なぜ天然の青はこれほど希少なのか

食品に使える色のなかで、安定した「青」は天然由来では極端に少数派です。多くの植物色素は赤・橙・黄に偏り、青を出せるアントシアニンは中性付近で退色しやすいという物性上の制約を抱えます。だからこそ、中性〜弱酸性域でも青を保持できるバタフライピー（チョウマメ、Clitoria ternatea）のターナチン類アントシアニンは、合成青色色素の代替候補として産業的な関心を集めてきました [2]。本稿では、この素材が食品・飲料・化粧品でどう使われ、規格と安全性がどこまで整理され、安定化技術がどの段階にあるかを、公開文献の範囲で機序とともに整理します。扱うのは一般的な科学であり、特定の製品や未公開の研究には立ち入りません。

食品・飲料への応用：色と機能を分けて考える

バタフライピー花の水抽出物は、ハーブティー、清涼飲料、アルコール飲料、菓子、乳・非乳飲料、ヨーグルト中のフルーツ調製品、シリアル、スナックなど幅広い食品の着色に用いられています [2]。とりわけ pH 依存の可逆変色（弱酸性〜中性で青、酸を加えると紫へ）を活かした「色変わり飲料」は、東南アジアの食文化に根ざした特徴的な用途です。

ここで重要なのは、色の機能と健康の機能を分けて扱うことです。抽出物には抗酸化性が伴うため付加価値として語られがちですが、機能性の主張はヒトでのエビデンス階層に従って控えめに記述すべきであり、着色目的での使用と健康効果の主張は別の問題です [2]。色素として優れていることは、摂取して有益であることを意味しません。本媒体では、この区別を一貫した原則として扱います。

化粧品への応用：in vitro 中心であることを明示する

化粧品分野では、天然着色と抗酸化訴求を兼ねてスキンケア・ヘアケアへの配合例が報告されています [2]。ただし化粧品文脈での有効性の根拠は in vitro・前臨床が中心であり、ヒトでの臨床的な裏付けは限定的です。美容実装の場面では、「天然・抗酸化」という言葉の強さに対して、実際の証拠の強さがどの段階にあるのかを並べて評価することが求められます。

規格の現在地：FDA 21 CFR 73.69 と 2025 年の用途拡大

色素としての位置づけは規制面で整理が進んでいます。米国 FDA はバタフライピー花抽出物を認証不要の色素添加物として 21 CFR 73.69 に収載しており、2025 年 5 月 12 日付の連邦官報（文書番号 2025-08248）で対象食品が拡大されました [1]。具体的には、すぐ食べられるシリアル、クラッカー、スナックミックス、ハードプレッツェル、プレーンポテトチップス、コーン／トルティーヤ／マルチグレインチップスなどへの GMP 準拠での使用が追加され、従来からのアルコール飲料・各種飲料・チューインガム・乳／非乳飲料・キャンディなどに上乗せされた形です [1]。

規格上、色素添加物は乾燥花の水抽出 → 限外ろ過 → 濃縮 → 低温殺菌で製造される濃青色の液体で、主発色成分はアントシアニンと明記されています。表示は「butterfly pea flower extract for color」または「vegetable juice for color」が可能です [1]。製造工程が規格に書き込まれている点は、抽出と精製の科学が規制運用の前提になっていることを示します。

安全性評価：NOAEL と曝露マージンで読む

安全性は、無毒性量（NOAEL）と想定摂取量の比（曝露マージン）で評価されています。90 日試験から NOAEL は 3,500 mg/kg/日とされ、米国の 2 歳以上 90 パーセンタイル想定摂取量（おおむね 9.3 mg/日）に対して約 500 倍の曝露マージンが見積もられ、FDA は色素用途で安全性懸念なしと結論しています [1]。

ここでも範囲の限定が重要です。これは「色素として通常使用する量」での評価であり、伝統的に種子・根を生で多量に用いる文脈や、医薬的な高用量を保証するものではありません。EU やその他法域では取り扱いが異なる場合があり、上市時には各法域の最新規格を確認する必要があります [1]。安全性の結論は、用途と量と対象法域とセットでしか意味をもちません。

安定化技術：弱点を配合系で補う

ターナチンは熱には比較的強い一方で光に弱いという非対称な安定性をもつため、実用では安定化が鍵になります [2]。研究されている主な手段は、(i) 共色素（フラボノール、有機酸、金属イオン）の併用、(ii) 噴霧乾燥・凍結乾燥・高圧処理・フォームマット乾燥によるカプセル化、(iii) pH と水分活性の制御です [2][3]。例えば高圧処理によるマイクロカプセル化では、ナノメートル域の粒径と高い封入効率が報告され、機能性食品向けのマイクロカプセル化素材としての位置づけが総説で整理されつつあります [3]。

ただし、担体・処理条件・保存性を横断して比較する定量的なレビューはまだ体系化が不十分です [3]。「安定化できる」と「どの方法がどの条件で最適か」は別の問いであり、後者は今後の整理課題として残っています。

抽出と精製の科学：規格の背後にある工程

規格に書き込まれた製造工程——乾燥花の水抽出、限外ろ過、濃縮、低温殺菌——は、それぞれが色素化学に裏打ちされています [1]。ターナチン類は配糖体でアシル基をもつため極性が高く、有機溶媒よりも水系での抽出に適します [2]。これは食品用途で残留溶媒の懸念が小さいという実務上の利点にもつながります。限外ろ過は分子量に基づいて植物由来の高分子夾雑物（多糖・タンパク質）を除き、色素画分を選択的に濃縮する工程で、最終製品の色価と再現性を左右します [1][2]。低温殺菌が選ばれるのは、ターナチンが熱に比較的強いとはいえ、高温長時間ではアシル側鎖の加水分解や発色団の分解が進むためで、ここでも分子の安定性プロファイルが工程設計を規定しています [2]。「規格の数行」は、抽出・分離・熱履歴の科学の凝縮であると読めます。

pH 応答を活かす：色を超えた機能

バタフライピー色素のもう一つの応用方向は、着色そのものではなく pH 応答性の利用です。ターナチンは pH に応じて青〜紫〜緑へ可逆的に変色するため、食品の鮮度劣化や環境変化に伴う pH 変化を色で示すインテリジェント包装・pH 指示フィルムの呈色素材として研究されています [2]。合成指示薬を使わず、可食性・生分解性のある天然分子で比色センシングを構成できる点に研究上の関心があります。

ただし実食品系での実装は容易ではありません。食品マトリクス中のタンパク質・脂質・イオン強度が呈色や応答速度に干渉し、光安定性の弱点も加わるため、フィルム基材への固定化や保護層との組み合わせが必要になります [2]。ここでも「原理として可能」と「実条件で頑健」は別の段階であり、定量的な実証はこれからの課題です [2]。色を出す用途と、色で測る用途は、必要とされる安定性の質が異なることを押さえておく必要があります。

栽培・生産と、空白としての閉鎖系・宇宙

商業原料は乾燥花で、主産地はタイ・ベトナム・スリランカなどの熱帯です。バタフライピーはマメ科の窒素固定植物で、栽培が容易で多回収穫が可能、被覆作物・緑肥・飼料としても利用されます [2][4]。抽出は水系が主流で、FDA 収載の製造プロセスと整合します。合成タール系色素への規制強化と消費者の天然志向を背景に、植物由来の安定青色源としての作付けは拡大傾向にあります [2]。

一方で、合成色素代替としての環境フットプリントや収量変動を含めたライフサイクル評価（LCA）の定量比較はまだ不足しています [2]。さらに、微小重力や閉鎖系といった非通常環境での植物生産と色素生合成の挙動は、ほぼ空白の研究領域です。スペースシードホールディングス（Space Seed Holdings）が掲げる完全資源循環型の食料・素材供給という構想の側から見ると、地上と閉鎖環境の双方で再現できる植物色素の生産科学は、検討に値する空白といえます。本稿はこの空白を中立的な研究課題として指摘するにとどめ、特定の戦略には踏み込みません。

まとめ

バタフライピーのターナチン類アントシアニンは、天然では希少な安定青色を実現し、食品・飲料・化粧品で広く用いられています [2]。米 FDA 21 CFR 73.69 と 2025 年の用途拡大、NOAEL と曝露マージンに基づく安全性評価により、色素用途での規格と安全性は整理が進んでいます [1]。光安定性の弱点はカプセル化と共色素で補われますが、定量的な横断比較や LCA、閉鎖系・宇宙での生産は今後の空白として残ります [2][3][4]。色の機能と健康の機能、用途と量と法域を分けて読むことが、この素材を誠実に扱う前提です。

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