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本研究では、一重項酸素発生系として光増感法を用いて、非水溶媒系における抗酸化剤の一重項酸素消去能評価法を確立することを目的とする。具体的には、溶媒にDMF(CDCl3を含む)を用い、光増感剤にはリボフラビン(Rf)、一重項酸素捕捉剤にはDRD156を用いて、一重項酸素に対するラジカル化剤(DRD156)および抗酸化剤の競争反応を利用して、消去能を評価する.
【材料】DRD156⇒#3589@材料;
エンドペルオキシド+DRD156+PBSのESRチャート⇒#18@プロット;を示す。ここで、横軸は磁束密度⇒#40@物理量;であり、縦軸は吸収率⇒#238@物理量;であることがわかる⇒#298@グラフ;。
【後輩】
一重項酸素(仮)⇒#515@卒論;⇒#516@卒論;。
【先輩】
岩~尚は、2008年に、それまでの研究を4種の活性酸素消去能評価法の開発と抗酸化総合評価への応用というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#527@卒論;。
戸~子は、2008年に、それまでの研究をESR法による一重項酸素消去能評価法の研究というテーマで卒業論文としてまと 古~人, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
○熱分解系
エンドペルオキシドを使用した熱分解による一重項酸素の発生系および消去能評価を行った.
○光増感系
水溶性系の光増感剤であるメチレンブルー⇒#2111@材料;による光増感法による一重項酸素の発生系と消去能評価を行った.
【グラフ】図にエンドペルオキシド+DRD156+PBSのESRチャート⇒#18@プロット;を示す。ここで、横軸は磁束密度⇒#40@物理量;であり、縦軸は吸収率⇒#238@物理量;である。この図より ○○ 測定条件 ○○ 試料名: エンドペルオキシド⇒#3590@材料;+DRD156⇒#3589@材料;+PBS⇒#3599@材料; 実験装置: XバンドESR装置であることがわかる⇒#298@グラフ;。
戸~子, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2008). |
本研究では,活性酸素の一種であるスーパーオキシドを取り上げ,超酸化カリウムを発生系とするスーパーオキシド消去能評価法1)を検討して,実試料(今回は豆類)の抗酸化能評価に応用することを目的としている。評価は,ESRスピントラップ法による競争反応理論に基づいて行う。
超酸化カリウムを用いるスーパーオキシド消去能評価法の研究を行った。また応用として,だだちゃ豆類のスーパーオキシド消去能を評価して,興味ある知見が得られた。
【材料】超酸化カリウム⇒#3022@材料;
【後輩】
スーパーオキシド(仮)⇒#520@卒論;
【先輩】
岩~尚は、2008年に、それまでの研究を4種の活性酸素消去能評価法の開発と抗酸化総合評価への応用というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#527@卒論;。
三~子は、2010年に、それまでの研究を超酸化カリウムを用いるスーパーオキシド消去能評価法の研究というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#525@卒論;。
くろは、2003年に、それまでの研究を活性酸素消去能評価法の標準化(スーパーオキシドについて)とい 柳~貴, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
AIBN 由来過酸化ラジカルに対する抗酸化剤の消去能評価法の研究
近年では、食品に含まれる抗酸化物質の摂取による疾患予防や健康維持、含まれる抗酸化物質の種類の探索が進められている。食品の持つ機能として、栄養機能および嗜好性と関連した感覚機能、そして近年新しい視点からのアプローチとして生体調節機能がある。その一つに抗酸化能がある。現在までさまざまな抗酸化能評価法が提案されているが、活性酸素種それぞれに対する抗酸化能評価法は確立されておらず、抗酸化物質がどの活性酸素種を消去したかを知る事が重要であり、そのためにはそれぞれの活性酸素種に対する消去作用を個別に調べる方法が不可欠である。
AIBN⇒#842@化学種;をDMSO⇒#2722@化学種;に溶解したとき,Trolox⇒#1889@化学種;およびビタミンE⇒#2092@材料;について,消去活性(I0/I-1)を調べたところ,濃度に対して,消去速度は,比例する関係が得られた.
【関連文献】
Sueishiらは,AIBN由来DMPOアダクトは,DMPO-OOR・である可能性が高いと述べている⇒#2001@出版物;.
若~徹, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2012). |
アゾ化合物を用いる過酸化ラジカル消去能評価法の研究
水溶液でのAIBNの熱分解より発生させたROO・のDMPOアダクト⇒#1864@ノート;
DMSO溶液でAIBNの熱分解より発生させたROO・のDMPOアダクト⇒#1865@ノート;
DMSO溶液でAIBNの光分解より発生させたROO・のDMPOアダクト⇒#1866@ノート;
AIBN由来の発生したDMPOアダクトのまとめ⇒#1867@ノート;
AIBN由来のラジカルのg値と超微細結合定数⇒#13@表;
AIBN+DM-β-CD+H2O+DMPO+O2+熱(80℃)⇒#1066@グラフ;
【表】
量子計算によるAIBN由来生成ラジカルのDMPOアダクトの超微細結合定数⇒#16@表; さいな, 山形大学 修士論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
最近、病気の原因や体に悪影響を与える物質として、活性酸素が注目されている。一方、身の回りの植物や食品はこの活性酸素を消去する抗酸化能力を持っている。この抗酸化能力が、植物や食品がどれくらい持っているのかを、スピントラップESR法で調べてみることができる。本研究の目的は、昔から様々な健康効果があると言われ、西洋、東洋問わず広く親しまれている飲料(お茶、紅茶、カフェインなど⇒#2420@化学;)に注目してどんな条件で飲料がヒドロキシルラジカル⇒#1619@化学;に対して高い抗酸化能力を示すのかを調べる。 Mirror, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
機能性食品のための総ポリフェノール量分析法とスーパーオキシド消去能評価法の開発に関する研究
【業績】
Naoki …らは、2013年にFolin-Chiocalteu colorimetric analysis using a scanner for rapid determination of total polyphenol content in many test samplesについて報告し、…と述べている⇒#18240@業績;。
【共同実験テーマ】
木~哉は、2013年に、それまでの研究を電解生成スーパーオキシドを用いるポリフェノール類の抗酸化能評価というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#520@卒論;。
やなぎさわは、2013年に、それまでの研究を電解生成スーパーオキシドを用いる抗酸化能評価法の研究というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#564@卒論;。
【関連ノート】
ラジカル競争反応の解析(トラップ剤と消去物質の反応時数が異なるとき)⇒#1961@ノート;
電解生成スーパーオキシド⇒#1973@ノート; ふじた, 山形大学 博士論文(仁科・立花・伊藤研), (2013). |
生命を支えている酸素も、活性化すると多くの生体成分と反応してその機能や構造を破壊してしまう。したがって、生命機能を維持するためには、生体内の代謝の過程で発生する過剰な活性酸素を消去することが必要不可欠である。そこで近年、食品に含まれる抗酸化物質の摂取による疾患予防や健康維持が進められている。本研究では、活性酸素の一種である過酸化ラジカル(ROO・)に着目し、ROO・消去能評価法を確立し、食品に応用する。
本研究では,溶液内に酸素が存在する条件と存在しない条件で,AIBN由来のラジカル(2-シアノ-2-プロピルラジカル⇒#930@化学種;)を発生させ,発生したラジカルがDMPOとどのように反応するかを議論している.下記のような反応が推測されている.
〇酸素がない場合
(NC(CH3)2CN)2<->2CN(CH3)2C+N2⇒#466@反応;
DMPO+CN(CH3)2C・<->DMPO-C(CN)(CH3)2⇒#497@反応;
〇酸素がある場合
(NC(CH3)2CN)2<->2CN(CH3)2C+N2⇒#466@反応;
CN(CH3)2C・+O2<- 日~介, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2007). |
【後輩】
過酸化ラジカル(仮)⇒#519@卒論;
【先輩】
日~介らは,AIBN由来のラジカル(2-シアノ-2-プロピルラジカル=R⇒#930@化学種;)が酸素反応する速度が速く,ROO・が生成する.酸素が存在する場合,DMPOは,DMPO-OOR・が発生し,酸素が存在しない場合,DMPO-R・が発生している可能性が高いこと示している.⇒#531@卒論;。
【表】
量子計算によるAIBN由来生成ラジカルのDMPOアダクトの超微細結合定数⇒#16@表; 齋~, 山形大学 卒業論文(尾形研), (2009). |
最近、水溶液系における過酸化ラジカル(ROO・)の消去能を測定するためにORAC(酸素ラジカル吸収能力)指標が作られた1)。このORAC指標はアメリカではすでに野菜やジュースに表記され始めた。ORAC指標ではROO・ラジカル発生の開始剤としてAAPHを用いているが、近年の研究2,3)ではAAPHからはROO・ラジカルではなくRO・ラジカルが発生しているということがわかった。本研究では、非水溶液系での代表的なROO・ラジカル発生開始剤であるAIBNを用いて、水溶液系でROO・ラジカルを発生させ、ESRスピントラップ法により消去能評価を行うことを第一の目的として、他に表1に示すような非水溶液系を含むROO・と水溶液系のRO・についても検討した。
【結論】
ROO・ラジカルを水溶液および非水溶液中の両方で発生させることが可能になり、それぞれ代表的な抗酸化物質の消去能を評価することができた。今後、ORAC指標の見直しが必須になるものと考えられる。
【材料】
・ヘプタキス(2‐O,6‐O‐ジメチル)‐β‐シクロデキストリン ⇒#3225@材料;
・2,2'-アゾビスイソブチロ 市~也, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
スピントラップ法による過酸化ラジカル消去能評価法の研究
生命を支えている酸素も、活性化すると多くの生体成分と反応して、その機能や構造を破壊してしまう。したがって、生命機能を維持するためには、生体内の代謝の過程で発生する過剰な活性酸素を除去することが必要不可欠である。そこで近年は、食品に含まれる抗酸化物質の摂取による疾患予防や健康維持が進められている。本研究では、活性酸素の一種である過酸化ラジカル(ROO・)に着目し、ROO・の消去能評価法を確立して、果物の果汁に応用することを目的としている。
ROO・消去能評価法のプロトコルを確立した。また応用として、身近な食品である果物類の過酸化ラジカル消去能評価ができた。
【後輩】
過酸化ラジカル(仮)⇒#519@卒論;
日~介らは,AIBN由来のラジカル(2-シアノ-2-プロピルラジカル=R⇒#930@化学種;)が酸素反応する速度が速く,ROO・が生成する.酸素が存在する場合,DMPOは,DMPO-OOR・が発生し,酸素が存在しない場合,DMPO-R・が発生している可能性が高いこと示している.⇒#531@卒論;。
船~尚, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2010). |
代表的な活性酸素には,スーパーオキシド(O2-) ,過酸化ラジカル(ROO・) ,一重項酸素(1O2) ,ヒドロキシルラジカル(・OH)の4種類が知られている.現在までO2-評価法はかなり検討されているが,他の3種類の活性酸素に関しての評価法はまだ不十分である.本研究ではO2-,ROO・,1O2,・OHの評価法を確立し,各種活性酸素消去能評価法のプロトコルを作成する.
まず初めに,各種活性酸素の安定した発生系の検討をおこなった.O2-の実験系においては電解生成法を用い支持電解質濃度・電解方法・還元電位の違いにより,発生するO2-量の変化に着目して検討をおこなった.ROO・においては開始剤としてアゾ化合物を用い,熱反応または光解離反応について検討をおこなった.熱反応においては反応温度,反応時間の検討などをおこない,光解離反応においては,反応時間や照射する光の強さの検討をおこなった.またスピントラップ剤としてDMPOとTMINOの違いについて検討をおこない,溶媒に水(PBS)・DMSO・DMFを用い,溶媒の違いによる変化があるかどうかも検討した.1O2においては発生系にエンドペルオキシド 岩~尚, 山形大学 修士論文(), (2008). |
従来、ヒドロキシルラジカル消去能評価では、Fe(Ⅱ)と過酸化水素を反応させるフェントン反応がヒドロキシルラジカル発生系に用いられている。本研究では発生系として、過酸化水素の光解離反応を利用し、ESRスピントラップ法によるヒドロキシルラジカル消去能評価法を検討する。
【先輩】
岩~尚は、2008年に、それまでの研究を4種の活性酸素消去能評価法の開発と抗酸化総合評価への応用というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#527@卒論;。 鈴~也, 山形大学 卒業論文(尾形・伊藤(智)研), (2011). |
【後輩】
柳~貴は、2011年に、それまでの研究を超酸化カリウムを用いるスーパーオキシド消去能評価法の研究-豆類の消去能-というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#512@卒論;。
三~子, 山形大学 修士論文(尾形・伊藤(智)研), (2010). |
地球上のほぼ全ての生命を支えている酸素も、活性化すると多くの生体成分と反応してその機能や構造を破壊してしまう。従って生命機構を維持するためには、生体内の代謝の過程で発生する過剰な活性酸素を消去する必要がある。活性酸素の消去には、酵素反応によるものと、抗酸化物質によるものがある。植物系食材には様々な抗酸化物質が含まれているが、その中で最も強力なのがアスコルビン酸⇒#2330@化学;である。本研究では、アスコルビン酸を多く含む食材を対象にしてヒドロキシルラジカル⇒#1619@化学;(・OH)と過酸化ラジカル(ROO・)の消去能を計測し、消去能が最も高い食材を探索する。
【後輩】
過酸化ラジカル(仮)⇒#519@卒論; Reina, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
ポリフェノール金属錯体のスーパーオキシド
【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義;
◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート; あびる, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002). |
【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義; あかさか, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002). |
植物はいろいろな場所でいろいろな生態系を創る.その植物に含まれる成分は私たちの生活や他の動物たちに多大な影響を与えている.近年はその成分が体内で有意的に働き,活動するということが注目されている.本研究では,活性酸素の一種である過酸化ラジカルについて注目し,桜,スギ,カエデ,サワグルミの葉を用いて植物の葉における過酸化ラジカル消去能をX-バンド ESR装置を用いて測定し評価し示す. い~も, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
植物はいろいろな場所でいろいろな生態系を創る.その植物に含まれる成分は私たちの生活や他の動物たちに多大な影響を与えている.今日,人体に悪影響を与えるものとして活性酸素があげられている.本研究では活性酸素の一種であるヒドロキシルラジカル(・OH)⇒#1619@化学;に注目し,様々な葉におけるヒドロキシルラジカル消去能についてX-バンド ESR装置を用いて測定した.そして,身近な植物の活性酸素消去能を評価し示す. な~ゆ, 山形大学 卒業論文(), (2006). |
くろ, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2003). |
すず, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2003). |
活性酸素による酸化ストレスと疾病の関係が明らかになるにつれ,抗酸化食品に注目が集まっている.これまで,種々の抗酸化能評価法が提案されているが,活性酸素種それぞれに対する抗酸化能評価法は確立されていない.本研究では,スピントラップ電子スピン共鳴(ESR)法を用いて,スーパーオキシド⇒#282@化学;および過酸化ラジカルに対する消去能評価法を確立することを目的とする.評価法の原理を図1に示す.これは競争反応を導入したスピントラップESR法であり,単独発生系からの活性酸素種に対するスピントラップ剤(DMPO⇒#2168@材料;)および抗酸化物質(試料)の反応を競争的に引き起こし,得られるDMPO-活性酸素アダクト⇒#2048@化学;⇒#467@反応;⇒#28@グラフ;のESR信号強度の比較から消去能を評価する方法である.
【後輩】中~資は、2013年に、それまでの研究を過酸化ラジカル発生系の検討と抗酸化能評価法への応用というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#519@卒論;。 範馬勇次郎, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研), (2005). |
おおぶち, 山形大学 卒業論文(), (2005). |
卒論… |