2017 Fiscal Year Research-status Report
紅茶ポリフェノール生成におけるカテキン類の立体選択的二量化機構の解明
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16K07741
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
松尾 洋介 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (10432981)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 紅茶 / カテキン / ポリフェノール / 酸化的二量化 / テアフラビン / テアシネンシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の成果を基に、紅茶製造過程で起こる茶カテキン類の酸化的二量化反応についてさらなる反応機構の解明を進めた。
水中でピロガロール型カテキンとカテコール型カテキンが酵素酸化を受けると、ビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体が生成後、水の付加等を経て最終的にベンゾトロポロン環を持つ紅茶色素テアフラビン類が生成する。前年度に開発した非プロトン性溶媒中におけるテアフラビン合成法を利用し、ビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体が生成した時点でEtOHを加えることによって、B環由来部分に不斉を残した2種のEtOH付加体がほぼ同量ずつ得られた。さらに、2種のEtOH付加体のビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体はいずれもA環同士でスタッキング構造を取らないことがDFT計算によって明らかとなった。以上の結果から、前年度に明らかにしたピロガロール型カテキンの二量化ではA環同士でスタッキングすることによって立体選択的に二量化が進行するのに対し、テアフラビン類の生成ではA環同士でスタッキング構造を取らず、非立体選択的に生成すると考えられた。
テアシネンシン類はピロガロール型カテキンの酸化的二量化によってデヒドロテアシネンシン類が生成後、酸化還元不均化反応により生成するが、テアシネンシン類の酸化に関してはこれまで明らかとなっていない。4種類のテアシネンシン類について酸化反応の検討を行った結果、テアシネンシン類の酵素酸化によってピロガロール環が o-キノン体へ酸化されることが明らかとなった。さらに、アトロプ異性の違いにより異なる反応機構で酸化が進行することが明らかとなった。実際の茶葉中では、テアシネンシン類の酸化によって生成する o-キノン体がカテキン類やその他の茶成分と反応していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの研究によって、茶カテキン類の重要な二量化経路であるカテコール環およびピロガロール環の酸化的縮合反応ならびにピロガロール環の二量化反応についての立体選択性を解明することができた。さらに、紅茶主要成分であるカテキン二量体テアシネンシン類のさらなる酵素酸化機構についても明らかにすることができた。本研究計画が順調に進展したことによって、以上の成果が得られたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、茶カテキン類の重要な二量化反応の立体選択性を解明することができた。さらに、これまでの成果を基に、茶カテキン類の部分構造であるガロイル基のモデル化合物（メチルガレート）について、興味深い酸化的二量化機構を見出している。本反応機構は紅茶製造過程におけるガロイル基の酸化的縮合機構解明において重要なだけでなく、エラジタンニンの生合成機構解明へと繋がりうることから、詳細な検討を進める。この他のカテキン類の部分構造を持つシンプルなモデル化合物についても、酸化反応について検討する。
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| Causes of Carryover |
本年度に行う予定であった実験の一部を次年度に変更したため。次年度分として請求した助成金と合わせて、研究に必要な物品費として使用する。
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