透過新開發的方法，成功從極微量的高山植物花朵樣本中決定了多種酚類化合物的結構

獨立行政法人國立科學博物館（館長：篠田謙一）的合作研究生平野日向（東京農工大學 大學院聯合農學研究科）、菊池貴（理學控股集團旗下公司株式會社理學 產品本部 應用實驗室）、榊原風太（Asterism合同會社 研究開發支援事業部 技術顧問）、村井良徳（植物研究部 研究主幹）等人，透過開發微量成分分析法，在植物體積小、且在許可與倫理方面難以取得研究樣本的高山植物中，成功決定了10種以上的酚類化合物糖苷的結構。具體而言，團隊僅從岩梅科高山植物岩梅的2克花朵中分離並結晶出成分，並適當運用單晶X射線結構分析（SC-XRD）及微晶電子繞射分析（MicroED）等分析技術，成功決定了各含成分的結構。在包含高山植物在內的野生植物中，從如此微量的樣本中決定多種成分結構是先驅性的研究案例。這是一項不僅能應用於植物化學成分，還能廣泛應用於理學、農學、藥學等領域的未利用資源探索研究的技術。本研究成果已於2026年2月22日線上發表於化學領域國際期刊《Journal of Molecular Structure》。此外，利用相關技術的研究成果也已發表於生物化學領域國際期刊《Biochemical Systematics and Ecology》及農業產業領域的日本國內期刊《AgriBio》。

【研究重點】
・確立了微量成分的分離及結晶化技術。
・對於結晶化後的成分，透過適當運用單晶X射線結構分析（SC-XRD）及微晶電子繞射分析（MicroED）等分析技術，成功進行結構分析。
・在樣本量有限的高山植物中成功分析了酚類化合物的結構，揭示了岩梅的花朵中含有多樣的酚類化合物。
・在技術開發的過程中，於相關研究裡也發現了與植物的化學適應機制及系統發育等相關的成分。

1．研究背景與成果
分布於日本高山帶與亞高山帶等地區的高山植物，為了應對來自高山環境的紫外線及低溫等嚴酷環境壓力，已知會透過合成並積累被稱為酚類化合物的化學成分來進行環境適應。此外，已知這些酚類化合物中許多是可作為天然產物資源的成分，在與低地相比知識較為有限的高山植物中，該研究特別受到期待。另一方面，由於高山植物生長在嚴酷環境中，植物體積小，且分布侷限於高海拔地區，因此十分稀有。即使是學術研究，基於法令許可及倫理觀點，也必須將採集伴隨的人為干擾降至最低，因此可用於上述成分結構分析的樣本量非常有限。本研究團隊過去一直在推進從微量樣本中進行成分分析方法的開發。本次，以高山植物岩梅極少量的花朵作為研究樣本，在使用高效液相層析儀（HPLC）等現有分析技術進行分離與純化，以及使用四極桿飛行時間質譜儀（QTOF-MS）進行分子量測定的步驟後，開發了最佳化各含成分結晶化的方法。此外，透過運用能從比傳統尺寸小約百分之一的結晶中決定結構的單晶X射線結構分析（SC-XRD）及微晶電子繞射分析（MicroED）等分析技術，成功從極微量的樣本中完成了微量成分的結構分析。透過本研究揭示，生長在嚴酷高山環境的岩梅花朵中，含有多樣的酚類化合物，其中包括作為帶來健康益處的機能性成分而備受矚目的槲皮素糖苷等黃酮類化合物。

此外，在上述技術開發的過程中，團隊也從岩梅的葉片中分離出多種成分並成功進行結構分析，發現了有助於紫外線防禦及抗氧化的成分。再者，更發現了其中部分成分的積累在日本列島的本州中部至北海道存在地理差異，這些成果已發表於《Biochemical Systematics and Ecology》。本次則是進一步改良該研究的成果。此外，在農業產業領域的日本國內期刊《AgriBio》的報導中，也彙整並介紹了本研究的重點。