【実施例】
【0045】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0046】
[実施例1]
配糖化反応を行う酵素としてβ−グルコシダーゼを含む酵素製剤を用いて、レスベラトロールの配糖体化を行った。
糖受容体としては、トランス−レスベラトロールを用い、糖供与体としては、可溶性デンプン(ナカライテスク株式会社製)を用いた。
また、β−グルコシダーゼとしては、トリコデルマ・ビリデ由来の酵素製剤であるセルラーゼT「アマノ」4(天野エンザイム株式会社製)をバルクで用いた。
【0047】
はじめに、1gのトランス−レスベラトロールを、30mLのエタノールに溶解し、レスベラトロール溶液を調製した。
次に、500mLの0.1Mクエン酸緩衝液(pH6.0)を1000mLの三角フラスコに入れ、10gの可溶性デンプンを溶解させて反応液を調製した。
続いて、この反応液に、調製した30mLのレスベラトロール溶液を加え、さらに20gのβ−グルコシダーゼ酵素製剤を添加した。
その後、35℃で24時間、スターラーを用いて撹拌しながら酵素反応を進行させた。
【0048】
24時間の反応後、反応液に酢酸エチルを添加して撹拌することにより分配抽出を行った。
酢酸エチルによる抽出は複数回行い、得られた酢酸エチル層を合わせた後、飽和食塩水を添加して撹拌することにより塩析を行い、水層を除いた。
続いて、酢酸エチル層に無水硫酸ナトリウムを添加して脱水し、硫酸ナトリウムをろ別して酢酸エチル抽出液を得た。
得られた酢酸エチル抽出液は、エバポレーターで減圧濃縮した後、エタノールに溶解して反応物試料とした。
【0049】
[試料分析]
次に、得られた反応物試料をシリンジフィルタを用いてろ過し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC;high performance liquid chromatography)による解析に供した。
高速液体クロマトグラフとしては、LC−2000 plus(日本分光株式会社製)を用いた。カラムは、Crest Pak C18S(4.6mm i.d.×150mm、日本分光株式会社製)を用い、カラム温度は40℃とした。移動相としては、アセトニトリル:水=25:75の混合液をメンブレンフィルタを用いてろ過、脱気して用い、流量は1mL/minに設定した。
また、溶出後の試料の検出は、フォトダイオードアレイを用いて広波長域で行った。その結果、
図1に示すHPLCクロマトグラムが得られた。
【0050】
図1は、トランス−レスベラトロールを基質として、β−グルコシダーゼによる配糖化反応を行った試料の、200〜648nmの波長領域における吸光度の等高線データから得られたHPLCクロマトグラムを示す図である。図中、実線は200〜648nmの波長領域における最大吸収波長の吸光度、一点鎖線は250nmの波長における吸光度、破線は310nmの波長における吸光度である。
図1が示すとおり、保持時間1.6〜2.4min及び保持時間2.6〜3.4minに、配糖化反応により生じたレスベラトロール配糖体に相当する二つのピークが検出され、保持時間6.5〜7.2minに、未反応のレスベラトロールに相当するピークが検出されている。
これらのピーク面積から算出したレスベラトロールの配糖化の変換率は0.522%であった。
【0051】
[実施例2]
配糖化反応を行う酵素としてα−グルコシダーゼを含む酵素製剤を用いて、レスベラトロールの配糖体化を行った。
糖受容体としては、実施例1と同様に、トランス−レスベラトロールを用い、糖供与体としては、可溶性デンプン(ナカライテスク株式会社製)を用いた。
また、α−グルコシダーゼとしては、糸状菌由来の酵素製剤であるトランスグルコシダーゼL「アマノ」(天野エンザイム株式会社製)を用いた。
【0052】
はじめに、実施例1と同様に、1gのトランス−レスベラトロールを、30mLのエタノールに溶解し、レスベラトロール溶液を調製した。
次に、500mLの0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)を1000mLの三角フラスコに入れ、10gの可溶性デンプンを溶解させて反応液を調製した。
続いて、この反応液に、調製した30mLのレスベラトロール溶液を加え、さらに5mlのα−グルコシダーゼ酵素製剤を添加した。
その後、35℃で24時間、スターラーを用いて撹拌しながら酵素反応を進行させた。
24時間の反応後、実施例1と同様に、酢酸エチル抽出を行い、エタノールに溶解された反応物試料を得た。
【0053】
[試料分析]
次に、実施例1においてと同様に、得られた反応物試料を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による解析に供した。その結果、
図2に示すHPLCクロマトグラムが得られた。
【0054】
図2は、トランス−レスベラトロールを基質として、α−グルコシダーゼによる配糖化反応を行った試料の、200〜648nmの波長領域における吸光度の等高線データから得られたHPLCクロマトグラムを示す図である。図中、実線は200〜648nmの波長領域における最大吸収波長の吸光度、一点鎖線は250nmの波長における吸光度、破線は310nmの波長における吸光度である。
図2が示すとおり、保持時間1.0〜2.2min及び保持時間2.2〜3.4minに、配糖化反応により生じたレスベラトロール配糖体に相当する二つのピークが検出され、保持時間5.6〜6.4minに、未反応のレスベラトロールに相当するピークが検出されている。
これらのピーク面積から算出したレスベラトロールの配糖化の変換率は0.355%であった。
【0055】
[実施例3]
配糖化反応を行う酵素としてCGTaseを含む酵素製剤を用いて、レスベラトロールの配糖体化を行った。
糖受容体としては、実施例1と同様に、トランス−レスベラトロールを用い、糖供与体としては、α−シクロデキストリンを用いた。
また、CGTaseとしては、酵素製剤であるコンチザイム(天野エンザイム株式会社製)を用いた。
【0056】
はじめに、実施例1と同様に、5mgのトランス−レスベラトロールをエタノールに溶解してレスベラトロール溶液を調製した。
次に、3.5mLの50mMクエン酸ナトリウム緩衝液(pH5.4)に、50mgのα−シクロデキストリンを溶解させて反応液を調製した。
続いて、この反応液に、調製したレスベラトロール溶液の全量を加え、さらに0.5mLのコンチザイム溶液(600U/mL)を添加した。
その後、55℃で24時間、スターラーを用いて撹拌しながら酵素反応を進行させた。
24時間の反応後、80℃に加温して酵素を失活させ、常温に戻して酢酸エチル抽出を行い、メタノールに溶解された反応物試料を得た。
【0057】
[試料分析]
次に、得られた反応物試料を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による解析に供した。また、レスベラトロール及び化学合成反応により配糖化したレスベラトロール配糖体を、反応物試料と同一の条件で高速液体クロマトグラフィーに供した。その結果、
図3に示すHPLCクロマトグラムが得られた。
【0058】
図3(a)は、化学合成反応により配糖化したレスベラトロール配糖体、
図3(b)は、レスベラトロール、
図3(c)は、トランス−レスベラトロールを基質としてCGTaseによる配糖化反応を行った試料のHPLCクロマトグラムをそれぞれ示す図である。
図3(a)に現れている保持時間7.0〜9.0minのピークは、レスベラトロール−4’−O−β−D−グルコシドを示し、保持時間12〜13minのピークは、レスベラトロール−3−O−β−D−グルコシドを示している。また、
図3(b)に現れている保持時間36〜48minのピークは、レスベラトロールを示している。
反応物試料については、
図3(c)が示すとおり、保持時間7.0〜9.0minに、配糖化反応により生じたレスベラトロール−4’−O−β−D−グルコシドに相当するピークが検出され、保持時間36〜48minに、未反応のレスベラトロールに相当するピークが検出されている。
これらのピーク面積から算出したレスベラトロールの配糖化の変換率は約1/500であった。
【0059】
[実施例4]
配糖化反応を行う酵素としてCGTaseを含む酵素製剤を用いて、プテロスチルベンの配糖体化を行った。
糖受容体としては、トランス−プテロスチルベンを用い、糖供与体としては、α−シクロデキストリンを用いた。
また、CGTaseとしては、酵素製剤であるコンチザイム(天野エンザイム株式会社製)を用いた。
【0060】
はじめに、実施例3と同様に、5mgのトランス−プテロスチルベンをエタノールに溶解してプテロスチルベン溶液を調製した。
次に、3.5mLの50mMクエン酸ナトリウム緩衝液(pH5.4)に、50mgのα−シクロデキストリンを溶解させて反応液を調製した。
続いて、この反応液に、調製したプテロスチルベン溶液の全量を加え、さらに0.5mLのコンチザイム溶液(600U/mL)を添加した。
その後、55℃で24時間、スターラーを用いて撹拌しながら酵素反応を進行させた。
24時間の反応後、80℃に加温して酵素を失活させ、常温に戻して酢酸エチル抽出を行い、メタノールに溶解された反応物試料を得た。
【0061】
[試料分析]
次に、得られた反応物試料を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による解析に供した。その結果、
図4に示すHPLCクロマトグラムが得られた。
【0062】
図4は、トランス−プテロスチルベンを基質としてCGTaseによる配糖化反応を行った試料のHPLCクロマトグラムを示す図である。
図4が示すとおり、保持時間8.0〜9.0minに、配糖化反応により生じたプテロスチルベン−4’−O−β−グルコシドに相当するピークが検出され、保持時間16〜22minに、未反応のプテロスチルベンに相当するピークが検出されている。
【0063】
[実施例5]
酵母が有する配糖化活性を利用して、レスベラトロールの配糖化を行った。
糖受容体としては、実施例1と同様に、トランス−レスベラトロールを用い、糖供与体としては、スクロース(三井製糖株式会社製)を用いた。
また、酵母としては、乾燥ビール酵母「ウィンザー(WINDSOR)」(LALLEMAND社製)を用いた。
【0064】
はじめに、100mgのトランス−レスベラトロールを、20mLのエタノールに溶解し、レスベラトロール溶液を調製した。
また、500mLのバッフル付き三角フラスコに、100mLの蒸留水を入れ、3000gの乾燥ビール酵母を添加し、続いて、三角フラスコに綿栓を装着して、好気的条件の下、30℃で15分間振とう培養することによって、乾燥ビール酵母を復水させた。
次に、酵母を復水させたフラスコに、10gのスクロースと、調製した20mLのレスベラトロール溶液を加え、再度綿栓を装着した。
その後、好気的条件の下、30℃で48時間振とう培養した。
【0065】
48時間の培養後、実施例1と同様に、酢酸エチル抽出を行い、メタノールに溶解された反応物試料を得た。
【0066】
[試料分析]
次に、得られた反応物試料をシリンジフィルタを用いてろ過し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による解析に供した。
高速液体クロマトグラフとしては、LC−2000 plus(日本分光株式会社製)を用いた。カラムは、Crest Pak C18S(4.6mm i.d.×250mm、日本分光株式会社製)を用い、カラム温度は40℃とした。移動相としては、アセトニトリル:水=10:90の混合液をメンブレンフィルタを用いてろ過、脱気して用い、流量は0.5mL/minに設定した。なお、溶出後の試料の検出は、波長310nmで行った。
また、トランス−レスベラトロールをケーニッヒ・クノール法を用いた化学合成反応によって配糖化した反応物試料を別途調製し、同様にして高速液体クロマトグラフィーによる解析に供した。
その結果、
図5に示すHPLCクロマトグラムがそれぞれ得られた。
【0067】
図5の(a)は化学合成反応により配糖化した試料、(b)は酵母により配糖化した試料のHPLCクロマトグラムである。
図5(a)が示すとおり、化学合成反応により配糖化した試料において、保持時間4.00〜5.00付近、保持時間9.00〜10.00付近、保持時間14.00〜15.00付近、保持時間22.00〜25.00付近、保持時間35.00〜40.00付近にそれぞれ主なピークが現れていることが確認された。一方で、酵母により配糖化した試料においては、
図5(b)が示すとおり、化学合成反応により配糖化した試料において認められるピークと同様の保持時間を有する第1ピーク(保持時間14.00〜15.00付近)、第2ピーク(保持時間22.00〜25.00付近)、第3ピーク(保持時間35.00〜40.00付近)が現れていることが確認された。
【0068】
次に、高速液体クロマトグラフィーによる解析において確認された成分を核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance;NMR)スペクトル分析による解析に供した。
確認された第1〜3ピークに相当する溶出液の画分をそれぞれ分取して減圧濃縮し、メタノール−d4に溶解してNMR解析試料とした。各試料には、化学シフトの内部基準として、テトラメチルシランを添加した。
続いて、これらの試料を、
1Hおよび
13C核磁気共鳴スペクトル分析に供し、得られたNMRスペクトルの帰属を行った。
【0069】
その結果、HPLCにおいて確認された第1ピーク(保持時間14.00〜15.00付近)は、4’位がD−グルコースで配糖化されたレスベラトロール(4’G−RSV)であり、第2ピーク(保持時間22.00〜25.00付近)は、3位がD−グルコースで配糖化されたレスベラトロール(3G−RSV)であり、第3ピーク(保持時間35.00〜40.00付近)は、未反応のレスベラトロール(RSV)であることが確認された。
また、レスベラトロール配糖体についての
1H核磁気共鳴スペクトルにおいて帰属されたアノメリックプロトンのシグナルは、3G−RSVについては、δ4.88 (1H, d, J = 7.6 Hz)、4’G−RSVについては、δ4.80 (1H, d, J = 7.6 Hz)であった。
これらの数値を既知のデータと比較すると、低磁場側へのシフトがそれぞれ認められ、各レスベラトロール配糖体のグルコースの立体配置は、いずれもβ位であることが確認された。
以上の結果から、反応液試料中には、酵母によりレスベラトロールがグルコシル化されて、レスベラトロール−3−O−β−D−グルコシドと、レスベラトロール−4’−O−β−D−グルコシドが生成されていることが確認された。
【0070】
検出されたレスベラトロールの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(II)のように付すと、次に示す値となった。
【化2】
【0071】
RSV:139.2(C-1)、104.3(C-2)、158.4(C-3)、101.8(C-4)、158.4(C-5)、104.3(C-6)、125.6(C-7)、127.8(C-8)、128.0(C-1')、127.8(C-2')、115.5(C-3')、157.1(C-4')、115.5(C-5')、127.8(C-6')。
【0072】
また、検出されたレスベラトロール−3−O−β−D−グルコシドの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(III)のように付すと、次に示す値となった。
【化3】
【0073】
3G−RSV:139.3(C-1)、107.1(C-2)、158.0(C-3)、102.7(C-4)、158.8(C-5)、104.7(C-6)、125.1(C-7)、128.5(C-8)、129.9(C-1')、127.9(C-2')、115.5(C-3')、157.2(C-4')、115.5(C-5')、127.8(C-6')、100.6(C-1'')、73.3(C-2'')、76.7(C-3'')、69.8(C-4'')、77.1(C-5'')、60.8(C-6'')。
【0074】
また、検出されたレスベラトロール−4’−O−β−D−グルコシドの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(IV)のように付すと、次に示す値となった。
【化4】
【0075】
4’G−RSV:138.9(C-1)、104.4(C-2)、158.4(C-3)、102.0(C-4)、158.2(C-5)、104.4(C-6)、127.1(C-7)、127.5(C-8)、130.7(C-1')、127.3(C-2')、116.3(C-3')、156.8(C-4')、116.3(C-5')、127.3(C-6')、100.2(C-1'')、73.2(C-2'')、76.6(C-3'')、69.7(C-4'')、77.0(C-5'')、60.7(C-6'')。
【0076】
また、糖受容体として、レスベラトロールに代えて、プテロスチルベン、ピセアタンノールをそれぞれ用いて、レスベラトロールにおける配糖化の手順に準じて、酵母を用いた配糖化を行い、同様に各反応物試料を得て、各反応物試料をHPLC解析に供した。
高速液体クロマトグラフとしては、LC−2000 plus(日本分光株式会社製)を用いた。カラムは、Crest Pak C18S(4.6mm i.d.×250mm、日本分光株式会社製)を用い、カラム温度は40℃とした。移動相としては、アセトニトリル:水=10:90の混合液をメンブレンフィルタを用いてろ過、脱気して用い、流量は1mL/minに設定した。
また、溶出後の試料の検出は、波長310nmで行った。
【0077】
その結果得られたHPLCクロマトグラムに現れた主要なピークについては、対応する画分をそれぞれ分取して、さらに核磁気共鳴スペクトル分析による解析に供した。
得られたNMRスペクトルの帰属を行ったところ、未反応の各糖受容体に加えて、プテロスチルベンについては、D−グルコースで配糖化されたプテロスチルベン配糖体、ピセアタンノールについては、4’位がD−グルコースで配糖化されたピセアタンノール配糖体が生成されていることが確認された。
また、
1H核磁気共鳴スペクトルにおいて帰属されたアノメリックプロトンのシグナルは、プテロスチルベン配糖体については、δ4.90 (1H, d, J = 7.6 Hz)であり、ピセアタンノール配糖体については、δ4.78 (1H, d, J = 7.6 Hz)であった。
いずれも低磁場側へのシフトが認められ、プテロスチルベン配糖体とピセアタンノール配糖体のグルコースの立体配置は、β位であることが確認された。
【0078】
以上の結果から、反応液試料中には、酵母によりプテロスチルベンがグルコシル化されて、プテロスチルベン−4’−O−β−グルコシドが生成され、ピセアタンノールがグルコシル化されて、ピセアタンノール−4’−O−β−グルコシドが生成されていることが確認された。
【0079】
検出されたプテロスチルベンの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(V)のように付すと、次に示す値となった。
【化5】
【0080】
プテロスチルベン:139.6(C-1)、104.0(C-2)、159.0(C-3)、100.4(C-4)、159.7(C-5)、107.0(C-6)、125.2(C-7)、128.8(C-8)、128.3(C-1')、127.8(C-2')、115.5(C-3')、158.0(C-4')、115.5(C-5')、127.9(C-6')、55.3,55.2(MeO)。
【0081】
また、検出されたプテロスチルベン−4’−O−β−グルコシドの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(VI)のように付すと、次に示す値となった。
【化6】
【0082】
プテロスチルベン−4’−O−β−グルコシド:140.3(C-1)、105.2(C-2)、161.6(C-3)、100.5(C-4)、161.6(C-5)、105.2(C-6)、127.1(C-7)、127.6(C-8)、129.4(C-1')、128.6(C-2')、117.3(C-3')、158.0(C-4')、117.3(C-5')、128.6(C-6')、56.1, 56.1(MeO)、101.2(C-1'')、74.2(C-2'')、77.6(C-3'')、70.7(C-4'')、78.0(C-5'')、61.6(C-6'')。
【0083】
検出されたピセアタンノールの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(VII)のように付すと、次に示す値となった。
【化7】
【0084】
ピセアタンノール:140.2(C-1)、105.2(C-2)、158.6(C-3)、102.1(C-4)、158.6(C-5)、105.2(C-6)、126.2(α)、128.8(β)、130.1(C-1')、113.3(C-2')、145.3(C-3')、145.2(C-4')、115.7(C-5')、119.5(C-6')。
【0085】
また、検出されたピセアタンノール−4’−O−β−グルコシドの各炭素原子の化学シフトは、位置番号を式(VIII)のように付すと、次に示す値となった。
【化8】
【0086】
ピセアタンノール−4’−O−β−グルコシド:138.1(C-1)、104.2(C-2)、158.1(C-3)、101.7(C-4)、158.1(C-5)、104.2(C-6)、127.0(α)、127.3(β)、128.9(C-1')、113.0(C-2')、144.9(C-3')、146.5(C-4')、118.1(C-5')、118.1(C-6')、102.0(C-1'')、73.1(C-2'')、77.0(C-3'')、69.7(C-4'')、75.6(C-5'')、60.6(C-6'')。