ビタミンCの抗酸化機能と生理機能との統合的解析をめざして

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560093
• Research Institution: Niigata University of Pharmacy and Applied Life Sciences
• Principal Investigator: 倉田 忠男 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 教授 (60011920)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 恵美子 お茶の水女子大学, 生活科学部, 助教授 (80154524)
• Keywords: ビタミンC / 抗酸化機能 / 一重項酸素 / 生理機能 / 分子軌道法 / アスコルビン酸 / 電子供与過程 / プロリルヒドロキシラーゼ

Research Abstract

抗壊血病因子として知られるビタミンC、すなわちL-アスコルビン酸(L-Ascorbic Acid,以下AsAと省略)は人間に必須の微量栄養素で、コラーゲンの生合成、芳香族アミノ酸代謝・脂質代謝や免疫能・細胞増殖作用の賦活化等々の重要な生理作用に関与しているが、これらAsA分子の有する生理機能の詳細については、生理機能の発現過程におけるO_2^-の生成の有無も含めて、不明の点が多く残されている。本研究の目的は、これら不明の点を明らかにし、抗酸化機能と生理機能の統合的解析を進め、このビタミンの生体内における真の役割を解明する上で必要な基礎食品・栄養化学的データを得ることにある。前年度は、主として、AsA等の抗酸化プロセスにおける電子供与過程につき多面的な検討を試みた。すなわち、AsAとその関連物質、及びそれらの酸化型を合成し、さらに、これら一連の化合物について、半経験的分子軌道法(主にMOPAC等)、非経験的分子軌道法などにより、各分子の動的構造に関する情報〔最適化平衡構造、電子密度、生成熱、各分子軌道の形状やエネルギー等々〕を求めた後、溶媒効果等も含めた動的構造の予測を行い、その適否について各種分光学的測定データとの比較検討により評価を試みた。また、重金属イオンの共存及び非共存下におけるAsAと酸素分子(三重項及び一重項)との反応過程の追跡、反応生成物の確認を行った。これらの成果をふまえ、本年度は主に、AsA等の生理機能発現過程における電子供与機構について検討を試み、特に、モデル酵素反応系として、プロリルヒドロキシラーゼによるプロリンの水酸化反応をとりあげ、コラーゲン合成におけるAsAの役割について明らかにした。さらに、具体的な酸化ストレスとして受動喫煙をとりあげ、ODS-ラットの肺や肝臓における各種抗酸化酵素等の遺伝子発現に対する受動喫煙やビタミンC投与の影響についても調べ、ビタミンCの生理機能と抗酸化機能に関する基礎データを得た。

Research Products

• [Publications] E.Ueta, E.Suzuki, T.Kurata: "The Effect of Cigarette Smoke Exposure and Ascorbic Acid Intake on Gene Expression of Antioxidant Enzymes in the Livers and Lungs of ODS-rats"Toxicol.Sci.. 73・2. 339-347 (2003)