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2013 年度 実施状況報告書

紅茶及びほうじ茶の製造過程における茶葉ポリフェノール成分の化学変化機構

研究課題

研究課題/領域番号 25870532
研究種目

若手研究(B)

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, 助教 (10432981)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード紅茶 / ほうじ茶 / ポリフェノール / エピガロカテキン / テアフラビン
研究概要

紅茶の製造過程におけるカテキン類の化学変化機構を解明するために、茶葉の主要カテキンであるエピガロカテキン(EGC)の酵素酸化生成物について詳細に検討した結果、主生成物dehydrotheasinensin Cなどの既知二量体とともに新規EGC二量体が得られ、各種スペクトルデータやECDスペクトルのTDDFT計算に基づいて構造を決定した。また、アセトニトリル中におけるEGCのラジカル酸化反応では、まずo-キノン体が生成し、水を加えることによって初めて二量化が進行することが明らかとなった。このことから、EGCの酸化的二量化反応においては水の存在が重要であることが分かった。さらに、EGCは酵素酸化によって茶葉成分の一つである没食子酸と反応し、様々な新規縮合生成物を与えることを明らかにした。
エピカテキン共存下における紅茶色素テアフラビン類の酵素酸化について検討した結果、ガロイル基の有無や結合位置によって反応速度や反応生成物が異なることが分かった。さらに、テアフラビン類のベンゾトロポロン環の酸化反応には、エピカテキンのo-キノン体との電荷移動錯体形成が重要であることが反応液の長波長シフトから示唆され、このことはDFT最適化構造およびUVスペクトルのTDDFT計算から裏付けられた。
ほうじ茶の製造過程において、カテキン類の含量が減少するとともに高分子ポリフェノールが増加する。そこで、茶の主要成分テアニンやグルコース共存下においてカテキン類を焙煎処理し、生成する高分子ポリフェノールを分離して13C-NMRスペクトルをほうじ茶高分子ポリフェノールと比較した。その結果、還元糖とカテキン類のA環6,8位との縮合反応がほうじ茶高分子ポリフェノールの生成に大きく寄与していることが分かった。
以上の結果は、紅茶及びほうじ茶の製造過程におけるポリフェノール成分の化学変化機構を解明する上で重要な知見である。

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

紅茶の製造過程におけるカテキン類の化学変化については、酵素酸化によるエピガロカテキンの新酸化生成物や没食子酸との新縮合生成物を得るとともに、各種スペクトルデータやECDスペクトル・NMRケミカルシフトのDFT計算により立体構造を決定した。さらに紅茶色素テアフラビン類の酵素酸化反応について、ガロイル基の有無や位置の違いにより反応性が大きく違うことを見出し、新規酸化生成物の構造を決定した。また、ほうじ茶の製造過程におけるカテキン類の化学変化については、これまで明らかとなっていなかったほうじ茶高分子ポリフェノールの生成に、グルコースなどの還元糖とカテキン類との縮合反応が大きく寄与していることを明らかにした。以上の結果から、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

これまでに明らかとなった紅茶色素テアフラビン類の酵素酸化におけるガロイル基の有無や位置の違いによる反応性の違いが生じる原因を解明するために、テアフラビン類の立体配座やエピカテキンのo-キノン体との相互作用について、DFT計算等により検討を行う。さらに、テアフラビン類の中性条件下における酸化反応についても検討する他、カテキン類とアスコルビン酸などの茶葉成分との酸化的縮合反応についても検討する。これまでの研究で得られたさまざまなカテキン酸化生成物について、抗酸化活性や酵素阻害活性など機能性の評価を行う。

次年度の研究費の使用計画

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

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Polyphenols in lahpet-so and two new catechin metabolites produced by anaerobic microbial fermentation of green tea2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shii, Chiori Asada, Yosuke Matsuo, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 68 ページ: 459-464

    • DOI

      10.1007/s11418-014-0816-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Metabolites of C-Glycosidic Ellagitannin from Japanese Oak Sapwood2014

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Omar, Yosuke Matsuo, Hajime Maeda, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 ページ: 1378-1381

    • DOI

      10.1021/ol500146a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures of enzymatic oxidation products of epigallocatechin2013

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Matsuo, Toshimi Hayashi, Yoshinori Saito, Isao Kouno, Takashi Tanaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 8952-8958

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.07.045

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリフェノール酸化酵素によるepigallocatechinとgallic acidとの酸化的縮合反応2013

    • 著者名/発表者名
      只熊郁也、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      第30回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      長崎国際大学(長崎県佐世保市)
    • 年月日
      20131207-20131208
  • [学会発表] Chemical change of tea catechins in roasting and suppression mechanism against the formation of toxic Maillard reaction products2013

    • 著者名/発表者名
      Aoi Inada, Yuji Kunihira, Yosuke Matsuo, Yoshinori Saito, Isao Kouno, Takashi Tanaka
    • 学会等名
      The 5th International Conference on O-CHA (Tea) Culture and Science
    • 発表場所
      グランシップ(静岡県静岡市)
    • 年月日
      20131106-20131108
  • [学会発表] Minor constituents of green tea and their inhibitory activity against advanced glycation end products formation2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Uchijima, Ken Shiraiwa, Yosuke Matsuo, Yoshinori Saito, Takashi Tanaka
    • 学会等名
      The 5th International Conference on O-CHA (Tea) Culture and Science
    • 発表場所
      グランシップ(静岡県静岡市)
    • 年月日
      20131106-20131108
  • [学会発表] エピガロカテキンの新規酵素酸化生成物及びラジカル酸化反応2013

    • 著者名/発表者名
      只熊郁也、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第60回年会
    • 発表場所
      北海道医療大学(北海道石狩郡)
    • 年月日
      20130907-20130908
  • [学会発表] 緑茶カテキンによるAGEs生成抑制機構2013

    • 著者名/発表者名
      稲田 葵、松尾洋介、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第60回年会
    • 発表場所
      北海道医療大学(北海道石狩郡)
    • 年月日
      20130907-20130908
  • [学会発表] 紅茶色素テアフラビンの酸化におけるエピカテキンキノンとの分子間相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      松尾洋介、内島崇裕、齋藤義紀、田中 隆
    • 学会等名
      日本生薬学会第60回年会
    • 発表場所
      北海道医療大学(北海道石狩郡)
    • 年月日
      20130907-20130908
  • [学会発表] Oxidative Conversion of Tea Polyphenols during Post-fermented Tea Production by Aerobic Microbial Fermentation2013

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Matsuo, Keisuke Sugihara, Tomoko Matsuda, Takahiro Uchijima, Yoshinori Saito, Kanji Ishimaru, Takashi Tanaka
    • 学会等名
      13th International Conference of FFC - First International Symposium of ASFFBC: Functional and Medical Foods with Bioactive Compounds: Science and Practical Application
    • 発表場所
      京都府立医科大学(京都府京都市)
    • 年月日
      20130511-20130512

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公開日: 2015-05-28  

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