ホーム

医学・薬学

ESRでインスタントコーヒーの抗酸化活性を測定

「インスタントコーヒーには、ブルーベリーの約20倍ものラジカル捕捉活性があります」
カフェインは世界で一番使われているドラッグです。カフェインはコーヒー豆や茶葉、カカオ豆、マテ茶葉など60種類上の植物にある天然の中枢神経系刺激剤です。

世界中の実に多くの人々が、目覚めをすっきりさせる、あるいは疲れを和らげたり集中力を高めたりするために、コーヒーとして毎日カフェインを摂取しています。市販薬にも、覚醒を促したり鎮痛剤の効果を高めたりするためにカフェインが使われています。

カフェインの効果に関する研究は、天然の過程から疾患状態まで幅広く行われています。その結果、ときに対立する主張が生まれ、便益や弊害が様々に語られています。ただしそれらすべてに揺るぎない科学データの裏づけがあるわけではありません。

カフェインが一助になると考えられている問題の1つに、フリーラジカルの蓄積があります。フリーラジカルとは、血管壁やタンパク質分子、DNA、炭化水素、膜脂質の酸化につながることが知られているもので、スーパーオキシドアニオンやヒドロキシルラジカル、アルキルオキシラジカル等がそれに当たります。

フリーラジカルは、細胞の正常な機能や複製能力を阻害し、細胞を成熟しないまま劣化させたり、様々な疾患を生じさせたります2。このような、フリーラジカルによるダメージを総称して酸化ストレスといいます。酸化ストレスを抑えるには、抗酸化物の豊富な食品、例えば野菜や果物、ベリー類、植物油、蜂蜜の接種が推奨されます3

多くの人にとって、コーヒーは手軽な抗酸化物の供給源です。ただしフリーラジカルの厳密な捕捉活性度は、コーヒーの種類によって著しく異なります。これは、豆の質やローストや抽出に使用される手法の違いによるものかもしれません。

食品の評価に推奨される抗酸化活性測定手法には様々なものがありますが、それらは概ね抗酸化活性の直接の尺度にはなりません。

むしろ酸化の影響度を判断するものであり、間接的に抗酸化活性度を示すに過ぎません。特に分析の温度や濃度、タイミングが様々であるため、手法が異なれば矛盾する結果をもたらします。

しかしながら、フリーラジカルの量は、電子スピン共鳴(ESR)分光法を使うことで直接測定することが可能です4。それでもつい最近まで、コーヒーのフリーラジカル捕捉活性の推測にこの方法が使用されているという報告はありませんでした。

それが今では、ESRスピンのトラップ法を使って判定した、インスタントコーヒー抽出物のヒドロキシルラジカルとアルキルオキシラジカル捕捉活性を研究者らが公表するようになりました5

日本で販売されている4種類のインスタントコーヒーのサンプルをお湯に溶かし、ヒドロキシルラジカルおよびアルキルオキシラジカルを含有するリン酸緩衝食塩水に加えます。これに100 kHz変調機能を備えたブルカーX-band ESR分光計(EMX-Plus)を使って、抗酸化活性を測定するのです。

その結果は、インスタントコーヒーには平均して、ブルーベリーよりも20倍も高いラジカル捕捉能力のあることを示しました5。コーヒーの濃度を高めると、それに比例して抗酸化活性も上昇しました。

インスタントコーヒーの値段が高くなればなるほど、抗酸化力が高くなることが分かりました。このことから、質の高いコーヒー豆にはより一層優れたフリーラジカル捕捉能力があることが示唆されます。

ESR分析によって、インスタントコーヒーには非常に高いヒドロキシルラジカルやアルキルオキシラジカルの捕捉活性があることが認められました。

 

参考資料

  1. Cappelletti S, et al. Caffeine: Cognitive and Physical Performance Enhancer or Psychoactive Drug? Curr Neuropharmacol. 2015;13(1):71–88.
  2. Harman D. Aging: Minimizing free radical damage. Anti-Aging Med. 1999;2:15–36.
  3. Sies H. Strategies of antioxidant defense. J. Biochem. 1993;215:213–215.
  4. Delincee, H. Improvement of the ESR Detection of Irradiated Food Containing Cellulose Employing a Simple Extraction Method. Radiat. Phys. Chem. 2002;63:455‑8.
  5. Kameya H. Evaluation of Hydroxyl Radical and Alkyl-oxy Radical Scavenging Activity of Coffee by ESR Spin Trapping Method. Journal of Food Science and Engineering 2017;7:305‑311.