フィトステロール光酸化生成物の形成。光誘起酸化の化学反応機構の解明

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

Food Chem.2020 Jun;333:127430. S0308-8146(20)31292-9. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127430.Epub 2020-06-30.

フィトステロール光酸化生成物の形成。光誘起酸化の化学反応機構の解明

Formation of phytosterol photooxidation products: A chemical reaction mechanism for light-induced oxidation.

Bo-Wen Yang
Bai-Yi Lu
Ya-Jing Zhao
Jin-Yang Luo
Xin Hong

PMID: 32679413 DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127430.

抄録

フィトステロール(PS)は食品や植物に分布するステロール類の一群であり、酸化されやすい物質である。本研究では、密度汎関数理論（DFT）計算と実験的手法を用いて、植物ステロールの光酸化反応機構を研究した。LED光照射下で実験的に光酸化させると、6α-OH, 7α-OH, 7β-OHの3種類の植物ステロール酸化物が得られた。一重項酸素(O)を媒介とした光酸化(Type IIメカニズム)により生成したラジカルがステロイド核のB環上のC5とC6に付加し、C5生成物から転位経路を経てC7で反応が開始されることが示唆された。さらに、C5,C6,C7における立体選択性は、植物ステロールの光酸化のメカニズムの指針となっています。これらの取り組みは、複雑な食品マトリックス中の植物ステロール類の酸化機構の解明と植物ステロール類の酸化防止技術の探索に不可欠な研究として期待されている。

Phytosterols (PS) are a group of sterols distributed in foods and plants, where it is prone to oxidation. In this work, we studied the reaction mechanism of phytosterols, using density functional theory (DFT) calculation and experimental methods to study the photooxidation of phytosterols. Under LED light illumination, experimental photooxidation of these phytosterols gives rise to the prior three kind oxides of phytosterol: 6α-OH, 7α-OH, and 7β-OH. The mechanistic investigations by DFT suggest that singlet oxygen (O)-mediated photooxidation (Type II mechanism) generated radical adds to the C5 and C6 on the B Ring of steroid nucleus and reaction in C7 initiated from C5 products through rearrangement pathway. Furthermore, the stereoselectivity at C5, C6 and C7 provides a mechanistic guide for phytosterols photooxidation. These efforts are expected to serve as an essential exploratory study for the oxidation mechanism of phytosterols in the complex food matrix and antioxidation technology for phytosterols.