博 士 （ 農 学 ） 申 有 秀 学位論文 題名
Chemical constituents produced by ITlonotltS obliqz,tus （ カ バ ノ ア ナ タ ケ の 生 産 す る 化 学 成 分 ）
学 位 論 文 内 容 の 要 旨
カノ くノアナ タケ(Inonotus obliquus;別の学名：Fuscopor凾DM面u丑ロシア名：Charga冫は Hymenochaetaceaeに 属 する 白 色腐 朽菌で ある。最 近の研 究により 、カバノ アナタ ケの抽出 成分 には、制 癌作用や 抗Hiv．1作 用など があると 指摘され ている 。しかしながら、薬効本体 につ いては、 十分に明 らかに されてい ない。
そこ で本研究 は、日 本産の天 然のカバ ノアナ タケ菌核 に含有 される化学成分および人工培 養し たカバノ アナタケ 菌が生 産する化 学成分 の単離及 びその 化学構造の検討とともにカバノ アナ タケ菌の 生長条件 を検討 すること を目的 とした。
1.天然のカバノアナタケ菌核に含有される化学成分
カバノア ナタケ 菌核を95％エタノールで抽出、濃縮頑固し、ぬーヘキサン、ローヘキサン：
酢酸工チ ル(25:1、v/v)、酢酸エチル、水和酢酸エチルとエタノールで順次分画をして、Fr3、 4、5と6から3つの既知物質(lanosterol (1)、inotodiol (2)、trametenolic acid (3))および3 つの新し いトリテ ルペン を単離し 、その 化学構造 を検討 し、これ らの新しいトリテルペンの 化学構造を3ロ，22，25―trihydroxy‑lanosta‑8‑ene (4)、3ロ．hydroxy‑8，24‑dien‑lanosta‑21，23‑
lactone (5)、21，24‑cyclopentalanosta‑3ロ，21，25‑triol‑8‑ene (6)であると決定した。これらは いず れ も ラノ ス タ ンタ イ プ のト リ テ ルペ ン で あり 、1っ は側 鎖のC‑22お よびC‑25に 水酸基 を置換し た化合物 く4）、1っはラク トン環 を有する 化合物(5)、1っはシクロペンタノール環 (6)であ った。今 回、3つの新 しく単 離された 化合物は いずれ も酸化反 応の最終産物であると 考えられ た。すな わち、lanosterol (1)はラノスタンタイプのトリテルペンの前駆体であり、
C‑22へのハイ ドロキ シレーシ ョンに よりinotodiol (2)に変換し、C‑25へのハイドレーション により3ロ，22，25−trihydroxy‑lanosta‑8‑ene (4)に変換する。また、C‑21への丿ヽイドロキシレ ーシ ョ ン によ り 生 じた ア ル コー ル が アル デ ヒ ドヘ 、 ア ル デヒ ド が カル ボ キ シル を 有 する trametenolic acid (3)へ と順次 酸化され 、C‑24へのハイドロキシレーションおよび引き続く ラクトニゼーションにより38 ‑hydroxy‑8，24‑dien‑lanosta‑21，23‑lactone (5)に変換する。ま た、アル デヒドか らC‑25の二 重結合 へのハイ ドロレー ション 、続くシ クロペンタン環形成に より21，24‑cyclopentalanosta‑3ロ，21，25‑triol‑8‑ene (6)に変換する生合成経路が推定された。
これまで の文献 上の抗癌 試験結果 を整理 すると、 ラノス タンタイ プの化合物中、水酸基の C‑22位へ の 導 入(inotodiol)は、 側 鎖 のC‑21位へ の 水 酸基 の 導入より も抗が ん効果を 増加 させる傾向がある。このことから、C‑22位に水酸基を置換している新トリテルペン、3ロ，22， 25−trihydroxy‑lanosta‑8‑ene (4)には抗癌効果が期待される。また、3ロ．hydroxy‑8，24‑dien‑
lanosta‑21，23‑lactone (5)、21，24‑cyclopentalanosta‑3ロ，21，25‑triol‑8‑ene (6)のように側鎖
中で環を形成 しているラノスタンタイプのトリテルペンはこれまで単離されていなぃ。
2.人工培養されたカバノアナタケ菌が生産する化学成分
カ バ ノ ア ナ タ ケ 菌 核 か ら 菌 糸 を 分 離 し 、MYG培 地 で20月 聞 人 工 液 体 培 養 を 行 っ た 。 カ バ ノア ナタ ケ菌 糸体を凍結乾燥し、95％エタ ノールで抽出、濃縮頑固し、n―ヘキサン、ぬー ヘキサン ：酢酸エチル(4:1、v/v)、酢酸エチル、エタノールで順 次分画をして、Fr2、3から少 量の2っのトリテルペンlanosterol (1)および3ロ，22‑dihydroxy‑lanosta‑7，9(11)，24‑triene (7) と2っのステロイドergosterol (8)およびergosterol peroxide (9)を単離、同定した。ergosterol peroxide (9)は強い抗癌効果を有する化合物であり、カバノアナタケからは初めて単離された。
この他glucositol (10)とセスキテルペン、5‑(2 ‑etene‑6 ，6 ．dimethyl‑cyclohexa)‑3‑methyl‑
pentanol (11)の 化学構造を明らかにした。このセスキテルペンは新規化 合物であると考えら れる。
3.カバノアナタケ菌の 生長およびアミノ酸の影響
カ バ ノ ア ナ タ ケ 菌の 培養 条件 と して 、温 度26℃とpH 6.0を 用い た。PDA培 地の 脱イ オン 水 の代 わり にシ ラカ ンバ 樹液 を用 い、 カバ ノ アナ タケ菌の生長 を比較した。その結果、PDA 培 地作 りに シラ カン バ樹 液を用いた 培地ではコントロールの培地より菌糸の生長が多少向上 し た 。 ま た 、15種 類 の ア ミ ノ 酸 の カ バ ノ ア ナ タケ 菌の 生長 へ の影 響をCZAPEK‑DOK BROTH の 最少 基本 栄養 培地 で調 べた 結果 、8種 類の アミ ノ酸 を添加した培地でコントロール（アミ ノ酸の無添加）より菌 糸の生長が1.5〜2.0倍まで向上した。その効果の順位は、Ile >Thrニ冫 Val> Leu＞Gly冫Ala冫Cys冫Argで あ っ た 。 特 にIleはカ バノ アナ タケ 菌の 生長 を2倍 近く 促 進さ せた 。逆 に7種 類の アミ ノ酸 を添 加し た培 地で は生長阻害効果があり、その阻害の順 位 はHis >rn:p冫Pro＞Phe冫Met> Lys冫Serであ った 。特 にHisとrlypは 菌の 強い 生長 阻害 を 示し た。 硫黄 基を 持つCysとMetは菌 糸生 長 を減 少さ せる との 報告 があ るが 、今回の研究 では阻害効果はほとん ど観察されなかった。
以 上 、 カ バ ノ ア ナ タ ケ 菌 はlanosterol (1)を 前 駆 体 と し て 生 成 し 、 菌 核 の 形 成 中 に 各 種 の 酸 化 反 応 に よ りinotodiol (2)、trametenolic acid (3)、3ロ ，22，25―trihydroxy‑lanosta‑8‑eneく4） 、 3ロ ．hydroxy‑8，24‑（hen．lanosta‐21，23．lactone（5） 、21，24．cyclopentalanosta‐3ロ，21，25 triol． 8．ene（6） な ど へ 変 換 す る こ と 、 菌 糸 の 人 工 培 養 に お い て は 、lanosterol（1） と と も に 、3ロ ，22． dihydroxy．lanOSta．7，9（11） ，24．triene（7） 、ergoSterol（8） 、ergOSterolperoXide（9） 、gluCOSitol
（10） と5． （2 ．etene．6 ，6 ． 出methy1℃yclohexa） ‐3．methyトpentan01（11） な ど を 生 産 して い るこ と な ど が 判 明 し た 。 特 に 、 カ バ ノ ア ナ タ ケ 菌 の 生 長 促 進 に は 、PDA培 地 に シ ラ カ バ 樹 液 を 用 い る こ と 、 お よ び CZAPEK． DOKBROTHの 最 少 基 本 栄 養 培 地 ヘ ア ミ ノ 酸 （ Ile） を 添 加 す る こ と が 有 効 で あ る こ と が 判 明 し た 。
3 B , 22, 25‑trihydroxy lanosta‑8‑ene (4)
3 t3‑H'/droxy‑8,24‑dien‑ 21,24‑qtclopentalanosta‑ 5‑ (2‑et ene‑6, 6‑dimet hyl lanosta‑21,23‑lactone (5) 3 B ,21,25‑triol‑8‑ene (6) cyclohexa) ‑3‑methyl‑
pentanol (11) ‑ 1203 ‑
CH20H
学 位 論 文 審 査 の 要 旨 主 査 教 授 寺 沢 実 副 査 教 授 高 橋 邦 秀 副 査 教 授 矢 島 崇 副 査 助 教 授 小 島 康 夫 副 査 講 師 玉 井 裕
学位論文題名
Chemical constituents produced by ITlOTlotz.tS obl2 勾銘銘S （カバノアナタケの生産する化学成分）
本 論 文 は 、 図54、 表13、 写 真2、 引 用 文 献54を 含 む 、5章 、143頁か らな る英 文論 文で あ り 、 別 に 参 考 論 文7編 が 添 え ら れ て い る 。
カパノアナタケ(Inonotus obliquus)は、Hymenochaetaceaeに属する白色腐朽菌である。最近 の研 究に より 、カ パノ アナ タケ の抽 出成 分に は、制癌作用や抗Hiv‑l作用などがあると指摘 さ れ て い る 。 し か し な が ら 、 薬 効 本 体 に つ い て は 、 十 分 に 明 ら か に さ れ て い な い 。 そ こで 本研 究は 、天然のカバノアナタケ菌核に含有される化学 成分およびカパノアナタケ 培養 菌糸 が生 産す る化学成分の検索、カパノアナタケの最適培養 条件を検討することを目的 とした。
1．天然のカパ ノアナタケ菌核に 含有される化学成分
カ パ ノ ア ナ タ ケ 菌 核 の95％ エ タ ノ ー ル 抽 出 物 を シ リ カ ゲ ル カ ラ ム ク 口 マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り 分 画 し 、3種 の 既 知 物 質(lanosterol (1)、inotodiol (2)、tramet・enolic acid (3))お よび3種の 新 しい ト リテ ルペ ン 、3p‑hydroxy‑8，24‑dien‑lanosta‑21，23‑lactone (4)、21，24‑cyclopentalanosta‑3p， 21，25‑triol‑8‑ene (5)、3p，22，25‑trihydroxy‑lanosta‑8‑erie (6)を 単 離し た。 こ れら 新規化合物は い ず れ も ラ ノ ス タ ン タ イ プ の ト リ テ ル ペ ン で あ り 、1つ は ラ ク ト ン 環 を 有 す る 化 合 物(4)、1 つ は シ ク 口 ペ ン タ ノ ー ル 環 を 有 す る 化 合 物(5)、1つ は 側 鎖 のC‑22お よ びC‑25に 水 酸 基 を 置 換 す る 化 合 物(6)で あ っ た 。lanosterolを 基 本 に し た 場 合 、 測 鎖 のC‑22位 へ の 水 酸 基 の 導 入(inotodiol)は 、C‑21位 へ の 水 酸 基 の 導 入 ・ 酸 化(tr．ametenolicacid） よ り も 抗 癌 効 果 を 増 加 さ せ る 傾 向 が あ る 。 こ の こ と か ら 、C‐22位 に 水 酸 基 を 置 換 し て い る 新 ト リ テ ル ベ ン 、 3p，22，25・mhydroXyl孤0sta・8―ene（6）に は抗 癌効果が期待され る。また、3p‐hydroXy＿8，24＿djen− lanosta・21，23‐lactone（4） や21，24‐cyclopen伽anoStか3p，21，25−mol．8−ene（5）のように側鎖中で環を 形成 しているラノスタン タイプのトリテル ベンはこれまで単 離されていない。
2．カ パノ ア ナタ ケ培 養 菌糸 が生 産 する 化学 成 分
MYG培 地 で 20月 間 液 体 培 養 し た 後 の カ パ ノ ア ナ タ ケ 菌 糸 体 凍 結 乾 燥 物 の 95％ エ タ ノ ー ル 抽 出 物 か ら2種 の ト リ テ ル ペ ンlanosterol (1)お よ び3p，22‑dihydroxylanosta‑7，9(11)， 24‑triene (7)と2種の ス テ口 イドergosterol (8)、ergosterol peroxide (9)、 およ びglucosit0．l（10） を 単 離 し た 。ergostcrolper0虹deは 強 い 抗 癌 効 果 を 有 す る 化 合 物 で あ り 、 カ パ ノ ア ナ タ ケ か ら は初 め て単 離さ れ た。 この 他 、新 規化 合 物で ある セ スキテルペン5．く2 ‐ctc鵬．6 ，6 ・（lin1甜ッ1ー cyc10hexa） ‐3一m甜lypent孤ol（ll） の化 学 構造 を明 ら かに した 。
3.カパ ノア ナタ ケの 生長 に及 ばす アミ ノ酸 の影 響
最少 基本 栄養 培地 での アミ ノ酸 添加 の菌 糸生長への影響を調べ た。8種類のアミノ酸添加 培 地で 、コ ント ロー ルよ りも 菌糸 の生 長が1.5〜2.0倍ま で 向上 し、 特にイソ口イシンと卜 レ オニ ンの 添加 はカ パノ アナ タケ 菌の 生長 を強く促進した。逆に7種類のアミノ酸を添加し た 培地 では 生長 阻害効果があり、特に ヒスチジンとトリプトファンは菌糸成長を強く阻害し た 。
以上 のよ うに 、カ パノ アナ タケ 菌核 から3種の 新規 化合 物を 含む6種の トリテルベンを単 離 し、 培養 菌糸 体か らはlanosterolを 含む2種の トリ テル ペン およ び2種 のステロイドおよ び1種の新規セスキテルベンを単離し、それらの構造を明らかにした。これらの内、lanosterol やinotodiolなど は抗 癌性 、抗mV性 を有 する 化合 物で あっ た。 また 、 培地 への イソ 口イ シ ン やト レオ ニン の添 加による菌糸生長促進効果を実証し、有用産物 の培養生産への可能性を 示 した 。こ れら の成 果は、カパノアナタケ菌の利用に関して重要な 基礎的資料を提供するも のであり、学会や関連業界で 高く評価されている。
よ って 審査 員 一同 は、 申有 秀が 博士 （農 学） の学 位を 受け るのに十分な資格を有するもの と 認め た。
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