著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Plants

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

Allium victorialis（ギョウジャニンニク）は、中国東北部で食用と薬用の両方に使われてきたネギ属の植物です。含硫化合物やフラボノイドなどの成分については多くの報告があります。一方、多数の糖がつながった「多糖」の成分については、構造や働きの研究が限られていました。

研究チームは、この植物から多糖を分離し、その化学構造を詳しく調べることにしました。あわせて、炎症を起こさせた免疫細胞の実験で、その多糖に炎症反応を抑える作用があるかを確かめることを目的としました。

何を、どのように調べたか

材料は、2019年5月に中国黒竜江省で採取したA. victorialisです。研究チームはまず、原料と液の比率、温度、時間の組み合わせを変えて、多糖を抽出する条件を検討しました。その条件で計2kgの原料から粗多糖を抽出し、脱色したものを「AVP」としました。AVPを最初のカラム分離にかけると、AVP-1とAVP-2の2つの画分に分かれました。このうちAVP-1を別のカラムでさらに2つに分け、その主な画分を「AVP-1-2」として研究の対象にしました。

構造の解析では、AVP-1-2がどの種類の糖でできているか、分子の大きさ（分子量）、糖どうしがどの位置でつながっているかを調べました。つながり方の解析には、メチル化分析と核磁気共鳴（NMR）分光法という化学分析法を用いました。

抗炎症作用は、RAW264.7という培養マクロファージで調べました。マクロファージは、体内で異物に反応して炎症を起こす免疫細胞の一種です。まず、25〜800µg/mLの濃度でAVP-1-2が細胞を傷つけないかを確認しました。次に、細胞を100、200、400µg/mLのAVP-1-2で4時間前処理しました。そのあと、細菌由来の成分で炎症反応を引き起こすLPSを加え、20時間培養しました。

炎症の指標として測ったのは、一酸化窒素（NO）の放出量と、炎症を促す情報伝達物質（サイトカイン）であるTNF-α、IL-1β、IL-6です。サイトカインについては、遺伝子の働きの強さ（mRNA量）と、細胞の外へ分泌された量の両方を調べています。実験はそれぞれ3回独立に繰り返し、各群の差を統計的に比較しました。

主な報告結果

LPSで刺激した細胞では、刺激しない細胞よりNOの放出が有意に増えました。AVP-1-2で処理すると、濃度が高いほどNOの放出が減りました。400µg/mLでは、NOの放出が43.08%抑えられました。

LPS刺激により、TNF-α、IL-1β、IL-6のmRNA量は、刺激しない細胞と比べてそれぞれ8.3倍、6.8倍、99.5倍に増えました。AVP-1-2はこれらを濃度に応じて減らし、400µg/mLでの減少率はそれぞれ65.54%、90.79%、58.74%でした。培養液中に分泌された3種のサイトカインの量も、濃度に応じて下がりました。400µg/mLでの抑制率は、50.53%、66.91%、59.75%と報告されています。なお、試した25〜800µg/mLの範囲では、AVP-1-2による明らかな細胞毒性は見られませんでした。

構造については、AVP-1-2はほぼ果糖とブドウ糖からなり、モル比で果糖が89.66%、ブドウ糖が10.34%を占めていました。分子量は4.403kDaと比較的小さく、果糖のつながった数（重合度）はおよそ27と見積もられました。分析の結果、AVP-1-2は果糖が特定の位置（β-(2→1)結合）で鎖状につながった主鎖を持ち、わずかに枝分かれがあることが示されました。研究チームはこれを、イヌリン型フルクタン（果糖が連なった多糖の一種）と結論づけています。ブドウ糖は少量の成分で、主鎖には含まれないとしています。

この報告が示すこと

研究チームは、A. victorialisから得た低分子のイヌリン型フルクタンが、培養細胞の実験で抗炎症作用を示したと結論づけています。この成果は、これまで情報の少なかった本種の多糖について構造の手がかりを加えるものです。研究チームは、本種を原料とする機能性食品の開発に向けた構造上の基礎になると位置づけています。また、得られた構造は、ニンニクなど他のネギ属植物から報告されているフルクタンとおおむね共通していると述べています。

研究チームは考察で、分子量の小ささ、糖の組成、重合度、枝分かれ構造が作用に関わる要因と考えられると論じています。ただし、これは他の研究との比較にもとづく見方です。

限界として、作用の分子レベルの仕組みはまだ分かっていません。今回の結果は培養細胞で得られたもので、生体内での効果は確かめられていません。また、枝分かれの正確な位置や様式は暫定的な推定にとどまります。メチル化分析で得た各結合の割合も、半定量的な値として扱うべきだとしています。

原著論文の著者・所属：Xinyang Guo（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Xiaoxiao Xiong（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Xueqi Wang（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Zeran Wang（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Jingran Zhao（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Ziyu Wang（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）、Sijia Jiang（Heilongjiang Forest Botanical Garden, Harbin 150040, China）、Ying Chang（College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China）

※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）：Xinyang Guo, Xiaoxiao Xiong, Xueqi Wang, et al. Structural Characterization and Anti-Inflammatory Effects in LPS-Stimulated RAW264.7 Macrophages of an Inulin-Type Fructan (AVP-1-2) Isolated from Allium victorialis L.. Plants（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-01. DOI: 10.3390/plants15172687. 原著ライセンス：CC BY.