Loading article…
植物化学物質は、植物中に存在するか、植物から抽出される天然の化学物質です。[ 1 ] [ 2 ]植物化学物質の中には植物の栄養素となるものもあれば、植物の生存と繁殖を促進するために生成される代謝産物もあります。 [ 3 ]
植物化学物質を抽出して製品を製造する分野、または科学的方法を適用して植物化学物質の特性を研究する分野は、植物化学と呼ばれます。[ 2 ] [ 3 ]食品化学の製造や研究で植物化学物質を使用する人は、植物化学者です。
植物化学物質という用語は、一般的に、それを摂取した後に生物学的活性や健康上の利点があることを意味するものではありません。[ 2 ]食品中の植物化学物質が消化過程に入ると、消化管内での食品の広範な代謝により、体内の個々の植物化学物質の運命は不明です。その結果、試験管内で試験された可能性のある親化合物とは異なる生物学的特性を持つ植物化学物質代謝物が生成されます。[ 4 ]さらに、多くの植物化学物質代謝物の生物学的利用能は低いようで、数分以内に体から急速に排泄されます。 [ 4 ]食物繊維を除いて、非栄養素植物化学物質には、健康上の利点をもたらす十分な科学的証拠はありません。
摂取した植物化学物質の中には毒性を持つものもあれば、化粧品、医薬品開発、伝統医学で使用されるものもある。[ 3 ]
植物化学は、古代ギリシャ語で植物を意味する言葉（phytón、phyto）と化学を組み合わせたもので、[ 2 ] 1850 年頃に英語で植物化学や有機化学の用語として初めて使用されました。[ 5 ]
植物化学物質は、植物が一次代謝または二次代謝によって生成する化学物質です。[ 2 ] [ 6 ]これらは一般的に植物宿主内で生物学的活性を持ち、植物の成長や、競合相手、病原体、捕食者に対する防御において役割を果たします。[ 7 ]植物の構成要素として、個々の植物化学物質はすべて、自然界に存在する植物全体を構成します。[ 2 ] [ 8 ]
植物化学物質は、その健康効果の可能性がまだ証明されていないため、必須栄養素というよりは研究化合物とみなされるのが一般的です。 [ 1 ] [ 2 ] [ 9 ]研究中の植物化学物質は、カロテノイド[ 10 ]やポリフェノールなどの主要なカテゴリーに分類できます。ポリフェノールには、フェノール酸、フラボノイド、スチルベン、リグナンが含まれます。[ 9 ]フラボノイドは、類似した化学構造に基づいて、アントシアニン、フラボン、フラバノン、イソフラボン、フラバノールなどのグループにさらに分けられます。[ 4 ] [ 9 ]フラバノールはさらに、カテキン、エピカテキン、プロアントシアニジンに分類されます。[ 4 ] [ 9 ]合計で50,000 [ 11 ]から130,000 [ 12 ]の植物化学物質が発見されている。
植物化学者は、まず原料植物から化合物を抽出・単離し、次にその構造を解明したり、実験動物を用いた試験管内試験や生体内試験などの実験室モデルシステムで試験したりして、植物化学物質を研究します。[ 2 ] [ 7 ]この分野における課題には、特定の化合物を単離し、複雑な場合が多いその構造を決定すること、そして特定の生物活性の主な原因となる植物化学物質を特定することが含まれます。[ 2 ] [ 7 ]
さらに、消化過程に入った食品中の植物化学物質を摂取すると、消化管内での広範な代謝により、個々の植物化学物質の体内での運命は不明です。代謝によって、元の化合物とは異なる生物学的特性を持ち、生物学的利用能が低く、排泄が速い、より小さな植物化学物質代謝物が生成されます。[ 4 ]食物繊維を除いて、[ 13 ]承認された健康強調表示のための十分な科学的証拠がヒトにおいて存在する非栄養素植物化学物質はありません。[ 14 ]
植物化学物質は、その細胞作用やメカニズムに関する具体的な知識がないまま、伝統医学で使用されています（ただし、毒性を持つものもあります）。たとえば、抗炎症作用と鎮痛作用を持つサリシンは、もともとシロヤナギの樹皮から抽出され、後に合成されて一般的な市販薬であるアスピリンになりました。[ 15 ] [ 16 ]アトロパベラドンナのトロパンアルカロイドは毒物として使用され、初期の人類はこの植物から毒矢を作りました。[ 17 ] [ 18 ]その他の用途としては、サンダルウッドから得られるセスキテルペンであるサントロールなどの香水があります。[ 19 ]
イングリッシュイチイは、その葉を食べた動物や実を食べた子供にとって非常に即効性のある毒性を持つことが古くから知られていましたが、1971年にパクリタキセルがそこから分離され、後に抗がん剤となりました。[ 7 ]
ほとんどの植物化学物質の生物学的活性は、単独でも食品の一部としても、不明または十分に理解されていません。[ 2 ] [ 7 ] [ 9 ]体内で役割が確立されている植物化学物質は、必須栄養素に分類されます。[ 1 ] [ 2 ]
植物化学物質のカテゴリーには、植物に自然に含まれている必須栄養素として認識されている化合物が含まれており、これらは正常な生理機能に必要であるため、人間は食事から摂取する必要があります。[ 2 ]
一部の植物化学物質は、ヒトに有毒な植物毒素として知られています。 [ 20 ] [ 21 ]例えば、アリストロキア酸は低用量で発がん性があります。[ 22 ]一部の植物化学物質は、栄養素の吸収を阻害する抗栄養素です。 [ 23 ]また、一部のポリフェノールやフラボノイドなどは、大量に摂取すると酸化促進剤となる可能性があります。 [ 24 ]
植物性食品由来の消化されない食物繊維は、しばしば植物化学物質と考えられており[ 13 ] 、一般的には、一部のがん[ 25 ]や冠状動脈性心疾患[ 26 ]のリスクを低減する健康上の効能が認められている栄養素群とみなされている。
植物化学物質の栄養補助食品は、健康増進のために保健当局から推奨されておらず[ 9 ] [ 27 ]、製品ラベルに健康に関する表示をするために規制当局からも承認されていません[ 14 ] [ 28 ] 。
保健当局は、健康を改善および維持するために、果物、野菜、全粒穀物、豆類、ナッツを豊富に含む食事を摂るよう消費者に勧めているが、そのような効果が特定の非栄養素植物化学物質によるものであるという証拠は限られているか、存在しない。[ 1 ] [ 2 ]例えば、系統的レビューやメタ分析では、植物性食品の摂取による植物化学物質が乳がん、肺がん、膀胱がんに影響を与えるという証拠は弱いか、まったくないことが示されている。[ 29 ] [ 30 ]さらに、米国では、植物性食品の摂取ががんにどのように影響するかについての製品ラベルの文言を制限する規制があり、食物繊維、ビタミンA、ビタミンCなど、がんに対する健康上の利点が確立されているもの以外の植物化学物質については言及できないようになっている。[ 31 ]
ポリフェノールなどの植物化学物質は、食事性ポリフェノールと病気の抑制または予防との間に因果関係があるという証拠がないため、ヨーロッパと米国では食品表示から特に除外されています。 [ 14 ] [ 32 ]
トマトの植物化学物質であるリコピンなどのカロテノイドについては、米国食品医薬品局は、いくつかの癌の種類に対する効果の証拠が不十分であると判断し、リコピンを含む製品のラベル表示に関する表現が制限されることになった。[ 33 ]
収穫したばかりの植物性食品に含まれる植物化学物質は、調理などの加工技術によって分解される可能性があります。[ 34 ]調理による植物化学物質の損失の主な原因は熱分解です。[ 34 ]
トマトに含まれるリコピンなどのカロテノイドの場合は逆で、調理された食品中の細胞膜から遊離するため、調理後も含有量が安定するか増加する可能性がある。[ 35 ]機械的処理などの食品加工技術によっても、カロテノイドやその他の植物化学物質が食品マトリックスから遊離し、食事からの摂取量が増加する可能性がある。[ 34 ] [ 36 ]
場合によっては、植物毒素や抗栄養素を除去するために食品の加工が必要になります。たとえば、キャッサバを主食とする社会では、未加工のキャッサバに含まれるシアン配糖体による病気を避けるために、加工（浸漬、調理、発酵）を含む伝統的な慣習があります。[ 37 ]
クローディアスの妻が使用した毒物。
ウィキメディア・コモンズにある植物化学物質関連のメディア