カロテノイドの生化学的研究

Green leaf carotenoids mainly composed of lutein and β-carotene were studied regarding their its biochemical and physicochemical properties from new stand points in research. This review conains the following contents; 1) Compositions of leaf carotenoids vary by season and temperature effects this phenomenon. 2) Lutein was isolated from spinach leaves as a crystal. 3) Lutein inhibits spinach lipoxygenase activity, and the addition of a small amount of vegetable oil to feed grasses will keep their yellowish color. 4) Lutein disperses in aqueous systems, for example, protein solution, surfactant solution, dilute acetone aq. solution, to make chiral molecular aggregates. This phenomenon suggests some probabilities, for example, an electron conductor in chloroplast or a biotip for a light switch. 5) When lutein is used together with carotene, human leukemia cells differentiate more clearly than by a single addition of carotene. This means that lutein has a synergistic activity for carotene in control of cancers. 6) Behaviors of absorption of absorption and metabolism in the intestine were examined with both hens and quails as carotenoid-accumulating animals and rats as non-accumulators. The former accumulate lutein in the body, while in the latter lutein is missing after absorption. 7) β-Carotene cleavage enzyme and retinal reductase were studied in vitro regarding revised assay methods and some enzymatic properties. 8) A new method of separating palm carotene from crude palm oil was developed for the palm edible oil industry.

緑葉カロテノイドの主成分であるルテインとβ-カロテンについて生化学的及び物理化学的特性を新規な面から明らかにした。1)緑葉カロテノイド成分組成は季節によ変動し、その要因は気温であった。2)ホウレン草はからルテインを結晶として調整する方法を確立した。3)ルテインは緑葉リポキシゲナーゼ活性を阻害し、少量の植物油添加が飼料作物貯蔵時の退色を防ぐなどの応用が可能である。4)ルテインが蛋白質や界面活性剤など保護コロイド溶液中でキラルな分子集合体を形成する。この現象はクロロプラストにおける光合成の電子伝達体として機能する可能性を含む、また、光スイッチ的働きをする実用性が考えられることを示した。5)ヒト白血病細胞株の分化促進にβ-カロテンとテインの併用効果が有効であり、これは発癌抑制効果と見ることができる。6)カロテノイドの吸収・代謝機構をカロテノイド蓄積動物のニワトリ、ウズラと非蓄積動物のラットを用いて調べた結果、鳥では利テインを主とするキサントフィルが多量蓄積されるが、ラットでは多量に吸収されたルテインは代謝を受けて行方不明である。7)これに関与するβ-カロテン開裂酵素とレチナール還元酵素のin vitro活性測定法を改良して酵素化学的性質を明らかにした。8)パーム原油から、食油製造工程におけるカロテンの回収方法を開発し、マレーシア国にて実用化を進めている。