食べ物の「おいしさ」を構成する最も大きな要因に「香り」が上げられます。鼻をつまんだり、風邪をひいて嗅覚が機能しなかったりすると食べ物がおいしくないのはこのためです。関連して、飲食品で自然発生する不快なにおいはオフフレーバー（off-flavor）と呼ばれ、食べ物の風味を著しく低下させます。現在までこの「不快なにおい」は、外因的に発生する不快な匂い物質の発生によって引き起こされる別の匂いであると考えられてきました。そのようなoff-flavorを代表する物質にTCAが知られています。TCAはワインのブショネ（コルク汚染）を起こすことで有名な物質です。TCAはフェノールをベースとして、活性型の塩素とコルク栓に寄生する微生物によって自然発生します。従来はコルクが大部分の要因であると考えられ、コルク汚染と呼ばれましたが、コルクを排除してもTCAの含有は根絶されないために、様々な要因が絡んでいるようです。TCAは一般的な測定器の検出限界以下の極微量で香りを劣化させるために、その存在を逐一測定することは困難で、ワインを開栓してテイスティングして初めて確認できるというのが現状です。ブショネが確認されるのは約5%の割合で、そのワインは廃棄せざるを得なくなり、これによる経済損失は年に1兆円に上るとも試算されます。その様な状況であるにもかかわらず、ヒトの嗅覚に対するTCAの作用は不明でした。

そもそも、「匂い」は、鼻の中に匂い物質が入り、匂いを感じる嗅細胞の「線毛 」が興奮することから始まります。線毛に高密度に発現しているイオンチャネルを介して、「匂い物質」が持つ化学信号が生体電気信号へと変換され、その電気信号が中枢（嗅球・脳）へと伝わって、固有の「匂い」と知覚することができます（ 図1 ）。そこで今回は、TCAの嗅細胞への効果を直接検討しました。

実験 で2,4,6- trichroloanisole（TCA）を嗅細胞に投与しますと、嗅細胞線毛に発現している匂い情報変換チャネル（サイクリックヌクレオチド感受性チャネル=CNGチャネル）の活性が抑制されることが見いだされました。CNGチャネルは、ほとんどの匂いの情報変換を担っているイオンチャネルですから、TCA存在下でヒトの「匂い知覚の減少」が引き起こされることと等価です。TCAによるチャネル抑制作用は、匂いを抑制すると言われ、香料にも利用される強力な嗅覚マスキング 物質（ゲラニオール、バラ様の香り）やイオンチャネルの抑制剤（L-cis diltiazem）よりも強い効果を示しました。更に、チャネル抑制は1 aM（アットモル：10 M）溶液という極低濃度でも観察されました。これは薬物としても法外 な値です。ゆっくりとした時間積算効果や、抑制率と水相・脂質分配係数LogD との相関からも、本結果は、TCAや関連物質が細胞膜の脂質二重層 を介して、チャネルを抑制しているメカニズムを示唆しました。

ヒトの匂いの感じ方は非常に曖昧（嗅覚が曖昧 ） で、ワインのブショネによって嫌な匂いが加わったと感じられることも多いのですが、今回の発見ではTCAによって嗅覚の減弱・遮断が起こっているということが初めて分子的観点から明らかになりました。これをもとに、身の回りの飲食品で風味が落ちて品質が劣化した商品を検討したところ、驚いたことに、TCAは、ワインのみならず商品価値が下がった多種多様な飲食品中（バナナ、カシューナッツ、鶏肉、ビール、日本酒、ミネラルウオーター、水道水、ウィスキー、リンゴ、栗、卵、小麦粉、玉ねぎ、レーズン、ウニ、エビ）や梱包材（住宅建材、食品パック用フィルム、紙袋）にも含まれていました。TCAの効果が風味低下であると認識されなかったために、食品にTCAが含まれるとは誰も予想せず、検証も行われなかったのです。食品に含まれるTCAは一般的な測定機器では検知できないほど薄いため、これまで気づかれない存在でした。飲食品の品質劣化に関して、従来の商品検査、検討方法を改めて検討し直す必要があるでしょう。本研究では、私たちの鼻にある嗅細胞が極薄い濃度のTCAにも影響を受けることを発見したことで、嗅細胞が測定機器よりも優れた抑制因子の存在のセンサーとして使うことができるかもしれません。

ヒトの基本的な生理的欲求の一つである食欲。本研究により、ごく微量で風味を減弱させる分子が見つかりました。これまで、風味がなくなるのは香りの分子が少なくなるためであると考えられてきただけに、この発見は、従来の概念を根底から覆す形となりました。飲食物の摂取は、生存そのものに深く関係し、また、香りの環境は精神的、身体的の両面から我々に影響することからも、広い分野で重要な意味を持ちます。飲食品産業界では、風味の低下した食品にTCAや関連物質が高濃度で含まれることから、今後、風味を損なわないための対処が期待できます。これに関しては、飲食品自体の質以外にも、流通経路、すなわち洗浄、輸送や保管の過程で混入する可能性があり、今後、関連する多くの業界がTCA混入の可能性を再検討することで広い範囲の商品の品質向上が期待されます。本発見の革命的な点は、従来、曖昧であった飲食などの摂取物の質的価値を決める1パラメターに「抑制」という概念が新たに明瞭化され、物質的・科学的に定量化された点にあると考えます。飲食品以外の産業界では、TCAの持つ強力なチャネル抑制剤としての側面を利用し、「嫌な匂いを消す」製品に応用することも期待できるでしょう。劣悪な匂い環境における一時的な匂い感受性低下を始め、幅広い分野で、本研究で得られた生理的消臭原理、つまり、「化学的・物理的・生物的消臭法」という既存の概念とは異なる新しい概念の消臭原理を取り入れた製品開発に繋がることも期待できます。ますます増える介護の現場などでは新たな展開があるかも知れません。生体内1aMでの作用というのは薬剤としても驚異的な数字で、チャネルブロッカーとして知られる薬品よりも高い抑制効果を示します。今回の研究では、TCAが驚異的な濃度でチャネル抑制を起こす動作原理が推察されました。嗅覚阻害剤のみならず、痛覚などの感覚遮断剤、チャネル阻害剤の分子設計の指針となることが期待されます。

本研究は、大阪大学大学院生命機能研究科と大和製罐株式会社総合研究所と共同で行いました。

本成果は、2013年9月16日午後3時（米国東部時間）に米科学アカデミー紀要「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United states of America」のオンライン速報版で公開されます。

2,4,6-Trichloroanisole is a potent suppressor of olfactory signal transduction
Hiroko Takeuchi ¹ , Hiroyuki Kato ² , Takashi Kurahashi ¹
1 Graduate school of Frontier Biosciences, Osaka University, 2 Daiwa Can Company

図1　嗅覚受容システムとTCAによるチャネル抑制
鼻の中にあり、匂いをキャッチする嗅細胞では、線毛と呼ばれる部分に2種類のチャネルタンパク質があります。TCAは極低濃度でCNGチャネルを抑制しました。匂いのもとがあっても、匂いを感じないという現象がおきます。