タキシフォリン (Taxifolin)
タキシフォリンは、フラボノイド化合物の一種であり、特にフラバノノールに分類されます。別名としてジヒドロケルセチン(Dihydroquercetin)とも称され、カテコール型の構造を持つフラボノイドとして知られています。
存在
この化合物は自然界に広く分布しており、特にシベリアカラマツ、ダフリアカラマツ、ヒマラヤマツ、
ヒマラヤスギ、マイレイチイといった様々な種類の
針葉樹に比較的豊富に含まれています。これらの樹木以外にも、
マリアアザミの種子から抽出されるシリビニンに不純物として含まれるほか、
サクラの木樽で熟成させた
酢にも見出されます。さらに、日常的な食品の中では、リンゴ、タマネギ、ブドウ、ベリー類、柑橘類などの果物や野菜、またワイン、茶、ココアなど、多くの植物由来の食物に含まれていることが確認されています。
生理活性と薬理作用
タキシフォリンは、構造が類似したフラボノイドであるクェルセチンと比較して、
変異原性を示さず、
毒性も低いという安全性における利点を持っています。その生理活性は多岐にわたり、様々な研究が行われています。
がん研究
がん研究においては、タキシフォリンがARE(antioxidant response element)に依存するメカニズムを介して遺伝子発現を調節し、がん化学予防剤としての可能性を持つことが示唆されています。また、用量に依存して
卵巣腫瘍細胞の増殖を抑制する効果が確認されています。ただし、血管新生に関わるVEGFの発現阻害においては、他のフラボノイドと比較して効果が限定的であったという報告もあります。興味深いことに、タキシフォリン誘導体を用いた研究では、マウス皮膚の
線維芽細胞およびヒト
乳癌細胞に対する増殖抑制効果の間に高い相関関係が認められています。
多くの種類の癌細胞に対して、タキシフォリンは
脂質生成を抑制することで増殖を阻害する効果を示します。癌細胞は活発な増殖のために
脂質合成を亢進させることが知られており、この過程を抑制することで癌細胞の成長を抑えることが可能となります。
医療・化粧品分野への応用
タキシフォリンは、線維形成を促し、線維性
コラーゲンを安定化させる能力を持つことから、創傷治癒促進など医療分野への応用が期待されています。化粧品分野では、皮膚の色素沈着を抑制する成分として利用されているアルブチンと同程度の
メラニン生成抑制効果があることが分かっています。特に、アルブチンが比較的高い
変異原性、発がん性、
毒性を持つとされるのに対し、タキシフォリンは安全性が高いという点が注目されています。
タキシフォリンは、レボフロキサシンや
セフタジジムといった既存の
抗生物質のin vitro(試験管内)での抗菌効果を高める作用を持つことが発見されています。この相乗効果は、特に
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のような薬剤耐性菌の治療において、既存薬の効果を回復または増強させる可能性を秘めており、新たな治療戦略につながるとして期待されています。
受容体への作用
体内では、タキシフォリンを含むいくつかのフラボノイドが、モルヒネなどの鎮痛薬が作用するオピオイド受容体に対して、選択性の低いアンタゴニスト(作用を阻害する物質)として働くことが報告されています。ただし、その受容体への親和性は比較的弱いとされています。また、アディポネクチン受容体2に対しては
アゴニスト(作用を促進する物質)として働くことも確認されています。
代謝と関連化合物
生体内または特定の反応系において、タキシフォリンの代謝や生成に関わる酵素が存在します。例えば、ロイコシアニジンオキシゲナーゼは、ロイコシアニジンからタキシフォリンなどを生成する反応を触媒します。一方、タキシフォリン-8-モノオキシゲナーゼは、タキシフォリンを基質として別の化合物(2,3-ジヒドロゴッシペチンなど)に変換する反応に関与します。化学的な還元反応(
水素化ホウ素ナトリウム還元)によって、タキシフォリンから(+)-ロイコシアニジンを合成することも可能です。
配糖体
タキシフォリンは、糖が結合した配糖体の形でも自然界に存在します。代表的なものとして、タキシフォリンの3位の水酸基にラムノースが結合したアスチルビンがあります。
アサイーの果実からはタキシフォリンデオキシヘキソースが見つかっています。
ヒノキからはタキシフォリン-3-O-グルコシドの異性体が、アカマツの内皮からは(-)-2,3-trans-ジヒドロクェルセチン-3'-O-β-D-グルコピラノシドが単離されており、この化合物はマツノマダラカミキリの産卵を刺激する物質としても知られています。また、シベリアキンミズヒキの根からは(2S,3S)-(-)-タキシフォリン-3-O-β-D-グルコピラノシドが、ドブクリョウの根茎からは(2R,3R)-タキシフォリン-3'-O-β-D-グルコピラノシドが、赤たまねぎには少量のタキシフォリン-4'-O-β-グルコピラノシドが含まれています。さらに、トウキョウチクトウの葉からは、立体異性体である(2R,3R)-タキシフォリン-3-O-アラビノシドと(2R,3S)-タキシフォリン-3-O-アラビノシドが単離されています。
安全性
タキシフォリン、特にダフリアカラマツエキス由来の製品(LAVITOLとして知られる)については、遺伝
毒性試験や
毒性学的試験による安全性が報告されています。また、ロシアのAMETIS JSC社が製造する製品が、食品としての安全性を評価する国際的な認証である
ノベルフードや
GRAS(Generally Recognized As Safe)を取得しており、厳格な品質管理の下で食品としても安全に使用できることが立証されています。
研究開発の歴史
タキシフォリンの研究は古くから行われています。1960年代終わりには、旧ソ連邦科学アカデミー(現
ロシア科学アカデミー)シベリア支部の研究機関において、チュカフキナ博士らによってシベリアカラマツやダフリアカラマツから純度80%のタキシフォリンが高効率で抽出される手法が世界で初めて確立されました。
日本国内でも、タキシフォリンに関する研究が進められています。国立循環器病研究センターは、2013年から大手製薬会社と協力して認知症に対するタキシフォリンの有効性に関する共同研究を実施しました。モデルマウスにタキシフォリンを6ヶ月間投与した後に行われた水迷路試験で良好な結果が得られ、その成果は2017年に英国の専門誌「Acta Neuropathologica Communications」に論文として発表されています。さらに、京都医療センターは国立循環器病研究センターと共同で、2019年4月に米国科学アカデミー発行の機関誌「PNAS」において、タキシフォリンが脳内の炎症を抑制するという新たな作用機序を発見し報告しました。
東北大学のレジリエント社会構築イノベーションセンターでは、世界中の多様な植物成分の中から特に強力な抗酸化物質を探索する中で、シベリアカラマツの成分であるタキシフォリン(dihydro-quercetin)が最も高い抗酸化力を持つ一つとして選定されました。この研究では、タキシフォリンの持つ抗酸化作用によって、ポテトチップスなどの高温加熱食品に生成されやすいアクリルアミドの含有量を低減できることが見出されています。
これらの研究を通じて、タキシフォリンは安全性の高い天然由来成分として、医薬品、食品、化粧品など幅広い分野での応用が期待されています。