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図１： シス型ζ-カロテンとカロテノイド類（フィトエン、リコピン、β-カロテン）の
紫外線吸収能、抗酸化作用および抗糖化作用の比較（異符号間に有意差あり、p < 0.05）
 

名城大学大学院総合学術研究科を修了した伊藤充哉氏（論文筆頭著者）と、本田真己准教授、ならびにハリマ化成株式会社の澤田和美研究員、中村健人チームリーダーらからなる研究グループは、微生物を活用して産生した ζ-カロテン^注1）が、紫外線（UV-A）に対する高い吸収能に加え、抗酸化作用（一重項酸素消去活性^注2））および抗糖化作用^注3）を有することを明らかにしました。

さらに、本ζ-カロテンが高い吸収性や加工適性が期待される「シス型」^注4）であることを見出すとともに、特定のシス異性体種は長期保管中も異性化しにくく、安定に維持されることを明らかにしました。

一般に、リコピンやアスタキサンチンなど多くのカロテノイドは、自然界では二重結合が「トランス型」として主に存在し、トランス型はシス型に比べて結晶性が高く、体内吸収性が低いことが知られています。加えて、シス型は長期保管中にトランス型へ異性化しやすく、その不安定さが実用化の課題とされてきました。しかし本研究では、微生物で生産した主要なシス型 ζ-カロテンが長期保管後もトランス型をほとんど生成せず、シス型を維持できることが示されました。

本研究成果は、2026年6月18日に米国化学会（American Chemical Society）が刊行する国際学術誌「Journal of Agricultural and Food Chemistry」に掲載されました。

 

【ポイント】
・微生物によって産生されたζ-カロテンは、吸収性や加工適性の観点で有望とされる「シス型」であることを示した。
・ζ-カロテンは、長期保管中も安定にシス構造が維持されることを示した。
・ζ-カロテンは光照射によって異性化し、生産時に主生成となるシス異性体とは異なる種類のシス型が増加する挙動を明らかにした。
・シス型ζ-カロテンは、紫外線のうちUV-A領域（320‒400 nm）に対して高い吸収能を示した（図１）。
・シス型ζ-カロテンは、一重項酸素消去活性に基づく高い抗酸化作用を示した（図１）。
・光異性化により主要成分となる9-シス型ζ-カロテンは、優れた抗糖化作用を示した（図１）。
・以上より、シス型ζ-カロテンは次世代カロテノイド素材として、化粧品・食品分野への応用が期待される。

 

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【掲載論文】

雑誌名： Journal of Agricultural and Food Chemistry
タイトル： Spectral Characterization, Isomerization Behavior, and Antioxidant Activity of ζ-Carotene Geometric Isomers: From Biosynthetic Intermediates to Functional Ingredients
（ζ-カロテン異性体の分光学的特性、異性化挙動、抗酸化活性：生合成中間体から機能性素材へ）
著者名： Mitsuya Ito, Yuki Nishimura, Kazumi Sawada, Kako Matsumoto, Kento Nakamura, Ou Setoyama, Takashi Maoka, and Masaki Honda
掲載日時： 2026年6月18日に電子版に掲載
DOI: 10.1021/acs.jafc.5c17774
 

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【用語解説】
注１）ζ-カロテン
ζ-カロテンは、トマト色素で知られるリコピンを生合成する際の中間体で、自然界に広く存在し食経験もある一方、天然での含有量が少なく高純度試薬が高価なため、研究事例は極めて限定的である
注２）一重項酸素消去活性
紫外線などで生じる反応性の高い酸素種（一重項酸素）を消去し、酸化ストレスを低減する能力
注３）抗糖化作用
糖とタンパク質が結びついて起こる「糖化」の進行を抑え、糖化由来の加齢関連生成物の生成・蓄積を抑制する作用
注４）シス型
分子内の二重結合まわりの置換基が同じ側に位置する配置（反対側に位置するものがトランス型）で、カロテノイドは一般に天然ではトランス型が主として存在する

 

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詳細はこちら

https://www.meijo-u.ac.jp/news/asset/817600c919a93a750dae34c2562ef744.pdf