フコキサンチンによる血管新生抑制と シワ抑制効果...
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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 平田 孝准教授 菅原達也
HO
O
O
HO
OH
HO
OH
HO
OHO
O
O
HO
OH
HO
OH
O
O
HO OH
•
OHO
OCOCH3HO•
HOO O
β-Carotene
α-Carotene
β-Cryptoxanthin
Canthaxanthin
Lutein
Zeaxanthin
Astaxanthin
Capsanthin
Violaxanthin
Neoxanthin
Fucoxanthin
食品に含まれるカロテノイド
アスタキサンチン フコキサンチン
注目されている海洋生物カロテノイド
HO
O
O
OCOCH3HO
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
100 200 300 400 500 600 7000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%
562 [M-18-18-60] ＋
580 [M-18-60] ＋
622 [M-18-18] ＋640 [M-18]＋
658 [M] ＋
300 400 500 nm
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 min
444 nm
MS spectrum
構造式
フコキサンチンの精製Structure
Spectrum
HPLC
m/z
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
・ガン細胞致死作用
・抗肥満作用
・抗糖尿病作用
Biosci. Biochem. Biotechnol. 63, 605, 1999J. Agric. Food Chem. 55, 8516, 2007
Food Sci. Technol. Res. 5, 243, 1999 J. Nutr. 131, 3306, 2001
Biochim. Biophys. Acta 1675, 113, 2004Cancer Lett. 220, 75, 2005
Biochem. Biophys. Res. Commun. 332, 392, 2005
J. Agric. Food Chem. 55, 7701, 2007
J. Nutr. 132, 946, 2002
0 5 10 15
450 nm
(min)
マウスにおけるフコキサンチンの吸収
経口投与1時間後
未投与
フコキサンチノール
アマロウシアキサンチンＡ
CH3COOH
NAD+
NADH
経口摂取されたフコキサンチンの代謝
Drug Metab. Dispos. 32, 205, 2004
消化管管腔内
肝臓
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
血管細胞周辺組織の分解
血管内皮細胞の増殖・遊走 血管構造形成
血管新生のプロセス血管新生のプロセス
血管内皮細胞の増殖・遊走
血管構造形成
① ② ③
血管細胞周辺組織の分解
ＨＵＶＥＣの管腔形成に対するフコキサンチンの抑制効果
0 μM
10 μM 25 μM
5 μM
ＨＵＶＥＣの管腔形成に対するフコキサンチンの抑制効果
0
20
40
60
80
100
120
0 2.5 5 10 25
Fucoxanthin (μM)
Tube length
(% o
f contr
ol)
*
*
0
20
40
60
80
100
120
0 2.5 5 10 25
Fucoxanthin (μM)
O.D
. 450 n
m (% o
f contr
ol)
ＨＵＶＥＣの増殖に対するフコキサンチンの抑制効果
*
**
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
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
0
20
40
60
80
100
120
140
0 1 2.5 5 10 25
μM
Mic
rovess
el le
ngt
h (
% o
f contr
ol) Fucoxanthin
Fucoxanthinol
***
**** **
** **** **
血管新生と血管発生
血管新生 血管発生
血管内皮前駆細胞
血管新生と血管発生
血管新生 血管発生
血管内皮前駆細胞
フコキサンチンのES細胞からの血管形成への影響
コントロール 93.8% (30/32)フコキサンチン 10μM 73.9% (34/46)フコキサンチン 20μM 43.8% (7/16)
血管形成（＋） 血管形成（－）
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
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
シワの形成
衰えた肌 若々しい肌
表皮
真皮
基底層
皮丘
皮溝
コラーゲン
エラスチン
ムコ多糖
繊維芽細胞
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
血管新生促進
血管新生抑制
VEGF↑
TSP-1↓
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
