沖縄産生物資源の化学的予防機能に関する研究

• Material Type: 博士論文
• Title: 沖縄産生物資源の化学的予防機能に関する研究
• Author/Editor: エムディ シャヒノッザマン,
• Author Heading: エムディ シャヒノッザマン,
• Publication, Distribution, etc.: 鹿児島大学
• Publication Date: 2019-03-15
• Publication Date (W3CDTF): 2019-03-15
• Alternative Title: Chemopreventive Properties of Okinawan Bioresources
• Degree grantor/type: 鹿児島大学
• Date Granted: 2019-03-15
• Date Granted (W3CDTF): 2019-03-15
• Dissertation Number: 甲連研第918号
• Degree Type: 博士(学術); Doctor of Philosophy
• Conferring No. (Dissertation): 甲連研第918号
• Text Language Code: eng
• NDC: 498
• Target Audience: 一般
• Note (General): 博士論文全文, 博士論文要旨(日本語), 博士論文要旨(English), 最終試験結果の要旨, 論文審査の要旨; A wide spectrum of bioresource from Okinawan terrestrial and marine sources is routinely used by indigenous people as traditional foods and medicines. They have promising health benefits leading to prevent chronic diseases/disorders and thus, they contribute to human health and lifespan. Accumulated data revealed that the bioactive natural compounds can function as chemopreventive agents and increase the quality of life and health since they are non-toxic and easy to exploit. This investigation was carried out with several Okinawan bioresources such as terrestrial medicinal plants, marine sea cucumbers, and bee propolis to explore their chemopreventive properties on different chronic diseases including inflammatory disorders, cancer, type 2 diabetes, and Alzheimer’s disease.In the first experiment with terrestrial medicinal plants, leaves of Alpinia zerumbet var. excelsa (Alpinia) and Ardisia sieboldii were investigated for their potential inhibitory effects on inflammation, skin-pigmentation, and cancer. Five major compounds from Alpinia leaves, 5,6‑dehydrokawain (DK), dihydro‑5,6‑dehydrokawain (DDK), (E)‑5‑methoxy‑8‑(4‑methoxy‑2‑oxo‑2H‑pyran‑6‑yl)‑7‑phenyl‑1‑styryl‑2‑oxabicyclo[4.2.0]oct‑4‑en‑3‑one (AS-2), kaempferol 3‑O‑β‑D‑glucuronide (KOG), and quercetin 3‑O‑β‑D‑glucuronide (QOG), exhibited promising anti-inflammatory effects via inhibiting albumin denaturation and proteinase activity in vitro and reducing the formation of inflammatory mediators, NO (nitric oxide) and PGE2 (prostaglandin E2), in lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 cells. All compounds reduced melanin production and tyrosinase enzyme activity in B16F10 cells, clearly demonstrating that Alpinia leaf-derived compounds can function as potent skin depigmenting agents. On the other hand, three compounds purified from the leaves of A. sieboldii, 2-methyl-5-(8Z-heptadecenyl) resorcinol, 5-(8Z-heptadecenyl) resorcinol, and ardisiaquinone A, showed potential cytotoxic effects on both cancer cells and brine shrimps. They were also found to have inhibitory effects on albumin denaturation in vitro, NO production in LPS-stimulated RAW 264.7 cells, and COX-2 (cyclooxygenase-2) enzyme activity.Secondly, sea cucumber species Holothuria atra, a marine natural resource, was found to have cytotoxic on different cancer cell lines due to having special saponin ingredients. Desulfated echinoside B (DEB), a desulfated saponin, from H. atra showed promising effects on cancer cell proliferation and brine shrimps’ viability as does frondoside A (FRA), a sulfated anti-cancer saponin purified from Cucumaria frondosa. Molecular docking and molecular dynamics simulation demonstrated that DEB, compared to FRA, has high binding interactions and stability with the oncogenic kinase PAK1 (p21-activated kinase 1).Finally, a special bioresource Okinawa propolis (OP) was utilized in this study and its major components, nymphaeol-A (NA), nymphaeol-B (NB), nymphaeol-C (NC), isonymphaeol-B (INB), and 3′-geranyl-naringenin (GN), exhibited significant anti-inflammatory effects through suppressing in vitro albumin denaturation, nitrite accumulation, and COX-2 enzyme activity in LPS-induced RAW 264.7 cells. They were also found to have strong inhibitory actions on α-glucosidase and acetylcholinesterase enzymes responsible for type-2 diabetes and Alzheimer’s disease, respectively.As described above, the findings reveal that the purified bioactive compounds from Alpinia, A. sieboldii, sea cucumbers, and OP, have chemopreventive and therapeutic properties as anti-inflammatory, anti-melanogenic, anti-cancer, antidiabetic, and anti-Alzheimer’s herbal medicines. Thus, they could be commercially utilized in the future for developing herbal supplements or functional foods as a source of different chemopreventive agents.; 陸上および海洋を含め広範囲にわたる沖縄の生物資源は、伝統的な食品および薬として地元で日常的に使用されている。それらは、慢性的な疾患・障害の予防につながる有望な手助けをし、人々の健康および寿命に寄与している。過去の蓄積データより、天然由来の生物活性物質は無毒で利用しやすいことから、生活の質（QOL）と健康を増進する化学的予防剤として機能することが明らかとなっている。したがって、本研究は、炎症性疾患、癌、2 型糖尿病およびアルツハイマー病を含む様々な慢性疾患に対する化学的予防機能を検証するために、陸上薬用植物、ナマコ、および蜜蜂由来プロポリスなど種々の沖縄産生物資源を用いて検討を行った。陸上薬用植物を用いた最初の実験では、ゲットウ（Alpinia zerumbet var. excelsa）およびモクタチバナ（Ardisia sieboldii）の葉について、炎症、皮膚色素沈着、癌に対する阻害効果を検証した。ゲットウ葉由来の5 つの主要な化合物｛5,6-デヒドロカワイン（DK）、ジヒドロ-5,6-デヒドロカワイン（DDK）、(E)‑5‑methoxy‑8‑(4‑methoxy‑2‑oxo‑2H‑pyran‑6‑yl)‑7‑phenyl‑1‑styryl‑2‑oxabicyclo[4.2.0]oct‑4‑en‑3‑one （AS-2）、ケンフェロール3‑O‑β‑D‑グルクロニド（KOG）、そしてケルセチン3‑O‑β‑D‑グルクロニド（QOG）｝は、in vitro でアルブミン変性およびプロテアーゼ活性を阻害し、リポ多糖（LPS）で処理したRAW 264.7 細胞中の炎症性メディエータであるNO（一酸化窒素）およびPGE2（プロスタグランジンE2）の形成を減少させることにより、有望な抗炎症効果を示した。また、全ての化合物は、B16F10 細胞におけるメラニン産生およびチロシナーゼ酵素活性を減少させたことから、ゲットウの葉に含まれる化合物が色素沈着防止機能を有することが明らかとなった。一方、モクタチバナの葉から精製した3 つの化合物｛2-methyl-5-(8Z-heptadecenyl) resorcinol、5-(8Zheptadecenyl) resorcinol、そしてardisiaquinone A｝は、癌細胞およびブラインシュリンプの両方に潜在的な細胞毒性効果を示した。それらはまた、in vitroにおけるアルブミン変性、LPS で刺激したRAW 264.7 細胞におけるNO 産生、およびCOX-2 (cyclooxygenase-2) 酵素活性に対しても阻害効果を有することが見出された。次に、海洋天然資源のクロナマコ（Holothuria atra）が含有する特別なサポニン成分は、種々の癌細胞系に対して細胞傷害性を有することが判明した。クロナマコ由来の脱硫酸化サポニンであるdesulfated echinoside B（DEB）は、キンコ（Cucumaria frondosa）から精製された硫酸化抗癌サポニンであるfrondoside A（FRA）と同様に、癌細胞の増殖やブラインシュリンプの生存に対して有望な効果を示した。分子ドッキングおよび分子動力学シミュレーションを用いた実験より、FRA と比較して、DEB が発癌性キナーゼであるPAK1（p21 活性化キナーゼ1）との高い結合相互作用および安定性を有することが明らかとなった。最後に、特別な生物資源である沖縄プロポリス（OP）について検討したところ、OP の主要成分｛ニムフェオール-A（NA）、ニムフェオール-B（NB）、ニムフェオール-C（NC）、イソニムフェオール-B（INB）、そして3’-ゲラニル-ナリンゲニン（GN）｝がLPS 誘発RAW 264.7 細胞におけるin vitro アルブミン変性、NO の蓄積、COX-2 酵素活性を抑制することで顕著な抗炎症効果を示すことがわかった。また、2 型糖尿病およびアルツハイマー病にそれぞれ関与するα-グルコシダーゼおよびアセチルコリンエステラーゼの阻害活性を有することが判明した。以上のように、ゲットウ、モクタチバナ、ナマコおよび沖縄プロポリスから取得した生物活性物質が、抗炎症、メラニン産生抑制、抗癌、抗糖尿病、抗アルツハイマーなどの化学的予防機能を有することが明らかとなった。本研究結果から、これらの沖縄産生物資源は、将来的にサプリメントまたは機能性食品を開発するために、様々な化学的予防剤の供給源として商業的に利用できることが期待される。
• Persistent ID (NDL): info:ndljp/pid/11346025; https://dl.ndl.go.jp/pid/11346025
• Collection: 障害者向け資料
• Collection (Materials For Handicapped People:1): テキストデータ
• Collection (particular): 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 博士論文; https://dl.ndl.go.jp/collections/A00014
• Acquisition Basis: 博士論文（自動収集）
• Date Accepted (W3CDTF): 2019-09-07T00:28:35+09:00
• Date Created (W3CDTF): 2019-05-08
• Format (IMT): PDF; application/pdf
• Access Restrictions: 国立国会図書館内限定公開
• Service for the Digitized Contents Transmission Service: 図書館・個人送信対象外
• Availability of remote photoduplication service: 可
• Periodical Title (URI): http://hdl.handle.net/10232/00030604
• Data Provider (Database): 国立国会図書館 : 国立国会図書館デジタルコレクション; https://dl.ndl.go.jp

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2023-08-05 再収集

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