食品中あるいは生体中での脂質は水と共存することが多いため, 水系での脂質酸化に関する研究は, 食品および生体での脂質過酸化と抗酸化を知る上で重要である。そこで, 代表的な高度不飽和脂肪酸の水系での酸化安定性について比較検討したところ, バルク系や有機溶媒中とは異なることが明らかになった。ミセルでは, 高度不飽和脂肪酸の酸化安定性は不飽和度の増大に伴い向上した。この結果はバルク系や有機溶媒中のそれとはまったく逆であった。また, エマルション中でも条件によってはミセル中と同様の傾向を示すことも分かった。高度不飽和脂肪酸が水系で示した特徴ある酸化安定性については, NMR解析などによりその理由が明らかにされた。NMRでの各不飽和脂肪酸プロトンの緩和時問の比較より, 不飽和度の高いものほど, 二重結合部分を含む疎水性部分の運動性が高くなり, これにより水分子が二重結合のごく近傍に存在しやすくなることが分かった。酸化反応は二重結合にはさまれたビスアリル位からの水素の引き抜きにより開始される。不飽和度が高くなると水分子によるこうした立体障害がより起こりやすくなるため, 不飽和度の高い脂肪酸の方が, ミセル中では酸化安定性がより高くなったものと考えられた。また, 各高度不飽和脂肪酸の立体構造や運動性は, リボソームや培養細胞膜脂質のこれら脂肪酸の酸化にも大きく影響を及ぼし, これらの系では, リノール酸, アラキドン酸, ドコサヘキサンエン酸の酸化安定性に大きな差は見られなかった。

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エマルション中でのDHA含有トリアシルグルセロール(TG)の酸化に対する各種タンパク質の阻害作用について検討した.DHA含有TGとしては,DHAを16%含有するTG(DHA 16%)と40%含有するTG(DHA40%)を用いた.また,タンパク質としては,鶏卵アルブミン,ミルクカゼイン,分離大豆タンパク質及び6種願の酵素分解大豆タンパク質を用いた.
カゼインとアルブミンを用いて分散させたDHA 40%を除いて,タンパク質によりDHA含有TGを分散させた方が,Triton X-100を用いるよりも酸化されにくかった.大豆タンパク質分解物は,他のタンパク質よりもDHA含有TGの酸化に対してより高い阻害効果を示し,その効果は分解率の上昇に伴い増大した.大豆タンパク質分解物のDPPHラジカルに対する消去能力も,その分解率に伴って増大したので,大豆タンパク質分解物のDHA含有TG酸化に対する阻害効果は,主として,そのフリーラジカルに対する阻害作用に依存しているものと考えられた,しかし,各大豆タンパク質分解物の阻害程度は,DHA 16%とDHA 40%とで異なっていた.また,分離大豆タンパク質と鶏卵アルブミンのDPPHラジカルに対する消去能力はほとんど同じであったが,両タンパク質のDHA 16%とDHA 40%の酸化に対する阻害効果は大きく異なっていた.こうした効果は,フリーラジカルの消去作用以外に,タンパク質の抗酸化効果を説明する要因があることを示すものである.一般にエマルションにおいてタンパク質は,油滴の周りに膜を形成し,そのために油滴の凝集が防止される.したがって,こうした界面にできたタンパク質膜による,油滴内への脂質酸化促進因子の侵入や拡散の防止が,もっとも可能性の高い要因の一つと思われる.

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共役リノレン酸 (CLN) はニガウリ, ザクロ, キササゲといったある種の植物種子油中に多量に含まれている。例えば, ニガウリ種子油は9シス (c), 11トランス (t) 13t-CLN異性体を60%以上含有している。このようなニガウリ種子油 (BGO) は化学的に誘発されたラット大腸の異形陰窩 (ACF) の発現を有意に減少させた。また, BGO投与により発ガンプロモーターであるPCNAの有意な減少とACFにおける細胞死が観察された。これらのことより, BGO中のCLNがガン予防効果を有することが示唆された。CLNは培養細胞系においても各種のガン細胞に対して増殖抑制作用を示した他, 大腸ガン細胞においてはガン遺伝子であるc-myc遺伝子の発現も抑制した。BGO投与で観察されたガン抑制効果は, 培養細胞で見られたこうしたCLNの作用と関連があるものと思われた。さらに, ラットやマウスにBGOを投与すると相当量の9c, 11t-CLA異性体が肝臓脂質中に検川された。9c, 11t-CLAは抗ガン活性を有することが知られており, CLNの抗ガン作用は生体内でCLNから誘導されたCLAに起因する可能性も考えられた。

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高度不飽和モノアシルグリセリン (MG) 及びトリアシルグリセリン (TG) を水溶性ミセル中で酸化させた。 MG中の高度不飽和アシル基の酸化に伴う減少量をGCにより分析した結果, 水系ではモノDHAが最も酸化されにくく, ついでモノアラキドン, モノリノレニン, モノリノールの順となることわかった。ドコサヘキサエン酸 (DHA) エステルがリノール酸エステルより酸化されにくいという結果はTGの場合でも同様であった。MGとTGとの酸化安定性を比較した場合, TGの方がより酸化されやすかった。これは, 同一TG分子に結合した高度不飽和アシル基間での分子内ラジカル連鎖反応の方が, 各MG分子に結合した高度不飽和アシル基間での分子間ラジカル連鎖反応よりも起こりやすいことに起因しているためと考えられた。

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6種類のトリアシルグリセリン (TG) の水分散系での酸化安定性を, 酸化に伴う高度不飽和脂肪酸 (PUFA) の減少量と過酸化物生成量の測定から比較したところ, オリブ油TGとマグロ眼窩油TGの酸化安定性が最も高く, ついで, エゴマ油TG, 菜種油TG, 大豆油TG, サフラワー油TGの順となった。したがって, PUFAとしてはDHAやα-リノレン酸などの不飽和度のより高いPUFAを含むTGの方が, リノール酸のような不飽和度の低いPUFAを含むTGに比べ, 酸化されにくいことがわかった。また, オレイン酸は, 水分散系でのTGの酸化に対して抑制的に働くことも明らかになった。次に, DHA含量の異なる5種のTGの酸化安定性について検討したところ, DHA含量が30%程度のものが最も酸化されにくかった。また, オレイン酸をTG中に組み入れることでも, その酸化安定性の向上が期待できることがわかった。

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フコキサンチンは，炭素数40のイソプレノイド構造を骨格とするテトラテルペン類で，自然界に600種類余り存在するカロテノイドの一つである．カロテノイドのうち，化学構造に酸素を含むものをキサントフィルと細分類するが，フコキサンチンは褐藻が特異的に生産するキサントフィルで，1914年に発見，1969年に化学構造が決定された（図1）．よく知られているキサントフィルに鮭のアスタキサンチン，マリーゴールド色素のルテイン，柑橘のβ-クリプトキサンチンなどがあり，いずれも鮮やかな黄色から橙色なので，古くから食品の着色料として利用されているが，フコキサンチンも鮮橙色である．
褐藻は日本人が好んで食する海藻である．フコキサンチン含量は，生褐藻の場合，新鮮重100gあたりおおよそ，コンブ19mg，ワカメ11mg，アラメ7.5mg，ホンダワラ6.5mg，ヒジキ2.2mgである．日本人は干し海藻にすることが多いが，乾物にするとコンブ2.2mg，ワカメ8.4mg，他は検出限界以下となる．つまり酸化に不安定であるが，これは化学構造にアレン結合があるためと考えられている．褐藻を餌とする貝類のカキやホヤもフコキサンチンを多く含み，さらにアレンが安定なアセチレンとなったハロシンチアキサンチンを含んでいる．
注目を浴びているフコキサンチンの生理機能の一つは発がん予防作用^1）2）である．フコキサンチンがヒト前立腺がん細胞にアポトシースを誘導する作用は，カロテノイド類の中ではもっとも強い．また，結腸がんモデル動物に経口投与すると，前がん病変形成を有意に抑えた．作用機序は，p21^WAF/Cip1というタンパク質の発現を促すことで，その下流のレチノブラストーマタンパク質をリン酸化するサイクリンDとキナーゼ複合体の活性を阻害し，レチノブラストーマタンパク質からの転写因子E2Fの遊離を抑えることであった．結果として，腫瘍細胞の細胞周期をG₀/G₁期で停止させ，腫瘍の増殖を抑えた．
もう一つはらによる興味深い発見，肥満予防効果^3）である．食餌フコキサンチンは，白色脂肪細胞に，ミトコンドリア脱共役タンパク質1の発現を促す．このタンパク質は，本来はATP生産に用いられるミトコンドリアの電気化学ポテンシャルを体熱として放出させる．結果としてフコキサンチンは，脂肪細胞の脂肪を体熱として消費させることで肥満を防ぐ．
フコキサンチンは栄養素ではなく非栄養素である．栄養素は体内に加水分解吸収されて肝臓でエネルギー代謝されるが，非栄養素は加水分解吸収後，まず小腸細胞内で代謝を受ける．小腸細胞内代謝で官能基がグルクロン酸や硫酸抱合を受け，生理活性を示さない化学形態となり，多くは管腔側に排泄さる．したがって，非栄養素がヒト体内で機能性を発揮するか否かは，小腸細胞内でどのような代謝を受けるかによる．フコキサンチンの体内吸収率は数％であるが，小腸細胞吸収時に図1の右環のアセチル基がアルコールのフコキサンチノールに加水分解されるだけで体内吸収される．体内では一時的に脂肪細胞にとどまり，数十日ほどの体内半減期で尿に排泄される．また一部は肝臓で，左環がアマロシアザンチンAに代謝される．長尾昭彦らによると，この2つの代謝物が生理活性の本体である．フコキサンチンを生昆布量に換算して日に100kgを4週間与えても，その動物に異常は認められていない．他のキサントフィルにも過剰摂取毒性は今のところ報告されていない．フコキサンチンなどのキサントフィル類による，ヒトの生活習慣病予防に大きな期待が寄せられている．

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モノエン酸, ジエン酸, トリエン酸の幾何及び位置異性体をFe²⁺-アスコルビン酸を触媒として水溶液中で酸化させた。各脂肪酸の酸化安定性は基質の減少量を測定することにより比較検討した。ジエン酸とトリエン酸の場合, そのトランス異性体とシス異性体間で酸化安定性に差が認められたが, モノエン酸ではトランス体とシス体はほぼ同じ酸化安定性を示した。モノエン酸の安定性は, 有する二重結合がメチル末端に近い程, また, 鎖長の短い程増大した。酸化安定性に対する同じような鎖長の影響はトリエン酸でも見られた。水溶液中では, オレイン酸はリノール酸より酸化に対して安定であったが, α-リノレン酸よりは酸化されやすかった。この結果は空気中にそれら不飽和酸を放置した場合と全く異なっていた。また, ノンメチレンインタラプテッド型ジエン酸及びトリエン酸の水溶液中での酸化安定性も空気中の場合と異なっていた。

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生活習慣病の予防および改善作用が期待されるカロテノイド系新規食品素材であるフコキサンチン（FX）の安全性評価を目的に精製FX（ワカメ由来，純度95％以上）のラット28日反復経口投与毒性試験を行った．その結果，精製FXについて明らかな毒性は認められなかったが，高投与量条件（10及び50mg/kg/day）では，血中総コレステロールおよびHDL-Cの有意な上昇が認められた．

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