われわれはポリフェノールの生体調節作用の一 部にCARが関与していることを予想し,32種類の ポリフェノールについて培養細胞の系を用いて CARの活性化能を検討した(第5図)19)。その結 果, ヒトとマウスCARについて,
互いに類似した応答のスペクトラ ムが観察された。まずカテキン類 については,没食子酸エステル
(gallate)で比較的高いCARの活 性化能が見られた。カテキン類の 異性体の間で活性化能の違いは見 られなかった。フラボン類につい ては5,7位に水酸基を持つものが 比較的強いCARの活性化能を有 し て い た。 特 に ク リ シ ン(5,7-OH), バ イ カ レ イ ン(5,6,7-ン(5,7-OH),
ガランジン(3,5,7-OH)の活性化 能は,既知のヒトCAR活性化薬剤
CITCOより強い。このうちクリシンについては,
マウスの生体内でもCAR依存的にcyp2b10遺伝 子を誘導することを確かめている。興味深いこと に,CARは赤ワインの有効成分であるレスベラ トロール(trans - resveratrol)でも活性化されるこ とが明らかになった20)。生体内でのCARへの作用 については現在解析中であるが,脂肪肝などの代 謝異常の緩和に関与している可能性がある21,22)。 CARの活性化が解毒を通じて健康に寄与する例 第3図 CARに近縁な核内受容体の機能
核内受容体の多くはホルモンなどの生体内物質によって活性化され,酵素などの遺伝子 発現を制御することで代謝の恒常性を維持している。一方,CARやPXRは生体外の化学 物質や代謝不要物で活性化され,解毒や脂質代謝などのエネルギー代謝を制御している。
p C Ps
-S 2
第4図 解毒の三相
第一相で生体内の不要物は酸化,還元酵素により分解,あるいは抱合に向けて活性化 される。第二相では,糖,硫酸,アミノ酸などの抱合を受け,水溶性を増す。
第三相では輸送体を介して胆汁,尿などに排出される。
は知られている。Yin Zhi Huangはハーブ茶の一 種で,中国では幼児の黄疸
だん
の治療に伝統的に用い られてきた。その有効成分ジメチルスクレチンは フラボン類のA-C環(第1図)に類似しており,
CARを活性化することにより,黄疸の原因であ るビリルビンの排出を促す23)。しかし,多様な食品
由来のポリフェノール がCARを 活 性 化 し う ることを示したのは本 研究が始めてである。
食品ポリフェノールが 他のNR1ファミリー の核内受容体を活性化 する例として,PXRと PPARに関する報告が ある。PXRは柑橘類に 含まれるタンジェレチン
(4',5,6,7-OH,8-OCH3 フラボン)で活性化さ れるが,CARを活性化 したケンフェロール,
クリシン,フィセチン,
ルテオリン,モリン,
ケルセチン,ミリセチ ン で は 活 性 化 さ れ な い24,25)。従って,CAR のフラボン類に対する 活性化スペクトラムは PXRより広いと考えら れる。また,脂質の代 謝 に 関 与するPPARγ はアピゲニン,クリシン,
ケンフェロールのほか,
カテキンやカテキン没 食 子 酸 エ ス テ ル で 活 性化される26-28)。以上 より,CARは他のNR 1 ファミリーの核内受容 体と協調して食品中の ポリフェノールに応答 し,代謝に影響を及ぼ している可能性が考えられる。
6.おわりに
実際のところ,植物ポリフェノールの摂りすぎ は体に良くない。酸化されたポリフェノールは生 体分子を修飾しうるし,高い濃度のエストロゲン
SO -Catechin --Catechin gallate --Epicatechin --Epicatechin gallate --Epigallocatechin --Epigallocatechin gallate --allocatechin --allocatechin gallate -OH aeperol -OH -OH -OH -OH Chrysin -OH -OH -OH iiritigenin -OH pigenin -OH Baicalein -OH alangin -OH -OH isetin -OH teolin -OH 2-OH orin -OH ercetin -OH yricetin Crcin Ellagic acid µ trans-Resveratrol µ -Caryophyllene µ yrcene µ anthohol CITCO 2µ
SO -Catechin --Catechin gallate --Epicatechin --Epicatechin gallate --Epigallocatechin --Epigallocatechin gallate --allocatechin --allocatechin gallate -OH aeperol -OH -OH -OH -OH Chrysin -OH -OH -OH iiritigenin -OH pigenin -OH Baicalein -OH alangin -OH -OH isetin -OH teolin -OH 2-OH orin -OH ercetin -OH yricetin Crcin Ellagic acid µ trans-Resveratrol µ -Caryophyllene µ yrcene µ anthohol TCPOBOP 2n H an C R
Relative lcierase activity
o se C R B
Relative lcierase activity
2
2
第5図 ポリフェノールによるCARの活性化
各種の食品ポリフェノールを培養細胞の系に供し,ヒト(A)あるいはマウス(B)CARの活性化を 検討した。濃度を示したもの以外は10μMで処理した。#は純度85%のホップ抽出物の5μM相当。
黒丸●はコントロール(DMSO)に対して有意(p<0.05)な増加が見られたもの。
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る29,30)。植物は,動物のためではなく,自分の都
合でポリフェノールを産生しているのである。そ れに対応するように,一般に人体内に摂取された ポリフェノールは上述した解毒経路により,速や かに排出される傾向にある。例えば,緑茶500mL 分に相当する525mgのカテキン類を摂取した人 の最大血中濃度は4.4μMで,ワイン1.6L分に相当 する25mgのレスベラトロールを摂取した場合の 最大血中濃度は0.03μMである31,32)。いずれもほ ぼ一日で最低の濃度にまで排出される。カテキン の値はCARを活性化しうるが,レスベラトロール の値は活性化濃度に届かない。また,配糖化され,
腸に排出されたポリフェノールが,腸内細菌によ って脱配糖化され,再度吸収されるという現象も ある1,2)。分子標的を考慮した上でのポリフェノー ルの体内動態については,研究すべき部分が多く 残されている。現在,各種の食品機能性成分に対 する遺伝子の応答をDNAマイクロアレイにより 網羅的に解析し,データベース化することが日本 を始めとする先進国で進行中である33)。いわゆる ニュートリゲノミクスの一分野であるが,将来,
このような「機能性成分への遺伝子応答地図」を もとに食品ポリフェノール摂取の利点とマイナス 面は総体的に評価されるべきであろう。
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(独)農研機構食品総合研究所は,食品研究の専門機関として,食と健康の科学的解析,食料の安全性確保と革新 的な流通・加工技術の開発,生物機能の発掘とその利用など,食に係る幅広い研究を行っています。当研究所の全 研究員(約 100 名)がパネルを展示し,研究者が直接,研究成果を説明する研究成果展示会 2011 を開催いたし ます。
日 時:平成 23 年 11 月2日(水)9:30 〜 16:00 会 場:つくば国際会議場 多目的ホール、中ホール 〒 305-0032 茨城県つくば市竹園 2-20-3 参加費:無料
参加登録:不要
お問合せ先:食品総合研究所企画管理部連携共同推進室 TEL:029-838-7990・8017、FAX:029-838-7989