ゼアキサンチンとは何ですか?
ゼアキサンチンゼアキサンチンは、半系統的に3,3'-ジヒドロキシ- -カロチンと命名され、その分子式はC40H56O2です。構造式を下図に示します。ゼアキサンチンは酸素含有カロテノイド（キサントフィル）であり、非極性化合物であり、ルテイン（ルエイン）との異性体です。天然のゼアキサンチンのほとんどはオールトランス異性体であり、疎水性が強く、水への溶解度が極めて低いため、ゼアキサンチンは一般に動物体内の細胞の親油性領域、例えば細胞膜の内核に存在するか、タンパク質と結合しています。
ゼアキサンチンは油状物質で、10度以上では血のように赤い油状液体、10度以下では黄色の半固体油状物質で、無臭、耐酸化性、耐アルカリ性に優れています。ゼアキサンチンの特性は低温条件下で非常に安定しており、高温で急速に処理した場合の特性は他のカロテノイドよりも安定しています。ゼアキサンチンはFe3+とAl3+に対しては安定性が低いですが、他のイオンや還元剤（Na2SO3など）に対してはより安定しています。可視光線と紫外線領域の光はゼアキサンチンの安定性に大きな影響を与え、食品中に存在するゼアキサンチンは常温と自然光の条件下では比較的安定しています。
ゼアキサンチンは動物や人間では合成できず、動物のゼアキサンチンは食物から摂取されます。自然界では、ゼアキサンチンは主に濃い緑色の野菜の葉、トウモロコシの種子、クコの実、ホオズキの実に含まれています。植物以外にも、シアノバクテリアや、マイコバクテリア、エルウィニア、フラボバクテリアなどの一部の非光合成細菌も、かなりの量のゼアキサンチンを自ら合成することができます。
現在、ゼアキサンチンの工業的抽出に理想的な原料は主に以下の通りである。マリーゴールドエキスコーングルテンパウダー。マリーゴールドは、価格が安く、栽培範囲が広く、ゼアキサンチン含有量が豊富なため、中国、米国、メキシコ、インドではゼアキサンチン抽出の主な原料となっています。検査の結果、マリーゴールドのゼアキサンチンの平均含有量は1.31 mg/100 gでした。
コーングルテンパウダーは、トウモロコシ加工の副産物です。トウモロコシ粒を湿式製粉して得られる粗いデンプン乳と、デンプン分離機で得られるタンパク質スラリーから作られ、遠心分離機または空気浮上機で濃縮し、脱水して乾燥させます。トウモロコシ粒の胚乳に含まれるゼアキサンチンとルテインが含まれています。コーングルテンパウダーを使用してゼアキサンチンやその他の色素を抽出することは、トウモロコシ加工副産物の総合利用に有益であるだけでなく、ゼアキサンチンの収量を増やすこともできます。
さらに、改良されたフラボバクテリウム種を2日以内に発酵させることで、より高いゼアキサンチン収量が得られるため、これらの細菌を工学細菌として使用し、発酵技術を使用してゼアキサンチンを生産することも経済的かつ効果的な方法です。
ゼアキサンチンを多く含む食品
私たちの体は、一定量のゼアキサンチンを体内に持っていますが、補充されることはありません。成長しても、体はそれ以上ゼアキサンチンを生成しません。つまり、食事やビタミン療法でゼアキサンチンを摂取しないと、有害な光に対してより敏感になるということです。
ゼアキサンチンは、次のようなさまざまな食品に含まれています。
- ほうれん草
- ケール
- トウモロコシ
- ピスタチオ
- 卵黄
- フリーカ（穀物）
- オレンジピーマン
- ブロッコリー
- カブの葉
- 栄養補助食品またはビタミン
- その他の緑の葉野菜
ゼアキサンチンの用途
近年、ゼアキサンチンは食品、医薬品、化学工業、動物飼料の分野で注目を集めています。ゼアキサンチンは主に食品分野で天然食品着色料や健康食品添加物として使用されています。
1. 着色剤
ゼアキサンチンは体内に吸収された後、ビタミンAに変換されないため、体内に沈着し、強い着色力を持っています。卵黄の色や魚やエビの肉の色を改善し、食品の品質と栄養価を向上させるために使用できます。また、消費者は食品の安全性の問題に非常に関心があるため、人工色素の代わりに天然色素を使用することが食品業界の発展傾向になっています。ゼアキサンチンの臨床毒性評価と動物実験により、その食品安全性が確認されています。また、欧州連合によって承認された食品色素にもなっていますが、その構造は非常に不安定で抽出が困難です。そのため、ゼアキサンチン天然色素の開発と利用には、さらに研究が必要です。化学的に合成された市販の着色剤と比較して、ゼアキサンチンは、天然性、栄養性、安全性、無毒性などの特徴があり、生産コストが低いため、理想的な着色剤です。
2. 栄養補助食品
現在、米国FDAはゼアキサンチンを食品に使用できる新しいタイプの栄養添加物として承認しており、その使用量は通常5％を超えません。ゼアキサンチンは体内で合成できず、完全に食事から摂取されます。機能性食品としてのゼアキサンチンの開発と利用は増加しています。一部の学者は、ゼアキサンチン強化卵の食事摂取が被験者の血清ゼアキサンチン含有量に与える影響を研究し、ゼアキサンチン強化卵は血清ゼアキサンチン含有量を大幅に増加できることを発見しました。
現在、開発されたルテイン+ゼアキサンチンカプセルなどの製品は、腫瘍を予防し、免疫力を高め、動脈硬化などの心血管疾患や脳血管疾患を軽減し、皮膚や粘膜組織の抗紫外線機能を高める活性を持っています。また、開発されたルテイン/ゼアキサンチン眼保護カプセル健康製品は、紫外線や電子製品の放射によって引き起こされた損傷を修復し、眼細胞の健康を回復し、眼の疲労を解消し、眼の視力の正常な機能を維持します。加齢性黄斑変性症や白内障疾患を予防します。
ゼアキサンチンの利点
ゼアキサンチンの特性と機能は分子構造によって決まります。ゼアキサンチンはカロチンによって酸化または酵素触媒されて酸素を含み、ゼアキサンチンまたはルテインと呼ばれます。ゼアキサンチン分子に存在する共役ポリエン官能基は、その光吸収および集光特性を決定し、ゼアキサンチン共役炭素-炭素二重結合のコアシステムは、それらを効果的な活性酸素種の消光剤および可視光の吸収剤にします。末端にはヒドロキシル官能基があり、抗酸化能力を高め、過度の酸化プロセスまたは反応によって引き起こされる潜在的に有害な影響から生物系を保護することができます。
①ゼアキサンチンの視力保護効果。
② がんを予防する。
細胞脂質の過酸化は腫瘍の成長に関係しています。研究によると、ゼアキサンチンは細胞脂質の自動酸化を抑制し、酸化による細胞損傷を防ぐことができ、β-カロチンよりも効果的です。ゼアキサンチンは癌の発生を減らし、免疫力を高めることができます。国内外の研究によると、ゼアキサンチンは癌に対する抑制効果があり、そのメカニズムは酸化ストレスレベルの調節、ATP産生の阻害、p53 mRNAの発現の上方制御に関係している可能性があります。
③ 心血管疾患や脳血管疾患の予防
カロテノイドは脂溶性物質で、高等動物細胞ではタンパク質やその他の脂質成分、特にバイオフィルムと複合体を形成して存在し、バイオフィルムの免疫特性や細胞間情報伝達を改善し、潜在的な疾病予防機能を発揮します。研究によると、ゼアキサンチンとルテインは他のカロテノイドと比較して、総頸動脈内膜の内側肥厚を大幅に減少させることができることがわかりました。ゼアキサンチンは低密度リポタンパク質の抗酸化能力を高め、心血管疾患や脳血管疾患の発生を予防することができます。
④ 炎症反応や酸化ストレス反応に対する保護作用がある。
研究によると、鶏やひよこにルテイン 40%、ゼアキサンチン 60% を含む飼料を与えると、鶏やひよこのさまざまな組織における炎症誘発因子と抗炎症因子の発現を調節できることがわかっています。アルコール性脂肪肝のラット モデルでは、ゼアキサンチン ジパルミテート (ZD) が NF-κB シグナル伝達経路の活性化を阻害し、シトクロム P450 のレベルを下げることで MAPK 経路の p38、JNK、および ERK 経路を調節し、抗炎症効果を発揮することが研究でわかっています。
