マンスリーコラムMonyhly column

vol.22

ヒドロキシルラジカルとブラックカラント ―「剣」と「盾」


重要事項

科学者でも医療専門家でもありません。 本記事では、人間の生物学に関わる重要な健康テーマを扱っており、複雑な情報を要約している。記事の最後には、内容の背景となる公開済みの科学論文を掲載している。もし本記事の情報が自身の状況に関係するように思われる場合は、必ず医療の専門家に相談してほしい。本記事の内容だけを根拠に行動することは控えていただきたい。

日本ブラックカラント協会
顧問 ビル フロイド

数年前、親しい友人であり著名な生物学者が、人間の生物学における抗酸化物質の役割について論文を投稿した。しかし、その論文は「酸化が人間の生物学において必要な側面である理由が説明されていない」という理由で却下された。 そこで友人は、酸化が不可欠であることを示す内容を論文に加えて修正した。

たとえば、白血球は侵入してきた細菌やウイルスを破壊するために、意図的にフリーラジカルを生成する。また、適切に制御された量のフリーラジカルは「細胞シグナル」として働き、細胞がストレスに反応するためのメッセージを伝える役割も果たす。

こうした視点を取り入れたことで、友人の論文は最終的に掲載された。抗酸化物質の利点を強調するだけでなく、「すべてのラジカルが悪いわけではない」という重要な視点を示し、その価値を正しく位置づけた内容になったからである。

例外となるのがヒドロキシルラジカル(OH)である。これは、細胞が食物をエネルギーへ変換する過程で生じる副産物だ。この過程は、「都市型ストレス」や「不適切な食生活」、「環境悪化」などによって影響を受けることがある。大まかな表現ではあるが、現代では多くの人に当てはまる現実でもある。

ヒドロキシルラジカルは、体内の細胞で暴れ回り、傷つける“剣”のような存在だと考えるとわかりやすい。OHは電子が1つ欠けており、化学的に不安定なため、近くの分子から電子を奪い取る。いわば分子の“泥棒”であり、その行為によって酸化ストレスが生じる。その結果として起こり得るのは次のようなものだ。

脂質過酸化 ― 細胞膜が酸化して傷み、漏れやすくなる
DNA 損傷 ― 遺伝情報が変化し、突然変異につながる可能性がある
タンパク質の劣化 ― 組織や酵素の構造的な安定性が失われる

このように、体内で暴れ回る“剣”は非常に厄介な存在だ。他のフリーラジカルとは異なり、OH を直接無害化する特定の酵素は体内に存在しない。そのため、摂取する抗酸化物質に大きく依存しており、それらが“盾”として働く。幸いなことに、人類は長い年月をかけて、こうした抗酸化作用を持つ食べ物を求め、好んで摂取するように進化してきた。

ご存じのとおり、自分はマーケティングの分野を背景にしており、この記事の冒頭でも述べたように、科学者でも医療専門家でもない。ただ、非常に複雑な内容を、自分の言葉で要約して説明してきた。以下に、本記事を裏付ける科学的な参考文献を挙げておく。

日本ブラックカラント協会
顧問 ビル・フロイド

AIによる研究概要:

  • ヒドロキシルラジカルの生物学的影響およびブラックカラントエキス(BCE)の特異的な有効性を支持する文献は、非常に充実しており、生化学・細胞生物学・ヒト臨床試験の分野にわたって存在しています。
    以下に、これらの分子の二重的性質を裏付ける査読済み研究の要約を示します。
  • ### 1. ヒドロキシルラジカル:生物学における最も反応性の高い脅威
    研究によれば、ヒドロキシルラジカル(·OH)は、すべての活性酸素種(ROS)の中で最も揮発性が高いとされている。不対電子を持つため化学的に不安定であり、生体高分子に対して非常に高い反応性を示す(Das, n.d.)。
  • * **損傷のメカニズム:** このラジカルは脂質過酸化を引き起こし、細胞膜に存在する多価不飽和脂肪酸の二重結合を標的とする(Das, n.d.)。この過程でマロンジアルデヒド(MDA)などの有害な副産物が生成され、これらは全身性酸化ストレスの指標となる(Das, n.d.)。
  • ** **DNA とタンパク質の酸化:** ヒドロキシルラジカルは DNA の鎖切断を直接引き起こし、またタンパク質を酸化してアミノ酸をアルデヒドやカルボン酸へと変換し、細胞機能を損なう(Das, n.d.)。
  • ** **ラジカルの有益な価値:** 主に有害とされるものの、ROS(ラジカルを含む)は細胞シグナル伝達や免疫応答において不可欠なメッセンジャーとして機能することが知られており、レドックス恒常性が維持されている場合に限り有益である(Garcia‑Llorens, n.d.)。
  • *### 2. BCE(ブラックカラントエキス)による分子的シールド
    ブラックカラントエキス(BCE)は、特に デルフィニジン-3-ルチノシド と シアニジン-3-ルチノシド に代表される高濃度のアントシアニン組成により、栄養科学の分野で高く評価されている(Khoo et al., 2017)。
  • ** **ラジカル捕捉効率:** アントシアニンは、水素原子移動(HAT) と 一電子移動(SET) の2つの主要メカニズムを通じてフリーラジカルを中和する(Sadowska‑Bartosz & Bartosz, 2024)。デルフィニジンは B 環に最も多くのヒドロキシル基を持つことで知られ、他のアントシアニンよりも優れた細胞内ラジカル捕捉能力を示す(Cook et al., 2025)。
  • ** **内部防御の強化:** 直接的なラジカル捕捉に加えて、BCE は NRF2 経路 を活性化することが示されている(Cao et al., 2021)。NRF2 は転写因子であり、グルタチオン S-トランスフェラーゼやヘムオキシゲナーゼ1など、体内の抗酸化防御遺伝子を調節し、細胞を酸化ストレスに対して「事前武装」させる(Cao et al., 2021)。
  • ** **臨床的エビデンス:** ヒト研究では、ラジカル生成が自然に急増する高強度運動の前にニュージーランド産ブラックカラントエキスを摂取することで、酸化ストレスからの回復を助け、循環抗酸化状態をより良好に維持することが示されている(Hurst et al., 2017, as cited in Gonzalez, n.d.; Willems & Blacker, 2022)。
  • *### 3. バイオアベイラビリティ(生体利用能)と安定性
    BCE(ブラックカラントエキス)が効果を発揮するためには、その有効成分が消化を生き残り、血流に到達する必要がある。
  • ** **消化過程での安定性:** アントシアニンは pH 変化に敏感である場合があるが、消化管モデルを用いた研究では、ブラックカラント由来アントシアニンの相当量が吸収可能な状態で十分に安定して残存することが示されている(Uzunović & Vranić, 2008)。
  • ** **インビボでの影響:** 血清中での未変化アントシアニンの取り込みは低く見えることがある(多くの場合 1% 未満)。しかし、実際に重要な生理作用をもたらすのは、その代謝物や、(NRF2 経路のような)細胞内応答を引き起こす能力である(Willems & Blacker, 2022; Cao et al., 2021)。

### 参考文献

  • Cao, L., Park, Y., Lee, S., & Kim, D.-O. (2021). Extraction, identification, and health benefits of anthocyanins in blackcurrants (Ribes nigrum L.). *Applied Sciences*, *11*(4), 1863.
    https://doi.org/10.3390/app11041863
  • Cited by: 60
  • Cook, M. D., Shan, Y., & Willems, M. E. T. (2025). Effects of New Zealand black currant extract on exercising substrate utilization and postexercise blood pressure in men and women. *International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism*, *35*(2), 150-161.
    https://doi.org/10.1123/ijsnem.2024-0108
  • Cited by: 3
    Das, T. K. (n.d.). Oxidative stress gated by Fenton and Haber Weiss reactions and its association with Alzheimer's disease. *Annals of Military and Health Sciences Research*..
  • Cited by: 271
    Garcia-Llorens, G. (n.d.). Oxidative stress fundamentals: Unraveling the pathophysiological
    role of redox imbalance in non-communicable diseases. *Applied Sciences*.
  • Cited by: 26
    Khoo, H. E., Azlan, A., Tang, S. T.,  &Lim, S. M. (2017). Anthocyanidins and anthocyanins: Colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits.
    *Food  &Nutrition Research*, *61*(1), 1361779.
    https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779
  • Cited by: 3930
    Sadowska-Bartosz, I.,  &Bartosz, G. (2024). Antioxidant activity of anthocyanins and anthocyanidins: A critical review. *International Journal of Molecular Sciences*, *25*(22),12001.
    https://doi.org/10.3390/ijms252212001
  • Cited by: 149
    Uzunović, A.,  &Vranić, E. (2008). Stability of anthocyanins from commercial black currant juice under simulated gastrointestinal digestion. *Bosnian Journal of Basic Medical Sciences*, *8*(3), 254-258. https://doi.org/10.17305/bjbms.2008.2928
  • Cited by: 23
    Willems, M. E. T.,  &Blacker, S. D. (2022). Anthocyanin-rich supplementation: Emerging evidence of strong potential for sport and exercise nutrition. *Frontiers in Nutrition*, *9*,864323.
    https://doi.org/10.3389/fnut.2022.864323
  • Cited by: 25
  • Research summary ends.


JBA Article: Hydroxyl Radical v15 May 2026

The Hydroxyl Radical and Blackcurrants - ‘the Sword and the Shield’

Important

I am neither a scientist nor a medical professional. This article addresses serious health aspects of human biology and I have summarised quite complex information. At the end of the article I list published scientific papers that give background and a full explanation to what I have written. If any of the information seems relevant to you please discuss directly with your own health professional. Please do not act on my article alone.

Bill Floyd.

Some years ago, a very good friend of mine, a well-known biological scientist, submitted a paper on the role of antioxidants in human biology. The paper was rejected on the basis that he had not explained why oxidation was also a necessary part of human biology. He altered his paper to include a reference to the necessity of oxidation. For example: our white blood cells intentionally generate free radicals to destroy invading bacteria and viruses; in controlled amounts free radicals act as ‘cell signallers’, as messengers that help our cells react to stress. My friend’s paper was published as it not only promoted the benefits of antioxidants but also put that benefit in perspective: that not all radicals are bad.

The exception is the hydroxyl radical (*OH). It is a by-product of the process in each cell of turning food into energy. That process can be affected by such things as ‘urban stress’, ‘inappropriate diets’ and ‘environmental degradation’. I know that is a sweeping catch-all of conditions but it is today’s reality for many.

Think of the hydroxyl radical as a sword, a sword that lashes out wildly and does damage within the cells in your body. The *OH has an electron missing and is chemically unstable, so it steals an electron from anything nearby. A molecular thief that steals electrons and in so doing creates oxidative stress.The result can be: Lipid peroxidation - turning cell membranes rancid and leaky; DNA damage - altering genetics codes which can lead to mutation; Protein degradation - breaking down the structural integrity of tissues and enzymes.

As you can see, that is one nasty ‘sword’ wildly lashing out inside your body. Unlike some other free radicals, our bodies don't have a specific enzyme to neutralize the *OH directly. We are largely dependent on the antioxidants we consume to act as a ‘shield’. And fortunately, over the millenia, our bodies developed to seek out and enjoy foods that had such antioxidant values.

So lets see how and why the blackcurrant seems very well endowed to be such a food: an effective shield to the ‘deranged sword’!

Much research, over the last 20 years especially, has shown the blackcurrants to be a biological safeguard. Blackcurrants have two special antioxidant anthocyanins, two shields, that are match fit for *OH’s sword attacks: delphinidin-3-rutinoside and cyaninidin-3-rutinoside.

Research establishing this was done with Blackcurrant Extract (BCE) in powdered form. So I’ll refer to BCE as I talk about the blackcurrant benefits.

The BCE anthocyanins are bioavailable:they enter the blood stream and tissues where the *OH does its damage. Anthocyanins are remarkably generous: they give up their own electrons to the *OH before it can strike your DNA or cell membranes.

But there is another value in BCE: it has been shown to stimulate your body’s own internal antioxidant production (like glutathione) , essentially upgrading your internal security system.

In consuming BCE you are not just eating fruit, you are deploying a sophisticated molecular defense: the shield. The perfect counter-narrative to what could be the body’s biggest baddie: the hydroxyl radical wild sword. The blackcurrant extract represents the resilience and restoration provided by nature: bodily harmony for an increasingly hostile environment.

As you know, I have a marketing background and as I said at the start of this article: I am neither scientist nor medical professional. But I have used my own language to explain in summary a very complex matter. Below is a list of science references to support this article.

Yoroshiku onegaishimasu,

Bill Floyd
Advisor,
Japan Blackcurrant Association.

Research summary provided by AI:

  • The literature supporting the biological impact of the hydroxyl radical and the specific efficacy of Blackcurrant Extract (BCE) is robust, spanning biochemistry, cell biology, and human clinical trials.
  • Below is a summary of the peer-reviewed evidence that substantiates the dual nature of these molecules.
  • ### 1. The Hydroxyl Radical: Biology's Most Reactive Threat Research identifies the hydroxyl radical (\cdot OH) as the most volatile of all reactive oxygen species (ROS). Because it possesses an unpaired electron, it is chemically unstable and highly reactive toward biological macromolecules (Das, n.d.).
  • * **Mechanism of Damage:** The radical initiates **lipid peroxidation**, which targets the double bonds in polyunsaturated fatty acids found in cell membranes (Das, n.d.). This process produces toxic byproducts like malondialdehyde (MDA), which are markers of systemic oxidative stress (Das, n.d.).
  • * **DNA and Protein Oxidation:** Hydroxyl radicals directly cause DNA strand breaks and protein oxidation, which converts amino acids into aldehydes and carboxylic acids, compromising cellular function (Das, n.d.).
  • * **Radical’s Good values: ** While predominantly harmful, ROS (including radicals) are recognized as essential messengers in **cell signaling** and the body's immune response, provided they are maintained in a state of redox homeostasis (Garcia-Llorens, n.d.).
  • ### 2. BCE as a Molecular Shield Blackcurrant Extract is highly regarded in nutritional science due to its concentrated profile of anthocyanins, particularly **delphinidin-3-rutinoside** and **cyanidin-3-rutinoside** (Khoo et al., 2017).
  • * **Radical Scavenging Efficiency:** Anthocyanins neutralize free radicals through two primary mechanisms: **Hydrogen Atom Transfer (HAT)** and **Single-Electron Transfer (SET)** (Sadowska-Bartosz & Bartosz, 2024). Delphinidin is noted for having the highest number of hydroxyl groups on its B-ring, which provides superior intracellular radical scavenging compared to other anthocyanins (Cook et al., 2025).
  • * **Internal Defense Upgrades:** Beyond direct scavenging, BCE has been shown to activate the **NRF2 pathway** (Cao et al., 2021). NRF2 is a transcription factor that regulates the body’s internal antioxidant defense genes, such as glutathione S-transferase and heme oxygenase 1, effectively "pre-arming" cells against oxidative stress (Cao et al., 2021).
  • * **Clinical Evidence:** Human studies have demonstrated that consuming New Zealand blackcurrant extract prior to high-intensity exercise—a state that naturally spikes radical production—assists in recovery from oxidative stress and maintains better circulating antioxidant status (Hurst et al., 2017, as cited in Gonzalez, n.d.; Willems & Blacker, 2022).
  • ### 3. Bioavailability and Stability For BCE to be effective, its active compounds must survive digestion and enter the bloodstream.
  • * **Digestive Stability:** While anthocyanins can be sensitive to pH changes, research using simulated gastrointestinal models suggests that a significant portion of blackcurrant anthocyanins remain stable enough to be absorbed (Uzunović & Vranić, 2008).
  • * **In-Vivo Impact:** Even though serum uptake of intact anthocyanins can appear low (often <1%), their metabolites and their ability to trigger internal cellular responses (like the NRF2 pathway) are what drive their meaningful physiological effects (Willems & Blacker, 2022; Cao et al., 2021).

### References

  • Cao, L., Park, Y., Lee, S.,  &Kim, D.-O. (2021). Extraction, identification, and health benefits of anthocyanins in blackcurrants (Ribes nigrum L.). *Applied Sciences*, *11*(4), 1863.
    https://doi.org/10.3390/app11041863
  • Cited by: 60
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  • Cited by: 3
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  • Cited by: 271
    Garcia-Llorens, G. (n.d.). Oxidative stress fundamentals: Unraveling the pathophysiological
    role of redox imbalance in non-communicable diseases. *Applied Sciences*.
  • Cited by: 26
    Khoo, H. E., Azlan, A., Tang, S. T.,  &Lim, S. M. (2017). Anthocyanidins and anthocyanins: Colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits.
    *Food  &Nutrition Research*, *61*(1), 1361779.
    https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779
  • Cited by: 3930
    Sadowska-Bartosz, I.,  &Bartosz, G. (2024). Antioxidant activity of anthocyanins and anthocyanidins: A critical review. *International Journal of Molecular Sciences*, *25*(22),12001.
    https://doi.org/10.3390/ijms252212001
  • Cited by: 149
    Uzunović, A.,  &Vranić, E. (2008). Stability of anthocyanins from commercial black currant juice under simulated gastrointestinal digestion. *Bosnian Journal of Basic Medical Sciences*, *8*(3), 254-258. https://doi.org/10.17305/bjbms.2008.2928
  • Cited by: 23
    Willems, M. E. T.,  &Blacker, S. D. (2022). Anthocyanin-rich supplementation: Emerging evidence of strong potential for sport and exercise nutrition. *Frontiers in Nutrition*, *9*,864323.
    https://doi.org/10.3389/fnut.2022.864323
  • Cited by: 25
  • Research summary ends.

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