以奈米技術開發茶葉黑色素的新功能

Abstract

黑色素是一種存在於植物、動物和微生物的獨特色素。黑色素主要功能在於 保護生物免於太陽輻射的直接照射；黑色素不僅是個「顏色」。同時也具有清除 自由機活性功能的抗氧化劑，亦是重金屬的螯合劑，也對有毒有機分子具有強吸 收性。黑色素本身無毒且具有生物親和力；是對抗有毒化學物和重金屬的天然保 護劑。由於動物性的黑色素不溶解於水、非晶態以及複雜的高分子結構，在研究 化性、物性以及生物特性有很大的困難。因此，需要尋找以及研究出一種嶄新取 得黑色素的來源。 我們成功的在茶葉中萃取出在生理酸鹼值下可溶解的黑色素。從茶葉萃取出 的黑色素無毒以及具有由其他黑色素取得來源相同的生物活性。它的強螯合力和 高磁滯可以做為MRI 的顯影劑。對於蛋白質和有毒分子的強結合性使黑色素亦 是種很好的抗蛇毒劑。其抗氧化以及清除自由機活性的能力使得能保護果蠅免於 benzidine 的破壞。黑色素的保護能力甚至可以保護肝細胞免於hydrazine 的直接 破壞。此外，黑色素亦可以阻止acetaminophen 對於肝臟的傷害。然而，對於分 子作用機制以及基因調節卻很少研究。 茶葉黑色素是個具有單一分子量14 kD 的均勻高分子。我們使用掃瞄式電子 顯微鏡第一次發現到茶葉黑色素自組裝的奈米結構。這個新發現的自組裝黑色素 結構在生物上的特性還沒有被研究。我們同時也發現了茶葉黑色素的奈米晶體。 對於黑色素的奈米粒子的物性、化性和生物特性方面的研究是非常重要的。我們 可以製作兩種特殊的黑色素奈米結構型態：自組裝的奈米棒狀以及奈米結晶的黑 色素。奈米粒子的黑色素可能具有的嶄新結構和生物特性還沒有被證明出來。 我們提出對於茶葉黑色素奈米結構在物性、化性和生物特性的研究。我們將 利用泡沫細胞研究奈米黑色素對於生物分子的影響。 我們的特定目標為： 1. 研究黑色素對巨噬細胞以及泡沫細胞的分子影響。 2. 研究自組裝以及奈米結構的黑色素在生物活性具有的特性。 3. 研究奈米粒子的黑色素的物理和化學特性。 4. 研究奈米黑色素在生物科技的應用。