選ばれたアントシアニンの抗酸化特性に関する分析的および理論的研究；構造依存的な関係

Analytical and Theoretical Studies of Antioxidant Properties of Chosen Anthocyanins; A Structure-Dependent Relationships.

抄録

本研究では、3種のアントシアニジン、すなわちペオニジン、ペチュニジン、デルフィニジン、およびそれらのグルコシドの構造と抗ラジカル活性および抗酸化活性との関係について検討した。アントシアニンのフリーラジカル消去能はDPPHアッセイで、腫瘍細胞の脂質膜組成を模倣したモデル膜に対するリポソームの過酸化抑制能は蛍光測定法で規定した。この問題を原子レベルで探求するために、密度汎関数法による研究が適用された。その結果、配糖体はアントシアニジンよりも膜の酸化を防ぐのに有効であることが示された。また、B環の水酸基の数が多いアントシアニジンが最も酸化還元電位が高いことを示し、その順序は以下の通りであった。(Dp > Pt > Pn）、また、そのグルコシドについても同様の関係が証明された。今回研究した化合物の大半は、アスコルビン酸よりも優れた抗酸化物質であることが証明された。これらの化合物は一貫した電気ドン化特性を示し、脱プロトン化を繰り返すごとに-HAT機構がより実現しやすくなった。グリコシル化は反応性に直接的な影響を及ぼさなかったが、ペオニジンとペチュニジンの研究では、このプロセスがB環とC環の間の立体障害を取り除き、特定の経路をより実行しやすくする役割を担っていることがわかった。膜の脂質の酸化を正しく記述するためには、動力学と分子動力学が不可欠です。

The relationship between the structure and the antiradical and antioxidant activities of three anthocyanidins, namely peonidin, petunidin, and delphinidin, and their glucosides was investigated in this study. The ability of anthocyanins to scavenge free radicals was determined using DPPH assay, whereas the inhibition of peroxidation in liposomes in relation to a model membrane that imitated the composition of a lipid membrane in tumor cells was specified using the fluorimetric method. To explore this issue at the atomistic level, density functional theory studies were applied. It was shown that glycosides performed better than anthocyanidins in protecting membranes against oxidation. The highest redox potential was demonstrated by anthocyanidins with the highest number of hydroxyl groups in the B ring in the order as follows: (Dp > Pt > Pn), and the same relationship was proven for their glucosides. The majority of the compounds studied here proved to be better antioxidants than ascorbic acid. They showed consistent electrodonating properties and though the -HAT mechanism became more feasible with each consecutive deprotonation. Glycosylation did not have a direct impact on reactivity, apart from peonidin and petunidin in the study of which it was found that this process was responsible for lifting off steric hindrance between B and C rings and rendering certain pathways more feasible. Kinetic and molecular dynamics are essential to properly describe the membrane's lipid oxidation.