リポソームをモデル系として用いた過酸化反応の概要とモニタリングツールとしての分析法を紹介

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Colloids Surf B Biointerfaces.2020 Jul;195:111254. S0927-7765(20)30610-X. doi: 10.1016/j.colsurfb.2020.111254.Epub 2020-07-10.

リポソームをモデル系として用いた過酸化反応の概要とモニタリングツールとしての分析法を紹介

An overview of peroxidation reactions using liposomes as model systems and analytical methods as monitoring tools.

J M Faroux
M M Ureta
E E Tymczyszyn
A Gómez-Zavaglia

PMID: 32679444 DOI: 10.1016/j.colsurfb.2020.111254.

抄録

リン脂質は、細胞機能に重要な役割を持つ生体膜のビルディングブロックである。その構造中に不飽和脂肪酸が存在することで、酸化反応が起こりやすくなり、生体細胞の機能障害や脂質を含む食品の不安定性につながる。このレビューの目的は、リポソームをモデルシステムとして用い、過酸化反応をモニターするための主な分析方法を含め、脂質の過酸化に関する理解の最新の進歩を、特にフーリエ変換赤外分光(FTIR)とラマン分光法に重点を置いてまとめることである。脂質過酸化は最も広く研究されているフリーラジカル連鎖反応であり、開始、伝播、終了の3つのステップで起こるため、過酸化生成物の決定が困難である。リポソームをモデル膜システムとして使用することは、フリーラジカルの影響を調査するための有用なツールを提供します。様々な分析法により、過酸化一次生成物または二次生成物の決定が可能である。特に、FTIRとラマン分光法は、非破壊的で使いやすい方法で過酸化生成物の同時測定を可能にする。試薬と生成物の両方の迅速なモニタリングは工業製品の品質管理や診断のための信頼できる方法を提供し、振動分光法に基づく技術の強い可能性の根底にある。

Phospholipids are building blocks of biological membranes having a key role in cellular functionality. The presence of unsaturated fatty acids in their conformation makes them prompt to oxidation reactions, leading to dysfunctions of living cells or to instability of lipid containing food products. The aim of this review is to gather together the latest advances on the understanding on lipids' peroxidation, using liposomes as model systems, including the main available analytical methods to monitor peroxidation reactions, with special emphasis on Fourier Transform Infrared (FTIR) and Raman spectroscopies. Lipid peroxidation is the most widely studied free radical chain reaction, which occurs in three steps: initiation, propagation and termination, making difficult to determine peroxidation products. Using liposomes as model membrane systems provides a useful tool to investigate the effects of free radicals. Different analytical methods enable the determination of peroxidation primary or secondary products. In particular, FTIR and Raman spectroscopies allow the simultaneous determination of peroxidation products in a non-destructive and easy-to-use manner. A quick monitoring of both reagents and products provides a reliable method for the quality control of industrial products or even for diagnostics, thus underlying the strong potential of vibrational spectroscopic based techniques.