脂 肪 酸 の酸化 に対 す る血 液 の触 媒 作 用
清 水 千 秋 ・福 原 忠 信
The Catalytic Action of Blood on the Oxidation of Fatty Acid.
Chiaki SHIMIZU and Tadanobu FUKUHARA
The bloods of mackerel and squid oxidize the fatty acid of linseed oil, however, the oxidizing action of the former is caused by the catalytic action of hemin pigment and lipoxidase-like enzyme and the latter is by hemocyanin (Fig. 1, 4).
As mentioned above hemin oxidizes the fatty acid of linseed oil, but it does not oxidize sorbic acid and eleostearic acid. These acids are oxidized by the oxidized substances of fatty acid of linseed oil, and the oxidized substances of sorbic acid and eleostearic acid oxidize the carotinoid pigment as those of the fatty acid of linseed oil (Fig. 2).
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6・4Fig・ 1 Effect of pH on the fatty acidi oxidation by the mackerel blood and
blood pigment (200C・, 20 min・)・
methyl ester of fatty acid of linseedi
oil : 50mg. acetone solution.
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diluted mackerel b1ood.
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bo五1ed blood(1000C.,5血in・).
medicinal hemoglobin (Wako Pure Chemical 1n. Ltd.).
reduced medicinal hemoglobin.
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reduced alkali hematin.
pyridine hemichrome.
pyridine. hemochrome.
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Fig. 2 Effect of fatty acid on the decre4se−
of crocin by the hemin (350C;, pH 6・O)・
hemin:57 pyridine solution・
methy1 ester of fatty acid.: 50/o aceton&
solution. ,
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7.5mg・ methyl .ester of fatty acid of linseed oil.
2.5mg. methyl ester of fatty acid of linseed oil and 5mg. methyl ester o f eleostearic acid.
2.5mg. methyl ester of fatty acid of linsee.d oil and 5mg・ methyl ester of sorbic acid.
2.5mg. methyl ester of fatty acid of linseed oil and 5mg. methyl ester of .
palmitic acid・,
7.5mg・ methyl ester of fatty acid pf linseed oil and no hemin.
7.5mg. methyl ester of pa1mitic acid, sorbic acid or eleostearic acid.
111
ソルビン酸メチルエステル 台糖製ソルビン酸をエステル化し5丁目セトン溶液とした.
即ち試験管にM/20燐酸緩衝液(pH6,0)1cc,適当濃度のクPtチン溶液2cc,ヘミンのピリヂン溶液0.2cc
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(h。mi且5。)1・論%酬仁油脂肪酸・テルエスチルのア々.レ鰍Q.旗を加え,各々唖麻仁油・桐油・・ツルビン酸,パルミチン酸の各メチルモステルの・5%アft・トン溶液Or 1 cc be加え35。Cで一「痒時間耳門させた 後10ccのエ〃一ル,20%酢酸鉛液0.2CCを加えて遠心分離後残存舛テンを比色定量して脂肪酸の酸化程 度をしらべたところFig.2に示すように不飽和脂肪酸でも桐油脂肪酸およびソル ビン酸の各メチルエステ ル単独のときはヘミンによる酸化作用は全然認められない.
3.・脂肪酸の自動酸化
2の実験でヘミンの触媒作用による不飽和脂肪酸の酸化程度は脂肪酸の種類によつて非常に異なることを 朗らかにしたが,2,3の脂肪酸の自動酸化についてしらべてみた.即ち内径4c卑の秤量ビンに脂肪酸メ チルエステル4 cC ig入れ蓋をせずに40。Cに貯蔵し一定時間毎に過酸化物価を測定した結果, Fig.3に示す ように桐油脂肪酸は過酸化物価の;増加は少なく膠状になった.
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Fig・ 3 Autoxidation of methyl ester of fatty acid・
peroxide value : titration value of O・1
N. Na2S,03・
solid lines : methyl ester of fatty acid of linseed oil.
chain line : methyl ester of eleQstearic acid.
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4.軟体動物の血液による脂肪酸の酸化
鉄を含まない血色素の触媒作用による脂肪酸の酸化をしらべるためにタコ(OctoPus vulgaris:LAMARCK)
及びスルメイカ(OmmastrePhes sloani Pacificus STEENSTRUP)の血液を使用した.即ち三角フラスコに 5%脂肪酸メチルエステルのアセトン溶液0.2cc, M/20燐酸緩衝液(pH 8.0)lcc,適当濃度の(クロテン
溶液2cc及び蒸溜水で2倍に薄めた血液1ccを入れ35。Cに保ち一定時間後エタノt一一・ル10cc,20%三塩化酢 酸0.4ccを加え遠心分離後上澄液を比色定量した.なお測定のときクロテンが多少沈澱に吸着されると考え
られるのでエタノール,三塩化酢酸,クPチン溶液を加えた後血液を加えて遠心分離した上澄液を対照値にし 北.測定結果はFig・4に示すように亜麻仁油脂肪酸は酸化されるがサバの血液に較べその作用が非常に弱い.
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Fig・ 4. Oxidation of fatty acid by the octopus blood (line 1) and squid blood (line 2) (350C. pH 8・O)・
methyl ester of fatty acid:10mg. ace一
tone solution. ・
chain line:methyl ester of fatty acid
of linseed oil without blo.od.
dotted line : methyl ester of palmitic acid or eleostearic acid.
solid lines : methyl ester of fatty acid
of linseed oiL112
考察並びに結論
一Fig・1に示すようにサバ血液による脂肪酸の酸化作用はpH7.0附近で最も強い.即ち酵素作用のように 最適pHが認められるが該血液を煮沸した場合には最適pHが認められなくなる.またその酸化作用は酸側 に比較しアルカリ側で強くしかも酸化が3分の2以下に減少する.このような煮沸血液と同じ傾向は薬用 hemoglobin, alkali hemati11, reduced hemoglobin及びreduced hemati11の場合にも見られる.
即ち色素中の鉄の原子価,globinの有無にかかわらずヘミン色素はアルカ リ側で酸化作用が大きい.以上 の結果から煮沸血液の酸化作用が血液中のヘミン色素によることは明白である.生の血液では7.0附近に最 適pHが認められしかもその価は肝臓中のリポキシダーゼ様酵素の最適pHと同じであることから考えて,
多分血液中にもリポキシダーゼ様酵素が存在し,これが血液色素と共に脂肪酸を酸化するものと考えられる.
なおpyridine hemichfome及びpyridine hemochromeの脂肪酸酸化作用はhemoglobin等と全く
反対に酸側で強い.この原因としてアルカリ性でpyridineの分離が考えられるが,強アルカリでもpyrid−ineを分離しないpyridine hemochrome 6)もアルカリ性で作用力が弱くなる故,アルカリによる pyridineの分離ではなくpyridineと色素の結合状態の変化によるのではないかと考えられる.
前ma 4)でも若干のべたが脂肪酸酸化に関するヘミンの触媒作用が,作用する脂肪酸によりかなり異なるよ うに考えられるので2,3種の脂肪酸にヘミンを作用させたところFig.2に示すように不飽和脂肪酸でも エvオステアリン酸及びソルビン酸の各メチルエステルが単独の時にはクロテンは全然減少しないが,こ れらの脂肪酸メチルエステルに亜麻仁油脂肪酸メチルエステルが多少混入する時はクロテンの減少率が大き い.即ちエンオステアリン酸及びソルビン酸のメチルエステルはヘミンの触媒作用では直接に酸化されない が亜麻仁油脂肪酸メチルエステル中の一CH=C:H−CH2−CH==CH一がヘミンの触媒作用で酸化されて出来 た酸化生成物がエレオステアリン酸或はソルビン酸等の不飽和脂肪酸メチルエステルを酸化し,しかもこれ らの酸化生成物が亜麻仁油脂肪酸メチルエステルの酸化生成物と同じようにクロテンを酸化するのであり,
カロチン,ビタミンA等も当然クロテン同様にこれらの酸化生成物で酸化されるものと考えられる.このよ うに不飽和度の高いエレ!オステアリン酸メチルエステルがヘミンの触媒作用で酸化されにくいので,その自 動酸化をしらべて見た結果Fig.3に示すように過酸化物価の増加は亜麻仁油脂肪酸メチルエステルに比べて 非常に少なく,次第に膠状態に変化する.即ちエレオステアリン酸メチルエステルはヘミンの触媒作用では 酸化されずむしろ重合するかまたは酸化されてもクロテンを酸化しないような酸化物を作ると考えられるが
これらについては今後の研究で明白にしたい.
なおタコ,スルメイカの血液を使用して脂肪酸酸化に対するヘミン以外の血色素の触媒作用をしらべたと ころFig.4に示すように亜麻仁油脂肪酸メチルエステルは多少酸化されるが他の脂肪酸は酸化されない.
またpH:の影響をしらべた結果hemoglobinと同じよ.うにアルカリ側で脂肪酸酸化作用強く・,サバ血液の ようにリポキシダ収着様酵素の存在は認められない.即ちタコ血液による脂肪酸の酸化は主に含有されてい るhempcyaninの触媒作用によるものでありその作用はhemoglobinと同じであるがサバ血液に較べ酸 化ヵは非常に弱い.なおスルメイカの血液を使用したときもタコの血液と同じであるが脂肪酸酸化作用がタ
コ庫液より弱い.これは血液中のhemocyaninの量が少ないためと考えられる.
本実験を行うに当り試料入手に御国卑下さつた本学部飯塚昭二氏に深謝する.なお研究費の一部は財部省 科学研究費から支弁したので併せて謝意を表する.
文
献
DH・SUE肌MANN:Helv。 Chim. Acta.,25,521(1942)
2) E HAu・Rowxz, [P・ ScEiwERm, M・ YENso,N : .1・ Biol・ Chem・, 140, 601 (1942)
3) A・ L・ TAppEL, Y・ T. LEw:Fooa Technology, 10, no. 5, abstract 20 (1956)
4)清水,福原:日水誌,23,115(1957)
5)油揚:農化,25,485(1952)
6)標準生化学実験法:文光堂:,東京,118(1953)