お茶を科学する    竹 林 茶 屋  
Mail to 竹林茶屋
 ■ TOP ■ お茶について ■ 茶の科学 ■ 茶の健康科学 ■ 茶系飲料について
■ 淹れ方の科学 ■ 掲示板 ■ リンク

竹林茶屋top > 茶の科学top > お茶に含まれる成分と含有量 > クロロフィルとは?

 
クロロフィル(Chlorophyll)   
 
 クロロフィルは、別名葉緑素と言い、植物の緑色色素で、二酸化炭素と水から光合成により炭水化物(糖類)を合成する際に、光エネルギーを吸収する働きを持ちます

 化学構造は、ヘモグロビンと同様のポルフィリン骨格を有し、中心にマグネシウム(Mg)が配位し、長鎖アルコールのフィトールが結合した構造となっています (ヘモグロビンは、ポルフィリン骨格の中心に鉄が配位しています)

 クロロフィルは、厳密には光合成により酸素を発生するクロロフィルと、光合成細菌などのように酸素の発生を伴わなずに光合成を行うバクテリオクロロフィルがありますが、ここでは前者のクロロフィルについての説明を行います

 クロロフィル類の基本構造は、次の通りですが、発見の順にa,b,c,dの記号が付けられています





                     
 
  
マグネシウム
(Mg)
R1 R2 R3
クロロフィル-a あり -CH3 -Phytyl -COOCH3
クロロフィル-b あり -CHO -Phytyl -COOCH3
フェオフィチン-a なし -CH3 -Phytyl -COOCH3
フェオフィチン-b なし -CHO -Phytyl -COOCH3
フェオホルバイド-a なし -CH3 -H -COOCH3

 茶葉中のクロロフィル(緑色)は、熱や酸性の条件下では、分子内のマグネシウムがはずれてフェオフィチン(黄緑色)に変化します
 
 この変化は、蒸し製緑茶を製造する際、蒸し時間が長くなるほど茶葉の色が黄色みを帯びてくることに対応しています

 また、お茶を淹れる際、熱湯に緑茶葉を浸けておく時間が長くなるにつれて、茶葉の色が緑色から黄緑色へと変色していく事とも対応しています

 また、茶葉中の酵素:クロロフィラーゼの活性が残っている場合、クロロフィルとフェオフィチンは、それぞれフィチル基(フィトール)が脱離して、それぞれクロロフィリッド、フェオフォルバイドへと変化します


 
 

弘学出版、緑茶・紅茶・烏龍茶の化学と機能,p68より引用

 
フェオフォルバイドによる皮膚障害の懸念
  
 ここでクロロフィルから生成するフェオフォルバイドは、人よっては光過敏毒性を示したことから、厚生労働省から昭和56年5月8日付けで「フェオホルバイド等クロロフィル分解物を含有するクロレラによる衛生上の危害防止について」と健康食品関連情報(環食第九九号)が出されています
 
       http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/iyaku/syoku-anzen/hokenkinou/dl/18.pdf

 このフェオフォルバイドによる光過敏性毒性に関する情報は、クロレラ加工食品でその加工法に問題のあった粗悪なクロレラでクロロフィラーゼ活性が残っていたことから、製造後にクロロフィルの分解によるフェオフォルバイドが増加し、皮膚障害が発生したことから出されたものです

 この資料によると、フェオフォルバイド量は、100mg/100gを越える物やフェオフォルバイドの量とクロロフィラーゼ活性の和が160mg/100gを越えてはならないとされています

 加工においても、クロロフィラーゼの活性を止めるために100℃で3分間加熱するか、これと同等の効果を有する方法で加熱し、フェオフォルバイドの生成を促進する水分や有機溶媒との接触も限りなく少なくするように指導されています


 この情報が出されたことで、緑茶葉中のフェオフォルバイドについても安全基準が設けられました

、緑茶を浸出液として摂取する場合は、クロロフィルやフェオフォルバイドは水に溶けにくい成分なのでほとんど問題にする必要はないのですが、近年の食べるお茶や食材としての利用が増えていて、その場合には注意がな場合が出てきます

 緑茶における安全基準は、100mg/100mLに設定されていますが、通常の緑茶中のフェオフォルバイド量は、10mg/100g乾物以下であり、この点からは安全性は問題にならないことが、野菜・茶業試験場(現・野菜茶業研究所)での研究成果が報告されています

       http://www.affrc.go.jp/ja/db/seika/data_nivot/h12/nivot00047.html

 しかし、茶葉を長時間温水中に浸漬した場合、特に蒸し度の浅い茶葉では、条件によってはフェオフォルバイドの生成量が増加し、光過敏毒性を示す場合があるので、注意を要するとされています


煎茶におけるフェオフォルバイドの生成

 煎茶葉を37℃で浸出したときのフェオフォルバイド(PB)の生成量は、下の図のように初期の段階で急激に増加するようです (但し、この実験は茶成分が溶け出すことによるpHの変化が酵素活性に影響を与えないように、緩衝液を使ってpH8で行った実験系での結果ですが、蒸留水を用いた実験でも同様の傾向を示すようです)



 K.KOHATAet.al., Biosci.BIotechnol.Biochem.,62(9),1660-1663,1998より引用

 この時発生したフェオフォルバイドの量は、3時間後には100mg/100gのクロレラで設定された基準値を超えています

 しかし、緑茶の場合、流通段階の乾燥茶葉では茶葉中の水分量は数%で、このように急激なクロロフィルの分解とフェオフォルバイドの生成が起こることはないので、ひとまず安心して良いようです

 一方クロロフィルは、3時間で75%、7時間では95%が消失したことも同時に確認されています

 ところで、このように煎茶葉を人肌の湯の中で浸漬することで、フェオフォルバイトが生成することは、蒸熱過程を経たにもかかわらず、茶葉中の酵素:クロロフィラーゼが製品となった緑茶葉中にも残存し、クロロフィルの分解を促進したことを示しています

 蒸熱工程でクロロフィラーゼがどのくらい残っているのかを、蒸熱前を100としたクロロフィラーゼの酵素活性として調べると下図のように、最初の25秒で生葉の約1/6、40秒で約1/12、60秒で約1/20に減少し、120秒の蒸熱ではほとんど活性がなくなっているそうです

 この事から、蒸熱時間の短い浅蒸し煎茶や玉露、抹茶などでは、かなりのクロロフィラーゼの酵素活性が残った情愛であることが示唆され、その一方で2分以上蒸熱される深蒸し煎茶ではほとんど酵素活性は残っていないこともわかります


        木幡 他,日本食品科学工学会誌,46(11),725,1999より引用

 また、蒸熱工程以降の製茶工程ではクロロフィラーゼの酵素活性は、下図のようにほとんど減少していません

 これは、日本茶の製茶工程が茶葉の温度が40℃以下になるよう管理して製造されているため、クロロフィラーゼが活性を失うことなく残ったためと考えられます

 さらに、最終工程の乾燥工程でもほとんど減少せず、荒茶を120℃で20分の火入れを行ってもクロロフィラーゼの活性は20%程度の低下しかなかったことが報告されています

        木幡 他,日本食品科学工学会誌,46(11),725,1999より引用
 


   
以下の内容について、順次更新していきます
 
・市販の緑茶葉中のフェオフォルバイトについて
・紅茶中のフェオフォルバイトの含有量について
・フェオフォルバイドが発生しやすい温度条件
                             
    
「竹林茶屋top」へ 「茶に含まれる成分と含有量」へ 「茶葉のpHとフェオフィチン」へ

 
 

Copyright (c) 2006- Chikurin-chaya All Rights Reserved