天然植物色素類の安定化と抗酸化関連機能のさらなる有効利用のための酵素的分子設計

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15580083
• 研究機関: 岡山県立大学
• 研究代表者: 中島 伸佳 岡山県立大学, 保健福祉学部, 講師 (10198070)
• 研究分担者: 石原 浩二 京都教育大学, 理学部, 助手 (50273537)
• キーワード: 天然植物色素 / フラボノイド / アントシアニン / アシル化色素 / 抗酸化性 / 芳香族酸 / リパーゼ / ポリフェノール

研究概要

近年、自然環境の破壊や環境汚染、生活習慣の変化や食生活の多様化により、「人類を取り巻く地球環境に関わる諸問題」が注視されるに至っている。このような状況において、天然資源の大量消費による有用な植物資源の枯渇にも伴い、天然由来の生薬成分や生理機能性物質の価値が見直されてきた。
これらの機能性物質の中で、広義の植物性(ポリ)フェノール関連化合物は、抗菌作用、抗酸化作用やラジカル消去能などを有し、さらには、免疫力の向上効果、抗ウイルス作用や制癌作用などの様々な有用生理機能を示すことから、最近では、食品添加物、化粧品、医薬品などとしても注目されている。
本研究では、植物色素類を始めとした天然由来の(ポリ)フェノール化合物の、「食品機能素材」としての使用上の安全性と有効性を拡大させること、すなわち、酵素的安定化と高機能化を通して、これらの機能性物質の薬理・生理活性を向上させ、有効に活用できる新機能性素材へと「分子設計」を行うことを主目的に、「グルコシル化とアシル化を介した酵素的機能改変」の方法を検討した。
その結果、天然植物色素を始めとしたポリフェノールグルコシド類の安定化と生理機能の高機能化を目的として、リパーゼのエステル交換反応やムラサキイモ培養細胞由来の酵素共役反応系を利用した、ポリフェノールグルコシド類の「芳香族酸エステル化(アシル化)」を可能にするための新規な酵素的方法を可能にした。
さらに、抗酸化性(ポリ)フェノール化合物等の安定化を始めとした生理機能の改変とそれらの有効利用方法のさらなる拡大を主目的に、ユーカリ培養細胞由来のUDP-グルコシルトランスフェラーゼ反応等を用いて、各種のフェノール性化合物やフラボノイド類の酵素的「グルコシル化」による構造機能改変法を確立にした。

研究成果

• [文献書誌] K.Ishihara, N.Nakajima, et al.: "Biotransformation using plant cultured cells."J.Mol.Catal. B : Enzym.. 23・2-6. 145-170 (2003)
• [文献書誌] K.Ishihara, N.Nakajima: "Structural aspects of acylated plant pigments : Stabilization of flavonoid glucosides and interpretation of their functions."J.Mol.Catal. B : Enzym.. 23・2-6. 411-417 (2003)
• [文献書誌] N.Nakajima, K.Ishihara, et al.: "Comparison of acylated plant pigments : light-resistance and radical-scavenging ability."Biosci.Biotechol.Biochem.. 67・8. 1828-1831 (2003)
• [文献書誌] H.Hamada, K.Ishihara, N.Nakajima, et al.: "One-step glucosylation of capsaicinoids by cultured cells."Plant Biotechnol.. 20・3. 253-255 (2003)