お茶を科学する「竹林茶屋」　クロロフィルとは

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茶種ごとに異なる色素成分
	茶葉に含まれる色素成分は、アセトンやエタノールを用いて抽出することができます　乾燥茶葉から抽出する場合は、10～20%程水を加えたアセトンやエタノールで抽出します　乾燥茶葉：0.1～0.2gを細かく粉砕したものにアセトン(またはエタノール）：水=85:15の混合液を10ml加えて抽出すると、下の写真のように、茶種毎に異なった色の色素成分を抽出することができます
	左から、玉露、深蒸し煎茶、番茶、焙じ茶の色素抽出液
	では、なぜこのように茶種によって色素抽出液の色が異なるのでしょうか？　茶の栽培や製造方法から考察してみましょう
玉露の栽培方法
	まず、玉露については栽培方法に特徴があります　玉露は、新芽が１～２枚開いた頃から「本簾被覆」や「化学繊維資材による二段被覆」などによって、直射日光を遮った「覆い下園」栽培されます　葦簀で被覆する場合は、初期の７～１０日間は、遮光率55～60%、その後はさらに葦簀の上に稲藁を積み重ねて遮光率を95～98%として栽培され、被覆から２０日頃に摘採されます　化学繊維による被覆の場合は、新葉が一枚展開した頃に上面を遮光率65～70%のネットを遮光し、同時に側面を70%の遮光資材で張り巡らします　その後、７～10日して新葉が２枚以上展開したら遮光率90%のネットを広げ、併せて遮光率90～98%の日光を遮光して20～25日栽培し、摘採します　日光を遮光して栽培される玉露は、葉緑素（クロロフィル）の量が増え、茶葉は濃緑色となります

深蒸し煎茶の製茶方法
	一方、深蒸し煎茶では、製茶工程の最初の段階で、長時間熱が加えられている工程があります　製茶工程の最初は、茶葉の酵素（ポリフェノールオキシダーゼ）の活性を失活させる蒸熱工程ですが、蒸熱時間は、生葉の熟度によって異なり、標準蒸熱時間の目安は、若芽で25～30秒、普通芽で30～40秒、硬葉で35～45秒です　深蒸し煎茶の場合は、この標準的な蒸熱時間より長く、これらの2～3倍となります　熱に弱いクロロフィルは、この長時間の蒸熱により分解し、黄緑色のフェオフィチンヘと変化します


色素成分の分離
	ところで、写真の有機溶剤で抽出した茶葉の色素成分は、単一成分による色なのでしょうか？　薄層クロマトグラファイー(TLC)の手法により、深蒸し煎茶から抽出した色素成分を分離してみましょう
	TLCシートに抽出した色素溶液を少量スポットします　ビーカーに展開液(石油エーテル：アセトン=65：35の混合液)を少量入れ、TLCシートの下端が展開液に浸るように浸漬します（石油エーテルの代わりにベンジン、アセトンの代わりに除光液を使用することもできますが、混合比率は使用する除光液によって異なりますので、試行錯誤が必要です）　展開液がTLCシートを上がり始めると共に、色素もいっしょに上昇しますが、TLCシートの表面に塗布されたシリカゲルと結びつき(親和性)が強いものほど上昇する速度は遅く、その結果数分程度で抽出した色素溶液に含まれる成分が分離されます　玉露の色素抽出液をTLCを用いて分離した結果を下図に示します


	一見、単一成分のように見える茶葉の色素抽出液も、TLCで分離すると光合成に関係する緑色のクロロフィルaとクロロフィルb以外に、クロロフィルの分解物であるフェオフィチンや、黄色色素のカロテンやルテインも含まれていることがわかります　各茶種から抽出した色素成分を同様に色素成分に分離すると、下図の通りです

	玉露は、被覆栽培されクロロフィルが増加することが、色素抽出液を分離した結果からもわかります　深蒸し煎茶では、蒸熱時間が長いためクロロフィルが分解して減少し、その一方でフェオフィチンが増加していることがわかります　また、焙じ茶になると製茶後に高温で焙煎されるためクロロフィルは完全に分解してなくなっていることがわかります　クロロフィルの割合が多い茶葉ほど外観の色沢が濃緑色となり、逆にフェオフィチンが増加すると茶葉が黄みを帯びてくることが、茶葉中の色素成分の割合で変化することがわかります
	クロロフィルは、酸性条件下や加熱により、分子内のマグネシウムが脱離して、容易にフェオフィチンに変化します
	弘学出版、緑茶・紅茶・烏龍茶の化学と機能,p68より引用

銀杏の黄葉と色素成分

	さて、ここで突然ですが黄葉を始めた銀杏の葉の写真を紹介しました　実は、この黄葉はこれまでに説明してきたクロロフィルの分解と深く関わりがあります
	銀杏の葉の中にも、緑色のクロロフィルaやクロロフィルbに混じって、カロテンやルテイン等の黄色い色素が含まれています　秋になると、銀杏の葉の中に含まれるクロロフィルは次第に分解して減少してきます　一方、黄色い色素のカロテンやルテイン等は減少しません　その結果、一見緑色に見えていた緑色色素のクロロフィルと黄色色素のカロテン、ルテインが含まれた葉から、緑色のクロロフィルが消えていくと、黄色の色素の割合が高くなり、視覚的に黄色く変わってきます　模式的に表すと次の図のようになりますが、これが銀杏の黄葉のメカニズムです


	もみじのように紅葉する葉は、葉が緑色をしている時から赤色色素が含まれているのではなく、秋になりクロロフィルが減少すると共に、赤色の色素であるアントシアニンが増えてきて、葉が赤く見えるようになるのです








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