加熱調理大根に含まれるβ-グルクロニダーゼ阻害物質の同定とその生成機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K05861
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 橋本 啓 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10237935)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: β-グルクロニダーゼ / 大根

Outline of Annual Research Achievements

腸内細菌の産生するβ-グルクロニダーゼ (β-GUD) の活性を阻害することにより、大腸がんのリスクが低下するものと期待されている。そこで、各種野菜抽出物のβ-GUD阻害活性を調べたところ、大根は加熱処理することによりβ-GUD阻害活性を示すようになることを見出した。本研究の目的は、大根の加熱処理により活性化したβ-GUD阻害物質を単離同定し、活性物質の生成条件や活性化の機構を明らかにすることにある。今年度は、加熱処理大根に含まれるβ-GUD阻害物質の単離・同定を計画した。まず試料の調製法について検討し、加熱処理については、100℃で15分間茹でることが適切であり、それ以上加熱時間を延長しても活性の上昇は認められなかった。また、抽出方法について検討した結果、70%メタノールによる抽出で安定的に活性を得られることを見出した。70％メタノール抽出物では10 mg/mLの濃度において70％のβ-GUD阻害活性が認められた。次に、Sep-pak C18を用いて分画した結果、50%アセトニトリルにより溶出される画分に濃度依存的なβ-GUD阻害活性を見出し、200μg/mLの濃度で処理すると80％以上の阻害活性が認められた。さらに分取HPLCにより活性成分の分画を進めたところ、複数の画分にβ-GUD阻害活性が認められた。もっとも強い活性を得られた画分では、精製を進めるに伴いその活性が低下してしまった。次に強い活性を認めた画分にはフェノール酸類が含まれていることが示唆されたが、活性物質の単離には至らなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、HPLCによる活性物質の精製を進めたが、活性物質の単離に至らなかった。これは、比較的構造の類似した複数の成分が活性に関与していたためとも考えられる。また、活性物質の安定性に関してもより注意を払う必要があったのかもしれないと考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、弱いながらも活性を示す成分をいくつか洗い出し、それらの構造を比較したり、あるいはそれらを組み合わせることが阻害活性に及ぼす影響を検討することで鍵となる構造を明らかにしていくことが一つの手段であると考えている。また、フェノール酸類が主成分である活性画分も得られたので、大根に含まれるフェノール酸類をモデル化合物として加熱処理がβ-GUD阻害活性に及ぼす影響を検討することで、加熱処理大根における活性成分とその生成機構を明らかにする予定である。

Causes of Carryover

β-グルクロニダーゼ阻害物質を単離し、その構造解析まで進める予定であったが、その活性が精製を進めるにつれ低下してしまい、活性物質の単離に至らなかったため、今年度中に構造解析の実験を行うことができなかったため次年度使用額が生じてしまった。今後は複数の活性物質の組み合わせを試験したり、新たにモデル化合物を用いた実験を行うことにより活性成分を明らかにすることを計画しているので、それら試験に使用する計画である。