天草産モリンガの健康機能性

2020年7月17日

ある業界紙にモリンガの記事を依頼されていた先生の修正前の原稿です。もしよろしければご一読ください。

崇城大学生物生命学部 西園祥子

 

  • 1. はじめに●

著者は、これまでに、九州県内の農産品の生活習慣病予防効果に焦点をあて、産学連携体制を構築し、機能性食品の開発につながる研究を行ってきた。宮崎県では、日向夏1)、ブルーベリー葉2)やニガウリ3)を対象に産学(官)連携で共同研究を行った。日向夏については、2013年度農林水産省農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業(実用技術開発ステージ)に採択され、「日向夏残渣を活用した骨代謝改善素材、飲料の開発」に関する研究を行い、「毎日おいしく日向夏」として商品化に成功した。現在、機能性表示食品としての届出手続きを行っている。また、長崎県では、番茶とビワ葉の混合発酵茶の機能性について研究を行い、製造法と機能性について特許化するとともに、「びわの葉入り まるごと発酵茶」を機能性表示食品として商品化した。熊本県では、桑の葉、タモギタケ、菊芋等について、機能性評価を行うとともに、機能性表示食品としての届出に向けて商品開発を行っている。本誌では、最近、熊本県内の企業との共同研究で開発した天草産モリンガ(第1図)を主原料とし、一時的な精神的ストレス緩和と血圧が高めのヒトの血圧を下げる機能が期待できる機能性表示食品「モリンガGABA」(第2図)について紹介し、ついでモリンガのその他の機能として現在行っている抗酸化成分の解析や種々の生活習慣病予防効果を発揮する成分を含む可能性について概説する。

 モリンガ(Moringa oleifera)は、ケシ目ワサビノキ属ワサビノキ科の北インド原産の多肉室の落葉樹であり、高温、乾燥に強く、熱帯~温帯地域を中心にインド、パキスタン、フィリピン、アフリカ、ブラジル、アメリカ等の多くの国で生息・栽培され、ヨーロッパやアメリカではサプリ等でも利用されている。モリンガは、特徴として、成長が速く、種子を播き、3ヶ月程度で1.5〜2 mまで成長し、成木は高さ10〜12 mとなる。わが国では、沖縄県や九州地方で栽培され、葉、花や若い果実は野菜として食されており、また花は香水に、種子は油脂やカレー粉の原料に、また葉はサプリメント等に利用されるなど、全ての部位が有効に利用されている。

 モリンガ葉は、また、タンパク質(第1表)やビタミンA、B、Cが豊富で、カリウム、カルシウムや鉄、フラボノイド、ポリフェノール類等の90種類以上の成分を含むことが報告されている4)。一方、モリンガは、スギの50倍以上の二酸化炭素を吸収するとされ、二酸化炭素による温暖化防止に対する解決策の一つとしても注目されている4)。さらには、モリンガの実を搾油した後の搾油油粕は、沈殿促進作用や飲料水の浄化を行うために利用されていることが報告されている。このように、モリンガは、栄養供給源として、また環境問題の解決に資する作物として注目され、多くの発展途上国等で栽培・利用されている。

 

  • 2. 天草産モリンガの特徴●

 東南アジアやアフリカ諸国等でのモリンガ栽培では、数mに成長したモリンガ成木の枝を伐採し、数日かけて天日乾燥している。そのため、乾燥中に褐変等の反応が起こる場合がある。天草地方では、2007年頃から休耕地を利用して、モリンガの栽培が開始されている。国内外で栽培されているモリンガ葉とは差別化するため、天草では、毎年、種子を播き、1年目の葉のみを収穫し、また変質を防ぐために収穫後直ちに乾燥させるなど、独自の製造方法を採用している。そのため、天草産モリンガは、収穫量は1トンには満たないものの、希少な国産品であり、味や風味に優れていることから、これまで継続して販売されてきた。天草の企業では、さらに品質改良を目指して検討を行い、2018年には、モリンガの収穫時期と乾燥工程を改良し、緑茶の一番茶のように108日以内の若葉のみを収穫し、変色、風味変化等の変質を防ぐためにその日のうちに低温乾燥させ、「バージンモリンガ」として商品化した。このバージンモリンガは、従来の天草産モリンガと同程度の抗酸化活性やポリフェノール含量を維持していることを確認し、乾燥温度による成分変化を防ぎ、鮮やかな緑色を呈し、風味や後味が改善されたと評価されている。

 

  • 3.モリンガの高血圧予防効果●

モリンガの健康機能性に関連して、モリンガ葉にはg-アミノ酪酸(GABA)が高濃度で含まれること5)から、高血圧発症予防効果が期待される。梶原らは、高血圧自然発症雄ラットに3 mL/kg体重のモリンガ葉水抽出物を6週間、経口投与したところ、投与後25日目以降、有意な血圧上昇抑制作用が認められたことを報告している5)。モリンガ葉の抗高血圧作用の有効成分は、葉の水およびエタノール抽出画分でその活性が認められており、さらにエタノール抽出画分からは抗高血圧作用を持つ配糖体化合物が単離され、有機硫黄化合物の一つであるチオカルバマート配当体が同定されている6)

天草産モリンガについて、g-アミノ酪酸(GABA)を調べたところ、その乾燥粉末は、100 g中に327 mgのGABAが含まれることを見出した(第1表)。GABAの降圧効果は、血圧が高めのヒトにおいて、一日12.3 mgの摂取で観察される他、事務的作業や勉強に伴う精神的なストレスや疲労感を緩和する機能は28 mgで、また一時的な疲労感やストレスを感じているヒトの睡眠の質(眠りの深さ)の向上に役立つ機能には100 mg摂取で発揮されることが報告されている。これらの観察は、天草産モリンガが、日常的な摂取あるいは飲用レベルで、一時的な精神的ストレス緩和や血圧が高めのヒトの血圧を下げる機能が期待されることを意味しており、天草産バージンモリンガ葉について、GABAの精神的ストレス緩和および降圧作用の機能性を謳った機能性表示食品「モリンガGABA」(第2図)としての届出・商品化(E246)につながった。モリンガ葉を主原料とする機能性表示食品としての届出は初めてのものである。

 

  • 4. 天草産モリンガの抗酸化活性●

モリンガ葉は、種々の成分の他、ポリフェノール類を含むことから、抗酸化活性が期待される7)。まず、抗酸化物質の抽出条件およびその成分分析を行った。天草産バージンモリンガを5〜60分間、90℃の熱水で抽出し、抗酸化活性とポリフェノール含量を測定したところ、モリンガに含まれる抗酸化成分は、90℃の熱水で20分間抽出することにより、最大の抗酸化活性が得られることを見出した(データは省略)。さらに、熱水抽出液とエタノール抽出液の抗酸化活性ならびにポリフェノール含量を比較したところ、大きな違いが認められなかったことから、モリンガに含まれる抗酸化成分は主に水溶性成分であると推察した。つぎに、天草産バージンモリンガの熱水抽出物の抗酸化活性・ポリフェノール含量について、収穫時期を限定せずに栽培・加工・市販されている天草産モリンガ葉やインド産ならびにブラジル産モリンガの熱水抽出物のそれらと比較・検討した。その結果、バージンモリンガは、通常の天草産およびインド産モリンガに比較して、有意に高い抗酸化活性を示した(第2表)。また、ポリフェノール量およびクロロゲン酸量も抗酸化活性と同様にバージンモリンガで明らかに高値を示した。

ついで、モリンガに含まれる抗酸化成分を分離するために、飲料製造の際にポリフェノール類の除去に使用されているポリビニルポリピロリドン(PVPP)を用いて、ポリフェノール類の回収を試みた。その結果、モリンガに含まれる抗酸化成分は、PVPP非吸着成分が70%程度であった(第3図)。現在、モリンガ中に含まれる抗酸化成分の分離について、検討を行っている。

さらに、天草産モリンガと緑茶の紫外・可視スペクトルを測定したところ、モリンガ葉抽出物は280 nmに加えて330 nmに極大吸収を示した(第4図)。これらのことから、モリンガ葉は、緑茶に多く見られる比較的単純な構造を有するポリフェノール類に加えて、共役二重結合を複数有する構造のポリフェノール類の少なくとも2種類以上の物質を含むと考えられた。さらに、我々の研究室で確立したOn-line HPLC法によるDPPHラジカル消去活性測定法を用いて、抗酸化活性成分について調べた。その結果、バージンモリンガには、比較的高い抗酸化活性を示す成分が4種類検出された(データは省略)。これらの成分のうちの1つはクロロゲン酸であると推定され、全抗酸化活性に対するクロロゲン酸の寄与率は50%程度であると推定された。なお、他の3つのピーク物質について、さらに同定を行っている。

 

  • 5.血中コレステロール上昇抑制効果●

 インドでは、モリンガ葉は、古くから心疾患や肥満を伴う患者の治療に用いられている。実験動物を用いた研究を幾つか紹介する。Wistar系ラットに、30日間高脂肪食を与え、この間、200 mg/mlのモリンガ葉水抽出物を1日1 mg/g体重で経口投与したところ、血清、肝臓および腎臓の高脂肪食によるコレステロールレベルはそれぞれ14.4%、6.4%、11.1%低下した8)。Stohsらは高脂肪食をラットに30日間摂食させ、その間、モリンガ葉のメタノール抽出物を150、300ならびに600 mg/kg体重で毎日経口投与したところ、投与量依存的に血清コレステロール、LDL-コレステロール、VLDL-コレステロール、中性脂肪濃度が減少したことを報告している9)。一方、より脂質代謝に強い影響を与える高コレステロール食をウサギに、12週間摂食させ、モリンガ葉水抽出物を100 mg/kg体重経口投与したところ、血清コレステロールが52.0%ならびにLDLコレステロールが42.7%減少した。さらに、動脈硬化病変の指標として、ウサギの頸動脈内表面のプラークの形成面積率を算出したところ、モリンガ葉水抽出物の経口投与により86.5%低下した10)。ヒトにおいても、2型糖尿病患者にモリンガ粉末8 gの錠剤を1日1回、40日間与えたところ、血清コレステロール、中性脂肪、LDL-コレステロールおよびVLDL-コレステロール濃度はコントロール群に比べ、それぞれ14%、14%、29%ならびに15%低下した9)。以上のように、モリンガ葉抽出物は、高脂肪食やコレステロール食による血中コレステロール濃度上昇抑制効果及び動脈硬化の進展予防に効果的である可能性が報告されている。今後、これらの報告が断片的であることから、低下成分の解析・その機序も含めて、系統的な研究が必要であろう。

 

  • 6.血糖上昇抑制効果●

 2型糖尿病モデルラットであるGoto-Kakizakiラットとその対照であるWistarラットに200 mg/kg BWのモリンガ葉粉末と2 g/kg BWのグルコースを含む水溶液を同時に経口投与し、耐糖能試験を行った。その結果、対照ラットと比較して、モリンガ投与群の血糖値は、グルコース投与後20、30、45および60分後で有意に低値を示したことから、モリンガ葉は、グルコースの吸収を抑制する成分が含まれていると推察された。Bhattacharyaは正常ならびに実験的糖尿病モデルであるアロキサン誘導糖尿病ラットで、モリンガ葉水抽出物について同様の血糖上昇抑制効果を報告している11)。ヒトにおける実験では、閉経後女性にモリンガ葉粉末1日当たり7 gを料理に加えて、3ヶ月間、摂取させたところ、絶食時の血糖値が有意に低値を示したことが報告されている12)。さらに、血糖値低下効果を発揮する関与成分について検討されており、ケルセチン-3-グルコシド、食物繊維、グルコモリンギン、フェノール類、フラボノイド類などを推定されている。以上のように、モリンガ葉は、耐糖能試験において、グルコースの吸収を抑え、さらに実験動物モデルではタイプ1型およびタイプ2型糖尿病で観察される高血糖の抑制にも効果的であり、またヒトでも同様の効果が期待されるようである。なお、モリンガ葉に含まれる複数の化合物が関与している可能性が報告されていることから、今後特定する必要がある。

 

  • 7.花粉・アレルギー抑制効果等●

5週齢のBALB/c系マウスを用いた花粉・アレルギーモデル実験を紹介する。乾燥したモリンガ葉を粉末にし、0、0.3、1.0および3.0%レベルで飼料中に添加し、マウスに自由摂食させ13)、スギ花粉アレルゲンを5日間感作した後、腹腔内にアレルゲンを投与して好酸球を集積させたところ、モリンガ葉粉末は、総白血球数および好酸球数、血清総IgE量を有意に低下させた。これらの結果は、モリンガ葉が、I型アレルギーに対して抑制作用を有する可能性を示している。ヒト実験における確認が必要であるが、最近の花粉症やアレルギー症に悩まされているヒトは年々、増加しており、国民の約3割が花粉症と予想されていることおよび食品成分による抗花粉・抗アレルギー発症効果が期待されることから、さらなる研究が必要であろう。

 

  • 8.神経薬理的効果●

 モリンガ葉のアルツハイマー予防効果について、動物実験および細胞試験結果が報告されているので、紹介する。Raniraらは、モリンガ葉乾燥粉末のエタノール抽出物を、250 mg/kg BWとなるように水に懸濁・溶解し、14日間経口投与し、ラットの側脳室にコルヒチンを注入して、コルヒチン誘導性アルツハイマーモデルラットを作製した。3日間の回復後、行動試験(radial Y arm maze task)を行ったところ、モリンガを投与していない対照群と比較して、モリンガ葉抽出物群では、行動試験の正解数が多く、アルツハイマー病に対する予防効果が観察された14)。また、モリンガの葉のアルコール抽出物は、コルヒチン誘導性アルツハイマーモデルラットにおいて、コルヒチンの脳内注入による脳のモノアミン濃度の減少を予防した。脳におけるモノアミン作動性神経系は、記憶の調節的役割を果たしていることから、モリンガ葉は、モノアミン作動性神経系に影響し、アルツハイマー病を予防する可能性が指摘されている11)

 

  • 9.その他の機能性●

モリンガ葉は、インドをはじめとするアジアやアフリカ諸国において、伝統薬として古くから利用されており、上記以外も、抗ガン作用、甲状腺ホルモン調節作用、抗菌効果、鎮痛作用、抗炎症作用、解熱作用等の多くの機能性が報告されている15, 16, 17)。しかしながら、モリンガ葉の種々の生理効果について、断片的な研究が多く、また系統的な実験が少なく、さらにはヒトにおける科学的な評価を行った研究も少ないことから、今後、さらなる研究が期待される。

 

  • 10. おわりに●

 モリンガ葉、北インド原産の多年生植物であり、高温、乾燥に強く、熱帯~温帯地域を中心に世界中で栽培されている。葉、花、種子等、全ての部位が利用されており、特に葉は食用とされている。モリンガ葉は、ビタミン、ミネラルをはじめとしてポリフェノール類等、さまざまな成分を含んでおり、抗酸化作用、血中コレステロール上昇抑制作用等、抗高血圧作用等、多くの健康機能性が報告されている。しかし、その作用メカニズムやヒトでの機能性評価に関する科学的エビデンスは今後行う必要がある。著者は、天草産バージンモリンガについて、県内企業との共同研究で、一時的な精神的ストレス緩和と血圧が高めの方の血圧を下げる機能を表示した機能性表示食品「モリンガGABA」を初めて商品化した。今後、さらにモリンガの種々の健康機能性について、系統的な実験動物試験やヒトにおける介入的な評価系で試験され、最終的には天草産バージンモリンガが、安心して健康維持に資する機能性表示食品として多くの人々に摂取・飲用されることを期待している。

 

参考文献

1) Nishizono S., Hata H., Miyatake M., Kobayashi T., Matsubara J., Ito K., Tsuboi M., Sakatani Y., Yamaguchi M., and Sameshima H. Mechanism underlying the preventive effect of Hyganatsu orange (Citrus tamurana Hort. ex Tanaka) on Osteoprosis. Food Sci. Technol. Res. 25, 569-576 (2019).

2) Tanaka K., Tamaru S., Nishizono S., Miyata Y., Tamaya K., Matsui T., Tanaka T., Echizen Y., Ikeda I. Hypotriacylglycerolemic and antiobesity properties of a new fermented tea product obtained by tea-rolling processing of third-crop green tea (Camellia sinensis) leaves and loquat (Eriobotrya japonica) leaves. Biosci. Biotechbnol. Biochem. 74, 1606-1612 (2010).

3) Inoue N., Nagao K., Nomura S., Shirouchi B., Inafuku M., Hirabaru H., Nakahara N., Nishizono S., Tanaka T., Yanagita T. Effect of Vaccinium ashei reade leaf extracts on lipid metabolism in obese OLETF rats. Biosci. Biotechbnol. Biochem. 75, 2304-2308 (2011).

4) Kumari R., Dubey V., and Mishra S. K. Review on traditional herb moringa oleifera for medical and promising uses. Asian J. Pharmaceu. Edu. Res. 7, 7-15 (2018).

5) 梶原良,中津沙弥香,塩野忠彦,柴田賢哉,石原理子,坂本宏司,武藤徳男,高血圧自然発症ラットにおけるモリンガ葉水抽出物の抗高血圧作用,日本食品科学工学会誌,55,183-185 (2008).

6) Faizi S., Siddiqui B. S., Saleem R., Siddiqui S., Aftab K. and Gilani A.H. Fully acetylated carbamate and hypotensive thiocarbamate glycosides from Moringa oleifera. Phytochemistry 38, 957-963 (1995).

7) Verma A. R., Vijayakumar M., Mathela C. S. and Rao C. V. In vitro and in vivo antioxidant properties of different fractions of Moringa oleifera leaves. Food Chem. Toxicol., 47, 2196-2201 (2009).

8) Ghasi S., Nwobodo E. and Ofili J. O. Hypocholesterolemic effexts of crude extract of leaf of Moringa oleifera Lam in high-fat diet fed wistar rats. J. Ethenopharmacol. 69, 21-25 (2000).

9) Stohs S. J. and Hartman M. J. Review of the safety and efficacy of Moringa oleifera. Phytother Res. 29, 796-804 (2015).

10) Chumark P., Khumawat P., Sanvarinda Y., Phornchiraslip S., Morales N. P., Phivthong-Ngam L., Ratanachamnong P., Srisawat S. and Pongrapeeporn K. U. The in vitro and ex vivo antioxidant properties, hypolipidaemic and antiatherosclerotic activities of water extract of Moringa oleifera Lam. leaves. J. Ethnopharmacol. 28, 439-446 (2008).

11) Bhattacharya A., Tiwari P., Sahu P. K. and Kumar S. A review of the phytochemical and pharmacological characteristics of Moringa oleifera. J. Pharm. Bioallied. Sci. 10, 181-191 (2018).

12) Kushuwaha S., Chawla P. and Kochhar A. Effect of supplementation of drumstick (Moringa oleifera) and amaranth (Amaranthus tricolor) leaves powder on antioxidant profile and oxidative status among postmenopausal women. J. Food Sci. Technol. 51, 3463-3469 (2014).

13) 嶋田貴志,岡森万理子,深田一剛,林篤志,榎本雅夫,伊藤紀美子,モリンガ葉のスギ花粉アレルゲン誘発好酸球集積に対する抑制作用,日本食品科学工学会誌,58,604-607 (2011).

14) Ranira G., Rimi H., Kaushik R. and Debajani G. Effect of Moringa oleifera in experimental model of Alzheimer’s disease: role of antioxidants. Ann Neurosci. 12, 33-36 (2005).

15) Jaiswal D., Kumar R. P., Kumar A., Mehta, S. and Watal G. Effect of Moringa oleifera Lam. leaves aqueous extract therapy on hyperglycemic rats. J. Ethenopharmacol. 123, 392-396 (2009).

16) Murakami A., Kitazono Y., Jiwajinda S., Koshimizu K. and Ohigashi H. Niaziminin, a thiocarbamate from the leaves of Moringa oleifera, holds a strict structural requirement for inhibition of tumor-promoter-induced Epstein-Barr virus activation. Planta. Med. 64, 319-323 (1998).

17) Tahiliani P. and Kar A. Role of Moringa oleifera leaf extract in the regulation of thyroid hormone status in adult male and female rats. Pharmacol. Res. 41, 319-323 (2000).