PQQ
、別名
ピロロキノリンキネオン(
CAS番号:72909-34-3
)
グラム陰性細菌によって産生される。微生物、動物、植物に対して幅広い栄養効果をもたらし、抗酸化栄養素も含んでいる。
PQQの機能
1. 豊富な栄養機能
PQQには幅広い栄養機能があり、微生物、植物、動物の3つの側面からまとめます。
(1)PQQは微生物の増殖を促進する
PQQはG菌によってのみ合成されるため、特定の微生物の生存と成長に不可欠です。PQQは2つの方法で微生物の成長を促進します。(1)細菌の低迷期を短縮し、成長因子と同様の役割を果たし、濃度依存的に細菌の成長を促進し、細菌の収量を増加させます。(2)細菌の低迷期を短縮するだけで、その間、細菌細胞の増殖速度は加速されません。
(2)PQQは植物の成長を促進する
1988年、熊らはPQQがユリの花粉の発芽を刺激することを初めて報告しました。その後の研究で、PQQは茶、ユリムスク、ツバキ、チューリップの花粉の発芽も刺激することがわかりました。彼らは、PQQによる花粉発芽刺激の仕組みは微生物の生育刺激とほぼ同じであり、つまり、植物の成長刺激の目的は、生育停滞期間を短縮することで達成されると考えています。
中国の学者たちは、PQQがタバコの種子の発芽を促進し、リパーゼ活性と種子呼吸速度を高めることを発見しました。また、PQQはオーキシンとサイトカイニンの合成を促進し、分子レベルでの遺伝子調節を促進することで植物の成長を促進し、植物細胞の代謝を高めます。
冬小麦の花穂ばらみ期および成長と代謝が活発な冬小麦の花腐退散ピーク期にPQQを散布すると、葉のクロロフィル含有量が増加し、植物の光合成が促進され、アラニンアミノトランスフェラーゼと硝酸還元酵素の活性が高まり、それによって植物の生理的代謝機能が調整され、植物の栄養供給が改善され、穂内の小花の流産が減り、小麦の穂の結実率が高まります。
(3)PQQは動物の成長と繁殖に影響を与える
動物にとっては、体内で生成できない場合でも、PQQ は必須の栄養因子でもあります。
PQQ が不足すると、マウスの成長と発育が悪くなり、繁殖力も低下します。メスのマウスの出産数は、食事に PQQ を摂取したメスのマウスの半分しかなく、PQQ が不足しているメスのマウスの子孫の半分は離乳期 (4 週間) を生き延びることができません。
人体に関しては、PQQがヒト線維芽細胞の成長を促進することが証明されているのはヒト細胞実験のみであり、その刺激効果は測定結果と関連しています。PQQ濃度が低い場合(0.003~0.03μg/L)、試験管内試験において線維芽細胞のDNA合成、複製、細胞分裂を効果的に刺激します。一方、PQQ濃度が非常に高い場合(300μg/L超)、DNA合成を阻害し、細胞死を引き起こします。そのため、人体ではPQQとグリシンが結合してオキサゾール(オキサゾールは無毒)を生成し、予備として利用しています。体がPQQを必要とすると、両者は解離します。
2. 抗酸化機能
生体内では、様々なフリーラジカルの生成と除去が常に一定のバランスを保つ必要があります。つまり、体内のフリーラジカルは常に一定のレベルに維持されている必要があります。フリーラジカルは多すぎても少なすぎても体に良くありません。多すぎると体の老化を促進し、がんや心臓病など様々な病気を引き起こします。一方、少なすぎると健康にも悪影響を及ぼし、正常な代謝を阻害したり、別の種類の病気を引き起こしたりすることもあります。PQQは、以下のメカニズムを通じて、体の酸化ダメージを防ぎます。
(1)
動物細胞組織および体液中の遊離PQQは、キノン、ヒドロキノン、セミキノンの形で存在します。酸素とO2-の相互変換を触媒し、体内のフリーラジカルのバランスを維持するのに役立ちます。
(2)PQQはスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)と結合して、広範囲の過酸化水素産生酸化酵素系を形成し、スーパーオキシドアニオンフリーラジカルによる細胞への損傷を阻害します。SODはアポ酵素タンパク質として作用し、PQQは非共有結合性結合として作用します。酸化還元補欠分子族です。
(3)PQQは「
ナド
+→NADH
反応し、使用された
酸化された
グルタチオン
(
GSSG
) の中へ
還元型グルタチオン
(
GSH
) もっと早く。
PQQ自体にもフリーラジカルを除去する強力な能力があり、その能力はアスコルビン酸の50~100倍に相当します。