カニ殻のキチンナノファイバー、健康食品や化粧品利用で注目〜CPhI japan 国際医薬品開発展

2018年4月18日〜20日、東京ビッグサイトにて「CPhI japan 国際医薬品開発展」が開催された。同展示会セミナーから伊福 伸介氏(鳥取大学工学研究科 教授)の講演「カニ殻由来の新素材キチンナノファイバーの機能と実用化に向けた取り組み」を取り上げる。


カニの廃殻を資源利用

鳥取県は日本で一番人口が少なく、現在はわずか57万人だが、カニの水揚げ量は日本で第1位を誇り、その量は10万トン(年間)を超えるという。

これは日本で第2位の北海道の3533トンと比較しても圧倒的な量といえる。特に境港ではズワイガニがよく獲れるが、その分大量の廃殻が発生する。

ズワイガニに限らずどのようなカニでも、食品などに利用される身の部分はわずか30%で、残りの70%は廃棄処分となる。

この廃殻を資源利用することができないか、という想いが伊福氏らの研究のスタートであったという。

カニの殻はキチンという高分子でできている。これは多糖類に分類され、カニだけでなくエビやきのこの細胞壁にも含まれる豊富なバイオマス資源である。カニの殻はキチンの他にカルシウム、たんぱく質、アスタキサンチンなども含まれる。

キチンナノファイバーでジェル状の分散液に

カニの殻では、足の部分からキチンが抽出されることが多い。抽出方法としては、カニ殻からキチン以外の成分を全て取り除くとキチンだけの真っ白な殻が残る。

これを粉砕するとキチンパウダーになる。キチンパウダーやキチンフレークは、化学処理でキトサンやグルコサミンになるため、健康食品や抗菌製品などに利用できる。

しかし、キチンパウダーそのものの状態では使用されることがほとんどない。というのもキチンパウダーは水に溶けにくく、すぐに沈殿して、扱いが難しいため。

キチンやキチンパウダーには創傷治癒の効果が認められており、怪我をした動物にキチンパウダーを塗布しても明らかな治癒効果が確認できるが、やはり水に溶けないと使いづらい。

そこで、稲福氏のチームは、このキチンパウダーをさらに極限まで粉砕し、10ナノ(髪の毛の2万分の1程度)の極細繊維にした。こうしたキチンナノファイバーにすることで、水に含ませジェル状の分散液にすることに成功したという。

育毛でも優れた効果が報告

天然のキチンはカニもエビもきのこもファイバーの形で存在しているため、抽出した状態でもファイバー状で出てくる。

ではこのキチンナノファイバーはどのようなことで利用できるのか。

現在は化粧品への添加剤、食品への添加剤、フィルムなどの補強繊維、農業資源への展開、医薬品への展開などが主な用途であるという。

実際、キチンナノファイバーの生理機能に注目が集まっており、もっとも注目されているのがスキンケアで、キチンナノファイバーを添加剤として利用した化粧品を肌に塗布すると、肌の水分量が増加したりコラーゲンが増加することが確認されているという。

また、創傷治癒についてもキチンナノファイバーでも同様の効果が得られるという。

火傷した動物の皮膚や、鳥取砂丘で傷を負ったラクダなどにキチンナノファイバーが含まれた軟膏を塗布すると、していないものより明らかに傷の治りが早くなることが複数の試験などで報告されており、鳥取を中心に動物病院でもこの軟膏が利用されている。

他にもアンチエイジング効果、アトピー性皮膚炎の緩和(マウスによる試験のみ)、育毛効果などが報告されている。特に育毛効果については、医薬品扱いの「ミノキシジル」と同等かそれ以上の効果が見られ、今後の研究にも注目が集まっているという。

ダイエット効果にも注目

また、健康面ではキチンナノファイバーのダイエット効果にも注目が集まっているという。高脂肪食誘発肥満モデルマウスを使いキチンナノファイバーの抗肥満作用を検証したところ、キチンナノファイバーを添加した高脂肪食を食べたマウスは肝臓等に脂肪がつくのが抑えられたことが報告されたという。

メカニズムとしてはキトサンと同様と考えられるが、大きな違いはキトサンのような独特な味がないため、食事の風味を損なうことなくダイエットできること。

他にも、腸内フローラの改善による整腸、血中コレステロール上昇抑制、食品の風味や弾力などの強化など、キチンナノファイバーにはいくつもの生理作用があることが報告されているという。

また、キチンナノファイバーはトマトや稲といった農植物の病害抵抗性を高めるという。

キチンナノファイバーは強度が高く、熱にも強く、透明性も損なわず、プラスチックに混ぜればより強度があるなど、工業製品への応用も可能である。廃棄物を天然資源としてフル活用することで、鳥取の地域活性にも繋げたい、と伊福氏はまとめた。


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