著者の所属・活動拠点の国は、タイです。

掲載誌:Antioxidants

ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex

研究の目的

体内では通常の代謝の過程で活性酸素種(ROS)が生じます。ROSが体内の抗酸化の仕組みで処理しきれないほど増えると「酸化ストレス」と呼ばれる状態になり、脂質やたんぱく質、DNAの損傷や炎症反応につながります。論文によると、関節の軟骨でROSが増えると炎症に関わる経路が働きます。その結果、軟骨の基質をつくる働きが弱まり、基質を分解する酵素が増えます。こうした変化は変形性関節症の進行に関わるとされています。

研究対象のゴールデンガーデニア(Gardenia sootepensis)は、タイに自生するアカネ科の多年生植物です。現地では食用とされ、伝統的に健康目的でも使われてきました。これまでに、この植物から取り出した成分が、実験で抗炎症作用や抗酸化作用などを示すことが報告されています。ただし、近縁のクチナシ(G. jasminoides)に比べると研究はずっと少ない状況です。過去の研究は主に花や果実から取り出した個々の成分を扱っており、葉、果皮と果肉、種子をまとめて比べた研究はほとんどありませんでした。

研究チームは、植物のどの部位を使うか、また水と70%エタノールのどちらで抽出するかによって、得られる成分と抗酸化の性能が変わるという仮説を立てました。そのうえで、抽出物の量、成分、化学的な抗酸化活性、軟骨細胞との適合性を比べました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、葉、果皮と果肉、種子の3部位から、それぞれ水と70%エタノールで抽出物をつくり、計6種類の抽出物を用意しました。各抽出物について、乾燥した原料1グラムあたりに得られた抽出物の量(収量)を比べました。さらに、フェノール類とフラボノイド類の総量を、発色反応を使う方法で測りました。

含まれる成分は、液体クロマトグラフィー質量分析(HPLC–ESI–MS)で調べました。これは、混ざった成分を分離し、それぞれの分子の質量の情報から物質を推定する方法です。ただし、使った装置では精密な質量や分子の断片化のパターンは得られません。そのため物質名は、保持時間、おおよその質量、入手できた標準物質、過去の文献にもとづく暫定的な推定にとどまります。

抗酸化活性は、ABTSとDPPHという2種類の人工的なラジカル(反応しやすい分子)を、抽出物がどれだけ消すかで評価しました。指標には、ラジカルを半分消すのに必要な濃度(IC50)を使いました。この値が小さいほど、少ない量で働くことを意味します。

細胞への影響は、MTT法で調べました。これは細胞の代謝活性を測り、生存の度合いを評価する方法です。細胞は2種類使いました。一つは培養用に不死化したヒト軟骨細胞(C28/I2)で、もう一つはヒトの関節軟骨から直接取り出した軟骨細胞です。後者では6つの独立した試料を用い、抽出物に24時間さらしました。ヒトの軟骨の利用は、パヤオ大学の倫理委員会の承認を得ています。

主な報告結果

抗酸化活性が最も強かったのは葉の抽出物でした。ABTSを使った試験では、葉の水抽出物とエタノール抽出物のIC50はどちらも0.78 mg/mLで、両者に有意な差はありませんでした。果皮と果肉の抽出物は4.64 mg/mL(水)と5.50 mg/mL(エタノール)で、葉より有意に弱い結果でした。種子のエタノール抽出物は16.51 mg/mLとさらに弱く、種子の水抽出物は試した濃度の範囲ではラジカルを半分まで消せませんでした。DPPHを使った試験でも、葉のエタノール抽出物が1.21 mg/mL、水抽出物が2.31 mg/mLと、最も強い値を示しました。果皮と果肉の抽出物のIC50は4.98 mg/mLと7.69 mg/mLでした。種子の抽出物は、水とエタノールのどちらもラジカルを半分まで消すに至りませんでした。

葉の抽出物は、フェノール類とフラボノイド類の量も多い結果でした。フェノール類の総量は、抽出物1グラムあたり没食子酸換算で示されています。葉のエタノール抽出物が81.08 mgと最も多く、葉の水抽出物が71.72 mgで続きました。フラボノイド類の総量も、葉のエタノール抽出物がケルセチン換算で28.36 mgと最多でした。一方、種子のエタノール抽出物のフェノール類は0.43 mgと最も少ない値でした。論文は、葉の抽出物の抗酸化活性の強さが、フェノール類やフラボノイド類の多さと一致すると述べています。

収量では種子が最も多くなりました。種子の水抽出物は乾燥原料1グラムあたり116.17 mg(11.62%)、種子のエタノール抽出物は76.41 mgでした。葉と果皮・果肉の収量はこれより少ない結果でした。

成分分析では、6種類の抽出物を合わせて34の成分が暫定的に推定されました。ゲニポシド、クロロゲン酸、ケルセチン、ケンフェロールなど多くの成分は、6種類すべてで検出されました。エタノール抽出物には、対応する水抽出物には見られない成分がいくつかありました。研究チームは、エタノールのほうが比較的水になじみにくい成分や構造の複雑な成分を幅広く取り出したとみています。部位による違いもありました。グルコン酸とデヒドロアスコルビン酸は、葉と種子の抽出物では検出されましたが、果皮と果肉の抽出物では検出されませんでした。

細胞試験では、6種類の抽出物のいずれでも、2種類の軟骨細胞の生存率はおおむね80%以上を保ちました。論文はこれを、急性の毒性が低いことを示すものとしています。ただし、関節軟骨から取り出した細胞では、果皮と果肉の水抽出物が一部の濃度で生存率を有意に下げました。比べた相手は、何も加えない細胞です。

この報告が示すこと

研究チームは、植物の部位と抽出に使う溶媒の選び方が、得られる抽出物の性質を大きく左右すると結論づけています。抽出物が多く取れることと、フェノール類が豊富であることは一致しませんでした。また、発色反応で測った値が低い抽出物にも、多くの成分が検出されることがありました。このため著者らは、成分の多様さはフェノール類やフラボノイド類の総量だけでは判断できないと指摘しています。

DPPH試験の結果の読み方についても、論文は注意を促しています。果皮と果肉の抽出物は、標準物質のトロロックスに換算した値では高く出ました。しかしIC50で見ると、葉のほうが低い濃度で働いていました。著者らは、二つの指標は試験の異なる側面を表すため、併せて解釈すべきだとしています。そのうえで、果皮と果肉の抽出物のDPPH抗酸化活性が全体として最も高いとは言えないと述べています。

研究チームは、この研究の限界も挙げています。第一に、成分の名前は暫定的な推定にとどまります。第二に、ゲニポシドやクロロゲン酸などの個々の成分の濃度は、成分ごとに検証された定量法ではまだ確定されていません。第三に、ABTSとDPPHは試験管内の化学反応を測るもので、細胞の中での酸化と還元の調節を再現するものではありません。第四に、細胞試験で調べたのは生存の度合いだけで、酸化や炎症による害から軟骨細胞を守るかどうかは調べていません。そのため著者らは、今回の細胞試験の結果を初期段階の細胞適合性を示すものと位置づけ、軟骨を守る効果や治療効果について結論は出せないと明記しています。

原著論文の著者・所属:Thitinun Tarathipayakul(Department of Orthopedic, School of Medicine, University of Phayao, Phayao 56000, Thailand)、Pattaranee Srichairatanakool(Department of Anesthesiology, School of Medicine, University of Phayao, Phayao 56000, Thailand)、Pornpawee Sreechomphu(Research Excellence Center, School of Medicine, University of Phayao, Phayao 56000, Thailand)、Vanichaya Sinpiang(Research Excellence Center, School of Medicine, University of Phayao, Phayao 56000, Thailand)、Onsaya Kerdto(Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Chiang Mai 52000, Thailand)、Peraphan Pothacharoen(Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Chiang Mai 52000, Thailand)、Somdet Srichairatanakool(Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Chiang Mai 52000, Thailand)、Wachiraporn Tipsuwan(Division of Biochemistry, School of Medical Sciences, University of Phayao, Phayao 56000, Thailand)

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典(原著論文):Thitinun Tarathipayakul, Pattaranee Srichairatanakool, Pornpawee Sreechomphu, et al. Comparative Phytochemical Profiling, Antioxidant Activity, and Chondrocyte Cytocompatibility of Water and Ethanolic Extracts from Different Organs of Golden Gardenia (Gardinia sootepensis). Antioxidants(出版社:Multidisciplinary Digital Publishing Institute) 2026-08-28. DOI: 10.3390/antiox15091083. 原著ライセンス:CC BY.