活性酸素種によるDNA分子切断と食物由来の天然抗酸化剤によるその抑制作用  [in Japanese] The Degradation of DNA Molecules by Reactive Oxygen Species and the Protective Activity of Naturally Occurring Antioxidants Derived from Foods  [in Japanese]

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Author(s)

    • 高橋 真介 TAKAHASHI Masayoshi
    • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 National Food Research Institute (NFRI)
    • 柳内 延也 YANAI Nobuya
    • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 National Food Research Institute (NFRI)
    • 萩原 昌司 HAGIWARA Shoji
    • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 National Food Research Institute (NFRI)
    • 鍋谷 浩志 NABETANI Hiroshi
    • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 National Food Research Institute (NFRI)

Abstract

既報において生体内で産生される3種の活性酸素種(ROS)を用い,それらが示す標的蛋白質分解作用を阻止する活性として天然に存在する抗酸化剤の抗酸化活性を評価する方法が報告されている.しかしながら,もう一つの生体内産生ROSである過酸化水素については,その蛋白質分解能が低いために未評価であった.本報では,過酸化水素がDNA分子を分解することから,DNAを標的として次亜塩素酸ラジカル,水酸化ラジカルおよび過酸化亜硝酸ラジカルに過酸化水素を加えた4種のROSに対する食品由来の各種天然抗酸化剤のDNA分解抑制作用による抗酸化活性の試験を行った.DNA分子はタン蛋白質分解系と同様に,各種ROSにより濃度依存的に分解された.このDNA酸化分解作用を抑制する抗酸化剤の作用は,蛋白質分解阻止作用で観察されたと同様な活性酸素種に対する作用特異性を持つことが観察された.すなわち,次亜塩素酸ラジカルに対してはチキンエキスから得られたイミダゾールジペプチドであるアンセリン-カルノシンが,水酸化ラジカルに対してはフェルラ酸が,そして過酸化亜硝酸ラジカルに対してはビタミンCとイミダゾールジペプチドが強い抗酸化活性を示した.過酸化水素に対しては試験した抗酸化剤の中ではイミダゾールジペプチドが最も強い抗酸化作用を示した.またアンセリンはOH・ラジカルによるDNAの分解も阻止する作用を示したことから,生体内で産生される4種のROSによるDNA分解を全て抑制することが出来ることが示唆された.水酸化ラジカルと過酸化亜硝酸ラジカルに対する抗酸化作用はイミダゾールジペプチドのアンセリンによる作用であった.一方,ビタミンCは過酸化水素によるDNA分解を顕著に促進する作用を持つことが観察された.

A previous study reported an effective method to determine the inhibitory activities of naturally occurring antioxidants on the degradation of target proteins by ROS. However, determination of the important ROS, hydrogen peroxide, among four ROS types, including H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB>, ClO·, OH· and ONOO·, was earlier omitted in view of its low ability to destroy protein. In this report, H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> is employed as the fourth ROS for novel examination of the antioxidant activities of various naturally occurring substances from foods on DNA degradation. The target DNA was decomposed by each ROS type (H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB>, ClO·, OH· and ONOO·) in a dose-dependent manner, similar to that observed in the protein degradation system. The reactive potency of antioxidants was assessed as reaction-dependent specificity against ROS, resembling that observed in the inhibition of protein degradation. A mixture of anserine-carnosine, imidazole dipeptides isolated from chicken extract, displayed antioxidant activity against the ClO· radical, ferulic acid against the OH· radical, and vitamin C and the imidazole dipeptides against the ONOO· radical. Against hydrogen peroxide, the imidazole dipeptides exerted the strongest antioxidative effect examined. From this, it is indicated that the imidazole dipeptides, especially anserine, can prevent DNA degradation by all four of the ROS. On the other hand, vitamin C significantly stimulated DNA degradation by hydrogen peroxide.

Journal

  • Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi

    Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi 58(5), 208-215, 2011-05-15

    Japanese Society for Food Science and Technology

References:  31

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10028259955
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10467499
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    1341027X
  • NDL Article ID
    11067889
  • NDL Source Classification
    ZP34(科学技術--食品工学・工業)
  • NDL Call No.
    Z17-126
  • Data Source
    CJP  NDL  IR  J-STAGE 
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