C13-ノルイソプレノイド系香気成分生合成経路の分子レベルでの解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13460047
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 渡辺 修治 静岡大学, 農学部, 教授 (90230979)
• 研究分担者: 山野 由美子 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (50208831) ; 原 正和 静岡大学, 農学部, 助手 (10293614)
• キーワード: ダマセノン / C13-ノルイソプレノイド / カロテノイド分解酵素 / バラ / 茶葉 / star fruit

研究概要

臭いの閾値が0.1ppb以下と低くバラの精油、茶、ワイン、リンゴやスターフルーツなどの果実の香気にとっては極めて重要であるダマセノン、β-イオノンなどのC-13ノルイソプレノイド化合物はC-40カロテノイド:ネオキサンチン、β-カロテンが酸化的に分解することによって生成するといわれている。しかし、この反応を触媒する鍵酵素,C-13ノルイソプレノイド香気成分に至る各反応の分子機構もほとんど明らかになっていないのが現状である。本研究においては主として以下の3点を中心にして研究を展開した。
1.C-13ノルイソプレノイド系化合物の前駆体の同定
2.仮想前駆体および酵素基質の化学合成
3.カロテノイドからC-13ノルイソプレノイドヘの変換過程を触媒する未解明の酵素系の解明
バラの花弁からダマセノンの真の香気前駆体の単離、同定に成功し、その一部をアメリカ化学会発表し、論文として発表された。またスターフルーツ、キンモクセイ、茶葉にカロテノイドを分解する酵素の存在を確認し、その反応生成物がC13ノルイソプレノイドであることを明らかにした。これらの成果の一部も論文として発表した。これらの研究に必須な前駆体化合物の3,9-位の立体特異的合成にも成功した。また、茶飲料の滅菌過程で生成するダマセノン前駆体の化学構造も明らかにできた。以上のように、研究は当初の予定通り進捗している。

研究成果

• [文献書誌] Yumiko Yamano: "Stereocontrolled synthesis of optically active β-D-glucopyranosides of 3-hydroxy-7,8-didehydro-β-ionol"Chem.Pharm.Bull.. 48. 2017-2018 (2000)
• [文献書誌] Seung-Jin Ma: "The(3R,9R)-3-hydroxy-7,8-dihydro-b-ionol disaccharide glycoside is an aroma Precursor in tea leaves"Phytochemistry. 56. 819-825 (2001)
• [文献書誌] Peter Fleischmann: "Carotenoid cleavage enzymes in animals and plants"ACS Symposium series : Carotenoid-Derived Aroma. 802. 76-88 (2001)
• [文献書誌] Masayuki Suzuki: "Identification of β-damascenone progenitors and their biogenesis in rose flowers(Rosa damascena Mill)"ACS Symposium series : Carotenoid-Derived Aroma. 802. 89-101 (2001)
• [文献書誌] Masayuki Suzuki: "Identification of(3S,9R)-and (3S,9S)-megastigma-6,7-dien-3,5,9-triol 9-O-β-D-glucopyranosides as damascenonoe progenitors in the flowers of Rosa damascena Mill."Biosci.Biotech.Biochem.. 66. 2692-2697 (2002)
• [文献書誌] Yumiko Yamano: "Stereocontrolled synthesis of glucosidic damascenone precursors"J.Chem.Soc.Perkin I. 2002. 2833-2844 (2002)
• [文献書誌] Peter Fleischmann: "Characterization of a carotenoid cleavage enzyme from star fruit(Averrhoa carambola)"Phytochemistry. (In press).