黒ショウガ（Kaempferia parviflora）（図１）は、東南アジアや沖縄県で商業的に栽培されているショウガ科バンウコン属の植物で、その根茎の断面は、鮮やかな紫色をしているのが特徴である。原産国のタイでは、「クラチャイダム」と呼ばれ、その根茎は香辛料として、また、滋養強壮、精力増進、体力回復、循環器系や消化器系の改善などに効果があるとして、伝統的な民間療法に使用されてきた。近年、黒ショウガ抽出物の機能性に関する研究が世界中で盛んに進んでおり、抗肥満^1-8) 、抗アレルギー、抗炎症^9-15)、血管保護^16-20)、男性機能向上^21-24)、抗がん^{25, 26)}、抗皮膚老化²⁷⁾などの様々な生理機能が明らかにされてきた。日本国内においても「黒ショウガ」、「黒ウコン」、「ブラックジンジャー」、「黒ガリンガル」などの名称で健康食品として販売されている。

黒ショウガの成分としては、秋ウコンなどと同様にクルクミノイドを含有するほか、紫色色素であるアントシアニン類やメトキシ基（-OCH₃）が付加されたメトキシフラボノイド（図２）を高含有しているのが特徴である。メトキシフラボノイドに関しては、沖縄特産のシークヮーサーに高含有しているノビレチン（5,6,7,8,3',4'-hexamethoxyflavone）の機能性に関する研究が進んでいるが^{28, 29)}、黒ショウガにもメトキシ基の付く位置と数の違う少なくとも11種以上の多様なメトキシフラボノイド（図3）が含まれており、その一部は機能性表示食品の機能性関与成分として届出されて販売されている。

本稿では、黒ショウガ由来メトキシフラボノイドの多彩な生理作用について概説する。

 

図1. 黒ショウガの根茎

 

 

図２. メトキシフラボノイドの構造

 

 

図３. 黒ショウガに含有するメトキシフラボノイド

 

黒ショウガ由来メトキシフラボノイドの3,5,7,3',4'-pentamethoxyflavone (MF-2)と5,7,4'-trimethoxyflavone (MF-4)が脂肪分解酵素であるHSL（ホルモン感受性リパーゼ）などの発現上昇により成熟脂肪細胞の脂肪分解を促進することで脂肪細胞の肥大化を防ぐことが報告されている³⁾。我々もMF-2とMF-4に加え、5,7,3',4'-tetramethoxyflavone (MF-1)もまた、有意に脂肪分解促進作用を有することを見出している。

また、5,7-dimethoxyflavone (MF-3)、5-hydroxy-7-methoxyflavone (MF-8) 、5-hydroxy-3,7,4'-trimethoxyflavone (MF-11)がマウス筋芽細胞株C2C12に対して、グルコーストランスポーター4（GLUT-4）、モノカルボン酸トランスポータ1 （MCT1）、PGC-1𝛼のmRNA 発現を増加させること、5,7-dimethoxyflavone (MF-3)がエネルギーの恒常性維持に密接に関与しているAMP activated protein kinase （AMPK）を活性化することが報告されており⁵⁾、AMPKの活性化により糖・脂質代謝を改善する作用が期待される。また、健康な日本人成人男女を対象に黒ショウガ由来メトキシフラボノイド (MF-1～6)の混合物12 mgを含有するカプセルを1 日、1 粒、12 週間継続して摂取した際の腹部内臓脂肪面積、腹部皮下脂肪面積および腹部総脂肪面積を評価したところ、メトキシフラボノイド混合物投与群では、プラセボ投与群と比較して、腹部の脂肪の増加が抑制されたことが報告されている³⁰⁾。これらの科学的根拠より、「脂肪を消費しやすくする効果」を目的とした機能性表示食品が届出され、販売されている。

花粉症に代表されるI型アレルギーの細胞モデルとして汎用されるラット好塩基球性白血病細胞株RBL-2H3細胞において、5,7-dimethoxyflavone (MF-3)、5-hydroxy-3,7,3',4'-tetramethoxyflavone (MF-7)に強い脱顆粒抑制作用が認められたことが報告されている⁹⁾。

また、5,7,3',4'-tetramethoxyflavone (MF-1)，5,7-dimethoxyflavone (MF-3)，5,7,4'-trimethoxyflavone (MF-4)がリポ多糖（LPS）により炎症が惹起されたマクロファージ様細胞株RAW264.7において一酸化窒素(NO)の産生を抑制したことが報告されている¹⁰⁾。

これらの研究報告は、黒ショウガ由来メトキシフラボノイドがI型アレルギーや炎症性疾患の予防・改善に寄与する可能性を示唆している。

血管炎症に関連する知見として、黒ショウガの含有成分である5,7-dimethoxyflavone (MF-3)、5-hydroxy-3,7,3',4'-tetramethoxyflavone (MF-7)が、ヒト臍帯静脈内皮細胞を用いたin vitro 試験系において単球接着抑制作用、細胞内における活性酸素の産生抑制作用、eNOS mRNA発現促進作用などを示すことが報告されている¹³⁾。

また、3,5,7,3',4'-pentamethoxyfavone (MF-2)をWister系成熟雌ラットより摘出した胸部大動脈リングに直接作用させたところ、弛緩作用を示したことが報告されている³¹⁾。

これらの結果より、黒ショウガ由来メトキシフラボノイドは血管機能を維持および改善する効果が期待される。

ヒト由来海綿体において3,5,7,3’,4’-pentamethoxyflavone (MF-2)がL型Ca²⁺チャネルを阻害し、Ca²⁺の流入を誘導することで、男性機能を向上させる可能性が報告されている³²⁾。

また、5,7-dimethoxyflavone (MF-3)がマウス精巣腫瘍細胞株I-10において、テストステロン産生、プロゲステロン分泌量を濃度依存的に増加させることが報告されている³³⁾。

また、マウス肺由来PDE-5の酵素活性を5,7-dimethoxyflavone (MF-3) が抑制したことが報告されており、これはPDE阻害によるcAMP量の上昇に伴うPKAの活性化を介することでテストステロン産生が上昇したことが示唆されている²³⁾。

これらの結果より、黒ショウガ由来メトキシフラボノイドはカルシウムシグナルや男性ホルモンの調節などを介して男性機能を向上させる効果が期待される。

タイの中高年齢者を対象としたプラセボ群と試験食品摂取群にランダムに割り付けした8週間の臨床試験を実施したところ、黒ショウガ由来5,7-dimethoxyflavone (MF-3)の 1.89 mg/日の連続摂取で、プラセボ群と比較して摂取開始8週間後の6分間歩行テストにおける歩行距離の有意な増加が確認され、中高年齢者において歩行能力の維持に役立つことが報告されている³⁶⁾。

これらの科学的根拠より、「足の筋力や歩行能力を維持する効果」を目的とした機能性表示食品が届出され、販売されている。

3,5,7,3',4'-pentamethoxyfavone (MF-2)、5,7-dimethoxyflavone (MF-3)、5,7,4'-trimethoxyflavone (MF-4)がアミロイドβ生成に関わるタンパク分解酵素（BASE1）を阻害したことから、アミロイドβ産生抑制による神経保護作用が期待されている³⁷⁾。サイクリックAMP応答配列 (CRE) 依存的転写が海馬での長期記憶形成に重要な役割を果たしていることが知られており、我々はCRE依存的転写活性化作用に寄与するメトキシフラボノイドとしてMF-2、MF-3、MF-４、3,5,7,4'-tetramethoxyflavone (MF-6)を同定した³⁸⁾。

これら研究結果は黒ショウガ由来メトキシフラボノイドは抗認知症作用を有する可能性を示唆している。

本稿では黒ショウガ由来メトキシフラボノイドの多彩な生理機能について概説した。近年、黒ショウガの多彩な生理作用が数多く報告され、これらの科学的根拠の蓄積の結果、機能性表示食品制度における機能性関与成分としても黒ショウガ由来メトキシフラボノイドが届出・受理され、様々な健康食品が販売されるようになった。

我々も黒ショウガ由来メトキシフラボノイドの一斉分析法や単離・精製法を確立しており、様々な生理作用の評価を行うとともに効率的なメトキシフラボノイド高含有エキスの製法などの開発も行っている。また、メトキシ基の付く位置と数の違いによる体内吸収性への影響など興味深いデータが得られており、構造活性相関の解析を進めたいと考えている。