フィコシアニンの利点は何ですか?

フィコシアニン(phycocyanin、略称pc、吸収スペクトル615-640 nm)は、光合成のためにシアノバクテリアで一般的に見られる光捕捉色素タンパク質である[1]。フィコシアニンは、抗炎症、抗腫瘍、抗アレルギー、恒常性の維持、毒性の低減および増強などの多くの薬理活性を有しており[2]、薬理学的実験により、生物のフリーラジカルの代謝を調節する上で重要な役割を果たしていることが証明されています。フリーラジカルは、炎症、アテローム性動脈硬化症、がん、再灌流による損傷、酸化ストレスによって引き起こされるその他の機能障害など、多くの疾患の発症に関与している[3]。本論文では、フィコシアニンの抗酸化活性と薬理作用を総括し、フィコシアニンの薬理活性とその抗酸化機構との関係を推測し、フィコシアニンの薬理学的研究の参考とする。

1 .フィコシアニンの構造と機能

藻類は、光を捕捉するために、自分自身の光捕捉色素複合体のロープのような構造を利用している。この複合体には、藻類が非常に低いレベルの日光を吸収するのを助ける何千もの光捕捉色素分子が含まれている。胆嚢spirulina obtusususのc-フィコシアニン(c-pc)とアロフィコシアニン(apc)は、コンネキシンというタンパク質によって非共有結合し、そのエネルギーがcpcからapc、さらに光合成反応中心に伝達されて光合成を促進する[4]。による抗酸化作用などのphycocyaninは独特の構造(図1)、phycocyaninの間に「励振エネルギー伝送現象、light-trapping色素トリプトファン残りかすやchromophores[5]、能力を持つ遷移地上からの兴奋状态状態について、を元に戻す効果があることが解転写電子、こちらはどちらかいる過程過程です

また、「ストッカーら。【7】ビリルビンがperoxyl急進派解消に効果があると機構はなビリルビンperoxylを製本できる急進派の一水素原子にできるテトラピロール分子のC-10位置にその共振フリーラジカル形成し得るという安定中央の炭素原子中全体に最終的に延長するビリルビン分子ですフィコシアニンの発色団(フィコシアニン)の開いたテトラピロール鎖(図2 a)はビリルビン(図2 b)と非常によく似ており、その抗酸化活性に寄与している可能性がある。

Romay[10]まず財産抗酸化作用などのアルギン酸発表したばかりです、評価されたいの電位アルギン酸抗酸化物質として作用し、in vitroとin vivoように、実験結果の顔アルギン酸ヒドロキシを解消しlas急進派にもなり、実効性あるアルギン酸た可能性が指摘され潜在性を知っていたとして使われるのでin vitroとin vivo抗酸化物質が含まれてる。halliwell[11]によると、アルギン酸は肝ミクロソーム脂質過酸化に対しても抑制効果があり、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)の量はこの実験の3倍であったが、sodの量を増やしてもアルギン酸の抗酸化活性は変わらなかった。halliwell[11]は、アルギン酸も肝ミクロソームで脂質過酸化を阻害することを発見した。今回の実験では、スーパーオキシドジムターゼ(sod)の抗酸化力はフィコシアニンの3倍でしたが、sodを増やしてもフィコシアニンの抗酸化力は変わらず、両者が異なる抗酸化メカニズムを持っていることが分かりました。

また、アルギン酸の抗酸化メカニズムは、トコフェロールやアスコルビン酸などの一般的に使用される抗酸化物質のものと類似しており、2,2-アゾビス(2-スクインチルプロパン)二塩酸によって引き起こされる赤血球の溶血を抑制することができるhirataらは[13]、リポソマルモードのリノール酸メチルおよびホスファチジルコリンにおけるアルギン酸の疎水性系に対する抗酸化作用を調べた。それらによると抗酸化作用に注目してphycocyaninスパイ(phycocyaninの構成)よりも高くなったのは、すでにα-tocopherol同じ奥歯分析される。また、噴霧乾燥させたスピルリナから抽出したフィコシアニンは、新鮮なスピルリナと同様の抗酸化活性を示しました。乾燥過程でフィコシアニンの脱配位タンパク質の一部が変性することから、これらの結果は、フィコシアニンがフィコシアニンの抗酸化能力に大きく寄与していることを示唆している。これらの結果は、フィコシアニンがフィコシアニンの抗酸化活性に大きく寄与していることを示唆している。この研究により、フィコシアニンには優れた抗酸化活性があり、乾燥させたフィコシアニンには安定性があるため、商業的に大きな価値があることが示されました。

2フィコシアニンの抗酸化活性 および関連する薬理学的活性

2.1抗酸化活性とフィコシアニンの抗炎症作用

まず、アルギニンはアルカリ性条件下でのルミナールの酸化的発光を阻害し[14]、これが食細胞の呼吸バーストに作用し、フリーラジカル(- oh、h2o2、ro-)や過剰な過酸化物を減少させ、抑制効果を発揮します。証拠[15]は、スーパーオキシドアニオン、過酸化水素およびヒドロキシルラジカルなどの活性酸素種がアラキドン酸をカスケードさせ、マスト細胞の脱顆粒化を引き起こし、ヒスタミン、5-ヒドロキシトリプタミン、腫瘍壊死因子およびその他の炎症メディエーターを放出することを示唆している。フィコシアニンは、過酸化物、ヒドロキシル、アルキルラジカルを除去することができる。spillertら[16]は、過酸化水素誘発性炎症に対するフィコシアニンの抑制効果をin vitroモデルで調べ、h2o2および- ohに対するフィコシアニンの潜在的な吸収能力を解明した。その結果、マウスの手では、グルコーオキシダーゼによって誘導される浮腫がアルギン酸によって減少することが示された。このように、アルギン酸の- ohへの吸収作用は抗炎症作用を与える。

同じ用量範囲で、ラットではカラギーナン誘発後足浮腫、ラットでは綿球肉芽腫に対して抗炎症活性を示した[17]。マウスではアラキドン酸を介した耳の浮腫が、ラットではカラギーナンを介した足と足底の浮腫が、アルギニンによって有意に減少した。gonzalez and fretlandら[18-19]は、酢酸誘発性潰瘍性大腸炎の動物モデルにフィコシアニンを適用し、結腸組織を解析し、ミエロペルオキシダーゼの活性を測定した。その結果、フィコシアニンの投与により、大腸炎の損傷した動物モデルの大腸粘膜への好酸球の浸潤が有意に減少し、疾患誘発性ミエロペルオキシダーゼ活性におけるフリーラジカルや各種反応物質の産生が有意に低下した。その結果、フィコシアニンは、ラットの酢酸誘発性大腸炎の発生率を減少させる効果があり、抗炎症機構と抗酸化活性が関連していることが明らかになりました。

2.2フィコシアニンの抗酸化活性と肝臓保護の役割

bhatら[20]は、ラットにおいて、r(+)-長葉メントンおよびccl4によって誘発される肝毒性に対するフィコシアニンの薬理活性を調べた。その結果、この2つの化合物が多量のフリーラジカルを生成することによって引き起こされる肝毒性を、フィコシアニンが有意に低減することが示された。2002年、remirezら[21]は、肝の枯死細胞における酸化ストレスに関連するパラメータに対するフィコシアニンの効果を調査した。2002年に—Remirezらた[21]その効果を調べに関するパラメータアルギン酸ストレス酸化の肝枯病細胞結果アルギン酸phagocytosisを大幅に減らして、関連呼吸器バースト活動枯病細胞真然筆と伝えられるアルギン酸が腫瘍壊死を下げTNF -ストレスや一酸化窒素酸化によって作られるαhyperthyroid状態が製作した。したがって、アルギン酸の肝保護効果は、主に酸化反応における反応性代謝物の生成を阻害し、フリーラジカルを効果的に除去することに起因すると考えられます。さらに、アルギン酸はシトクロムp450を介した反応を阻害することもでき、例えばp450に関与する酸化反応の反応性代謝物の生成を阻害する。bhatら[22]はまた、アルギン酸がラットのccl4誘導肝脂質過酸化を阻害することを証明した。

2.3フィコシアニンの抗酸化作用と白内障の除去

ouら[23]は、フィコシアニンがミトコンドリアおよび展開タンパク質応答経路を介してヒトレンズ上皮細胞のdガラクトース誘導アポトーシスを阻害することを発見した。レンズ上皮細胞のアポトーシスは白内障形成の重要な原因であるため、lecアポトーシスの予防は白内障の治療戦略となる可能性がある。kumariら[24]も、ラットを用いて、セレン酸ナトリウム誘発白内障に対するフィコシアニンの変調効果を調べた。実験結果から、フィコシアニンは、生体内および生体外における抗酸化酵素のレベルを調節することによって酸化ストレスを軽減し、セレン酸ナトリウムによる白内障の発生を減少させることが示された。

2.4フィコシアニンの抗酸化活性および血管保護作用

ross[25]は1999年に、アテローム性動脈硬化症が慢性炎症反応を特徴とする炎症性疾患であることを示唆した。rissらは[26]、スピルリナ中のフィコシアニンが反応性ラジカルおよびシクロオキシゲナーゼ-2の産生を阻害し、生体内での抗酸化酵素のレベルを上昇させ、アテローム性動脈硬化動物における酸化ストレスによる炎症性損傷を効果的に改善し、血中脂質の効果を調節することを実証した。以来、atherosclerotic病変のは結果だけのinflammatory-fibro-proliferative対策動脈を内皮、ヴィルへ楚ら【27】。スピルリナobtusususiferaの抑止効果を調査アルギン酸のhyperproliferation血管の平滑筋細胞内皮拡散luminal狭窄生体内のスティックだvivo実験を通して、血管怪我後。

私だってはphycocyaninが酸化を軽減するとすでに立証されて沢山ダメージ血管や各种luminalを抑制するに抑えるG1が狭まる/ S周期やVSMCsの増えすぎ鎮圧および新内皮膜の構成などをもとめ確かなものphycocyanin抗酸化作用は予防保健効果が健康にこたえてき血管いる。straskyら[28]は、ヘムを分解して強力な抗酸化物質ビリルビンを生成させる酵素であるヘム酸素ゲナーゼ-1に対するアルギン酸の活性化効果を調べた。straskyら[28]は、ヘムを代謝して強力な抗酸化物質ビリルビンを産生する酵素フィコシアニンによるヘムオキシゲナーゼ-1の活性化を研究した。実験の結果、スピルリナ中のフィコシアニンが酸化ストレスを減少させ、血管内皮細胞においてhmox1を活性化させた。これはまた、アルギンがヘムオキシゲナーゼ-1の発現を増加させて抗酸化効果を高めることによってアテローム性動脈硬化を減少させるという新たな根拠となる。

2.5抗酸化活性とフィコシアニンの神経保護作用

抗酸化能力の低下や窒素-酸素反応性ラジカルの増加は、臓器の老化や神経変性疾患と強く関連している[29-31]。sodを特定の動物モデルに注射すると、これらのモデルの炎症反応を阻害し、単離された免疫細胞や動物およびヒトの体内で、免疫機能の特定の分子の発現を増加させることが明らかにされている[32]。多くの臨床試験で、脳損傷や梗塞の患者の脳脊髄液や脳組織でサイトカインの発現が有意に増加することが報告されている[33-34]。アルギン酸の抗酸化作用はサイトカインに作用して脳の損傷を修復し、タイムリーに細胞の壊死を抑制する可能性があります。

rimbauら[35]は、アルギン酸がラットの海馬でエリスロシアニン誘発性てんかん応答を減少させ、ニューロンを保護する効果があることを発見した。エリスロシアニンがてんかんを起こす原因は、酸素活性のフリーラジカルを大量に発生させ、アルギン酸はフリーラジカルを減少させることで神経損傷を保護するためだ。この実験は、アルギン酸がアルツハイマーなどの神経変性疾患における酸化ストレスによる神経損傷の治療に利用できることを示唆しています#39;sの病気とパーキンソン' s症候群また、Rimbauら。[36]alginが小脳の粒子荆芥細胞死を守るカリウム-ドブネズミserum-deficient培養体外酸素フリーラジカルを減らせば、マリンらであった。[37]を実証されたことはalginに酸化ニューロン細胞とSH-SY5Y守る、とCa2 + / phosphate-inducedて機能障害を低減させる網膜一過性の虚血とラットですミトコンドリアミトコンドリア。機能障害を有する。

2.6フィコシアニンと腎臓と肺の抗酸化活性

shukkurら[38]は、フィコシアニンがイヌの腎臓細胞におけるシュウ酸による酸化ストレスを介した細胞損傷を防ぎ、シュウ酸によって誘発される活性酸素種(ros)と脂質過酸化(lpo)を減少させ、ミトコンドリア膜透過性に有意な保護効果を有することを見いだした。39zhengら[40]は、スピルリナ藻シアノバクテリアとフィコシアニンが酸化ストレスを抑制することで糖尿病性腎症を予防できることを発見し、zengら[39]は、スピルリナ藻とフィコシアニンが酸素化ストレスを抑制することで糖尿病性腎症を予防できることを発見した。

経口投与する10週間用アルギン酸塩proteinuriaとmesangial広がるを阻止して、正規化腫瘍成長因子の表情-β、8 - fibronectin NADPHオキシダーゼの表情は減り、地盤が弱くなり、ストレス酸化のマーカーマウスを2型糖尿病させる(db / dbでネズミ)。さらにgonzalezらは[40]、アルギン酸とカナマイシンを併用すると、マウスの腎管の血管束と炎症性浸潤が減少し、アミノグリコシド系抗生物質のカナマイシンの腎毒性が低下することを実証した。sod活性は肺組織のヒドロキシプロリン(hyp)、マロンジアルデヒド(mda)および血漿mdaを減少させ、パラカ中毒ラットの肺胞炎および線維症の程度を減少させ、ラットのパラカ誘発性肺胞炎および肺線維症に対する有意な阻害効果を示した。

2.7抗酸化活性とフィコシアニンの腫瘍予防

結果o-toluene赤い漂白に関する[42]algin意図が強いまわし影響いわ陰イオンphycocyaninより大きくphycocyaninが抑制されるというDNA single-strand散斩によるいわ陰イオンdose-dependent方式でにとってはする根拠などについてはセルラ発癌機転の防止示す図である。- guptaら[43]は、12- o-テトラデカノイルホルボール13-アセテート(tpa)に曝露したマウスの皮膚がん遺伝子に対するフィコシアニンの保護効果を調べた。フィコシアニンの使用は、tpa誘導マウスにおいて、オルニチンデカルボキシラーゼ、シクロオキシゲナーゼ-2、インターロイキン- 6、リン酸化シグナル伝達および転写活性化因子3のような重要な腫瘍形成因子のtpa誘導発現を用量依存的に阻害した。thangamら[44]は、フィコシアニンの抗酸化特性とがん細胞の増殖を抑制する能力を調べた。その結果、フィコシアニンはht-29(結腸がん)およびa549(肺がん)細胞の増殖を抑制し、g (0)/ g(1)期のがん細胞のdna停止と切断を引き起こした。

フェルナンデスら[45]に対するアルギン酸の影響を学びcisplatin-induced nephrotoxicity、結果アルギン酸グルタチオンの還元酵素回避しようcisplatin-induced減っているものの、過酸化水素の内容を、血中の尿素窒素を維持、ストレス酸化抑制効果を及ぼしcisplatin-induced nephrotoxicity。酸化ストレスを抑制し、シスプラチンによる腎毒性を抑制します。さらに、長年のがん研究により、適切な薬剤の組み合わせが、治療プログラムにおける単一薬剤の安全性と有効性を効果的に向上させることが証明されています1998年にxin huawenらは[47]、アルギン酸によるメトトレキサートおよびシスプラチンのin vitro増強を研究した。その結果、アルギン酸とmethotrexateの組み合わせが著しく強まっ後者のcytotoxicity potentiation効果methotrexate集中力が増加して、そしてには大きな差が高度なアルギン酸のない細胞の細胞、アルギン酸取得者既成potentiator系のに似通うverapamil(カルシウムチャネル阻害薬)、だが毒性も低下してる

miroslavらは[48]、従来の10%のトポテカンとフィコシアニンの併用は、従来のトポテカン単独投与よりも有効であり、システインアスパラギン酸プロテイナーゼ-9(カスパーゼ-9)およびシステインアスパラギン酸プロテイナーゼ-3(カスパーゼ-3)を大量に活性化させることを示した。副作用の発生を減少させる一方で、トポテカンの効果は増加しました。Sainiら[49]デモ同年piroxicamの组み合わせ、伝统的なNSAID phycocyaninに増加させ、効果を使うに比べ7割以上も単一表現級cyclooxygenase 2(剤)前立腺ホルモン。E2 (PGE-2)も大幅な減知となったが、破損し、抑制のDNAの表れもいる。アルギン酸の抗酸化作用が免疫力を高め、損傷した臓器を保護する役割を果たしていることは明らかであり、光増感剤としてのアルギン酸と既存の臨床抗がん剤との組み合わせは、化学療法の効果を高める上で重要な役割を果たすだろう。

3概要と展望

組換えアロキシアラニンの抗酸化活性を調べたところ[50-51]、組換えアロキシアラニンにはフリーラジカルを除去する能力があることがわかりました。アルブミンの構造組成はアロキサンと類似しているため、アルブミンの補因子タンパク質も同様の抗酸化活性を持っています[52]。その後、dpphラジカルに対するフィコシアノビリン(pcb)の除去効果が一定の定量的効果関係を示すことがさらに確認された[53];pleonsil et al.[54]の最新の結果によると、天然のフィコシアノビリンの抗酸化活性は、組み換えフィコシアノビリンの抗酸化活性よりも高かった。フィコシアニンの抗酸化活性の一部はフィコシアニンによるものであり[13]、補因子タンパク質はフィコシアニンとは異なる抗酸化作用を持つはずである[52]。

今日では、高度な化学的および生物学的工学技術によって、高純度のフィコシアニンを得ることが可能である。しかし、原料や抽出工程によって活性は異なります。藻類のシアノタンパク質の優れた抗酸化活性は、栄養補助食品や医薬品候補のアプリケーションの基礎となり、その成功は優れた品質管理にかかっています。

藻の伝統文化開放ながらシアノバクテリアとはかなりの調理一定品質を達成するために、産業组换え表情は複数の制御がに生体工学phycocyanin大会のが困難サブユニットの高分子タンパク質brd4そして活動方針を確定するはさらなる研究が必要と品質藻を生成しうるcyanobacterialの蛋白质です。さらに、フィコシアニンの代謝物および誘導体は複雑である。フィコシアニンの活性が代謝物全体によるものか、経口投与または注射投与によるものかを調べることが、我々の研究の次の目標である。論文では、アルギン酸がさまざまな疾患の臓器で抗酸化作用を発揮することが示されており、どのようにしてアルギン酸が細胞に取り込まれ、どのように作用するかが研究の鍵となる。スピルリナの大規模栽培は、藻類cyanoproteinの開発と利用の基礎を築き、その機能性食品としての応用が模索されてきた。そのため、今後、藻類ラン藻タンパク質の活性やメカニズムの詳細な研究や臨床試験が行われ、応用の余地が広がると考えられます。

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