樹木タンニン類のROS産生能及び消去能に着目した多機能性生理活性発現機構の解明

阐明树单宁的ROS产生和清除能力的多功能生理活性表达机制

• 批准号: 17658079
• 负责人: 近藤 隆一郎
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17658079/
• 关键词: タンニン; 樹皮; メラニン; 生理活性; 美白剤; 細胞毒性; メラニン生成抑制; プロオキシダント

樹木樹皮の有効利用を目指し、それらに多く含まれるタンニン類の多機能性生理活性発現機構について検討してきた。その結果、タンニンの構成フラバン単位のB環がピロガロール骨格の場合には、高い細胞毒性を示し、また、カテコール骨格の揚合には、メラニン生成抑制効果を示すことを見出した。その細胞毒性発現メカニズムには、タンニンの構成単位の水酸基パターンに由来する過酸化水素産生能が関与していることを明らかにした。具体的には、抽出物中にピロガロールを多く含む樹木タンニン類(.A.me(P)、4.ma(P))では、培地混合直後から過酸化水素が発生し6時間後には450μMもの高濃度の過酸化水素の発生が観察された。一方、カテコール核の多い樹木タンニン類(S.lo(P)、T.do(P))は、過酸化水素の発生量は非常に少なかった。さらに、過酸化水素の発生と、細胞毒性の関係を明らかにするために、B16メラノーマ細胞を用いて、過酸化水素の細胞毒性試験を行なった。その結果、過酸化水素のIC_<50>は242μMであり、ピガロール骨格を多く持つ樹木タンニン類の過酸化水素発生量は、B16メラノーマ細胞を死に至らしめるに十分な濃度であることが判明した。以上のことから、樹木タンニン類の細胞毒性発現メカニズムは、過酸化水素の発生が関与していることが明らかとなった。また、catalaseを同時に添加すると、B環がピロガロール骨格の樹木タンニン類においても、顕著なメラニン生成抑制効果を示したことから、メラニン生成抑制効果にB環カテコール構造が必ずしも重要な構造ではないことが判明した。また、メラニン生成抑制効果については、タンパク質吸着能及び細胞膜への吸着効果が関与することを推察し、高分子タンニン類が、細胞膜への吸着能があることを実験的に示した。メラニン生成抑制活性の作用機序の少なくとも一部に、これらのタンニンの特性が関与しているかもしれない。タンニンの多機能性生理活性発現機構には、なお多くの不明な点が残されているが、今後、更なる検討により、科学的根拠を明確にした、樹木樹皮の新たな有効利用法が開発されることを期待したい。

为了有效利用树皮，我们研究了树皮中丰富的单宁的多功能生理活性的表达机制。结果他们发现，当构成单宁的黄烷单元的B环具有连苯三酚骨架时，表现出较高的细胞毒性，而当其具有儿茶酚骨架时，则对黑色素生成具有抑制作用。研究表明，细胞毒性的表达机制涉及产生过氧化氢的能力，而过氧化氢源自单宁组成单元的羟基模式。具体而言，对于提取物中含有大量连苯三酚的树单宁（.A.me(P)、4.ma(P)），混合培养基后立即产生过氧化氢，并产生450 μM的过氧化氢6小时后观察到产生高浓度的过氧化氢。另一方面，含有许多儿茶酚核（S.lo(P)、T.do(P)）的木材单宁产生的过氧化氢非常少。此外，为了阐明过氧化氢的产生和细胞毒性之间的关系，我们使用B16黑色素瘤细胞进行了过氧化氢细胞毒性测试。结果，过氧化氢的IC_<50>为242μM，发现具有许多二三酚骨架的木单宁产生的过氧化氢的量足以杀死B16黑色素瘤细胞。由上可知，木单宁的细胞毒性机制与过氧化氢的产生有关。此外，当同时添加过氧化氢酶时，即使在B环具有连苯三酚骨架的木单宁中也显示出显着的黑色素生成抑制效果，这表明B环儿茶酚结构不一定是黑色素的重要结构事实证明，产生抑制作用。此外，我们推测黑色素产生抑制作用与蛋白质吸附能力和对细胞膜的吸附作用有关，并通过实验证明聚合物单宁对细胞膜具有吸附能力。这些单宁的特性可能涉及黑色素产生抑制活性的至少部分作用机制。尽管关于单宁的多功能生理活性的表达机制仍然存在许多未知，但进一步的研究将导致开发出具有明确科学依据的树皮新的有效用途。