モリンガについて

2020年7月17日

インド大使館からいただいた情報を転送いていただきました。

下記のリンクの論文にPKM-1とPKM-2は品種選抜で得られたことが記載されています。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC449ze

※品種選抜とは、ある特定の有用な形質をもつ品種を選びだし、その品種同士のかけあわせを繰り返して育種すること。すなわち遺伝子組み換えではないということです。

和訳を少しだけ掲載させていただきます。

抄録

モリンガオレイフェラは、生理活性化合物の利用が期待されている植物である。本論文では、モリンガの栽培と生産に関する研究を、異なるアクセプタンスや個体群間の遺伝的多様性とともにレビューする。また、モリンガの増殖、定着、栽培方法についても検討している。モリンガオレイフェラは、多くの特徴を持ち、形態学的にも多様性があることから、モリンガの品種改良のための資源となる可能性がある。自然のものと栽培されたものには大きな遺伝的多様性があるが,現在のところ,栽培されたものと野生のもののコレクションは存在しない。モリンガの育種プログラムを実施し、地域の条件に適応したエリート品種を開発するためには、モリンガに存在する遺伝的多様性を網羅した遺伝子バンクが必要とされている。モリンガの食用・薬用用途については、バイオディーゼルの生産と併せて検討します。最後に、葉は植物の中で最も利用されている部分であることから、生理活性化合物の含有量とその薬理学的特性について考察する。細胞株や動物を用いて行われた多くの研究は、これらの特性を支持するという点で一致しているようである。しかし、ヒトを対象とした研究はまだ少なすぎて、モリンガ葉を病気の予防や治療のための薬として推奨することはできません。したがって、ヒトを対象としたさらなる研究が望まれる。

キーワード モリンガオレイフェラ、民族薬理学、植物化学、薬理学、糖尿病、脂質異常症、癌、遺伝的変動性、分子マーカー、育種

 

 

  1. 起源と地理的分布

モリンガ科モリンガ属には13種(ケニア原産のM. arborea、ケニア・エチオピア原産のM. rivae、ソマリア・ケニア原産のM. borziana、ソマリア原産のM. pygmaea、ケニア・エチオピア・ソマリア原産のM. longituba、ケニア・エチオピア原産のM. stenopetala、エチオピア原産のM. ruspoliana、ナミビア・アンゴラ原産のM. ovalifolia、マダガスカル原産のM. drouhardii、M. hildebrandi、紅海・角原産のM. peregrine、ナミビア・アンゴラ原産のM. ovalifolia、マダガスカル原産のM. drouhardii、M. hildebrandi、紅海・角原産のM. ovalifolia(ナミビア、アンゴラ原産;M. drouhardii, M. hildebrandi(マダガスカル原産;M. peregrine 紅海とアフリカの角原産;M. concanensis, Moringa oleifera 北インドのヒマラヤ以南のトラクター原産 [1]))、その中でもモリンガオレイフェラ(図1)が最も利用され、研究されている。

この種は高さ12mにも達する軟木で、ヒマラヤ山麓(インド北部・パキスタン・ネパール)に自生する早生の軟木である [2,3]。その複数の用途と可能性は、過去の歴史的時代に農民や研究者の注目を集めていた。アーユルヴェーダの伝統医学では、モリンガオレイフェラは300の病気を予防できると言われており、その葉は予防と治療の両方の目的で利用されてきました[4]。また、タミルナドゥ州インドのVirudhunagar地区の研究では、伝統的なシッダヒーラー[5]によって利用される種の中でモリンガを報告しています。古代エジプト人は、その化粧品の価値と皮膚の準備のためにモリンガオレイフェラオイルを使用して[6] ;種はギリシャ人とローマ人の間で人気になったことがない場合でも、彼らはその医療特性[7]を認識していた。モリンガオレイフェラは、数人の研究者が清澄水処理への使用の可能性を研究し始めた最近(1990年代)までは、その原産地で栽培・消費されてきましたが、栄養学的・医学的特性が「発見」されたのはその後のことで、この種はほぼすべての熱帯国に広がっていきました。2001年、モリンガオレイフェラに関する最初の国際会議がタンザニアで開催され、それ以来、会議や研究の数は増加し、モリンガオレイフェラの信じられないような特性についての情報を広めてきました。今では、この種は “奇跡の木”、”自然の贈り物”、”母の親友 “と呼ばれています。

モリンガオレイフェラは、乾燥した湿った熱帯または亜熱帯の気候で、年間降水量は760~2500mm(灌漑は800mm以下が必要)、気温は18~28℃と、特殊な環境特徴を持った熱帯・亜熱帯の国で育つ植物です。それはどのような土壌タイプでも生育しますが、重い粘土と湛水、pHは4.5から8の間で、標高2000メートルまでで[8,9]。

ナイジェリアの主要な農業生態学的地域をカバーするモリンガ・オレイフェラの地域的用途と地理的分布に関する研究 [10]では、「在来種ではないと考えられているが、モリンガ・オレイフェラはナイジェリアの様々な民族の間で広く受け入れられており、様々な用途(食料、医薬品、飼料など)で利用されてきた」ことが明らかにされている。

今日では、モリンガオレイフェラとその誘導体は、主に中東、アフリカ、アジア諸国に分布しており[11]、他の地域にも広がっています。

  1. 栽培と生産(省略)
  2. 遺伝と育種(省略)
  3. 従来の用途(省略)
  4. 非食品または医薬品としての使用

モリンガは、食品や健康のための用途以外にも、他にも様々な用途が考えられます。モリンガの葉にはゼアチン(サイトカイニン系の植物ホルモン)が豊富に含まれており、植物の成長を促進する効果があります。葉の抽出物は植物の成長を促進し、作物の収量を増加させることができます。小麦、トウモロコシ、イネの葉の抽出物をベースにした散布を用いて行われた研究では、作物に対する幅広い有益な効果が確認されています[46]。

モリンガ種子の粉末は、硫酸アルミニウムなどの危険で高価な化学物質の代わりに、水質浄化に使用することができます[10]。

興味深いことに、葉の抽出物や種子の抽出物は殺虫活性を示し、Trigoderma granariumの幼虫や成虫に対して有効で、落花生の種子上の真菌の発生を減少させることができます[46]。

モリンガ種子の興味深い用途の一つは、バイオディーゼル生産のためのバイオマスとしての利用である。

化石燃料に関連したエネルギー需要の増加と環境問題のため、代替燃料や再生可能なエネルギー源の改善が求められている。バイオディーゼルは、硫黄や芳香族化合物を一切含まず、一酸化物、炭化水素、粒子状物質の排出量が少なく、石油由来の油(ペトロディーゼル)に代わるものである。さらに,バイオディーゼルは,開発途上国の重大な問題である輸入燃料への依存度を下げることができる[47]。

モリンガ種子の油分は30~40%で、高品質の脂肪酸組成、すなわち高オレイン酸(70%以上)である[48]。さらに、それらは酸化的な分解に対してかなりの抵抗力を持っています。これらの特性から、モリンガ油はトランスエステル化後のバイオディーゼル生産に適している[48,49,50]。Biswas and John [51]はオーストラリアで実施した研究で、1000リットルのバイオディーゼルを生産するためには約303030kgの油が必要であると報告している。さらに、乾いた土地からは 3.03 トン/ha 相当の油糧種子、灌漑地からは 6.06 トン/ha の油糧種子が収穫可能である。モリンガ種子油を用いたバイオディーゼル生産は第二世代の生産であり(既存の農地や食用作物と直接競合しない)、モリンガは劣化した土地でも栽培可能であることから、他種の植物油から得られるバイオディーゼルと比較しても、モリンガのバイオディーゼルは化石燃料の代替品として受け入れられることが示唆されている。

  1. 植物化学(省略)

6.1. ビタミン類

モリンガオレイフェラの新鮮な葉には、11,300~23,000 IUのビタミンAが含まれていると報告されている[14,52]。ビタミンAは、視力、生殖、胚の成長と発達、免疫力、細胞分化、細胞増殖とアポトーシス、上皮組織の維持、脳機能など、多くの生理学的プロセスにおいて重要な役割を果たしている。その欠乏は、多くの開発途上国ではまだ普及しており、子供と母親の死亡率[79]の原因と考えられています。

モリンガ・オレイファラの新鮮な葉は、プロビタミンAの作用を持つカロテノイドの良い供給源でもあります。これらの葉には6.6~6.8 mg/100 g [53,62] のβ-カロテンが含まれており、ニンジン、カボチャ、アプリコット(それぞれ6.9、3.6、2.2 mg/100 g)よりも多い[80]。

β-カロチンは乾燥した葉に多く含まれており、乾燥重量(DW)で 17.6 から 39.6 mg/100 g の範囲である [53,55,61]。この幅の広さは、原産国によって異なる環境条件、植物の遺伝、乾燥方法 [55]、採用されている抽出法や分析法の違いによって説明できるかもしれない。~中略~

新鮮な葉には約200 mg/100 g [14] が含まれており、オレンジ [80] よりも多い。これらの量は、ビタミンCがチロシン、葉酸、トリプトファン、グリシン、プロリン、リジンカルニチン、カテコラミンの水酸化など、多くの化合物の合成や代謝に関与するため、特に注目されています。それは胆汁酸にコレステロールの変換を促進し、それ故に血中コレステロールレベルを下げ、鉄の状態に鉄を減らすことによって腸内の鉄の吸収を増加させます。最後に、それは抗酸化剤として作用し、フリーラジカル、汚染物質、毒素の様々な悪影響から体を保護する[81]。しかし、ビタミンCは熱や酸素に弱いため、急速に酸化され、モリンガオレイフェラの乾燥葉の濃度は生葉よりも低く、DWの18.7~140mg/100gにまで低下している[53,55,56]。

(i)原産国の環境条件の違い、(ii)植物の遺伝的な違い、(iii)乾燥方法の違い[55]、(iv)抽出・分析方法の違いなどが、文献に報告されているモリンガ葉のビタミンC含有量の幅の広さを説明しているのかもしれない。凍結乾燥はビタミンCを酸化からよりよく保存するようで、採取後すぐに凍結乾燥を行った葉の方がビタミンCの含有量が多いことが明らかになった。後者の葉では、ビタミンCの濃度はDWの100gあたり271から920mgの範囲であった[57,58]。

モリンガオレイフェラの生葉は、ビタミンE(特にα-トコフェロール)の良い供給源であり、この化合物を約9.0 mg/100 g [59]含有しており、ナッツ類と同様である[80]。ビタミンEは主に脂溶性抗酸化物質として作用するが、遺伝子発現の調節、細胞増殖の阻害、血小板凝集、単球接着、骨量の調節にも関与している[82]。乾燥手順により、ビタミンEの濃度はDWの100gあたり74.45-122.16 mg [53,60,61]の値まで決定される。

B群のビタミンのうち、チアミン、リボフラビン、ナイアシンのみがモリンガオレイフェラの葉に含まれているようです。これらのビタミンは主に栄養素の代謝やエネルギー生産に関与する多くの酵素の補酵素として作用し、生葉中の濃度はチアミン、リボフラビン、ナイアシンでそれぞれ0.06~0.6mg/100g、0.05~0.17mg/100g、0.8~0.82mg/100gであり、果物や野菜と同様である[14,53,60] [80]。モリンガオレイフェラの乾燥葉のビタミンB1、B2、B3の寄与を報告した研究は1件のみである[53]。その濃度はそれぞれ2.85、22.16、8.86 mg/100gであった。しかし、乾燥葉のリボフラビン量は生葉に比べて非常に多いようである。これらの値を確認するためにはさらなる研究が必要である。最後に、Girijaらは、モリンガオレイフェラの葉において、これら3種のビタミンの生理的有用性を示した(それぞれ61.6%、51.5%、39.9%)[54]。

モリンガオレイフェラの葉には他のビタミンB群やビタミンD、ビタミンKについての研究は見られなかったので、今後の研究が必要である。

 

6.2. ポリフェノール

モリンガオレイフェラの乾燥葉は、ポリフェノールの偉大な供給源である。その濃度は、DWの2090~12,200mgGAE/100g [63,64,65,66,67] (またはDWの1600~3,400mgTAE/100g) [68,69]の範囲である。これらの量は、果物や野菜に見られる量よりも多い[83,84,85]。様々な原産国における環境条件の違い、収穫時期[56]、植物の遺伝、乾燥方法、葉の成熟段階[63]、使用された抽出方法[67]などが、報告されている値の幅の広さを説明していると思われる。モリンガオレイフェラの葉に含まれる主なポリフェノール化合物はフラボノイドとフェノール酸である。

6.3. フラボノイド

フラボノイドは、ベンゾ-γ-ピロン構造を持つポリフェノール化合物のサブグループであり、微生物感染に応答して合成されるため、植物にユビキタスである[86]。疫学研究では、フラボノイドの多量摂取が、多くの感染症(細菌性疾患やウイルス性疾患)や、心血管疾患、がん、その他の加齢に伴う疾患などの変性疾患に対して保護効果があることが一貫して示されている[86,87]。モリンガオレイフェラの葉は、フラボノイド化合物の興味深い供給源である。~(中略)~

6.4. フェノール酸

フェノール酸は、植物に自然に存在するヒドロキシ安息香酸とヒドロキシ桂皮酸に由来するフェノール化合物のサブグループです。人間の健康へのそれらの文書化された効果のおかげで、食品供給されたフェノール酸の貢献は、ますます関心の対象となっています。特に、これらの化合物は、主にそれらの文書化された抗酸化性、抗炎症性、抗変異原性および抗癌性の特性のために研究されています[89,90,91,92]。特に果物や野菜に豊富に含まれるフェノール酸は、モリンガオレイフェラの葉にも多量に含まれています。~(中略)~具体的には、フロリダで収穫した葉を凍結乾燥したZhangら[57]は、o-クマール酸のDWが約6.457 mg/g、カフェ酸のDWが約0.536 mg/gであったが、p-クマール酸、シナプス酸、ゲンチン酸、シリンジン酸は検出できない量であった[57]。フラボノイド類と同様に,環境条件の違い,収穫時期,植物の遺伝,乾燥方法,葉の成熟期,抽出方法,分析法の感度の違いなどが,モリンガオレイフェラ葉中のフェノール酸濃度の高い研究間のばらつきの一因となっていると考えられる。

6.5. アルカロイド

アルカロイドは、ほとんどが塩基性窒素原子を含む天然に存在する化合物のグループです。この窒素は、第一級アミン(RNH2)、第二級アミン(R2NH)、または第三級アミン(R3N)の形で存在する。炭素、水素、窒素に加えて、ほとんどのアルカロイドは酸素を含む[93]。アルカロイドは、その薬理学的特性のおかげで特に関心を集めている。これらの化合物の存在は、モリンガオレイフェラの葉で確認されています[45,63]。これらの化合物のいくつか、例えばN,α-l-ラムノピラノシルビンコサミド、4-(α-l-ラムノピラノシルオキシ)フェニルアセトニトリル(ニアジリン)、ピロールマルミン4′-O-α-l-ラムノピラノシドなどが挙げられる。4′-ヒドロキシフェニルエタナミド-α-l-ラムノピラノシド(マルモシドA)とその3-O-β-d-グルコピラノシル誘導体(マルモシドB),メチル4-(α-l-ラムノピラノシルオキシ)-ベンジルカルバメートがモリンガオレイフェラの葉から単離されている[94,95]。しかし,葉の中での量は不明である。

6.6. グルコシノレートとイソチオシアネート

グルコシノレートは、植物の二次代謝物の一群である。構造的にはチオオキシム-O-硫酸塩のβ-S-グルコシドであり、アミノ酸から合成されます。これらの化合物は、モリンガオレイフェラの葉に多く含まれていた。特に、若葉では約116 mg/g、高葉では約63 mg/gのDWが報告されている[75,96]。~(中略)~グルコシノレートはミロシナーゼによって加水分解され、d-グルコースとイソチオシアネートのような他の様々な分解生成物を生成することができます[98]が、モリンガオレイフェラの葉にも存在します[99,100]。グルコシノレートとイソチオシアネートはともに健康増進や病気の予防に重要な役割を果たしている[101]。

 

6.7. タンニン

タンニンは水溶性フェノール化合物であり、アルカロイド、ゼラチン、その他のタンパク質と結合して沈殿する。タンニンは様々な生物学的特性を示します:抗癌、抗動脈硬化、抗炎症、抗肝毒性、抗菌、抗HIV複製活性 [102]。モリンガオレイフェラの葉はタンニンの貴重な供給源です。その濃度は、乾燥葉では13.2~20.6 gTAE/kg [68,69,76]、凍結乾燥葉では5.0~12.0 gTAE/kg [77,78]です。これらの量は、ナッツ類[103]に見られる濃度よりも高く、いくつかの植物[104]やベリー類[105]に見られる濃度に似ているが、他の薬用植物[106]に見られる濃度と比較するとはるかに低い。

 

6.8. サポニン

サポニンは、ゲニンまたはサポゲニンと呼ばれるイソプレノイド由来のアグリコンからなる天然化合物のグループであり、1つまたは複数の糖部位に共有結合している[107]。一部のサポニンには溶血性の副作用があるにもかかわらず、抗がん作用のために研究されています[108,109]。モリンガオレイフェラの葉はサポニンの良い供給源である。~中略~

 

6.9. シュウ酸塩とフィチン酸塩

シュウ酸塩やフィチン酸塩は、ミネラルと結合して腸内吸収を阻害するため、抗栄養性の化合物です。モリンガオレイフェラの葉には、これらの化合物が多く含まれています。

  1. 薬理学

7.1. 抗酸化特性

モリンガオレイフェラの葉は抗酸化化合物の豊富な供給源である[114]。

 

7.2. 抗炎症性および免疫調節特性

7.3. 血糖降下特性

モリンガオレイフェラ葉の血糖降下作用は文献で報告されている[132]。

 

7.4. 高脂血症の特性

モリンガオレイフェラの葉の低脂血症効果は文献[132]で報告されている。

7.5. 肝臓と腎臓の保護特性

モリンガオレイフェラの葉の肝臓と腎臓の健康への影響については、議論の余地のある結果が報告されています。

結論として、モリンガオレイフェラの葉は、動物の薬物による肝障害や腎臓障害の改善に役立つ可能性があることが科学的に証明されています。しかし、モリンガを漢方薬として使用する前に、ヒトを対象とした更なる研究が必要とされています。

 

7.6. 抗がん剤の特性

実験的に、モリンガオレイフェラの葉が癌や変性疾患に関連する酸化的なDNA損傷から生物や細胞を保護する能力があることが証明されています[163,164]。

~(中略)~

結論として、in vitro試験では、モリンガオレイフェラ葉の潜在的な抗癌作用が示唆されている。これらの特性は、4-(α-l-ラムノシルオキシ)ベンジルイソチオシアネート、ニアジミシン、β-シトステロール-3-O-β-d-グルコピラノシドなどのいくつかの生理活性化合物の存在によって説明できるかもしれない[174,175]。しかし、これらの効果を確認するためには、さらなる動物実験が必要である。最後に、ヒトを対象とした研究は文献にはありません。

 

  1. 8.結論

モリンガオレイフェラは、最も研究され、利用されている植物の一つです。その用途は、食用や薬用から水質浄化、殺生農薬、バイオディーゼルの生産まで多岐にわたっています。

モリンガは多くの特徴と高い形態学的多様性の中で多様性を示しており、モリンガオレイフェラの遺伝子形質の保全と選択のための資源となる可能性があります。しかし、まだいくつかの問題に対処しなければならないことがあります。それは、世界のアクセッション(栽培と自然の両方)の収集と特性化、そしてすでにモリンガオレイフェラに取り組んでいるすべての機関間の共同ネットワークの設定です。これにより、科学者や生産者は、情報や資料への信頼性の高いアクセスが可能になり、モリンガのより良い開発が可能になります。さらに、表現型と分子データの関連性や遺伝子を特定するための遺伝地図(関連地図と物理地図の両方)に焦点を当てた研究は、育種のコンテストの中で必要とされています。次世代シークエンシング(NGS)は、ゲノム全体の遺伝子マーカーを発見し、飽和した遺伝地図を合理的なコストと時間で構築するためのアプローチ可能なツールであると考えられる。

しかし、モリンガオレイフェラは、その生理活性化合物への貢献度が高く、興味深い植物である。特に、植物の最も利用される部分である葉には、ビタミン、カロテノイド、ポリフェノール、フェノール酸、フラボノイド、アルカロイド、グルコシノレート、イソチオシアネート、タンニン、サポニンなどが豊富に含まれています。また、葉は、その植物の遺伝的特性、その植物が受ける環境条件、および同様に収穫後の処理の結果、生理活性化合物の量に大きなばらつきがあるとしても、一般にヒトの栄養に利用される果物、野菜などの植物に比べて、これらの化合物の量が多いことが知られている。一方、シュウ酸塩やフィチン酸塩の葉の含有量が多いと、ミネラルの腸内吸着が制限される可能性がある。そのため、今後のモリンガのミネラル補給に注目した栄養学的研究では、この点を考慮に入れる必要があります。

生理活性化合物の寄与度が高いことから、モリンガオレイフェラの葉に由来する薬理学的特性を説明することができるかもしれません。動物を用いたin vitroやin vivoでの研究では、多くの薬理作用が確認されています。しかし、ヒトを対象としたエビデンスはほとんどありません。そのため、糖尿病、心血管疾患、脂質異常症、癌、感染症などの予防や治療薬としてモリンガオレイフェラ葉を推奨するのは時期尚早と考えられます。モリンガの薬理学的効果を確認すると同時に、その安全性を確認し、慢性的または長期的な使用を目的とした更なる研究が奨励されるべきである。

利益相反

著者らは、利益相反がないことを宣言する。

と書かれています。