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9.抗酸化とグネチンC

9.抗酸化とグネチンC

①酸化とは


 酸化と聞くと、一般的には紫外線や原因物質の吸収などによる影響で老化が進むという捉え方が多いかもしれません。学校で学んだことを思い出すと、鉄(Fe)と酸素(O)が結合して酸化鉄(FeOなど)に、つまりサビるということが最初に酸化という言葉を聞いた方が多いと思います。酸素と結合するので酸化すると言いますが、もう少し広い意味では酸化とは電子を失うことになります。

 FeがFe+2になってO-2と結合する際は、鉄(Fe)は電子を失うことでプラスに荷電します。逆に電子を受け取る物質は還元され、マイナスに荷電します。日常生活でわかりやすい酸化といえば、フルーツの褐変化です。フルーツをカットしてしばらくすると、茶色に変色していきますが、これはフルーツに含まれるポリフェノールなどの抗酸化成分が酸化したために起こる現象です。

酸化したりんご 9.抗酸化とグネチンC

 この酸化・還元反応は日々体内の中でも起こっています。呼吸する時に大気中の酸素を体内に取り込んで活用していますが、その一部が様々な要因で反応性の高い活性酸素になります。この活性酸素は様々な疾患の原因と考えており、炎症を誘発する原因にもなるため、歯肉炎、糖尿病性腎症、炎症性腸疾患、慢性関節リウマチ、日光皮膚炎などへに強く関与しているとされています※1。

 その他にもアルツハイマー病、動脈硬化の1種であるアテローム硬化、AGEs(Advanced glycation end products:終末糖化産物)と呼ばれる糖化タンパク質などの発生のみならず、がんも関与しているされています※1。

 生体内ではこの発生した活性酸素を除去する抗酸化防御機構を有しますが、その防御機構以上に活性酸素が存在する状態が、酸化ストレス(oxidative stress)と呼ばれるものです※2。

 抗酸化防御機構としては、例えば酸化ストレスにより活性化する転写因子Nrf2が抗酸化遺伝子を活性化させる機構があります。また、食物の中でも抗酸化作用のある成分が多数あり、ビタミンCおよびビタミンEなどのビタミン類、カカオや緑茶、オリーブなどに含まれるポリフェノールなどが代表的な成分になりますが、これらの抗酸化成分が活性酸素を除去してくれます。

 一方で酸化とは、生体にはなくてはならない現象です。例えば細胞内に存在するミトコンドリアで産生されるエネルギーATPですが、このATP産生の際に食物から得られた脂肪酸がβ酸化されて(またはグルコースがピルビン酸を経て)アセチルCoAという物質に変換されてから利用されています。

ミトコンドリアによるATP産生イメージ図 8.筋肉とバングレン

②メリンジョの抗酸化効果


 メリンジョはポリフェノールを豊富に含んでいるため、抗酸化能を有しています。DPPHラジカル消去活性を用いて抗酸化能を測定したところ、ビタミンE(α-トコフェロール)は30分後には反応してすぐに抗酸化能を失いましたが、メリンジョエキスは電子をゆっくりと放出することで5時間後でも抗酸化能を発揮しました。ビタミンEに比べてより長く抗酸化能を持続することを示しています※3。

メリンジョエキスの抗酸化グラフ 9.抗酸化とグネチンC

 またヒト試験でも抗酸化能を測定したところ、血中の抗酸化能が増加していました。健康な男女5人にグネチンC相当量で262㎎/日のメリンジョエキスを28日間摂取すると、摂取前後で有意に抗酸化能が増加し、摂取をやめると徐々に抗酸化能が低下していました※4。

 同ヒト試験では尿中の8-OHdGも測定しています。摂取後14日間のデータということもあり有意差はついていませんが減少傾向を示しており、抗酸化能が増加している可能性があります※4。
 
 別のラットを用いた試験では、コントロール群(C群)、結紮(糸で歯を縛る)により誘発させた歯周病誘発群(P群)、歯周病誘発+メリンジョエキス(P+R群)の3グループに各6匹と分けて3週間飼育、メリンジョエキスの投与量は経口投与にて10mg/kgとし、尿中の8-OHdGを分析した結果、10日後、20日後にはC群に対してP群は有意に増加しましたが、メリンジョエキスを摂取したP+R群は、C群およびP群に対して有意に減少しC群と同程度まで改善しました※5。

 8-OHdGとは、生体内の酸化ストレスマーカーのひとつです。DNAが酸化により損傷し、修復する過程で8-OHdG(8-ヒドロキシデオキシグアノシン)として尿中に排出して体外に出てくるようになります。この8-OHdGが尿中に多いと酸化ストレスが多いということになります。8-OHdGは、日本疲労学会定める抗疲労臨床評価ガイドラインにも酸化ストレスの評価方法として記載されています※6。

③メリンジョによる抗酸化遺伝子Nrf2の活性化


 酸化ストレスが歯周病のような炎症症状に影響する大きな要因と言われています※5。慢性歯周病患者に対して非外科的な処置をしたところ、血中の活性酸素代謝物は有意に低下し歯周病症状も緩和することからも※7、酸化ストレスを抑制することが歯周病などの症状緩和に影響することが考えられます。 

酸化ストレスのイメージ図 9.抗酸化とグネチンC

 メリンジョは、抗酸化遺伝子の転写因子であるNrf2を活性化させます。Nrf2はHO-1やNQO-1などの遺伝子を活性化させることで、酸化ストレスに対する耐性を上げ、抗炎症効果をもたらします。 

 上述した論文5のラットを用いた試験では、歯ぐき細胞を採取しNrf2のmRNAを分析した結果、C群に対してP群は有意に増加しましたが、メリンジョエキスを摂取したP+R群は、C群およびP群に対して有意に増加していました※5。HO-1についてはP群に対して有意差はなく増加傾向にとどまり、NQO-1については大きな変化がなかったP群に対して有意に増加しました。

④酸化ストレス低減による歯周病抑制効果


 歯周炎の組織を調べると、NOxやニトロチロシンと呼ばれる物質が顕著に増加することが知られています※5。NOはL-アルギニンが酸化して生成されますが、歯周病の進行や血管の伸縮調整に影響を与えます。NOは容易にNO2、NO3に酸化されますが、一般的にNOxとしてそれらを測定します※5。また、ニトロチロシンは活性酸素によりチロシン残基がニトロ化されて生成されます※8。

 上述した論文6にて血中NOxを分析した結果、C群に対してP群は有意に増加しましたが、メリンジョエキスを摂取したP+R群は、P群に対して有意に減少していました※5。 同様に血中ニトロチロシンを測定したところ、NOxと同様にC群に対してP群は有意に増加しましたが、メリンジョエキスを摂取したP+R群は、P群に対して有意に減少していました※5。

 活性酸素による生体内での影響は歯周病などの炎症性疾患に強く影響しますが、8.炎症とグネチンC ④メリンジョの歯周病抑制効果でも記載した通り、歯ぐきの細胞では炎症性サイトカインはメリンジョエキスの摂取により大きく改善され、歯ぐきほどではないですが血中でも似たような傾向を示しました。 

 実際に口腔内の状態も改善すること明らかになっています。歯周ポケットの悪化により歯槽骨が失われ歯がむき出しになりますが、メリンジョエキスの摂取により歯がむき出しになる部分が少なくなると改善しました※5、9。

 上述した論文5のラットを用いた試験では、歯ぐき細胞を採取しNrf2のmRNAを分析した結果、C群に対してP群は有意に増加しましたが、メリンジョエキスを摂取したP+R群は、C群およびP群に対して有意に増加していました※5。 HO-1についてはP群に対して有意差はなく増加傾向にとどまり、NQO-1については大きな変化がなかったP群に対して有意に増加しました。

メリンジョエキス摂取による歯周病抑制効果 9.抗酸化とグネチンC

⑤ホメオスタシス維持効果(皮膚と真皮の厚みキープ)


 活性酸素は皮膚の老化にも影響を与えます。SOD(Superoxide dismutase)とは生体内の活性酸素を除去する酵素で、例えば脳や心臓のマンガンSod遺伝子が働かないようにしたノックアウトマウスを用いた試験では重篤な機能障害が発生します※10。また、Sod1が欠損すると、肌の表皮(epidermis)と真皮(dermis)が萎縮し、コラーゲン生成遺伝子のCol1a1などの活性が低下し、老化を促進するp53遺伝子などの活性が増加します※11。

肌の構成イメージ図 9.抗酸化とグネチンC

 なおp53遺伝子は癌の抑制効果がある遺伝子として知られていますが、マウスを用いた試験でp53を活性化させたところ、癌の発生は抑制しましたが、老化を促進することが明らかになっています※12。

 Sod1のノックアウト(Sod1-/-)マウスを用いた試験では、通常マウスに比べてSod1-/-マウスでは皮膚、表皮、真皮の厚みが有意に薄くなりますが、メリンジョエキス(MSE)を摂取すると皮膚と真皮の厚みが通常マウス並みまで有意に回復し厚くなりました※11。

論文中の皮膚の厚み画像 9.抗酸化とグネチンC
論文中の皮膚の厚みグラフ 9.抗酸化とグネチンC

 同様にSod1-/-マウスではコラーゲン生成遺伝子のCol1a1も活性が低下しますが、メリンジョエキスの摂取で有意に増加し通常マウス並みに回復しました。p53はSod1-/-マウスで有意に増加しますが、メリンジョエキスの摂取により有意に低下し、通常マウス並みに改善しました※11。

 同試験にて血中の脂質酸化マーカーである8-イソプロスタン、骨髄細胞の活性酸素を測定したところ、通常マウスに対してSod1-/-マウスでは有意に増加しますが、メリンジョエキスの摂取により有意に低下しました※11。

論文中のコラーゲン生成遺伝子活性化グラフ 9.抗酸化とグネチンC

※1 化学と生物 37, (7), 475-481 (1999)
※2 厚生労働省 e-ヘルスネット
※3 J. Agri. Food Chem. 57, 2544-2549 (2009)
※4 Integr .Mol. Med.,doi:10.15761
※5 Free Rad. Bio. & Med. 75, 222-229 (2014)
※6 日本疲労学会
※7 J. Periodontology 80, 901–906 (2009)
※8 岡山医学会雑誌 118, 225-234 (2007)
※9 J. Periodontology 89, 586-595 (2018)
※10 Geriatrics & Gerontology International, 10, S70–S79, (2010)
※11 Oxida. Medi. & Cellular Long. ID:391075 (2015)
※12 Nature 415, 45-53, (2002)

8.炎症とグネチンC

作成日:2021年11月12日