日本農芸化学会 今日の話題 希少な不飽和脂肪酸と高度不飽和脂肪族アルコールの微生物生産 皮膚菌叢の健全化を通じた健康維持への応用 化学と生物 ● 魚油などに含まれるドコサヘキサエン酸とエイコサペ 細菌 subsp. は，植 ンタエン酸，天然油脂中に希少なアラキドン酸（AA） 物油を基質として，脂肪酸と脂肪族アルコールのモノエ は優れた生理活性を保持する脂肪酸である．これらの機 ステル体（ワックス）を菌体内に蓄積する（図 1）．こ 能性脂肪酸を微生物や藻類で生産する研究が以前より盛 のワックス内の脂肪酸は，β-酸化の作用により，基質の んである．その手法は，糖などのバイオマスを基質とし 構成脂肪酸よりも炭素数が 2 または 4 個少ない脂肪酸を た培養により生産する培養法である．代表例は，京都大 含 ん で い た (1, 2)． た と え ば， オ レ イ ン 酸（9- 学の清水・小川らによって見いだされた糸状菌 が生産する AA 含有微生物油脂であり，すで -C18:1， C に続く数値は炭素数，“:”に続く数値は二重結合 数）を含む菜種油を基質としたとき，パルミトオレイン に産業化されている．培養法と区別される方法として， 酸（7- 脂肪酸などの構造を微生物で改変する微生物変換法があ C14:1）などの天然油脂中に希少な不飽和脂肪酸に変換 る．たとえば，リノール酸の二重結合の位置と幾何配置 された．同時に生産される不飽和脂肪族アルコールも希 の改変による共役リノール酸への変換，二重結合への水 少な脂質である．これらの物質は，希少であるがゆえに 酸基の導入によるヒドロキシ脂肪酸への変換など，多数 その機能性は不明であるが，筆者の最近の研究では，後 の研究が行われている．筆者も，独自に見いだした微生 述の POA の機能性を見いだした． 物変換法による希少な不飽和脂肪酸と高度不飽和脂肪族 アルコールの生産について報告した． -C16:1, 7 -POA）とミリストオレイン酸（5- 細菌 - sp. は，前記と同様にワックスを菌 体内に蓄積するが， と比べて脂肪酸の炭 図1 ■ subsp. による植物油からの希少不飽和脂 肪酸と不飽和脂肪族アルコールの生産 448 化学と生物 Vol. 54, No. 7, 2016 今日の話題 （Atopic dermatitis; AD）と密接に関係している．健常 者の皮膚の 6 -POA 含量は平均 2 µg/cm2 であり， がほぼ抑制され，健全な皮膚菌叢（スキンマイクロ バイオーム）が維持されている．しかし，AD の炎症部 では 6 -POA などの皮脂量が減少して 抑制の タグが外される．その結果，皮膚菌叢のバランスが崩 れ， s が顕著に増加して AD の炎症悪化に関与 する．6 -POA を皮膚に供給すれば良いと考えられる が，この物質は天然油脂に有効な供給源がない．そこ 日本農芸化学会 で，筆者は最近，9 -POA および 7 -POA が に 対する抗菌活性を保持すること，しかも有害菌だけに選 択的に作用する抗菌活性を利用し，皮膚菌叢を健全化さ せ，AD などの疾患の予防を目指す研究を開始した (4)． 最後に，人によって意見が異なることであるが，筆者 の考えを述べたい．現代人，特に日本人は，過度の綺麗 化学と生物 ● 好きではないだろうか．石鹸で体をゴシゴシと洗い，殺 図2 ■ sp. によるアラキドン酸含有微生物油脂 からのアラキドニルアルコールの生産 菌・除菌剤，抗菌グッズで皮膚菌叢をトコトン排除する 点線内が微生物による反応． 有害物質を遮断する機能をもつ皮脂を取り除くことであ ことは，本当に良いことだろうか．洗い過ぎることは， り，アレルギー物質や有害微生物が侵入しやすくなる． 素数を短くする活性が弱い．AA 含有微生物油脂を基質 皮膚菌叢をすべて排除した場合，ここに など としたとき，炭素数と二重結合の位置・幾何配置を変え の有害菌が入ってきたとしたら，それが顕著に増加し， ることなく，AA のカルボキシル基を水酸基に還元して 疾病を引き起こさないだろうか．もちろん，体の汚れや アラキドニルアルコールに変換した (3)（図 2） ．この反応 臭いを排除するために石鹸で体を綺麗に洗うこと，およ には ATP と NADH が必要である．化学法でも同様の反 び食中毒菌や病原菌を除去するための殺菌・除菌は必要 応は可能であるが，禁水性試薬と高引火性溶媒を用いる 不可欠である．しかし，それが過度になってはダメであ ため，工業化困難である．生成物をグリセリンの -2 位 ると考えている．適度な洗浄で皮脂量を健全な状態に保 にエーテル結合させたアラキドニルグリセロールエーテ たせ，適度で選択的な殺菌・除菌で皮膚菌叢を健全な状 ルは，エステル結合型であるアラキドニルグリセロール 態に保たせておくことが肝要であると考えている．読者 エステルよりも結合が安定である．後者のエステル型物 の皆さんのご意見はどうでしょうか． 質は，生体内でカンナビノイドレセプターに結合する機 能性脂質である．エーテル型物質も同じ活性をもち，ウ サギの眼圧を低下させる機能性が報告され，緑内障治療 薬などとして期待されている． 限定的な植物油に存在する 9- -C16:1（9 -POA）な どのモノエン酸（二重結合が 1 個の脂肪酸）は，目立っ た機能性がない物質として注目されてこなかった．しか し，2008 年に 9 -POA の脂肪肝抑制作用が報告されたこ 1) T. Nagao, Y. Watanabe, K. Hiraoka, N. Kishimoto, T. Fujita & Y. Shimada: , 86, 1189 (2009). 2) T. Nagao & Y. Shimada: , 22, 250 (2010). 3) T. Nagao, Y. Watanabe, S. Tanaka, M. Shizuma & Y. Shimada: , 89, 1663 (2012). 4) T. Nagao, S. Tanaka, A. Kurata, H. Nakano & N. Kishimoto: 106 回アメリカ油化学会講演要旨集，BIO 部門，p. 4, 2015. （永尾寿浩，大阪市立工業研究所生物・生活材料研究部） とを契機として，POA の機能性に関する研究が欧米で 盛んである．一方，ヒトの皮脂中に存在する 6- -C16:1 （6 -POA， サ ピ エ ン 酸 と も 言 う） は， に対する抗菌活性を保持し，アトピー性皮膚炎 化学と生物 Vol. 54, No. 7, 2016 449 今日の話題 プロフィール 日本農芸化学会 永尾 寿浩（Toshihiro NAGAO） ＜略歴＞1989 年大阪大学大学院工学部醗 酵工学科卒業／1991 年同大学大学院工学 研究科醗酵工学専攻修士課程修了／同年大 阪市立工業研究所生物化学課研究員／2001 年大阪大学大学院工学研究科応用生物工学 専攻にて博士（工学）の学位取得／2002 年 大阪市立工業研究所生物化学課研究主任／ 2012 年大阪市立工業研究所生物・生活材 料研究部研究主任／2015 年同研究所生物・ 生活材料研究部研究室長＜研究テーマと 抱負＞応用微生物学，酵素工学（リパー ゼ），脂質工学．他人が思いつかない視点 と発想での研究を心掛けている＜所属研究 室ホームページ＞http://www.omtri.or.jp/ research/bio/lit/＜趣味＞ガーデニングで 野菜や果物を作ること．植物栽培は実験と 共通する部分が多いと感じている 化学と生物 ● Copyright © 2016 公益社団法人日本農芸化学会 DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.54.448 450 化学と生物 Vol. 54, No. 7, 2016
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