ポルフィリンが誘起する植物脂質の過酸化反応の酸素電極法による測定

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ジフェニルエーテル系除草剤は植物のへム及びクロロフィル生合成系の酵素, プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ活性を阻害し, プロトポルフィリンIX (Proto IX)を蓄積させる。このProto IXによって生成する活性酸素により植物生体成分が過酸化され枯死すると考えられているが, Proto IXによって活性酸素が生成し, 植物体に酸化傷害が現れるメカニズムについての詳細な知見は得られていない。そこで, 植物細胞内に蓄積するProto IXが光照射下で活性酸素を生成し, 植物細胞成分, 特に脂質を過酸化するメカニズムを解明する端緒として, Proto IXが誘起する脂質過酸化反応のin vitroでの測定系を作出し, 反応液中の溶存酸素量を酸素電極法により測定すると共に過酸化脂質量を測定した。脂質としてはリノール酸, リノレン酸及び植物細胞抽出液を用いた。その結果, 光の照射下でいずれの脂質を用いた場合でも溶存酸素の消費と過酸化脂質の生成が同時に認められ, この反応系が植物細胞内に蓄積したProto IXが誘起する脂質過酸化反応のモデルとして利用できる可能性が示された。この過酸化反応系を用いて, 過酸化反応が起きている反応液中の溶存酸素減少速度に与える抗酸化剤の影響を調べた。その結果, 一重項酸素消去剤は溶存酸素減少速度に対して顕著な抑制効果を示し, またスーパーオキシド, 過酸化水素, ヒドロキシルラジカルおよび過酸化脂質ラジカルの消去剤も抑制効果を示した。この結果から, 光照射下でProto IXが誘起する過酸化反応には一重項酸素に加え, 様々な活性酸素分子種が関与する可能性が示唆された。さらにクロロフィル合成系に由来する4種のポルフィリン間における植物細胞成分の過酸化誘導能力の比較を行った。その結果, ポルフィリン種間でその過酸化能力は顕著に異なり, マグネシウムプロトポルフィリンIXの酸化能力が供試したポルフィリンの中で最も高く, Proto IXが最も低かった。この結果よりProto IXが酸化傷害を引き起こすには他のポルフィリンと比較して, より大量に細胞内に蓄積する必要のあることが示唆された。
2000-04-28

ポルフィリンが誘起する植物脂質の過酸化反応の酸素電極法による測定

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