傷みかけた肉など,古くなった食べ物は茶色くなることが経験的に知られている.さらに加熱調理の過程で食品が茶色くなることも多い.このような食品の褐変化の機序の一つとして,蛋白質と糖が反応して生じた最終産物ができることがあげられる.蛋白質と糖の反応最終産物の生成は,食品の香りや昧に深みを増すという側面をもつ一方で,栄養価の低下の原因にもなる。
食品の保存や調理の過程でのみ生じると考えられていた蛋白質と糖の反応最終産物は,生体内でもみつかった.確かにわれわれの体は,蛋白質と糖を混ぜて数十年にわたって37℃で温めているようなものである.そのために,体の部位によっては,蛋白質と糖の反応最終産物が蓄積するのである.
グルコースなどの糖は6環構造だけではなく,ごく一部は直鎖状の構造をとる.この構造物は反応性の高いアルデヒド基をもつために,蛋白質のアミド基と結合して,
Amadori化合物などの中間代謝産物ができる.さらに酸化・脱水・縮合などの複雑な反応を経て蛋白糖化最終産物advanced
glycation end product (AGE)となる. AGEを含んだ蛋白質は褐色になることが多い.さらにAGEを豊富に含んだ蛋白質は,互いに架橋され,蛋白質分解酵素で分解されにくいために生体内で沈着物を形成することが多い.
瞼裂斑は40歳を過ぎるとほとんどの人に認められる,眼の加齢性変化の代表である.瞼裂斑は組織学的にはコラーゲンやエラスチンの変性産物といわれていたが,その正体は不明であった.われわれが検討した結果,朧裂斑はAGEの塊であることが明らかになった。全身の臓器を調べたが,瞼裂斑よりもAGEを多く含む組織は見当たらないほどである.それは,
AGE化反応が紫外線によって促進されやすいために,結膜下にはAGEが産生・蓄積されやすいためと考えられる.
結膜下に通常認められる蛋白質が紫外線などの影響を受けて,糖と不可逆的に反応した結果,
AGE化された蛋白質が生じる.このよう・なAGE化蛋白質は褐色を帯び,かつ分解されにくいために沈着物となる.以上の理由で,瞼裂斑が茶色いのは,
AGE化された蛋白質の凝集物であるためといえる.