エルサレム・アーティチョーク（L. ）の葉タンパク質濃縮物に含まれる生理活性植物化学物質の同定

Identification of Bioactive Phytochemicals in Leaf Protein Concentrate of Jerusalem Artichoke ( L.).

• László Kaszás
• Tarek Alshaal
• Hassan El-Ramady
• Zoltán Kovács
• Judit Koroknai
• Nevien Elhawat
• Éva Nagy
• Zoltán Cziáky
• Miklós Fári
• Éva Domokos-Szabolcsy

抄録

エルサレム・アーティチョーク（JA）は、イヌリンが豊富な塊茎を持つことが広く知られている。しかし、その新鮮な空中バイオマスは、かなりのレベルの葉タンパク質と経済的な生理活性植物化学物質を産生する。我々は、3つのエルサレムアーティチョーククローン、Alba、Fuseau、およびKalevalaの緑色のバイオマスから分離された葉タンパク質濃縮物（JAPC）を特徴付け、ヒトの食事や動物飼料のためのその栄養価を評価した。JAPCの収量は28.6～31.2 g DM kgのグリーンバイオマスで、乾燥質量ベースの平均総タンパク質含量は33.3%であった。JAPCのファイトケミカル組成の定性分析は、超高速液体クロマトグラフィー-エレクトロスプレーイオン化-オルビトラップ/質量分析（UHPLC-ESI-ORBITRAP-MS/MS）で行った。JAPCでは53種類のファイトケミカルの同定に成功した。フェノール酸（特にキナ酸のモノおよびジヒドロキシ桂皮酸エステル）に加えて、ジメトキシテトラヒドロキシフラボン、ジヒドロキシメトキシフラボン、ヒメノキシン、ネバデンシンなど、医学的に重要なメトキシフラボンがJAPCから初めて検出された。JAPCでは、カルコンとして、エストロゲン様フラバノンであるリクイチゲニンが測定されたほか、ブテイン、ククルカニンBも測定された。また、JAPCには必須アミノ酸や多価不飽和脂肪酸（PUFAs；66〜68％）の含有量が高いことがわかった。リノレン酸は全脂質含量の39-43％を占め、さらに、JAPC中のω-6脂肪酸とω-3脂肪酸の比率は0.6:1であった。また、JAPCクローンを比較しても、フィトケミカル、脂肪酸、アミノ酸組成に大きな違いは見られなかった。本論文は、JAPCが代替植物タンパク質源であるだけでなく、生物学的に価値のあるファイトケミカルの良好な供給源であることから、JAPCの経済的・栄養的価値を確認したものである。

Jerusalem artichoke (JA) is widely known to have inulin-rich tubers. However, its fresh aerial biomass produces significant levels of leaf protein and economic bioactive phytochemicals. We have characterized leaf protein concentrate (JAPC) isolated from green biomass of three Jerusalem artichoke clones, Alba, Fuseau, and Kalevala, and its nutritional value for the human diet or animal feeding. The JAPC yield varied from 28.6 to 31.2 g DM kg green biomass with an average total protein content of 33.3% on a dry mass basis. The qualitative analysis of the phytochemical composition of JAPC was performed by ultra-high performance liquid chromatography-electrospray ionization-Orbitrap/mass spectrometry analysis (UHPLC-ESI-ORBITRAP-MS/MS). Fifty-three phytochemicals were successfully identified in JAPC. In addition to the phenolic acids (especially mono- and di-hydroxycinnamic acid esters of quinic acids) several medically important hydroxylated methoxyflavones, i.e., dimethoxy-tetrahydroxyflavone, dihydroxy-methoxyflavone, hymenoxin, and nevadensin, were detected in the JAPC for the first time. Liquiritigenin, an estrogenic-like flavanone, was measured in the JAPC as well as butein and kukulkanin B, as chalcones. The results also showed high contents of the essential amino acids and polyunsaturated fatty acids (PUFAs; 66-68%) in JAPC. Linolenic acid represented 39-43% of the total lipid content; moreover, the ratio between ω-6 and ω-3 fatty acids in the JAPC was ~0.6:1. Comparing the JA clones, no major differences in phytochemicals, fatty acid, or amino acid compositions were observed. This paper confirms the economic and nutritional value of JAPC as it is not only an alternative plant protein source but also as a good source of biological valuable phytochemicals.