第34期 太田 伸二 教授 (研究生院生物圈科学学科)

想解开生物间的相互作用,提高生活水平

研究生院生物圈科学学科 分子生命开发学教研室 太田 伸二(Ohta Shinji) 教授

(采访:宣传小组  2013.9.12)

序言

2013年3月,研究生院生物圈科学学科太田伸二教授的研究小组发现一种昆虫在体内产生有高抗氧化作用的脂质。这个脂质是世界上首次发现的物质,期待能应用到具有抗衰老(预防衰老)效果的化妆品上。我采访了太田教授,请他介绍发现的经过和今后的展望。

详细的研究内容请阅览天然物化学研究室的网站(日语链接)。

世界首次!从昆虫发现具有抗氧化作用的新物质

教授研究“皂荚”这种树的种子所具有的成分与在这种种子中生长的“皂荚豆象虫”的共生关系。

我问教授这次发现的经过,

教授回答说,“这种虫在皂荚的荚中产卵,卵孵化的幼虫在坚硬的种子皮上咬开一个洞并爬进去,仅以豆的成分为营养成长、繁殖。
我们知道皂荚豆种包含成长所需的必要的糖类和蛋白质,现在还发现有『生物碱』这一新物质。
我想知道吃豆的虫是将生物碱排出体外,还是在体内消化。为了这个研究,我查了虫拥有怎样的化学成分,结果发现拥有非常强的抗氧化作用的脂质成分,我将它命名为『DorsaminA』”。

皂荚豆象虫的成虫(左:体长约6mm)

幼虫(右:体长约6mm)

皂荚种子中正在摄食的幼虫(长约8 mm)

适应恶劣环境的皂荚豆象虫

为什么皂荚豆象虫会有这种成分?

教授说,“豆本身缺乏水分,并且由坚硬的种子皮包裹,因此水不能从外部进入。但是皂荚豆象虫仅吃豆成长为成虫,所以从氧化应激来说,它是处于非常恶劣的环境。要从呼吸中产生的有害活性氧保护自己,就需要抗氧化物质。可以认为豆象虫的幼虫体内拥有的『DorsaminA』是以前没发现的混合了脱氢氨基酸的脂质,通过这个高抗氧化能力从活性氧保护了豆象虫的幼虫”。

在中药材料的皂荚的豆中也发现了新物质!

皂荚树在广岛不常见,但是据说日本各地以前都有。

教授说,“皂荚是高度达15m左右的豆科树木,传说『很久以前,圣德太子每次去病人家里,都种植了这种树』,所以被称为『药树』,人们都非常珍惜这种树。这种树也被指定为特别天然纪念物,大量种植于琵琶湖东岸等地。
到了夏天,皂荚树会结长为30cm左右的果实,到了9~10月份,豆逐渐成熟。据说皂荚豆的成分有治疗肿瘤的作用,所以作为中药销售。但是对成分本身至今还是知之甚少。在研究的过程中,发现了皂荚豆中含有新物质,我将它命名为『DorsaminA』。我认为这种物质是作用于神经系统,现在研究才刚开始”。

皂荚的果实皂荚豆。

皂荚豆象虫的成虫在爬行。

应用于药品的新物质仅一小部分

教授说,发现新物质是“辛苦的连续”。

“发现的新物质,大多数都是微量成分,要把它提取出来是很困难的,并且不成功就马上没了。因此,当通过珍贵的样品知道它的结果,并知道是以前没发现的物质时,我有一种“成功了”的成就感。一般来说,查100个物质成分,99个是已知的。剩下的1个即使是新物质,也只有极少部分能成为药品。发现新物质是很辛苦的,但是当发现有成为药品的可能性时,我非常高兴”。

希望从失败中总结经验,实现梦想

据说教授在教给他指导的学生一定程度的基本知识后,会对学生说,“接下来你们自己想办法做吧”。教授说,“我是想让学生们品尝小小的成功体会,以此作为激励,引导他们逐步获得大的成功。我经常说,『越是不轻松,你们得到的喜悦越大』,使学生拥有梦想。接下来就是尽量表扬他们,这是因为不断的失败,成功非常少。我是想尽量鼓励他们,总结失败的经验,最后实现梦想”。

发现有用的新物质,希望提高人们的生活质量

最后我请教教授,作为研究人员,您今后的目标是什么?

教授兴奋地说道,“发现以前没有的天然化学物质,我想应用于开发治疗人类疾病的药品等。植物和微生物有相互共生的关系,相互影响,保持平衡,形成了生态系统。我希望将生物之间的这种关系,运用于提高人类的生活。

这次从皂荚豆象虫发现的『DorsaminA』不仅表现出高抗氧化作用,还有切断紫外线UV-B的作用。UV-B照射到地面,是形成老年斑的原因。因此作为同时具有防止紫外线效果的抗氧化剂,我觉得可以用于抗衰老化妆品等”。

太田教授谈论今后的目标

后序

像皂荚豆和皂荚豆象虫那样处于共生关系的生物之间,据说为了相互扩大自己的领地,不断地产生大量的物质。当听教授说,在这个你来我往的过程中产生的物质“有开发治疗人类疾病的特效药的潜力”时,使我再次认识到人与植物和昆虫一样,是大生态系统的一部分。教授说的“我希望尊重相互影响,保持平衡的生态系统,有助于提高人类的生活”,给我留下了深刻的印象。(K2)


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