マメ科作物における活性酸素・ラジカルスカベンジャー機構に関する形態学的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06404006
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 須山 享三 東北大学, 農学部, 教授 (70005635)
• 研究分担者: 岩淵 せつ子 東北大学, 農学部, 助手 (50089794) ; 大久保 一良 東北大学, 農学部, 教授 (00005612)
• キーワード: 微弱発光 / 大豆 / ラジカルスカベンジャー / マメ科植物 / DDMPサポニン / XYZ系 / 活性酸素種

研究概要

植物の生体防御に関してSODなどの酵素的観点からの研究が多くなされているが、本研究の特徴である非酵素的ラジカル反応については全く皆無である。ラジカルの測定はこれまで高額なESRでのみ可能であったが、ごく最近ペルオキシドラジカルによる微弱発光の検出が可能となり、しかも蛍光増幅物質を加えることなくその物質本来の微弱発光の検出法を確認することができた。天然ラジカルスカベンジャー標準物質(没食子酸、フラボン類、アントシアン類およびカテキン類)を用いて検討した結果、本研究で発見したX(活性酸素種)、Y(触媒種)およびZ(受容種)存在下における微弱発光系は三次反応で、活性酸素種がかかわる最も基本的ルールであり、これまでその機構が不明である生体における防御、疾病、酵素反応などを解明する手掛りとなることがわかった。また、この系のYとZ成分、特にZ成分の発見は重要な知見である。大豆のDDMPサポニンとアセトアルデヒドは典型的なZ成分で、酸化促進剤であるが、抗酸化性を示すYとの組み合わせによりその抗酸化性を著しく促進する。しかもDDMP部位は2価の鉄イオンと特異的に黒褐色呈色することから、その存在部位は発芽と維管束であることを特定することができた。ハナマメとフジマメの胚軸部位からそれぞれ新規DDMPサポニンを単離して構造を決め、soyasapinin αa,lablab saponin 1と命名した。また、VIMカメラの活用により微弱発光をTLC上で直接観察することに成功し、発光特性の解析と新規識別法の開発が期待される。

研究成果

• [文献書誌] Y.Yoshiki et al.: "Saponin conjugated with 2,3-dihydro-2,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one from Dolichos lablab and the SOD-like activity." Phytochemistry. 38. 229-231 (1995)
• [文献書誌] T.Kanazawa et al.: "Protective effects of soy protein on the peroxidizability of lipoproteins in cerebrovascular deseases" J.Nutrition. 125. 639S-646S (1995)
• [文献書誌] Y.Yoshiki et al.: "Chemiluminescence of benzoic acid and cinnamic acid,and flavonoids in the presence of aldehyde and hydrogen peroxide or hydroxyl radical by Fenton reaction" Phytochemistry. 39. 225-229 (1995)
• [文献書誌] C.Tsukamoto et al.: "Factors affecting isoflavone content in soybean seeds:Changes in contents of isoflavones,saponins and composition of fatty acids at different temperatures during seed development," J.Agric.Food Chem.,. 43. 1184-1192 (1995)
• [文献書誌] Y.Yoshiki and K.Okubo: "Oxygen radical scavenging activity of DDMP(2,3-dihydro-2,5-dihydroxy-6-methly-4H-pyran-4-one)conjugated saponin in soybean seed." Biosci.Biotech.Biochem.,. 59. 1556-1557 (1995)
• [文献書誌] Y.Yoshiki et al.: "Chemiluminescence of anthocyanins in the presence of aldehyde and tert-butyl hydroperoxide" J.Biolumin.Chemilumin.10. 335-338 (1995)
• [文献書誌] J.H.Kim et al.: "Genetic studies on saponin content by Vr-Wr graphical analysis in soybean(Glycine max)" Korea Soybean Digest. 12. 74-81 (1995)
• [文献書誌] J.H.Kim et al.: "Analysis of GCA and SCA for saponin content in soybean hybrid population" Korea Soybean Digest. 12. 82-88 (1995)
• [文献書誌] K.Ohtsuki et al.: "A96-kDa glycyrrhizin-binding protein(gp96)from soybeans acts as a substrate for casein kinase II and it is highly related to lipoxygenase 3." J.Biochem.,. 118. 1145-1150 (1995)
• [文献書誌] M.Yoshikoshi et al.: "Metabolism and nonabsorption of soybean hypocotly saponins in the rat model." Acta Alimetaria. 24. 355-364 (1995)
• [文献書誌] M.Shimoyamada et al.: "Partition of siybean saponins between butanol and water" Food Sci.Technol.lnt.1. 18-21 (1995)
• [文献書誌] R.Amarowicz et al.: "Hemolytic activity of the fractions from the rapeseed ethanolic extract," Fat Sci.Technol.(印刷中). (1996)
• [文献書誌] M.Yoshikoshi et al.: "Prevention of hydrogen peroxide damage by soybean saponins to mouse fibroblast cells," Planta med.62(印刷中). (1996)
• [文献書誌] M.Yoshiki et al.: "Chemiluminescence mechanism of catechins in the presence of active oxygen" J.Biolumin.Chemilumin.(印刷中). (1996)
• [文献書誌] M.Yoshiki et al.: "Chemiluminescence of soybean saponins in the presence of active oxygen species" Plant Science. (印刷中). (1996)
• [文献書誌] 大久保一良: "種子のバイオサイエンス" 学会出版センター, 462 (1995)
• [文献書誌] 大久保一良: "植物の世界45号、ダイズ、デイコ、アズキ分担" 朝日新聞社, 2 (1995)
• [文献書誌] 大久保一良: "機能性食品の設計-活性酸素消去機能分担" 学会出版センター, 6 (1995)
• [文献書誌] 吉城由美子・大久保一良: "がん予防食品の設計、天然ラジカルスカベンジャー分担" シ-エム・シ-社, 10 (1996)
• [文献書誌] 大久保一良・吉城由美子: "医食同源-ダイズサポニンの抗酸化機能分担" 共立出版(印刷中), (1996)
• [文献書誌] S.Kudou,S.and K.Okubo: "CRC Handbook of Plant and Fungal Toxiccants:lsoflavones" CRC(印刷中), (1996)