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浦上 財 団研 究報 告書Vol.10(2002)

香 辛植 物 成分 によ る喘 息抑 制作 用 に関 す る基 盤 的研究

森1.研

康 次郎(お 茶の水女子大学生活科学部助教授)「
鎮咳 ・抗 炎症」 とい う薬 理効果 が既 に知 られ て究背景 と 目的「喘息 また は気管 支喘息(asthma)」光い る。 スパ イス ・ハ ー ブの 多 くは生薬的 な使用 のの進展 機

歴史 を有 してい るものが ある ことは周知 の事実 で序 を含め た根本 的な原 因は,科 学が進 んだ現在 で

あ り,切 れ味 鋭い薬 効は示 さな く とも毎 日処方 し

さえ も十分 に解 明 され ていな い面が多 い。現 時点て も生 体 に害 を及 ぼさず,ヒ トの恒 常性 を維持 すで,喘 息 は情動 因子(精 神的 な面)が 主因で発 病る効果 を示 してい る と理解 されて きた。喘 息 またす る疾患で は ない ことが分か ってお り,ま た,家は喘息 罹患以 前の初期 症状 にお いて,許 容 量以上

族性 の遺伝 的素 因が一部 関与 してい る場 合 もあるの原因(化 学)物 質 に,長 期 間連続 して曝 され ることが分か って いる。 それ故,完 治可能 な治療 薬

ことが 発症原 因で ある とも考 え られてい る。 それや対 処法の 確立 はなか なか難 し く,気 管 支喘息 が故,常 食 してい る特定 のスパ イス やハー ブの成分

進行 して い くとその ものが重症 とな り,肺 気腫 ・に より喘息 を抑 制 し得 る可能 性 を示 す ことは,炎肺炎 ・慢性 呼吸不 全 ・心 不全 ・不整脈 な どの合 併症 傾向 に傾 きがち な現 代人 の症状 を和 らげ得 るの症 を誘 発す る危険性 が ある。残念 な ことに気管 支では ないか と考え,ひ いて は慢性疾 患の対 処療法

喘息 の不十 分な治療 によ り,日 本で は年 間約7000

として も極 めて重要 であ ると考 えられた。

人 の患者が 亡 くなって いる。 それ どころか,喘 息

そ こで本研 究で は,ス パ イスやハ ーブ な どの香に よる死亡 原因が 主要先 進国で は上位5位 以 内に

辛植物 成分 による喘息 抑制作 用に注 目 して,有 効

ラ ンク され てお り,さ らに年々増 加傾 向にあ る。

成 分の 単離及 び同定 とその作 用機構 の解明 を 目的

そ の増 加の 原因 として,化 学物質 に よる室内外 のに基盤 的な研 究を行 った。本 来,喘 息は大 き くア

環境 汚染や(日 本 にお いては)異 常な量 の花粉 な

レルギ ー性喘息(ア

どによ り,過 剰 に充 進 した炎症 やア レルギー反応,の兆候 を伴わ ない非 アレル ギー性喘 息(=感ア トピー,シ ックハウ スに悩 まされ る現 代人が老喘 息)に 分 けられ る。 また,そ れ らの抑制 を目指

トピー型 喘息)と ア レルギー
染型

若男女 の区別 な く増 加の一 途 をた どって いる こ とす研 究の ポ イ ン トは複 数 可能 性 が あ り,実 は大と深 く関係 して いる。中 で も,生 活環境 汚染が そ変 複雑 で もあ る。 この基 盤的 な研究 におい ては,の発症 主因 と考 えられ る呼 吸器系疾 患数 は急速 に

肺 に お ける化 学物 質 炎症性 脂 質 メデ ィエ ー ター

増加 してお り,原 因(化 学)物 質 と症状 の個人差であ る ロイ コ ト リエ ン類 の生 合成 阻 害物 質 の探が極 めて大 きい ことか ら,根 本的 な治療法 が見 あ

索 系 を利 用す る こ とと した。 ロイ コ トリエ ン類

た らな い ま ま重 篤 な主 要慢 性疾 患(す なわ ち喘は,原 因(化学)物 質 の刺激 に よ って過剰 または息)と な り始 めて いる。

慢 性的 に生合 成 され,重 要 な喘 息発 症 理 由 と考一方,ス パ イスや ハー ブな どの香 辛植物 に は,

え られ て い る。 その ロ イ コ トリエ ン生 合成 系 に

古 くか らの民 間伝承 薬的利用 の積 み重ね の中か ら

関 与 す る初期 段階 の酵 素 と して,白 血 球 由来 の55

香辛植物成分による喘息抑制作用に関する基盤的研究

V
図1白5‑lipoxygenase(5一LOX)と,肺血球から肺 にお けるロイコ トリエン生合成初期段階に関わ る重要な酵素

リ ポ キ シ ゲ ナ ー ゼ;5‑

由 来 のLTA、‑hydrolase(ロイ コ

HG‑30)にて50%出 力 によ りホ モ ジナ イズ し た(10秒 ×5回)。 念の ため ポッター型 ホモ ジナイザ

トリエ ンA、 水解 酵素;LTA4‑hyd)があ る(図ー(100rpm)で1)。 両酵 素 の最終 産物(LTB、)は,白血 球 の喘した後,ガ ーゼを3枚 重ね にて濾過 した。濾 液 を

息発症 部位 への遊 走 を強 力に促 す物質 であ り,喘

800×gで20分 間 遠 心 し,上 清 を10,000×gで20

息患 者で は特 に肺 で のLTA、‑hydの分 間,最 後 に100,000×gで60分 間 超 遠心 して,充進 が認 め氷中5〜6回上 下 して す りつぶ

られ て いる。 すで に,ヒ ト白血球 由来 の5‑LOX

そ の上清 をLTA、‑hydとの阻 害物質 につ いてはス ク リー ニン グ と物質 単離

存 し,調 製後 は1週 間以内 の もの を使 用 した。

を終 えて い る。 こ こで は,LTA4‑hyd阻

害活 性

を指標 に,喘 息抑制 作用 を示 し得 る香辛 植物成 分を探 索 した。
2.方

2.3基質(LTA4)のして使用 した。冷蔵 保

調製

グロー ブボ ック ッス内 を窒 素置換 し,そ の中で
LTA4メ

チルエス テル体(CaymanChem.)100

μgを 褐 色サ ンプル瓶 に取 り,窒 素 気流 下で溶 媒法を 乾 固 後THFを400μ1加
2.1香

辛植 物材料置す る。o.1M‑LiOHを1001加え,‑20℃ で10分 間 放
え窒素 封入 し,

ハ ウス食 品 ・ソマテ ックセ ンターな どの ご協 力

その ま ま室温 で撹搾混 合 を一 晩続 けた。反応 後 はで,す で に入手済 みのスパ イス51種 類 につい て,

一80℃ で保存 し,酵 素 活性試験 時 に必 要量 を取 り,

メ タノ ー ル(MeOH)抽アル ゴンガ スにて溶媒 を乾固 後エ タノール溶 液 と出物 を調 製 しス ク リー

ニ ングソー ス とした。
2.2モ

して用 いた。

ルモ ッ ト肺 由来のLTA4‑hyd調

製法

2.4LTA4‑hyd阻

害 活性測 定1)モ ル モ ッ ト(GoldenHartley,体重250g以上反応 液全 量 を50μ1と して計 画 し,1.5m1エ

300g未 満)ま た はラ ッ ト(SD,体重200g以上

ペ ンチュー ブ中で反応 を行 った。5× バ ッファー

300g未 満)を 麻酔 下脱 血 死 させ,右 心 室 よ り5

(0.5M‑Tris‑HCI,IOmg/ml‑BSA,pH7.8)

mMのEDTA‑Na2溶と酵 素LTA、‑hydとml)を

液 を含 む生理 食 塩水(200

用 いて全 身還 流 を行 った。 肺 を摘 出 し,

水 を加 えて37°Cで1分

ッ

間

プ レ イ ン キ ュ ベ ー ト し,基 質LTA4(FC=70

い くつ か に切 断後,重 量の3倍 量 の氷冷 したバ ッμM)を

フ ァー(20mM‑PBS,1mM‑EDTA,pH7.4)

間 反 応 後,反を加 え,ポ リ トロ ン型 ホ モジ ナ イザ ー(日 立,

AcOH=150/50/3;v/v,内加 えて即 座 に反 応 開始す る。37°Cで3分
応 停 止 液(CH3CN/MeOH/
標PGB、 を3μM含

56

浦 上 財団 研究 報 告書VoL10(2002)

一次 スク リー ニ ングを行い,強 い阻 害活性 を示 した もの につ いて は2.5μgの 添加 量 で も試 験 を した。 その結果,全 く阻害活性 を示 さない香 辛料 もあ った中で,シ ソ科(オ レガ ノ,セ イ ポリー,セージ,タ イ ム)と シ ョウ ガ科(カ ルダモ ン,シ ョ
ウガ,タ ー メ リック)の 香辛 料 とシ ョウガ科生 薬類(ガ ジ ュツ,ヤ クチ)に 強い阻害 活性 が認 められた。 この傾 向 は,す で にス クリーニ ングを終 え
てい る ヒ ト5‑LOXの図2LTA<hgdrolase阻

害活性測定:HPLC分阻害 活性で も同様 の傾向 が析チャー ト認 め られ て いる。2.5μgの 添 加量 にお い て も,む)を100μ1加 え,そ の まま一20℃ で30分 間放 置

ショウガ とター メリ ック,シ ョウガ科生薬 類 にはした。4℃,12,000rpmで5分阻害活 性が認 め られた。

間遠 心後,上 清の120μ1に20μ1の0.35%のEDTA溶

液 を加 え転倒 混 和 し,そ の50μ1をHPLC分

析 に供 した。

HPLC分

析(図2)は,カ‑UG‑5(4ラ ム:DevelosilC‑30。6×250mm,野村 化 学),移

動 相:

3.2シ

ョ ウガ 中 のLTA、‑hyd阻

害物質の単離 と阻害 活性上 記結果 と,す でに シ ョウガ につい ては ヒ ト5‑
LOX阻

害物質 の探索研 究 を終 えて いる4・5)ので,CH3CN/MeOH/HzO/EtOAc=3/1/3/0.006(v/

同 じ くシ ョウガ を探索 素材 にLTA、‑hyd阻

v;pH5.6),検質 の単離 を 目指 した。 ひね シ ョウガ(2.3kg,静PGB2面

出:UV270nmにて行 い,内 標

積 と比較 してLTB、 生成 量 を計 算 し,コン トロー ル に対 す る酵 素阻害 活性 を求め た。阻害活 性測定 は2連 にて行 った。
2.5ヒ

ト5‑LOX阻

ヒ ト白血 球5‑LOX由抽 出物 を調 製 し,LTA4‑hyd阻

順 に溶 媒害 活性 を調 べ たところヘ キサ ン抽出 物 に20μg添 加 で50%以 上 の害活1生測定来のcDNAを岡産)を ヘ キサ ン,EtOAc,MeOHの害物

阻 害活 性 が再 現性 よ く認 め られ た(図3)。 阻 害
載せ たベ

活性 は示 さ なか ったがEtOAc抽

出物 には,シ ョ

クター を大腸 菌に組 み込み,大 量培 養 した菌体のウ ガ の 辛 味 成 分 の1つ

破 砕液 上清 を粗酵 素 として 用 いた2)。阻 害活 性 のshogaol,gingerdioneが測定法 はMatsumotoらン画 分 について,定 法 に従 い シ リカゲ ルカ ラムクの手順 に従 った3)。

3.結果

3.151種類 の 香 辛 料 のLTA、‑hyd阻

で あ るgingerolや
含 まれ てい た。 ヘ キサ

害 活性

スク リーニ ング結 果
調製 した51種 類 の香 辛料 のMeOH抽

出物 に つい て,モ ル モ ッ ト(ま た は ラ ッ ト)肺 由 来 のLTA4‑hydを用 いて スク リー ニ ング を行 った。

ただ し,モ ルモ ッ ト肺由来 の酵素 の方が活 性が安
定 してお り,後 半 の実験で はモル モ ッ ト肺 を使 って実験 を行 った。 サ ンプル添 加量 を10μgと して

図3シ

ョウガ中のLTA、hydrolase阻 害物質の単離

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香辛植物成分による喘息抑制作用に関する基盤的研究
ロマ トやHPLC(順相,逆 相)を 繰 り返 し行 い,

表2根シ ョウ ガ と 葉 シ ョウ ガ 中 のaframodial含hydrolase阻

最終 的 に35mgのMSな量 とLTA、

害 活 性 の比 較

白色結 晶 を単離 した。NMR,

どの 各 種機 器 分析 結 果 よ り,こ の 物 質 を

ラ ブ ダ ン 型 ジ テ ル ペ ン ジ ア ル デ ヒ ドで あ る
aframodialと同定 し た(図3)。

ョウ ガ中の ヒ ト5‑LOX阻

この物質 は,シ

害物質 として単離,同定 した 物質 であ り,ロ イコ トリエン生合 成系 に関*)10ug/mlの 濃度で測定 一

わ る両 酵素 を阻害 す るこ とが明 らか となった。

性 を合 わせて調 べた。根 シ ョウガ としてはマ ーケ

また,単 離 したaframodial,及shogaol,gingerdioneなびgingerolやどシ ョウガ の主要 な フェ ノール 性化 合物 に つい てLTA、‑hyd阻
を調 べ た(表1)。

害活性シ ョウ ガの ジ ンゲ ロー ル類 に辛いッ トで 入手可能 だ った 高知産 の新 ショウガ,静 岡
産 の ひねシ ョウガ と三州 シ ョウガ,中 国産の ひね
シ ョウガを,葉 シ ョウガ としては茨城産 の金時 シ
ョウ ガを用意 し,同 様 にヘ キサン抽 出物 を調製 した。10μg添 加 にお け るLTA4‑hyd阻

表1ショウガより単離 した阻害物質とジンゲロール類のLTA、hydrolase阻 害活性

順 相HPLCによ るaframodial含害活性 と量 の定 量 分 析を行 っ た(表2)。 そ の結 果,新 シ ョウガ の よ うに若 くて辛 くない ショウガ には,ヘ キサン抽 出物の阻 害活性 もaframodial含量 も低 く,ひ ね た根シ ョウガ類の ヘキサ ン抽出物 にな るにつれ辛 さ と共 に阻害 活性 が強 くな り,aframodial含量 も高

くな って くるこ とが わか った。特 に,葉 シ ョウガ*:当 研究室で合成したサンプルにお いて はヘ キサ ン抽出 物の 阻害活 性が10μg添
は阻 害活性 が な く(6‑shogaol:400μM時

で36.4%の 阻 害 が認 め られ た の み),aframodialに加 で43.5%と 強 く,さ らにaframodial含

量 も静

だ

岡産 ひね ショウガの25倍 と高 い ことがわか った。

け強 い阻害 活性が 認 められた。 ポ ジティブ コン ト

辛 さにおいて も葉 シ ョウガ の方が根 シ ョウガよ り

ロー ルで あるbestatinよ

りもそのIC5。値 が低 く,

も強 く,ま た葉 ショウガ において は,根 シ ョウ ガ

ヘ キサ ン抽 出物 の示 した阻害活 性の80%以 上 を説の主 要な辛味 成分で ある ジンゲ ロール類 はそれ ほ

明で きる だけの阻 害活性 を示 してい た ことがわか

ど多 く含 まれ て いない ことか ら,aframodialがった。 よっ て,aframodialは

葉 シ ョウ ガ類 の辛味 の主要 な成分 であ るこ とも明なLTA、‑hyd阻

シ ョウガ 中の主 要

害 物 質で あ るこ とが明 らか とな

3.3根

らか とな った。
3.4ラ

った。
ショウガ と葉 シ ョウガ中 のaframodial

aframodialは含量比 較次 に,静 岡 産 の ひ ね シ ョウ ガ か ら単 離 した
aframodialの

ブ ダン型 ジテ ルペ ン類 の構造 とロイ コ
トリエ ン生合成 阻害活性
アフ リカに 自生 す る辛 い植 物 や

東南 ア ジアのシ ョウガ科植 物中か らすで に単離,シ ョウガ中 にお け る普遍 性 を調べ報告 例が ある。 また,葉 シ ョウガの金時 シ ョウガ

るべ く,根 シ ョウガ の産地 と種 類,さ らには葉 シ

か ら も単離,報 告6)さ れてい る。わ れわれ もシ ョョウガ につ いて もその含 量 とLTA、‑hyd阻

ウガよ りヒト5‑LOX阻

害活

害 物質 と してaframodial

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浦上 財 団研 究報 告 書Vol.10(2002)

図4シ

ョウガ中より単離 した ラブダン型ジテルペ ン類の構造
表4ラ

とそ の類 縁体 を単離 してい る4'5)。
そ こで,シ ョ

プダン型ジテルペン類の5‑LO阻 害活性

ウガ より単離 した手持 ちの ラブダ ン型ジ テルペ ン
類 と,市 販 されてい るテルペ ン ジアルデ ヒ ドで あるpolygodial(タデの辛 味成 分),さ らに は単純にジアル デ ヒ ド化合 物で あるOPA(o‑phthalal‑dehyde)に

つ いて もLTA4‑hydと5‑LOXの阻

害 活性 を調べ た。用 いた化合 物の構 造は図4に 示した。
LTA4‑hydの阻 害 活性 を 比 較 して み る と,

aframodia1やpolygodialのようなジアルデヒとLTA、‑hydの阻害活 性 と同一 の傾 向が 伺 えた

(表4)。 す でにvicinalな ジアール部 分が5‑LOXド化合物 が阻 害活性 を示 し,ア ル デ ヒドを持た な

阻 害に は重要で ある ことを発表 済み ではあ るが,いgalanolactoneやaframodia1の今 回,polygodialま還 元体 には阻害 活 性 は なか っ た。 また,galanalAやBのよ

うな アル デ ヒ ドを2つ 有 す るが,aframodialの物 に も5‑LOX阻

よ うにvicinal(隣かにで きた。

り合 った)関 係 にな い もの は阻害 活性 が極 端 に弱 くな って いる(表3)。

テルた はOPAのよ う な ラ ブダン型 ジアル デ ヒ ド以 外 のvicinalな ジ アール 化合4.考

害活性 が認 め られた こ とを明 ら

察

ペ ン系 のvicinalな ジアー ル化合 物で あ るこ とが,LTA4‑hydの阻害 活性重 要 であ る と示 唆 され た。

同様 に,ヒ ト5‑LOXの阻 害活性 を比 較 してみ る

香辛料51種 類 を用 いて,モ ルモ ッ ト肺 よ り調製したLTA4‑hydの阻 害活性 を指標 にス ク リーニ

ング を行 った とこ ろ,シ ョウガに強 い阻害活 性 を
表3ラ

ブダン型ジテルペ ン類のLTA、hydrolase阻 害活性

認 め,ヘ キサ ン抽 出物 中よ りaframodia1を単離した。 根 シ ョウガ と葉 シ ョウガで のaframodial
含 量 とヘキサ ン抽出物 の阻害活 性の 間に は正 の相関が認 め られ,官 能検 査を行 ったわ けで はないが
明 らか に シ ョウ ガの 辛味 がaframodial含量の増 加 とと もに強 くな ってい た。共同研 究 を行 ってい る小澤 ・阿部 らの グル ー プ は,同 じ くシ ョウ

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香辛植物成分による喘息抑制作用に関する基盤的研究
ガ 科植 物 で あ る ミョ ウガ の主 た る辛 味 物 質 をりLTB、 が生合成 されて いる ことが分 か って きた。

「aframodial」 であ る と同定 し,発 表 してい る7)。

この一 種の 分業 は,炎 症の行 き過 ぎを抑制 しやす

む しろ,亜 熱帯 や熱帯 での シ ョウガ科 植物 から単い利点 と,全 身性の 炎症 を防 ぎ,必 要な部位 で効

離 報 告例 が 多 か った ラブ ダ ン型 ジ テル ペ ン類

率 よ く白血球 の集合 を起 こすた めには最 も効 率の(aframodialな

よ い仕 組み であ ったこ とが理 解で きる。 よって,

ど)で あ っ たが,こ の研 究 か ら

常食 す るシ ョウガ にも含 まれ てい るこ とが はっ き

ヒ ト5‑LOXをり とし,特 に葉 シ ョウガ の可食 部 に は300mg以

が る の で は な く,む し ろ臓 器 特 異 的 なLTA、‑上/kg重 量の 高含有 率で含 まれ ていた。 収穫 季節

hyd阻 害物 質 を見 つ けられ れ ば,そ の用 途 と重の 問題か ら一般 的な葉 シ ョウガであ る谷中 シ ョウ

要性 は極 めて高 いもので ある と考 え られ る。今回

ガ な どで の定量 分析 を済 ませ てはい ないが,辛 さは モル モ ッ ト肺 由来のLTA、‑hydなと比 例 してい ると仮定 す ると金 時 シ ョウガ 同様 に性 を調べ たため,臓 器特異性 に ついて は何 も言 え

多 い もの と予想 され る。 ラブダン型 ジテル ペン ジ

な いが,aframodialを

アルデ ヒ ドは,ジ ンゲロー ル類 を含 まない ミョウ

は ヒ トで の介入試験 を行 う ことは極 めて重 要な研ガにおい ては メイ ンの,ま た葉 シ ョウガの よ うに

究 であ る。

ジンゲ ロール類 を多 く含 まないシ ョウガで も重要
な辛 味成分 で ある ことを今 回明 らか にで きた。

gingerolやshogao1で説明 され て き た と ころがどで阻 害活用 い て他 の臓器 やひ いてまた,ラ ブダ ン型 ジテ ルペ ン類 のLTA4‑hyd
及 び5‑LOX阻

同時 に,シ ョウ ガの 示 す生 理機 能 の 多 くは,

阻害 す るこ とだ けが抗 炎症 につ な

害活 性 におけ る構造 と活性 の相関に つい て,vicinalな ジ アー ル構造 が大 変重 要 で
あ る ことが分 か った(図5)。OPAのよ うな単純大 きい。 しか し,シ ョウガ で古 くよ り知 られて いな ジアー ル構造 を持 つ化学 試薬 であ っても阻害活

る抗 炎症 ・抗喘 息効果 の重要 な一端 は,今 回単離性 を示 し得た という こ とは,polygodialのしたaframodialにに他 の食用 植物 の辛 味成分 中 にも類縁 の阻害物質よる面 が大 きい と も考 え られた。特 に本研 究 で注 目したLTA、‑hydは,最近

ようが 存在 して い る と考 え られ た。何 故,vicinalなでは第二相 解毒酵 素 と して の重要性 が注 目され てジア ール構 造 が作 用 は全 く違 うLTA、‑hyd(水いるが,近 年,各 臓器 での炎症,と解 酵素)及 び5‑LOX(脂りわ け肺に おける役割 が注 目され てい る。 それ は,ロ イコ トリ
エ ン生 合成 にお いて,白 血球 は高 い5‑LOX活

質酸 化 酵素)の 阻 害 に重 要で あるのか は不明で ある。 ただ,そ もそ もの性(森光 らの)シ ョウガ に関 する研 究 は血小 板凝 集

でLTA、 まで を生 合 成 し,肺 にLTA、 が ス チ ー

阻 害活性 に関す る もの で,そ こか ら単離 され た もル(stea1)さの も実 はaframodialをれる形 で肺 の高 いLTA、‑hydに

図5シよ

ョウガよ り単離 した ラブダン型ジテルペン類のLTA,hydrolase及び5‑LOX阻

は じめ とする ラブダ ン型

害活性の比較

60

浦上 財 団研 究報 告 書Vol.10(2002)

ジテルペ ン ジアルデ ヒ ドで あった。 同 じく血 小板

謝

凝 集阻 害活性 に もvicina1な ジ アール構 造が 必要

モルモ ッ トまたは ラッ ト肺 を一部分 けて下 さい

辞で あ り,そ の 作用機構 を解明 す る中で,血 小板膜

ま した,お 茶大生 活科学 部 ・藤 原助教 授,澤 田助に存在す るADPリ

手 に御 礼 申 し上 げ ま す。 また,galanalAとB

セプ ター上 のア ミノ基(例 えば リジ ン残 基)とSH基(システ イ ン残 基)に

ジアー ル部分 が素早 く環化反 応 をしてい る可能性を示唆 できた 。LTA4‑hydや5‑LOXにんア ミ ノ基 やSH基をご恵与 下 さいま した,高 崎福 祉健康 大 ・小 澤教
授,阿 部助 手 に深 く御 礼申 し上 げ ます 。

ももち ろが存 在 し,vicinalなジア ールが反応 しや すい部位 が存在 して いるのか もしれ

文

献

1)和

泉 孝 志,清水 孝 雄:「

リポ キ シ ゲ ナ ー ゼ 系 」,バない。 ただ,aframodia1はどんな酵 素 で も阻害

するわ けで はな く(キ サ ンチンオ キシダー ゼや ア
ミラー ゼな どを阻害 しな い),何 故 反応 性 の高 い
vicinalな ジアール部 分が,LTA4‑hydや5‑LOX

増 刊,宇

アラキ

ドン 酸 代 謝 測 定 法II一イ オ シ グ ナ ル 実 験 法(実験 医学

井 ・ 日高 編 集),11,123‑129(1993).

2)M.Noguchi,T.Matsumoto,M.Nakamura&M.
Noma:FEBSLetters,249,267‑270(1989).
3)T.Matsumoto,C.D.Funk,O.Radmark,J.‑O.Hoog&B.Samuelsson:Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85,26

な どの酵 素阻 害を低濃 度で示 す ことがで きるのかは,今 後 の研 究課題 であ る。
肺 を用 い たinvitroで‑30(1988).

4)S.Kawakishi,Y.Morimitsu&T.Osawa:ACSの基 盤 的 な研 究 を通 して,ス ク リー ニ ングとシ ョウガ中 の阻害物 質探索,

Sympo.Ser.,547,244‑250(1994).
5)森光 康 次 郎,川岸 舜 朗;「炎 症 物 質 に っ い て 」,食構 造 と阻 害作 用に関 して検討 を行 った。単 離 した
aframodialが

食 用 植 物 中 の 抗 血 小 板 ・抗品 工 業,36,37‑45(1993).

6)Q.Huang,M.Iwamoto,S.Aoki,N.Tanaka,K.

す ぐに抗喘 息物 質 と して ヒ トに はTajima,J.Yamahara,Y.Takaishi,M.Yoshida,T.

使 えな いが,ロ イ コ トリエ ン生合成 阻害物 質 としTomimatsu&Y.Tamai:Chem.Pharm.Bull.,39,397‑400(1991)て,し か も,そ のキ ーエ ンザ イム であ る5‑LOXとLTA4‑hyd双7)阿.

部 ら:2002年

度 日 本 農 芸 化 学 会 大 会 要 旨 集,P・240.

方 に対す る デ ュアル イン ヒ ビターで あ る こ とを明 らか にで きた(図6) 。最 終的には ヒ トで の応 用へ 向 けて 動物 実験 な どを進 め

関連報文

・発 表

1)Y.Morimitsu,K.Tsuji,T.Osawa,M.Abe,Y.
OzawaY.Nakamura,Y.Sekiwa&K.Kubota:inて行 くべ きで あ るが,現 段 階にお いて はシ ョウガ
中のaframodialによ る抗 炎症 ・抗喘 息効果 を大preparation.
2)M.Abe,Y.Ozawa,Y.Uda,Y.Yamada,Y.Mor‑
imitsu,Y.Nakamura&T.Osawa:insubmitted.

いに期待 して い る。

3)森

光,中

村,辻,大

学 会 大 会 要 旨 集,p.240.

図6喘息抑制作用が期待 されるショウガ中のaframodial

澤,久保 田:2002年

度 日本農 芸化Fundamentalstudiesonanti‑asthmaticeffectofspicesandherbs:Inhibitionof
leukotrieneA4hydrolasebyaframodialinginger

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Fundamentalstudiesonanti‑asthmaticeffectofspicesandherbs:
InhibitionofleukotrieneA4hydrolasebyaframodialinginger

YasujiroMorimitsu(FacultyofNutrition&FoodScience,OchanomiauUniversity)

Asforthebasiccauseincludingprogressmechanismofasthma(bronchialasthma),therearemanyrespectselucidatednotenough.Asthmaisunderstoodthata
mentalrespectisnotaffectiontohavewiththemainreason,andgeneticfactorof
familialparticipatespartly.Therefore,asthmaisverydifficulttorecovercompletely
withsomedrugsorestablishmentoftacklingmethod,andthereisalsodangertocause
seriouscomplicationssuchaspulmonaryemphysema,pneumonia,chronicpulmonary
insufficiency,heartfailure,arrhythmiaitselfthatbronchialasthmawillmove.
LeukotrieneB4(LTB4)isalipidmediatorwhichstimulatesadhesionofcirculating
neutrophilstovascularendothelium,directstheirmigrationtowardsitesofinflamma‑tion,andcatalyzesthereleaseoftheirgranuleconstituents.PharmacologicalrestraintofLTB4formationmayalleviatesomeinflammatorysymptomsincludingasthma,complementingtheactionofagentswhichinhibitformationofProstaglandins.Efforts
tomodulateleukotrieneformationhavefocusedonLTA4,theproductofthe5‑lipox‑
ygenase(5‑LOX)enzyme.Variousinhibitorsof5‑LOXhavebeenreported,andthey
havealsoisolatedeveninedibleplants.Incontrast,inhibitorsofLTA4hydrolase(LTA4‑hyd),therate‑limitingenaymeforLTB4biosynthesis,areuncommon.LTA4‑
hydisnowrecognizedasaZnz+‑metallohydrolaseandbifunctionalenzymewithintrin‑sicaminopeptidaseactivity.Sobestatin,anaminopeptidaseinhibitor,hasbeen
identifiedandcharacterizedasaselectiveinhibitorofLTA4‑hyd.
Inthisstudy,wetriedonapreliminaryinvestigationoftheeffectsofspicesandherbs,whichhavebeenwellknownforusageoffolkmedicines,onLTA4‑hydusing
crudelungenzymeofguineapiginvitro.Ourresultsindicatedthataframodial,alabdane‑typediterpenedialdehyde,isolatedfromgingerisapotentdualinhibitorof
LTA4‑hydand5‑LOX.
Inthecourseofourscreeningof51kindsofspices,theMcOHextractofginger
showedpotentinhibitoryactivityforLTA4‑hyd.Aframodialwasisolatedandidentified
fromthehexaneextractofgingerbyconventionalmethod.Surprisingly,wehave
alreadyisolatedthesamecompoundfromgingerasahuman5‑LOXinhibitor.Inhibi‑tionofLTA4‑hydbyaframodial(ICso=56.4,uM)wasstrongerthanthatofbestatin(IC50=91.4μM),apositivecontrol.FromthequantitativeHPLCanalyticalresults,

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URAKAMIFOUNDATIONMEMOIRSVo1.10(2002)
aframodialwasfoundtocontainalotinracegingerwiththeleaves(pungentsmall
ginger),whichcomparedwithrootginger.
ToexaminetherelationshipbetweenstructureandinhibitoryactivityforLTA4‑
hyd,labdane‑typediterpenesandtheotherdialdehydecompounds(polygodialando‑
phthalaldehyde)weretested.Thecompoundspossessingthevicinaldialdehyde(aframodia1,polygodia1,andsoon)showedthestronginhibitoryactivityforLTAべhyd,inspiteofthelabdane‑typediterpenespossessingdialdehyde(notvicinal;galanalA&B)didshowsolittle.Thelabdane‑typediterpenespossessingnoaldehydes(galanolactoneandhydrogenatedaframodial)showednoinhibitoryactivities.These
resultssuggestedthatthevicinaldialdehydemoietyofaframodialcouldplayanimpor‑tautrolefortheinhibitoryofLTA4‑hyd.
Ofcourse,aframodialcannotbeappliedasasthmatreatmentmedicineforhuman
immediately.Butwecouldmakeclearinthisstudythataframodialingingerwasdual
inhibitorof5‑LOXandLTAべhydwhichwerekeyenzymesofleukotrienebiosynthesis.
Animalstudieswillbepushedforwardtowardapplicationwithhumansfinally,but
anti‑inflammatoryandanti‑asthmaticeffectsbyaframodialinginger,whichisoneof
verycommonlydairyfoodmaterials,issoexpected.