海洋多毛類から得られるポルフィリン様色素の光を介した毒性

Light-Mediated Toxicity of Porphyrin-Like Pigments from a Marine Polychaeta.

• Mariaelena D'Ambrosio
• Ana Catarina Santos
• Alfonso Alejo-Armijo
• A Jorge Parola
• Pedro M Costa

抄録

ポルフィリンおよびその誘導体は、バイオクロムの中で最も豊富なクラスの一つを形成している。これらはヘムの分解に由来し、重要な生理機能を有しています。ビリンはこのグループの代表としてよく知られていますが、重要な抗酸化作用や抗変異原性のほかに、光力学的治療のための光増感剤としても利用されています。最近、私たちは、ポルトガルの岩礁域の潮間帯に生息するポリチャータが、緑色や黄色がかったポルフィリノイド色素を豊富に保持していることを明らかにしました。本研究では、このミミズの皮膚と口吻から抽出した色素をHPLCを用いて化学的に分析し、モデルとしたイガイの鰓組織を用いて、それぞれ生体内および生体外での明暗毒性を評価した。その結果、皮膚と鼻孔では親水性、あるいは両親媒性ポルフィリノイドのパターンが異なることが明らかになり、いくつかの物質が共通していることがわかった。2つのバイオアッセイを組み合わせた結果、皮膚からの抽出物はより高い暗色毒性を示すのに対し、口吻からの抽出物は急速に軽色毒性を示し、その後枯渇していくことが明らかになった。また、口吻に多く含まれる特定の黄色色素は、天然の光増感剤として非常に有望な特性を示しており、海洋無脊椎動物のポルフィリノイドがこれらの高付加価値バイオプロダクトの重要な供給源であることが明らかになりました。

Porphyrins and derivatives form one of the most abundant classes of biochromes. They result from the breakdown of heme and have crucial physiological functions. Bilins are well-known representatives of this group that, besides significant antioxidant and anti-mutagenic properties, are also photosensitizers for photodynamic therapies. Recently, we demonstrated that the Polychaeta , common in the Portuguese rocky intertidal, holds a high variety of novel greenish and yellowish porphyrinoid pigments, stored as granules in the chromocytes of several organs. On the follow-up of this study, we chemically characterized pigment extracts from the worm's skin and proboscis using HPLC and evaluated their light and dark toxicity in vivo and ex vivo using and mussel gill tissue as models, respectively. The findings showed that the skin and proboscis have distinct patterns of hydrophilic or even amphiphilic porphyrinoids, with some substances in common. The combination of the two bioassays demonstrated that the extracts from the skin exert higher dark toxicity, whereas those from the proboscis rapidly exert light toxicity, then becoming exhausted. One particular yellow pigment that is highly abundant in the proboscis shows highly promising properties as a natural photosensitizer, revealing that porphyrinoids from marine invertebrates are important sources of these high-prized bioproducts.