研究課題
さまざまな健康維持効果が明らかにされている植物ポリフェノールのうち、エラジタンニン類については、植物中での生合成機構がほとんど分かっていない。特徴的な構造単位であるヘキサヒドロキシジフェノイル基（HHDP基）は2つのガロイル基が炭素炭素結合した単純な構造を持つアシル基であり、これまではガロイル基が直接カップリングしてHHDP基が形成されていると信じられてきた。ところが本研究で我々は、実際はそうではなく、ガロイル基が酸化されてキノンとなった後にカップリングして一旦デヒドロヘキサヒドロキシジフェノイル基（DHHDP基）となり、それが還元されてHHDP基が生成するという新しい生合成経路を提唱した。クマシデ、アカシデにおけるエラジタンニンの季節変化、ナンキンハゼ、ザクロ、スダジイ、ホルトノキにおける葉の成長に伴う成分変化など、植物を詳細に分析することで得られた証拠がそのことを裏付けていた。さらに、不安定なエラジタンニン前駆体の分離に成功して、それらの反応を詳細に検討することで、DHHDP基の還元が水溶液中で自発的に起こることを示し、そこでの立体選択性についても明らかにした。この反応機構は、我々が以前明らかにしている紅茶製造時における茶葉カテキンから紅茶ポリフェノール（テアシネンシン類）が生成するときと同じメカニズムと推定され、ポリフェノール酸化における普遍的反応機構である可能性が示唆された。DHHDP基が還元される際に生成していると思われる酸化生成物がまだ同定できていないことや、還元されるDHHDP基と還元されないDHHDP基がある理由、さらにこのメカニズムがすべての植物に適用できるのかどうななどの問題点があり、紅茶ポリフェノールでの反応機構と関連させながら、現在さらに研究を継続している。
1: 当初の計画以上に進展している
当初はクマシデとナンキンハゼでのエラジタンニン代謝とその成分の変化について研究を展開してその結果をもとに結論を出す計画であったが、ザクロ、ナンキンハゼ、シイなど、想定していたもの意外の植物でも我々の仮説を裏付ける結果が次々と得られており、当初の計画以上に研究は進展していると言える。エラジタンニン代謝が紅茶ポリフェノール生成機構と関連することが分かって、これらを車の両輪として研究を展開しているが、紅茶ポリフェノール生成機構についても新たな知見が得られている。
我々の提唱する新しいエラジタンニン生合成仮説を裏付ける証拠が、当初のクマシデやナンキンハゼ以外からも次々と得られた。そのような研究対象の広がりと共に、明らかにしなくてはならない問題点がすべての植物で共通していることも分かってきた。今後は逆に、研究をしやすい植物を選択してターゲットの絞込むと同時に、新しい研究手法の開拓が必要となってきている。ここでは、紅茶ポリフェノール研究のノウハウが応用可能と考えている。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
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