野菜・果物の健康維持機能に関する研究動向
3. 主な果物の生理機能
n. イチゴ
イチゴは、ビタミンCや有機酸（主にクエン酸、リンゴ酸）を豊富に含む果物です。水溶性の抗酸化成分であるビタミンCは、脂溶性抗酸化成分であるビタミンEの存在下で相乗的な抗酸化効果を発揮することが知られています 1)。 また、植物性食品の重要な抗酸化成分であるポリフェノール類として、強い抗酸化性を持つエラグ酸 2) のほか、アントシアニン類、ケルセチン、ケンフェロール、カテキンといったフラボノイドを含んでいます 3)。 抗酸化性およびヒトがん細胞増殖阻 害活性を持つイチゴポリフェノール類として単離・同定された10種類のポリフェノール化合物のうち、シアニジン3-グルコシド、ペラルゴニジン、ペラルゴニジン3-ルチノシドの３種のアントシアニンが最も強い抗酸化物質であることが報告されています 4)。 エラグ酸はポリフェノール類の中でも特に強い抗酸化力を持つ化合物です。
果実の赤色はアントシアニン色素によるものです。アントシアニンやケルセチンは植物性食品に広く存在しており、in vitroおよびin vivoの抗酸化作用や活性に関する多数の報告があります。イチゴのアントシアニンのヒトにおける生体利用性を調べた研究では、吸収後の主要なアントシアニン代謝物はグルクロン酸や硫酸の抱合体であることが見いだされています 5)。 天然アントシアニンの給源としてのベリー類は、心疾患系障害、老化誘導酸化ストレス、炎症反応、多様変性疾患などの広範囲の生物医学的機能を示し、ゲノムDNAの保護や神経及び認知機能や視覚機能の改善に働きます 6)。
Hannumの総説 3) には、イチゴに含まれるポリフェノール類の種類や含量のほか、抗酸化活性や生体利用性、循環器系疾患やがんなどの疾病に対するイチゴの予防効果がまとめられています。ベリー類はポリフェノール類の宝庫であり、高い抗酸化活性を示すものが多いが、中でもイチゴは上位にランクされています 7), 8), 9)。 数種の系でイチゴの抗酸化活性が評価された結果、水溶性、脂溶性のいずれの系でも有意な抗酸化能を示し、100ｇのイチゴは183mgのビタミンC、483mgのビタミンEに相当するDPPH消去活性を持っていました 10)。
イチゴの抗酸化活性や抗酸化成分含量は品種によってかなりの差異があり 11), 12) 、抗酸化活性と総ポリフェノール含量との間には相関性が認められています 10), 11)。 イチゴの各種抗酸化成分の含量は、品種のほか、熟度や貯蔵によって変動することが報告されています 13)。 イチゴジャムでは生果に比べると抗酸化成分が減っているものの、５種の市販品の総ポリフェノール含量は58〜136mg/100gであり、抗酸化活性も認められたことから、ジャムも抗酸化物質の良い供給源であるとされています 14)。 イチゴの品質指標に及ぼす種々の加工工程の影響を調べた研究では、加圧と低温殺菌はアスコルビン酸やポリフェノール類を最も減少させやすい工程であり、総ポリフェノール及びアントシアニン含量や抗酸化活性を最も高く保つにはすりつぶしたものを短時間で酵素処理するのが良いことが報告されました 15)。 また、イチゴの品質と乾燥方法との関係についての報告もあります 16)。 対流乾燥や真空乾燥ではポリフェノール類やアスコルビンの含量、抗酸化活性、色調が大きく低下したのに対し、真空マイクロ波乾燥（特に240W）は高品質のドライイチゴを作ることができ、凍結乾燥を含む他の乾燥法に比べ処理時間を短縮できました。チモール、メントール、オイゲノールなどの植物由来の精油でイチゴを処理すると、それらの抗菌活性によってシェルフライフが延びるだけでなく、抗酸化成分の減少が抑えられ、無処理のものに比べて高いラジカル捕捉活性やがん細胞増殖阻害活性を示すことがわかりました 17)。
ビタミンCやポリフェノール類のような抗酸化成分は、活性酸素を捕捉・消去することができるため、活性酸素による酸化ストレスが引き起こす様々な生活習慣病（循環器系疾患、がん、糖尿病など）の予防に役立つものとされています。イチゴのアセトン抽出物はヒトの低密度リポタンパク（LDL）コレステロールの酸化を濃度依存的に抑える 18) ことから、イチゴの動脈硬化予防効果が期待されます。また、イチゴに含まれるフラボノイドは血小板凝集を阻害する作用があることが見いだされており 19)、 これは脳卒中のリスクを低減させる効果を示唆するものです。最近の研究で、コレステロール低減食にイチゴを抗酸化成分の供給源として加えることにより、LDLの酸化的損傷を大きく減らす（すなわち抗酸化効果を高める）ことができ、同時に血清脂質の低減維持と食事の嗜好性向上を可能にすることが報告されています 20)。
イチゴの発がん予防効果に関する研究は多く、発がん物質で誘導した食道の腫瘍形成を阻害する作用 21)、 肺および子宮頚がん細胞に対する抗がん活性 22)、 肝臓がん細胞の増殖を阻害する作用 11) が報告されています。また、イチゴ抽出物は大腸がん細胞の増殖を阻害することが認められ、その作用機構が示されています 23)。 ポリフェノールリッチな数種のベリー類について子宮頚がん細胞と大腸がん細胞の増殖阻害効果を評価した研究では、イチゴが最も高い活性を示しました 24)。 その活性成分は、ベリー類に共通のポリフェノール成分、特にエラグタンニンであるとされています。
エラグ酸やイチゴのメタノール抽出画分はハムスター胎芽細胞の形質転換を減少させること 25) や、イチゴなどのベリー類の抽出物はヒトのケラチン（皮膚の構造タンパク質）細胞による血管内皮細胞増殖因子の発現を阻害したり、血管形成を抑えることが見いだされています 26)。 これらの報告もイチゴの発がん予防効果を示唆するものです。また、イチゴなどのベリー類は、直接作用する変異原物質であるメチルメタンスルホン酸や代謝活性化発がん物質であるベンゾピレンによる遺伝子の突然変異を有意に阻害し、それらのエタノール抽出物の中ではイチゴの加水分解性タンニンの画分が高い変異阻害効果を示すことが報告されています 27)。 イチゴ抽出物はヒトの肺上皮がん細胞の増殖を抑えるとともに、紫外線やTPAで誘導されるAP-1（転写因子複合体）及びNF-κB（サイトカイン）のトランス活性化を阻害しました 28)。 それらの効果はイチゴの抗酸化性や酸化ストレス低減作用によるもので、イチゴは発がん予防に効果的な食品であるとされています。
イチゴはヒト肝がん細胞のアポトーシスを誘導し、細胞の生存度を減らすという報告 26) や、大腸がん細胞や肺がん細胞の増殖を濃度依存的に抑えるという報告 29) もあります。Olssonらは、それらのがん細胞増殖阻害効果が慣行栽培イチゴよりも有機栽培イチゴで高いことや、肺がん細胞増殖阻害については有機栽培イチゴで高いアスコルビン酸／デヒドロアスコルビン酸の含量比と相関があることを見いだしています 30)。 イチゴ抽出物は放射線照射による発がんや神経系の損傷（学習及び記憶能力の低下を起こす）を抑えるという報告 31) もあります。
イチゴなど３種類のベリー類のげっ歯類における食道がん予防効果を調べた研究では、発がん物質処理ラットの腫瘍形成を阻害し、その効果は処理後の摂取でも認められています 32)。 その阻害メカニズムは発がん物質の代謝に影響を与えてDNAの損傷を減少させることであると示唆されています。酸化的DNA損傷に及ぼすベリー類やエラグ酸の影響を調べた最近の研究によると、エラグ酸には酸化的DNA損傷を抑え、DNA修復遺伝子の発現を調節する効果があり、ベリー類にもエラグ酸含量に応じてその効果が認められました 33), 34)。 イチゴ抽出物はベリー類の中で大腸がん細胞に対して最も顕著なプロアポトーシス効果を示すことが報告されています 35)。 発がんに関わるNFkappa BのTNF-誘導活性化を抑制する作用についても報告があります 36)。
イチゴの発がん予防機能に関してはヒト介入試験や疫学的研究も行われています。Helserらは、イチゴ果汁を添加した食事がヒトでのニトロソアミノ酸（発がん物質）の生成を有意に抑えることを報告しています 37)。 また、Chungらは、ヒトによるイチゴの摂取は発がん物質、N-ニトロソジメチルアミンの体内での生成を軽減することを示しました 38)。 イチゴに含まれる主要な抗酸化・抗がん成分であるエラグタンニン（エラグ酸から成るポリフェノール）の代謝がヒト介入試験で調べられました 39)。 その結果、イチゴ摂取後のヒトの尿中にはエラグタンニンもエラグ酸も検出されませんでしたが、代謝物であるurolithin B（抗血管新生及びヒアルロニダーゼ阻害物質）のグルクロン酸抱合体が検出され、urolithin Bがエラグタンニンを含む食品摂取のバイオマーカーになることが示唆されました。
野菜や果物の摂取と結腸直腸の発がんとの関係を調べた疫学調査によると、女性では果物のうちカキ、イチゴの高摂取が腺種発生のリスクを低下させるという結果が得られています 40)。
ベリー類には抗酸化作用や抗がん作用を持つアントシアニンが豊富に含まれるため、何種かのベリー抽出物を組み合わせることにより、アントシアニンリッチで高い抗酸化活性、血管新生抑制活性、および抗がん活性を持つ食品が開発されました 41)。 それらのベリー抽出物のin vivo実験において、安全性が確認されるとともに生体内でも抗酸化性を持つという結果が得られています 42)。
酸化ストレスに弱いほど老化が促進され、中枢神経系機能の衰えやアルツハイマー病や欠陥性痴呆のような老化に関係した神経系疾患が起こりやすいとされたことから、Josephらのグループは、抗酸化活性の高い野菜・果物の摂取の影響を調べました。ラットの実験で、イチゴやホウレンソウ抽出物の長期間摂取は脳の老化による神経細胞シグナル伝達や認知・運動機能の障害が発生するのを抑えたり、回復させることがわかりました 43), 44)。 それらの抽出物に含まれるポリフェノール類が酸化ストレスによる神経系疾患の予防効果を持つことが示唆されています 45)。 放射線照射で老化を促進したラットを用いた迷路実験でも、神経細胞の機能や挙動を改善する効果がイチゴに認めらました 46)。 イチゴ、ブルーベリー、ブドウ、クルミのような抗酸化成分に富む食品を多く食べるほど、老化時に酸化ストレスに弱くなるのを防ぎ、認知・運動機能を高めるとされています 47)。
抗炎症作用に関する研究では、イチゴの抽出物が炎症プロセスを調節する酵素であるシクロオキシダーゼ（COX）を阻害することが明らかにされています 48)。 イチゴの抗血栓作用については、品種との関係で系統的に調べた結果が報告されました 49)。 それによると、いくつかのイチゴ品種は in vitroで高い抗血小板活性を示し、また動物実験で高い抗血栓作用を示しました。抗血小板活性は抗酸化活性あるいは総ポリフェノール含量と相関していたことから、イチゴの抗血栓作用は血小板機能の直接的な阻害と抗酸化作用の２つのメカニズムによるものと推定しています。
メタボリックシンドロームに対するイチゴの効果が最近報告されました 50)。 この病気を持つ女性16名に凍結乾燥イチゴ粉末を１日に50gずつ４週間飲んでもらったところ、血清の総コレステロールとLDLコレステロールの濃度が有意に低下し、脂質の過酸化も減少していました。
イチゴの抗菌作用に関する報告もあります。グラム陽性、グラム陰性いずれのヒト病原菌もイチゴなどのベリー類やそれらのポリフェノール類によって選択的に生育が阻害され、中でもStaphylococcus及びSalmonella属の細菌は最も感受性が高いことや、ベリー類のポリフェノール化合物、特にエラグタンニンがStaphylococcus aureusを強く阻害することがわかりました 51)。 また、そのような抗菌活性はベリー類の抗接着活性によるものとされています 52)。 イチゴなどのベリー類は胃潰瘍や胃がんの原因になるとされるHelicobacter pylori（ピロリ菌）の生育を有意に抑えるとともに、抗生物質に対するピロリ菌の感受性を高めることも報告されています 53)。