Improvement of photobleaching of Monascus pigments using novel nanoencapsulation technology

摘要

紅麹色素は、古くからアジア諸国において天然色素として食 品の着色に利用されているが、光にあたると退色するため、 商品価値を下げることが課題となっている。本研究では、ナ ノ粒子に紅麹色素を封入することで光退色を抑制できるか調 ベた。ナノ粒子の材料として、食品添加物として認可されて いるヒドロキシプロピル.セルロース（HPC)と生分解性ポリ マーのポリ乳酸•グリコール酸共重合ポリマ一（PLGA)を用 いた。HPCナノ粒子のD50は67 nm、スパン値は2.4であった のに対し、PLGAナノ粒子のD5qは155 nm、スパン値は1.2で あった。いずれの紅麹色素封入ナノ粒子においても色素原体 に比べて分散性が良くなつていた。粒子サイズでは、HPCナノ 粒子の方が小さい粒子であつたが、平均粒子径ではPLGAナノ 粒子の方が均一性を示した。色素封入体ナノ粒子の吸収スぺ クトルを測定したところ、HPCナノ粒子は原体の吸収スぺク トルと一致したのに対し、PLGAナノ粒子では350-450 nm付 近に特徴的な吸収を示した。色素封入体ナノ粒子化による光 退色の影響について調べたところ、HPCナノ粒子は色素原体 に比べてわずかに安定性が改善したのに対し、PLGAナノ粒子 では劇的な安定性の向上が観察された。以上の結果より、天 然色素の光安定化に対しては、PLGAナノ粒子による封入化が 適しているが、食品への応用を考えた場合、HPCナノ粒子の利 用が好ましく、光退色に対するさらなる改良が望まれる。%Monascus pigments have been widely used for food coloring as natural colorant in East Asian countries. However, the Monascus pigments have a problem of photobleaching which reduces commercial value of the food products. In this study, we investigated whether the Monascus pigments-encapsulated nanoparticles can reduce photobleaching. Hydroxypropyl cellulose (HPC) and poly (lactic-co-glycolic) acid (PLGA) copolymer were used as materials for preparation of nanoparticles. Both Monascus pigments-encapsulated nanoparticles prepared in the present study were obtained excellent dispersibility against water. The particle size of the HPC nanoparticles was smaller than that of the PLGA nanoparticles, whereas the particle diameter distribution of the PLGA nanoparticles was homogeneity rather than that of the HPC nanoparticles. The absorption spectrum of the HPC nanoparticles was similar to that of the original Monascus pigments, but that of the PLGA nanoparticles showed characteristic absorption spectrum at around 350-450 nm that was not observed with the Monascus pigments and the HPC nanoparticles. The photobleaching of the HPC nanoparticles was slightly improved and its half time of the color residual rate was 5 days, whereas the photobleaching of the PLGA nanoparticles was dramatically improved and its half time value was not detected. Therefore, these results suggest that PLGA nanoencapsulation is valuable to enhance photostability of the natural colorant, while the HPC nanoencapsulation might be able to apply to the food processing for coloring and adjust color tone.