海藻における脂質過酸化物由来の香気成分の化学的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760134
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 赤壁 善彦 山口大学, 農学部, 助手 (20274186)
• Keywords: 中鎖アルデヒド / 海産緑藻 / 過酸化脂肪酸 / リポキシゲナーゼ / ハイドロペルオキシドリアーゼ / リラクゼーション

Research Abstract

海藻揮発成分中には、脂肪酸からリポキシゲナーゼによるハイドロパーオキサイドの生成、引き続くハイドロパーオキサイドリアーゼを介する経路で生合成される化合物が認められるが、海藻におけるこれら一連の生合成経路の解明に関する報告例は少ない。代表者はこれまでに、海藻中の脂肪酸変換様式解明の一環として、海藻から粗酵素液を調製し、脂肪酸の添加実験により、相当するハイドロパーオキサイドの確認,構造決定ならびに生成物の同定を行い、短鎖ならびに長鎖アルデヒド生合成経路に,関する有用な知見を得ている。今回、連続蒸留抽出(SDE)法により、海産緑藻ボタンアオサ(Ulva conglobata)から精油を調製し、GC-MSにより分析を行ったところ、長鎖,短鎖に加え、中鎖アルデヒドである2,4-decadienalが顕著に検出された。そこで、バッファー中でこの藻体を摩砕し、濾過することにより粗酵素液を調製し、基質としてアラキドン酸,リノール酸を添加し、変換反応を実施した。生成物の確認をRP-,NP-HPLCおよびGC-MS分析を行った結果、11位に酸素添加が選択的に起こった過酸化脂肪酸である(11R)-HPITE(>99%ee)が主に得られ、引き続く開裂反応により、2,4-decadienalが生成し、リノール酸からは得られないことが分かった。以上の結果より、中鎖アルレデヒド生合成において、相当する(11R)-ハイドロパーオキサイドを経由する機構が初めて海藻中から同定され、その特徴的な位置・立体選択性(11R)ならびに高い光学純度(>99%ee)を示すことが明らかとなった。そこで、これら研究成果をBioorgannic & Medicinal Chemistryへ投稿した。
一方、海藻精油を用いた海藻香気のヒトの脳波に及ぼす影響を精査した結果、アナアオサの香気成分がリラクゼーション効果を有する可能性が見いだされた結果を元に、アオサの香気特徴を有する長鎖アルデヒドを有機化学的に合成し、同脳波測定を試みたところ、精油と同様、α波が有為に増加する結果を得たため、Japan Journal of Taste and Smell Researchへ投稿した。

Research Products

• [Publications] Yoshihiko AKAKABE, Kenji MATSUI, Tadahiko KAJIWARA: "2,4-Decadienals are produced via (R)-11-HPITE from arachidonic acid in marine green alga Ulva conglobata"Bioorganic & Medicinal Chemistry. 11. 3607-3609 (2003)
• [Publications] Yoshihiko AKAKABE, et al.: "Responses of electroencephalogram to (8Z,11Z,14Z)-8,11,14-heptadecatrienal, a seaweed like odor, in humans"Japan Journal of Taste and Smell Research. 10. 753-756 (2003)
• [Publications] Kenji MATSUI, Satorni SASAHARA, Yoshihiko AKAKABE, et al.: "Linoleic acid 10-hydroperoxide as an intermediate during formation of 1-octen-3-ol from linoleic acid in Lentinus decadetes"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 67. 2280-2282 (2003)
• [Publications] Tadahiko KAJIWARA, Yuuko, Yoshihiko AKAKABE, et al.: "Bloinimetic conversion of (3S)-(-)-neodictyoprolenol to optically pure (1S,2R)-(-)-dictyopterene B, marine algal sex pheromone"Zeitschrift fur Naturforschung. 58c. 109-112 (2003)
• [Publications] Kangsadan BOONPRAB, Yoshihiko AKAIKAIIE, et al.: "C6-aldchyde formation by fatty acid hydroperoxide lyase in the brown alga Laminaria angustata"Zeitschrift fur NaturJorschung. 58c. 207-214 (2003)
• [Publications] Kangsadan BOONPRAB, Yoshihiko AKAIKAIIE, et al.: "Hydroperoxy-arachidonic acid mediated n-hexanal and (Z)-3- and (E)-2-nonenals formation in Laminaria angustata"Phytochemisry. 63. 669-678 (2003)