合成メラトニンの可能な代替品としての微生物、藻類、植物由来のメラトニン パート 2
Jun 01, 2023
4.2. 植物由来のメラトニン
植物からメラトニンを入手することは、明らかに最も成功した戦略の 1 つでした。 フィトメラトニンは、これまでに分析されたすべての光合成種（植物、藻類、および一部の細菌）で検出されています。 藻類や植物では、フィトメラトニンの内因性レベルは非常に低く、組織 1 グラムあたりピコグラムからナノグラムの間です [110,130]。 一方、フィトメラトニンが豊富な抽出物には、天然であることに加えて、抗酸化物質やビタミンなどの生物学的に健康な化合物が存在するなど、いくつかの利点がある可能性があります。ただし、期待を満たすのに十分な濃度でフィトメラトニンが豊富な抽出物を入手することは困難です。天然サプリメント業界の発展は、フィトメラトニンの含有量が低く変動するなどの相反する要因により、簡単な仕事ではありませんでした。 現在市場に出ている、または将来の可能性がある植物製品の一部を表 1 に示します。
また、シスタンケのグリコシドは、心臓および肝臓組織の SOD の活性を高め、各組織のリポフスチンおよび MDA の含有量を大幅に減少させ、さまざまな活性酸素ラジカル (OH-、H2O2 など) を効果的に消去し、引き起こされる DNA 損傷から保護します。 OHラジカルによる。 Cistanche フェニルエタノイド配糖体は、フリーラジカルの強力な消去能力、ビタミン C よりも高い還元能力を持ち、精子懸濁液中の SOD の活性を向上させ、MDA の含有量を減らし、精子膜機能に一定の保護効果をもたらします。 Cistanche 多糖類は、D-ガラクトースによって引き起こされる実験的老化マウスの赤血球および肺組織における SOD および GSH-Px の活性を高めることができるほか、肺および血漿中の MDA およびコラーゲンの含有量を減少させ、エラスチンの含有量を増加させることができます。 DPPHに対する優れた除去効果、老化マウスの低酸素状態の延長、血清中のSOD活性の改善、実験用老化マウスの肺の生理的変性の遅延 細胞形態学的変性を伴うCistancheには優れた抗酸化能力があることが実験で示されています皮膚の老化疾患を予防および治療する薬になる可能性があります。 同時に、Cistanche に含まれるエキナコシドは、DPPH フリーラジカルを捕捉する顕著な能力を持っており、活性酸素種を捕捉し、フリーラジカルによるコラーゲン分解を防止し、チミン フリーラジカル アニオン損傷に対する優れた修復効果もあります。
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ａ． サクランボ由来のフィトメラトニン
凍結乾燥したモンモランシー産タルトチェリーの皮抽出物から得られたフィトメラトニンは、おそらく最初のフィトメラトニンの商品化製品（Sleep Support®、ニュージーランド）でした（表 1、製品 #5）。 この製品には、1 錠あたり約 14 μg のフィトメラトニンが含まれており、睡眠の質を改善するには非常に少量ですが、元の植物材料に含まれるフィトメラトニンの量が非常に少ないことを考慮すると、かなりの成果です (約 14 ng·g -1 果物 [121])。 、いくつかの研究では、チェリーを豊富に含む製品が抗酸化状態と睡眠の健康を改善するのに何らかの効果がある可能性があることを示唆しています[131,132]。
b. イネ種子由来のフィトメラトニン
さまざまな品種のイネ種子におけるフィトメラトニン抽出方法の研究（表 1、製品番号 6）に基づいて、著者らは、米からフィトメラトニンが豊富な健康的な製品を開発し、最大 216 ng·g DW-1 の豊富な抽出物を取得することを目指しています。 122–124]。
c. マスタードシード由来のフィトメラトニン
フィトメラトニンが豊富な抽出物の供給者としてのこの植物材料の可能性を確認するために、2 つのマスタード品種 (Brassica Campestris) が研究されました。 イエローマスタードシードには最大 660 ng・g DW-1 が含まれており、これはブラックマスタードシードの約 3 倍です (表 1、製品 #7)。 著者らによれば、油性抽出物は、興味深いコレステロール低下作用および血糖降下作用を有する食品サプリメントの抗酸化剤として安全に使用できる[125,126]。
d. 薬用芳香植物由来のフィトメラトニン (MAP)
d.1. セントジョーンズワート (Hypericum perforatum) 由来のフィトメラトニン
興味深いことに、新しい植物由来のフィトメラトニンが最近商品化されました。 この場合、供給元や詳細は不明ですが、ナフトジアントロンなどのこの植物の特徴的な成分が最小限であれば、1％程度の濃度を示すセントジョーンズワート（Hypericum perforatum）のフィトメラトニン豊富抽出物が有望です。 (ヒペリシンなど) は保証できます (表 1、製品番号 8)。
d.2. バレリアンの根からのフィトメラトニン
バレリアン (Valeriana officinalis) の根が、全身性の神経過敏、不眠症、落ち着きのなさ、中程度の不安状態の場合に穏やかな精神安定剤として有効であることはよく知られています [133]。 最近、我々は、鎮静剤および睡眠改善剤としてのフィトメラトニンの寄与の可能性を研究するために、天然の根および市販のバレリアンサンプル中のフィトメラトニン含有量を測定した[127]。 バレリアンの根からはフィトメラトニンが豊富な抽出物を得ることができますが、原料のフィトメラトニン含有量のばらつきが大きく（表 2）、その豊富さが限られているため、商業目的では大きな欠点となります（表 1、製品番号 9）。
d.3. その他の PAM
フィトメラトニンが豊富な植物抽出物を得るために、私たちはさまざまな起源と品種の何百もの植物をテストしました。 繰り返されるパターンの 1 つは、植物サンプル中のフィトメラトニン含有量の大きなばらつきであり、その起源、品種、栽培方法、および保存に影響を与えます。 表 2 は、同じ種で、起源または条件が異なる複数のサンプル中のフィトメラトニン含有量の一部を示しています。 フィトメラトニンの含有量には大きなばらつきがあるため、商業目的で保証付きの原材料を入手することは非常に困難です。 同様に、さまざまな植物のフィトメラトニン含有量に関する私たちの定量データは、通常は文献で示されている範囲内ですが、かなり異なる傾向があり、他の著者が測定したデータよりもはるかに低いです（表2）。
植物中の推定天然フィトメラトニン含有量はそれほど高くなかったため、我々は、フィトメラトニン含有量を増加させるために以前に誘発された薬用芳香植物(MAP)を生産することを選択した[129]。 このようにして、基礎的な内因性含有量の約 60/80 倍に含有量が増加したフィトメラトニンが豊富な抽出物を得ることができました。これは商業的な観点から興味深いものです (表 1、製品 #10)。 したがって、当社の植物および抽出物 (Bioriex 製品) は、フェノール類、フラボノイド、カロテノイドなどのいくつかの天然抗酸化物質を含み、フィトメラトニンが豊富な抽出物の凝集能力を測定するメラトニン特異的バイオアッセイにおいて in vivo でメラトニン活性を示すことが特徴です。魚の黒色素胞は確実に検証された[129]。
最後に、化学的/合成メラトニンまたはフィトメラトニンを含む製品のコストと価格についていくつかコメントする必要があります。 化学合成によるメラトニンは現在非常に安価であり、1 グラムあたり約 0.25 ～ 0.3 ユーロ (またはさらに安価) で純度 95% の満足できる品質が得られる可能性があります。 一方、フィトメラトニンはかなりの量の原料、植物、または藻類の使用を必要とするため、数mgを得るために数kgの原料を処理する必要があります。 たとえば、生の植物に 1 kg の植物から 5 µg のフィトメラトニン・g DW-1 (かなりの量、表 2 を参照) が含まれている場合、1 mg のフィトメラトニンを 5 錠得ることができます。 乾燥植物1kgあたり約3ユーロの価格を仮定すると、植物の取り扱いコストを考慮しない場合、1mgのフィトメラトニンのコストは0.6ユーロとなり、化学メラトニンの約2000倍となる。そして、適切な濃度の抽出物を得るために必要な抽出および濃縮プロセス。 微細藻類に含まれるフィトメラトニンの含有量が最小限であることを考慮すると、培養藻類で同様の例を挙げることは理解できません (上記を参照)。 驚くべきことに、化学メラトニンの錠剤よりも安価なフィトメラトニンの錠剤が市場で見つかります。 この点に関して、一部のブランドは、フィトメラトニンについて尋ねられた顧客に正直に答え、次のように答えています。効果は同じですが、何よりもはるかに安いです!」 栄養補助食品に含まれるメラトニンが合成なのか天然なのかを知ることで、現在市販されている製品に対する多くの合理的な疑問が解消されるでしょう。 このためには、メラトニンの化学合成に由来する副産物の正確な検出および同定方法が適用されるべきであり、したがって、混入の可能性を明確にし、我々が受け取ったように、天然メラトニンと化学メラトニンとを識別するための偏った同位体近似を提案するべきではない。 。 管轄当局による管理の欠如は、栄養補助食品分野の透明性を促進しません。
5. 結論と今後の方向性
合成メラトニンは、非常に適切な量の生産、消費、販売を行う重要な市場をターゲットとしています。 より天然の栄養補助食品を摂取したいという国民の願いを主な動機として、天然源からメラトニンを入手できる可能性が数年前に生まれました。 最初の研究は植物からフィトメラトニンを取得することを目的としていましたが、微細藻類から取得したものが最初に市販された製品でした。 フィトメラトニンに対する永遠の疑問の 1 つは、その起源に加えて、メラトニンや化学合成の前駆体が混入または強化されている可能性があり、したがって 100% の天然産物が得られないことを指摘しています。 現在、微生物のバイオファクトリーからメラトニンを取得する技術の研究開発が多国籍製薬企業から大きな後押しを受けています。 公開された 2 つのアプローチのうち、大腸菌のトランスジェニック モデルは、天然のメラトニン生産能力の点で、トランスジェニック S. cerevisiae モデルよりも優れた結果を達成しました。 GMO によって得られたメラトニンを含む将来の栄養補助食品を消費者が受け入れるかどうかは、マーケティング担当者にとって課題となります。 一方、植物からのフィトメラトニンが豊富な抽出物は、有機栽培された植物からであっても、GMO からのメラトニンよりも受け入れられており、今後も受け入れられるでしょう。 しかし、市場の需要を満たす100%天然のフィトメラトニンが豊富な抽出物を入手することは、現在、達成すべき課題です。 解決すべき問題は、研究対象の植物におけるフィトメラトニンの天然含量の低レベルおよび高いばらつき、適用される高価な濃縮プロトコル、およびアルカロイド、サポニンおよびその他多くの望ましくない代謝産物の存在の可能性である。 最後に、最も決定的な側面の 1 つは、化学メラトニンと同じまたは類似の価格でのフィトメラトニン (100 パーセント天然) の販売が、現時点で最も目の肥えた消費者を納得させていないことかもしれません。
著者の寄稿:概念化、MBA、JH-R。 方法論、MG-A。 そしてAEM。 ソフトウェア、AC。 検証、AC および JH-R。 形式分析、MG-A.、AC-C.、ML-L.、PS-H. そしてAEM。 調査、MG-A.、AEM、AC。 データキュレーション、MBA、AC、JH-R。 執筆—原案作成、MBA。 執筆 - レビューと編集、MBA、AC、JH-R。 ビジュアライゼーション、MBA、JH-R。 資金調達、MBA すべての著者は原稿の出版版を読み、同意しました。
資金提供:この研究には外部からの資金提供はありませんでした。
利益相反:著者は利益相反がないことを宣言します。
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