当日配布資料(2.5MB)

フコキサンチンによる血管新生抑制と
シワ抑制効果
京都大学大学院農学研究科
応用生物科学専攻
教授
准教授
平田 孝
菅原達也
食品に含まれるカロテノイド
O
OH
β-Carotene
HO
Astaxanthin
O
OH
α-Carotene
O
HO
Capsanthin
HO
β-Cryptoxanthin
OH
O
O
O
HO
Violaxanthin
O
OH
Canthaxanthin
O
•
OH
HO
OH
Neoxanthin
HO
HO
•
Lutein
OH
HO
OO
Fucoxanthin
HO
Zeaxanthin
OCOCH3
注目されている海洋生物カロテノイド
フコキサンチン
アスタキサンチン
HO
O
O
HO
OCOCH3
カロテノイド精製方法
凍結乾燥したサンプルに約10倍容
のアセトンを加え、一晩抽出
カラムクロマトグラフィーにより
粗カロテノイド画分を分取
画分を濃縮後、HPLCにより精製
フコキサンチンの精製
HPLC
構造式 Structure
444 nm
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0 min
%
Spectrum
MS spectrum
100
90
622 [M-18-18] + 640 [M-18]+
80
70
580 [M-18-60] +
60
50
658 [M] +
562 [M-18-18-60] +
40
30
20
10
300
400
500
nm
0
100
200
300
400
m/z
500
600
700
これまで知られているフコキサンチンの作用
・抗酸化作用
Biosci. Biochem. Biotechnol. 63, 605, 1999
J. Agric. Food Chem. 55, 8516, 2007
・ガン細胞致死作用
Food Sci. Technol. Res. 5, 243, 1999
J. Nutr. 131, 3306, 2001
Biochim. Biophys. Acta 1675, 113, 2004
Cancer Lett. 220, 75, 2005
・抗肥満作用
Biochem. Biophys. Res. Commun. 332,
392, 2005
・抗糖尿病作用
J. Agric. Food Chem. 55, 7701, 2007
マウスにおけるフコキサンチンの吸収
フコキサンチノール
アマロウシアキサンチンA
経口投与1時間後
450 nm
未投与
0
5
10
15
(min)
J. Nutr. 132, 946, 2002
経口摂取されたフコキサンチンの代謝
消化管管腔内
肝臓
CH3COOH
NAD+
NADH
Drug Metab. Dispos. 32, 205, 2004
血管新生 (Angiogenesis)について
悪性腫瘍 糖尿病性網膜症 リウマチ様関節炎 歯周病 乾癬
アテローム性動脈硬化症 肥満 シワ などに関わる
血管新生のプロセス
血管新生のプロセス
血管細胞周辺組織の分解
血管細胞周辺血管内皮細胞の増殖・遊走
血管内皮細胞
組織の分解
の増殖・遊走
①
②
血管構造形成
血管構造形成
③
HUVECの管腔形成に対するフコキサンチン
の抑制効果
0 μM
5 μM
10 μM
25 μM
Tube length (% of control)
HUVECの管腔形成に対するフコキサンチン
の抑制効果
120
100
80
*
60
40
*
20
0
0
2.5
5
10
Fucoxanthin (μM)
25
O.D. 450 nm (% of control)
HUVECの増殖に対するフコキサンチンの
抑制効果
120
100
80
*
60
40
20
**
0
0
2.5
5
10
Fucoxanthin (μM)
25
ラット動脈片を用いた血管新生に対するフコキサンチンと
フコキサンチノールの抑制効果
Control
Fucoxanthin 25 μM
Fucoxanthinol 25 μM
ラット動脈片を用いた血管新生に対するフコキサンチンと
フコキサンチノールの抑制効果
Microvessel length (% of control)
140
Fucoxanthin
Fucoxanthinol
120
100
*
80
**
**
** **
60
** **
40
** **
20
0
0
1
2.5
5
μM
10
25
血管新生と血管発生
血管新生と血管発生
血管内皮前駆細胞
血管内皮前駆細胞
血管新生
血管新生
血管発生
血管発生
フコキサンチンのES細胞からの血管形成への影響
血管形成(+)
コントロール
フコキサンチン 10μM
フコキサンチン 20μM
血管形成(-)
93.8% (30/32)
73.9% (34/46)
43.8% (7/16)
まとめ
・フコキサンチンは濃度依存的にHUVECの管腔形成と
増殖を抑制したが、遊走には影響を与えなかった。
・フコキサンチンは濃度依存的にES細胞の血管形成を
抑制した。
・フコキサンチンとその代謝物であるフコキサンチノール
は濃度依存的にラット動脈片の血管新生を抑制した。こ
のとき、フコキサンチノールの血管新生抑制効果はフコ
キサンチンと同等以上であった。
J. Agric. Food Chem. 54, 9805, 2006
シワの形成
若々しい肌
衰えた肌
皮丘
表皮
皮溝
基底層
コラーゲン
真皮
エラスチン
繊維芽細胞
ムコ多糖
化粧品・外用薬研究者のための皮膚科学 宮地良樹 長沼雅子編著 文光堂 より
シワ形成メカニズムと血管新生抑制作用
紫外線がシワ発生の主要因
光老化
TSP-1↓
血管新生抑制
VEGF↑
血管新生促進
紫外線照射による光老化で皮膚の血管新生が亢進
皮膚構造の変化によるシワの形成
従来技術とその問題点
・合成された血管新生抑制剤では予期
しない副作用などが懸念される。
新技術の特徴・従来技術との比較
・有効成分であるフコキサンチンおよびフコキサ
ンチノールは古来より食品として摂取されてきた
海藻に含まれる天然成分の一種であることから、
より安全と考えられる。
・フコキサンチノールはより低濃度で血管新生抑
制作用を示すため、より低濃度の配合で効果が
期待される。
想定される用途
・血管新生が関与する疾患を予防する
機能性食品
・血管新生が関与する疾患を治療する
医薬品、医薬部外品
・シワ予防を目的とした化粧料
想定される業界
・想定されるユーザー
食品製造メーカー
化粧品製造メーカー
医薬品製造メーカー
<参考>
スキンケアにおけるアンチエイジング商品の市場
2007年 2807億円
実用化に向けた課題
・効率的な商品開発のためには、フコキサンチ
ンをより高濃度に含有する製品が必要
・今後、シワ予防に関するin vivo試験を行い、
より詳細なデータを得る予定
企業への期待
・フコキサンチンをより高濃度に含有する製品
の開発により、とくに化粧品原料としての応用
が期待できると考えられる
・シワ形成評価の技術を持つ企業によるヒトで
の効果の評価を望む
本技術に関する知的財産権
・発明の名称
:血管新生抑制剤
・出願番号
:特開2008-1623
・出願人
:国立大学法人 京都大学
・発明者
:平田 孝、菅原達也
お問合せ先
関西TLO株式会社
土井優子
TEL 075-753-9150
FAX 075-753-9169
[email protected]