12.1.2 Biological Functions

現在、アントシアニンは人間の健康への貢献から、栄養学的に高い関心を持たれています。 アントシアニンが豊富な食事によって提供される健康上の利点の文献には多くの証拠がある（Fang, 2015; Fernandes et al., 2017; Jamar et al., 2017; Kong et al., 2003; Lila et al., 2016; Pojer et al., 2013; Santos-Buelga et al., 2014）。 初期の報告では、アントシアニンの健康増進効果は、専ら抗酸化作用の結果であると示唆されていました。 しかし、最近の研究では、アントシアニンは抗炎症、細胞シグナル伝達、遺伝子発現経路にも役割を果たすと評価されています（Lila et al.、2016）。

アントシアニンは強い抗酸化力を持つため、フリーラジカル関連の損傷を予防できる可能性があります。 その化学構造は、フリーラジカルに水素または電子を供与し、また、その芳香族構造を通じてフリーラジカルを捕捉し移動させるのに十分なものである。 これらの物質は、広範囲の活性酸素（ROO-, O2, O2–, OH-）、窒素（NO-）および塩素種、ならびにアルキルおよびペルオキシルフリーラジカルを捕捉し、安定なフェノキシルラジカルを生成することが可能である。 抗酸化力は、B環の3位と4位に水酸基が存在することに由来し、形成されたラジカルに安定性を与えるものである。 さらに、3位（環C）と5位（環A）の遊離ヒドロキシル基は電子供与体として働く（Heim et al.） In vitroの研究では、アントシアニンの抗酸化作用はその化学構造に依存し、環Bのヒドロキシル基の数を増やすと効率が上がることが示されている。しかし、シアニジンの抗酸化活性は環Cの3位にグリコシド基が存在すると低下する（Seeram and Nair、2002年）。 そのほか、B環のカテコール部位、C環のオキソニウムイオン、さらには水酸化やメチル化のパターン、アシル化、グリコシル化などが抗酸化性に影響を与える（Pojer et al, 8241>

様々な研究により、アントシアニンおよびアグリコンの酸化活性は、ビタミンCやEなどの古典的な抗酸化物質と同等であると評価されており、また、α-トコフェロールよりも優れた抗酸化物質であると考えられています（Fukumoto and Mazza、2000）。 さらに、Heinonenら（1998）は、ブラックベリー、レッドラズベリー、ブラックラズベリー、ストロベリーなどのいくつかの果物において、アントシアニン含有量と抗酸化作用の間に線形相関があることを実証している。 健康なボランティアを対象としたin vivo試験では、アサイーの果肉と果汁からアントシアニンを毎日摂取すると、血漿と尿中に抗酸化活性が生じることが示されている（Mertens-Talcottら、2008）。 ボランティアは夜間絶食後の朝にアサイーベリー製品を7 mL/kg摂取し、摂取後12時間および24時間の血漿および尿サンプルを分析したところ、抗酸化活性が増加することが明らかになりました。 炎症の刺激は、アラキドン酸をプロスタグランジンに変換するシクロオキシゲナーゼ（COX）酵素によるものです。 COX-1 アイソザイムはほとんどの組織で発現していますが、COX-2 は炎症を起こした細胞で発現が増加し、この調節はサイトカインによって媒介されます (Bowen-Forbes et al.、2010)。 シアニジン-3-グルコシドに富む抽出物は、免疫、炎症、およびアポトーシスのプロセスを制御する遺伝子の発現に影響を及ぼすことが分かっています。この効果は、シアニジンが核で起こる転写活性に重要な役割を持つタンパク質複合体であるNF-κBに影響を与える場合に観察されています（Pascual-Theresa、2014年）。 この効果は、異なる誘導物質に対する抗炎症および免疫応答を担うCOX-2および一酸化窒素合成酵素（iNOS）のダウンレギュレーションにも関連している。 いくつかの研究は、アントシアニンの抑制効果を実証している：Bowen-Forbesら（2010）は、ジャマイカのRubus属の抽出物が、in vitroアッセイにおいてヘキサンで100μg/mLの濃度で中程度のCOX抑制活性（27.5％～33.1％）をもたらすことを観察した。 Intuyodら（2014）は、in vivo実験でアントシアニン豊富な抽出物（シアニジンおよびデルフィニジン）をハムスターに提供し、アントシアニンが運動機能には影響を与えずに線維組織の蓄積を減らし、炎症レベルを低下させることを発見しました。 デルフィニジンとシアニジンはCOX-2の発現を抑制し、ペラルゴニジン、ペオニジン、マルビジンは抑制しないことが示されています（Pojer et al., 2013）

アントシアニンの抗酸化力は、膜、細胞質、核など様々な部位で細胞損傷を引き起こす活性酸化種があることによって生じる様々な病気の予防機能に関するものです。 その抗炎症活性を考慮すると、アントシアニンは組織の炎症を伴う病気の治療に参加することができる。 心臓血管、神経、認知の変化、癌、肥満、糖尿病などの非感染性慢性疾患や、老化、視力変化などの他の病理過程の予防や治療で効果が観察されました。

多くの研究が、ポリフェノールの摂取が、血小板凝集、高血圧、高血漿低密度リポタンパク質（LDL）コレステロール、および血管内皮機能障害に起因する冠動脈心疾患の発生率を低減することを実証しています。 アントシアニンの心保護作用は、LDL酸化を防ぐ血清抗酸化能の上昇や、抗炎症作用、抗血小板作用と関連していると考えられる（Erlundら、2008；Thompsonら、2017）。 いくつかの著者は、ベリーの抗酸化活性がLDLの酸化に及ぼす影響を評価し、チョークベリーおよびブドウ抽出物が総コレステロール、LDLおよびトリグリセリドレベルを低下させ、一方、高密度リポタンパク質（HDL）コレステロールを増加させ（Kongら、2003; Valcheva-Kuzmanovaら、2007）、動脈硬化の予防になると得ています。 Hassellundら（2013）は、アントシアニン摂取後、高血圧予備軍男性の血漿中のHDLコレステロールと糖の増加、および血漿中のポリフェノールの増加を観察しましたが、それ以外の短期的な有益な効果は観察されませんでした。 Thompsonら（2017）は、血栓性過体重および肥満の26人のアントシアニン補給（320 mg/日）の効果を評価し、血小板凝集体形成の29％の減少を観察した

アントシアニンの抗変異原性および抗発癌性は、多数のin vitroおよびin vivoアッセイで明らかにされた。 がんの発生予防は必須であり、腫瘍細胞の増殖を抑制できる化合物を特定することは、重要なプロセスとなりえます。 そのためには、ヒドロペルオキシドの生成やDNA合成の増加を抑制することが必要である。 アントシアニンの抗酸化力は、酸化的障害に対する感受性を高めるためにビタミンE欠乏食で12週間飼育した後、アントシアニジン抽出物を補給したラットのin vivoアッセイでヒドロペルオキシドのレベルを減少させることが証明された。 アントシアニンの摂取は、血漿の抗酸化力を改善し、過酸化脂質とDNA損傷の指標である肝臓のヒドロペルオキシドと8-オキソデオキシグアノシン濃度をそれぞれ減少させました (Ramírez-Tortosa et al., 2001)

異なる研究では、いくつかのベリーエキスや単離アントシアニンが神経と認知機能の変化を防ぐのに役立つと評価されています。 アントシアニンは、脳機能への直接的な効果または血圧を下げることによる間接的な効果によって、記憶および実行処理を含む認知に保護効果を発揮する可能性があると仮定されています（Kent et al.、2017）。 アントシアニンは、血脳関門を通過して海馬や大脳皮質でDNA分子に結合し、酸化的損傷に対して安定化させます（Passamonti et al.） Shukitt-Haleら（2005）は、ラットの食事にイチゴとブルーベリーを補充すると、認知行動と神経細胞機能が改善されることを示しました。 Kentら（2017）は、アントシアニンを多く含むチェリージュースを毎日摂取すると、軽度から中等度の認知症の高齢者（＋70歳）49人の言語流暢性、ならびに短期および長期記憶が改善することを示した＜8241＞＜3886＞アントシアニンには、いくつかの方法で、視力を改善する能力があると示唆されている。 (i)網膜色素の増加による夜間視力の向上、(ii)網膜毛細血管内の循環改善、(iii)変性や糖尿病網膜症の減少、(iv)緑内障や他の視覚疾患の予防 (Pojer et al., 2013)などです。 大上ら（2005）は、アントシアニンを多く含む抽出物を眼球欠損のラットに投与し、炎症の軽減と視力の上昇を観察しました。 最近、中村ら（2014）は、マキベリーに含まれるデルフィニジン3,5-O-ジグルコシドのドライアイ病予防効果を評価した。 このアントシアニンは、涙腺組織からの活性酸素の生成を抑制し、涙の分泌を維持することがわかりました

肥満は、エネルギーの出入口のアンバランスに関連する炎症性疾患で、脂肪組織の過剰蓄積を特徴とし、脂肪組織の肥大化はアディポサイトカインの生成を通じて代謝機能不全を引き起こします。 2型糖尿病はインスリンの欠乏を伴い、血中グルコース濃度が高くなる。 アントシアニンは、アディポサイトカインの中でも重要なアディポネクチンと相互作用し、脂肪細胞の機能障害を減衰させます（Jamarら、2017年；Gowdら、2017年）。 津田ら（2004、2006）は、ラットとヒトの脂肪組織から分離した脂肪細胞を用いて実験し、アントシアニンがアディポサイトカイン（アディポネクチン、レプチン）の分泌を促進することを観察したが、そのメカニズムの解明が必要である。 一方、シアニジンを含む多くのポリフェノールは、食事の糖質をグルコースに消化する重要な酵素の一つであるα-グルコシダーゼの合成を阻害することが実証された。 阻害は、血中のグルコース濃度を減少させ、したがって、糖尿病のリスクを減少させる（Tadera et al., 2006）。

老化の最も受け入れられた理論は、フリーラジカル/酸化ストレスによるDNA、タンパク質、脂質、および他の細胞構成要素の損傷であるので（Soto et al., 2015）、アントシアニンによる抗酸化能は、抗加齢特性の原因となります。 いくつかの研究で、アントシアニン摂取による皮膚や脳の老化防止効果が実証されています（Rojo et al., 2013; Soto et al., 2015; Wei et al., 2017）

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