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カテキン利用の三次元抗酸化剤高速再生サイクル設計による生理活性物質の長期酸化防止

研究課題

研究課題/領域番号 16360388
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関東北大学

研究代表者

米本 年邦  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40125688)

研究分担者 北川 尚美  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00261503)
久保 正樹  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50323069)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2006年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
キーワード生理活性物質 / 酸化防止 / 抗酸化剤 / β-カロテン / ビタミンE / ビタミンC / カテキン / 速度論モデル / 油水二相系 / β-カロチン
研究概要

本研究では、食品系における生理活性物質β-カロテンの長期酸化防止を達成するため、脂溶性ビタミンEと水溶性ビタミンCに新規な両親媒性カテキンを組み合わせることで抗酸化剤高速再生サイクルを設計することを目的とした。まず、ビタミンEとCの間で生じる反応機構解明のため、界面積既知の油水二相系でのカロテンの酸化実験を行い、初期ビタミンEやC濃度、界面積、気相体積など諸因子の影響を検討した。そして、系内にビタミンEが存在する限りカロテン酸化が抑制されること、ビタミンCがビタミンE消費を抑制あるいは促進する相反効果を有すること、特定の条件下でカロテンの酸化抑制期間が飛躍的に増大することを明らかにした。この酸化抑制期間の増大は、従来ビタミンCによるビタミンEの再生反応によるものと考えられていたが、実際にはビタミンC自身の酸化によって系内酸素が消費され低濃度となっているためであることも解明した。また、各物質自身の酸化、ビタミンEによる抗酸化、ビタミンCによるビタミンEの再生および消費、気相から水相、水相から油相への酸素の物質移動を考慮して構築した速度論モデルは、反応条件に応じてカロテン酸化が促進あるいは抑制されるという相反現象を良好に表現できた。さらに、実際の食品系はoil in waterエマルションなどの分散系であることから、実験系を形状が安定なリボソーム系へと展開させ、油水二相系で解明した反応機構に基づき、リボソーム系でのカロテン酸化を表現可能であることを明らかにした。
一方、両親媒性カテキンとカロテン間で生じる反応機構解明のため、不活性な油均相系でカロテンの酸化実験を行い、カテキンがカロテンの酸化抑制と促進の相反効果を有すること、カテキンの構造によってどちらの効果が優勢となるかが異なること、明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Oxidation Kinetics of β-Carotene in Oleic Acid Solvent with Addition of an Antioxidant,α-Tocopherol2004

    • 著者名/発表者名
      N.Shibasaki-Kitakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of American Oil Chemists' Society 81(4)

      ページ: 389-394

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 脂質溶媒と抗酸化剤が共存する実用系でのβ-カロチンの酸化速度論(Review)2004

    • 著者名/発表者名
      北川 尚美, ら
    • 雑誌名

      Foods & Food ingredients Journal of Japan 209(2)

      ページ: 121-131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidation Kinetics ofB-Carotene in Oleic Acid Solvent with Addition of anAntioxidant, a-Tocopherol2004

    • 著者名/発表者名
      N. Shibasaki-Kitakawa, et. al.
    • 雑誌名

      J. AM. Oil Chenm. Soc. 81(4)

      ページ: 389-394

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidation Kinetics ofB-Carotene in Lipid Solvent with Addition of Antioxidant(Review)(in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      N. Shibasaki-Kitakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Foods Food Ingredients J. Jpn. 209(2)

      ページ: 121-131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidation Kinetics of β-Carotene in Oleic Acid Solvent with addition of an Antioxidant,α-Tocopherol2004

    • 著者名/発表者名
      N.Shibasaki-Kitakawa et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Oil Chemists' Society 81(4)

      ページ: 389-394

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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