのKMP生産への影響
B3-1.西洋ワサビの栽培
 西洋ワサビは、根茎を土壌に播種した。酸素コントローラーProOx110及びチャンバー(協同インターナショナル社製)にて酸素濃度を21.0vol%、18.5vol%、17.5vol%、又は16.5vol%に制御した環境下で1週間栽培した。酸素濃度の制御(低減)は、チャンバー内に窒素を充填して行った。
B3-2.葉の長さ、葉柄の長さの測定方法
 各サンプルから葉、葉柄を切り取り、それぞれを定規にて測定した。
B3-3.結果
 各酸素濃度条件下で栽培した西洋ワサビの葉について、上記1-2と同じ方法で測定したケンペロール量を図11に示す。栽培時の酸素濃度の低下に伴って、生産されるケンペロール量が増加することが確認された。図12及び図13に示すとおり、酸素濃度を限定することによる葉の長さ及び茎の長さへの有意な影響は見られなかった。
C.フェニルアラニン及びチロシン添加によるKMP合成の促進
C-1.フェニルアラニン又はチロシンからKMPへの生合成経路
 L-チロシン及びL-フェニルアラニンは、ケンペロール生合成の間接的な原料となる。図14に示すように、L-チロシンは、p-クマル酸、4-クマロイルCoA、ナリンゲニンカルコン、ナリンゲニン、ジヒドロケンペロールを経由してケンペロールへの変換され得る。また、L-フェニルアラニンは、経皮酸、p-クマル酸、4-クマロイルCoA、ナリンゲニンカルコン、ナリンゲニン、ジヒドロケンペロールを経由してケンペロールへの変換され得る。
C-2.L-チロシン又はL-フェニルアラニン添加による影響1
 L-フェニルアラニンを25、50、100、200、又は400mg/Lの濃度で含む水溶液、L-チロシンを25、50、100、200、又は400mg/Lの濃度で含む水溶液、並びに、L-チロシン及びL-フェニルアラニンの両方を25、50、100、200、又は400mg/Lの濃度で含む水溶液を調製した。被験植物として、カイワレ大根及びブロッコリースプラウトを準備し、前記水溶液のいずれかを10ml/日、7日間与え、暗所、酸素濃度21vol%の条件で栽培した。7日後に、各被験植物についてケンペロール及びケルセチンの含量を上記B1-2と同様に測定した。カイワレ大根について測定した結果を図15に、ブロッコリースプラウトについて測定した結果を図16に示す。カイワレ大根及びブロッコリースプラウトのいずれについても、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンを与えることにより、ケンペロール含量が増加することが確認された。L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンによるカイワレ大根中のケルセチン含量に対する有意な影響は見られなかった。また、ブロッコリースプラウトについては、L-チロシン及びL-フェニルアラニンの添加に関係なく、ケルセチンは検出されなかった。また、L-チロシン及び/又はL-フェニルアラニンの添加による植物の生育(全長及び重量)への明確な影響は見られなかった。
C-3.L-チロシン又はL-フェニルアラニン添加による影響2
  L-フェニルアラニンを25又は50mg/Lの濃度で含む水溶液、及びL-チロシンを25又は50mg/Lの濃度で含む水溶液を調製した。被験植物として、カイワレ大根を準備し、前記水溶液のいずれかを10ml/日、7日間与え、暗所、酸素濃度21vol% 又は17.5vol%の条件で栽培した。7日後に、ケンペロール及びケルセチンの含量を上記B1-2と同様に測定した結果、図17に示すとおり、いずれの酸素濃度条件でもL-チロシン又はL-フェニルアラニンを与えることにより、ケンペロール含量が増加し、低酸素濃度(17.5vol%)条件下の方が、L-チロシン又はL-フェニルアラニンの添加によるケンペロール含量の上昇率が有意に高まることが確認された。これは、L-チロシン又はL-フェニルアラニンの添加が低酸素濃度条件下での栽培でより有効であることを示す。L-チロシン又はL-フェニルアラニンの添加による植物の生育(全長及び重量)への明確な影響は見られなかった。

Claims (13)

  1. 乾燥重量換算でケンペロールアグリコンを1mg/g以上含有する、植物抽出物。
  2. 前記ケンペロールアグリコンを100mg/g以上含有する、請求項1に記載の植物抽出物。
  3. 更に、乾燥重量換算で、ケルセチンを0.1mg/g以上含有する、請求項1又は2に記載の植物抽出物。
  4. 西洋ワサビ葉の抽出物である、請求項1~3のいずれかに記載の植物抽出物。
  5. (1)ケンペロール配糖体を含む植物原料を溶媒で抽出すること、及び
    (2)上記(1)で得られた抽出物を加水分解処理すること、
    を含む、請求項1~4のいずれかに記載の植物抽出物を製造する方法。
  6. 前記加水分解処理が酵素または微生物を前記抽出物に作用させることを含む、請求項5に記載方法。
  7. 前記加水分解処理が酵素を前記抽出物に作用させることを含み、前記酵素がキシラナーゼを含む、請求項5または6に記載の方法。
  8. 19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、単位重量当たりのケペロール及び/又はケンペロール配糖体の含量が増加した植物を製造する方法。
  9. 19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、植物のケンペロール及び/又はケンペロール配糖体産生能を向上させる方法。
  10. 19体積%以下の酸素濃度または193hPa以下の酸素分圧の条件下で植物を栽培することを含む、ケンペロール及び/又はケンペロール配糖体の産生能が向上した植物を製造する方法。
  11. 前記植物がアブラナ科植物である、請求項8~10のいずれかに記載の方法。
  12. 請求項8~11のいずれかに記載の方法によって得られる植物。
  13. 請求項12に記載の植物からケンペロール及びケンペロール配糖体を抽出することを含む、ケンペロール及びケンペロール配糖体を含む抽出物を製造する方法。 
PCT/JP2021/030890 2020-08-25 2021-08-24 ケンペロールアグリコン含有抽出物 Ceased WO2022045091A1 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024031635A (ja) * 2022-08-26 2024-03-07 株式会社 資生堂 可視光によりフラボノイドの生理作用を増強するための美容方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118064516B (zh) * 2024-02-01 2026-03-31 皖南医学院 一种利用低共熔溶剂提高苷元转化效率的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526250A (ja) * 2005-01-18 2008-07-24 アモーレパシフィック コーポレイション ケンペロールの調製方法
JP2011152048A (ja) * 2010-01-25 2011-08-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 植物栽培装置
JP2015156832A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 長瀬産業株式会社 アブラナ科植物の乳酸菌発酵物、該発酵物を含有する食品、化粧品及び上皮バリア増強剤、並びに該発酵物の製造方法
CN110841019A (zh) * 2019-11-19 2020-02-28 苏州永健生物医药有限公司 以黄酮为指标的山柰提取物制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19927574A1 (de) 1999-06-17 2000-12-21 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Pflanzen mit erhöhtem Gehalt an Flavonoiden und phenolischen Verbindungen
US20020082223A1 (en) * 2000-05-25 2002-06-27 Kejian Fu Methods of treating cancer using flavonoid glycosides and steroidal glycosides
CN1726962A (zh) * 2005-07-27 2006-02-01 濮桂宝 一种柘木及其制剂的质量控制方法
JP5404995B2 (ja) * 2006-08-10 2014-02-05 コスモ石油株式会社 植物のポリフェノール増量剤
JP4280835B2 (ja) 2006-10-03 2009-06-17 国立大学法人山口大学 植物体の栄養成分増強方法
JP2009232691A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Naraken Chusho Kigyo Sien Center シャクヤクの組織培養法および褐変化抑制方法
KR100991246B1 (ko) * 2008-05-02 2010-11-04 비앤이테크(주) 항산화 활성이 강화된 새싹채소의 재배방법 및 이를 이용한항산화 조성물
CN101759678A (zh) * 2009-11-20 2010-06-30 南京泽朗医药科技有限公司 一种山奈酚的制备方法
CN101768613B (zh) * 2010-03-09 2012-07-04 中国农业大学 一种沙棘叶黄酮苷元的生产方法
CN103951645B (zh) * 2013-07-18 2015-08-19 郑毅男 长白落叶松提取物的制备方法及医药用途
CN103614429B (zh) * 2013-11-19 2015-06-24 山东省农业科学院农产品研究所 一种微生物转化银杏花粉黄酮苷的方法
CN104490910B (zh) * 2014-12-03 2017-05-31 南京睿鹰润泽生物医药科技有限公司 一种抗心肌缺血再灌注损伤的香青兰活性成分组合物
JP2016202079A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 太子食品工業株式会社 気相制御栽培方法、気相制御栽培システムおよび被栽培物
JP2017018056A (ja) 2015-07-14 2017-01-26 興和株式会社 温水ストレス栽培方法
CN106187972B (zh) * 2016-07-14 2018-02-06 时文春 一种从金缕梅中提取山奈酚和槲皮素的方法
CN106511928A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 孙利锋 一种促进风湿痹症筋骨疼痛康复的膏药及其制备方法
CN107252093B (zh) * 2017-05-26 2020-10-27 华南理工大学 一种富含可溶性多酚以及黄酮苷元的番石榴叶及制备方法与应用
WO2019043846A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 大塚製薬株式会社 ケンペロール類縁体含有組成物
CN109090115B (zh) * 2018-08-08 2021-03-05 中国农业科学院生物技术研究所 一种山奈酚(4-o-甲基)葡萄糖苷类化合物在抗虫药剂中的应用
CN108926506B (zh) * 2018-09-27 2022-02-25 中国农业科学院麻类研究所 黄麻叶中黄酮醇类组分的提取方法及其提取物和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526250A (ja) * 2005-01-18 2008-07-24 アモーレパシフィック コーポレイション ケンペロールの調製方法
JP2011152048A (ja) * 2010-01-25 2011-08-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 植物栽培装置
JP2015156832A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 長瀬産業株式会社 アブラナ科植物の乳酸菌発酵物、該発酵物を含有する食品、化粧品及び上皮バリア増強剤、並びに該発酵物の製造方法
CN110841019A (zh) * 2019-11-19 2020-02-28 苏州永健生物医药有限公司 以黄酮为指标的山柰提取物制备方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANNALISA ROMANI, PAMELA VIGNOLINI, CARLOTTA GALARDI, CLAUDIO AROLDI, CONCETTA VAZZANA, DANIELA HEIMLER: "Polyphenolic Content in Different Plant Parts of Soy Cultivars Grown under Natural Conditions", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, vol. 51, no. 18, 1 August 2003 (2003-08-01), US , pages 5301 - 5306, XP055222050, ISSN: 0021-8561, DOI: 10.1021/jf0212136 *
ANONYMOUS: "Five. Achievements Chapter 1 Needs Survey for Analysis of Ingredients Related to Maintaining and Promoting New Health such as Functional Ingredients", 1 March 2009 (2009-03-01), pages 1 - 162, XP055902860, Retrieved from the Internet <URL:https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/shiryo/attach/1287304.htm> [retrieved on 20220318] *
EXP. THER. MED., vol. 18, 2019, pages 2759 - 2776
KAWASAKI SHUN-ICHIRO: "Study on growth and photosynthetic characteristic of leaf vegetables under hypoxia conditions", DOCTORAL THESIS, 1 March 2016 (2016-03-01), pages 1 - 133, XP055902837 *
LONE MELCHIOR, LARSEN JENS KVIST, NIELSEN, SORENSEN HILMER: "IDENTIFICATION OF 3-O-[2-O-(/3-D-XYLOPYRANOSYL)+-D- GALACTOPYRANOSYL] FLAVONOIDS IN HORSERADISH LEAVES ACTING AS FEEDING STIMULANTS FOR A FLEA BEETLE", PHYTOCHEMISTRY, vol. 21, no. 5, 1 January 1982 (1982-01-01), pages 1029 - 1033, XP055902826 *
NOBUYA SHIRAI: " Assay of flavonol content in tea leaves and infusions", JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY OF FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 65, no. 7, 1 January 2018 (2018-01-01), JP , pages 357 - 362, XP055902866, ISSN: 1341-027X, DOI: 10.3136/nskkk.65.357 *
See also references of EP4206192A4
TAKEI, YOKO: "Effect of the Addition of Salt in a Cooking Process on the Flavonoid Content in Vegetables", URAKAMI FOUNDATION MEMORIES, vol. 12, 1 January 2004 (2004-01-01), JP , pages 1 - 12, XP009534677, ISSN: 0915-2741 *
YASUHIRO ISHIGAMI, EIJI GOTO: "Plant Growth under Hypobaric Conditions", SHOKUBUTSU KANKYO KOGAKU, vol. 20, no. 4, 1 December 2008 (2008-12-01), pages 228 - 235, XP055902845, ISSN: 1880-2028, DOI: 10.2525/shita.20.228 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024031635A (ja) * 2022-08-26 2024-03-07 株式会社 資生堂 可視光によりフラボノイドの生理作用を増強するための美容方法

Also Published As

Publication number Publication date
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