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2017 年度 実施状況報告書

紅茶ポリフェノール生成におけるカテキン類の立体選択的二量化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07741
研究機関長崎大学

研究代表者

松尾 洋介  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (10432981)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード紅茶 / カテキン / ポリフェノール / 酸化的二量化 / テアフラビン / テアシネンシン
研究実績の概要

前年度の成果を基に、紅茶製造過程で起こる茶カテキン類の酸化的二量化反応についてさらなる反応機構の解明を進めた。
水中でピロガロール型カテキンとカテコール型カテキンが酵素酸化を受けると、ビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体が生成後、水の付加等を経て最終的にベンゾトロポロン環を持つ紅茶色素テアフラビン類が生成する。前年度に開発した非プロトン性溶媒中におけるテアフラビン合成法を利用し、ビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体が生成した時点でEtOHを加えることによって、B環由来部分に不斉を残した2種のEtOH付加体がほぼ同量ずつ得られた。さらに、2種のEtOH付加体のビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体はいずれもA環同士でスタッキング構造を取らないことがDFT計算によって明らかとなった。以上の結果から、前年度に明らかにしたピロガロール型カテキンの二量化ではA環同士でスタッキングすることによって立体選択的に二量化が進行するのに対し、テアフラビン類の生成ではA環同士でスタッキング構造を取らず、非立体選択的に生成すると考えられた。
テアシネンシン類はピロガロール型カテキンの酸化的二量化によってデヒドロテアシネンシン類が生成後、酸化還元不均化反応により生成するが、テアシネンシン類の酸化に関してはこれまで明らかとなっていない。4種類のテアシネンシン類について酸化反応の検討を行った結果、テアシネンシン類の酵素酸化によってピロガロール環が o-キノン体へ酸化されることが明らかとなった。さらに、アトロプ異性の違いにより異なる反応機構で酸化が進行することが明らかとなった。実際の茶葉中では、テアシネンシン類の酸化によって生成する o-キノン体がカテキン類やその他の茶成分と反応していると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究によって、茶カテキン類の重要な二量化経路であるカテコール環およびピロガロール環の酸化的縮合反応ならびにピロガロール環の二量化反応についての立体選択性を解明することができた。さらに、紅茶主要成分であるカテキン二量体テアシネンシン類のさらなる酵素酸化機構についても明らかにすることができた。本研究計画が順調に進展したことによって、以上の成果が得られたと考えられる。

今後の研究の推進方策

これまでの研究により、茶カテキン類の重要な二量化反応の立体選択性を解明することができた。さらに、これまでの成果を基に、茶カテキン類の部分構造であるガロイル基のモデル化合物(メチルガレート)について、興味深い酸化的二量化機構を見出している。本反応機構は紅茶製造過程におけるガロイル基の酸化的縮合機構解明において重要なだけでなく、エラジタンニンの生合成機構解明へと繋がりうることから、詳細な検討を進める。この他のカテキン類の部分構造を持つシンプルなモデル化合物についても、酸化反応について検討する。

次年度使用額が生じた理由

本年度に行う予定であった実験の一部を次年度に変更したため。次年度分として請求した助成金と合わせて、研究に必要な物品費として使用する。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nonenzymatic Biomimetic Synthesis of Black Tea Pigment Theaflavins2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Matsuo, Ryosuke Oowatashi, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 2505-2508

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588529

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Revision and Biomimetic Synthesis of Goupiolone B2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Matsuo, Ayane Yoshida, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 ページ: 11855-11859

    • DOI

      10.1002/anie.201706532

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Proanthocyanidin Oligomers of Ephedra sinica2017

    • 著者名/発表者名
      Joanna Orejola, Yosuke Matsuo, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 ページ: 1308

    • DOI

      10.3390/molecules22081308

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conjugation of Vescalagin with Glucose and Phenylpropanoid: Reactions Related to the Insolubilization of Oak Wood Ellagitannins2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Koga, Yosuke Matsuo, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 12 ページ: 1291-1294

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリフェノール酸化酵素によるテアシネンシン類の酸化機構2018

    • 著者名/発表者名
      木下遼祐、奥田慶太、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 茶カテキン類の酵素酸化におけるβ-シクロデキストリンならびにA環置換基の影響2018

    • 著者名/発表者名
      奥田慶太、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 茶カテキン類の酸化的二量化におけるA環の役割2017

    • 著者名/発表者名
      奥田慶太、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第34回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] 紅茶成分テアシネンシン類の酵素酸化反応2017

    • 著者名/発表者名
      木下遼祐、奥田慶太、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第34回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] 茶焙煎時におけるカテキンと糖類との重合反応2017

    • 著者名/発表者名
      森川仁美、宮城知佳、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
  • [学会発表] DFT計算を利用したC-配糖体型エラジタンニン類の立体配座解析2017

    • 著者名/発表者名
      若松初実、木下遼祐、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
  • [学会発表] 紅茶色素テアフラビン類の自動酸化ならびにペルオキシダーゼ酸化機構2017

    • 著者名/発表者名
      大渡遼介、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
  • [学会発表] 植物ポリフェノールの酸化的二量化機構に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松尾洋介
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 紅茶製造過程におけるカテキン類の酸化的二量化反応の立体選択性2017

    • 著者名/発表者名
      奥田慶太、大渡遼介、吉田綾音、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 紅茶色素テアフラビン類生成におけるビシクロ[3.2.1]オクタン型前駆体の立体構造2017

    • 著者名/発表者名
      大渡遼介、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
  • [学会発表] エラジタンニン生合成における還元的代謝 (2)2017

    • 著者名/発表者名
      江良真名美、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
  • [学会発表] 不安定二量体を経由したピロガロール型カテキンの酸化反応機構2017

    • 著者名/発表者名
      奥田慶太、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
  • [学会発表] DNA傷害物質 goupiolone B のラセミ化2017

    • 著者名/発表者名
      松尾洋介、吉田綾音、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会

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公開日: 2018-12-17  

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