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Role of reactive oxygen species in the intestinal tract caused by the interaction of food ingredients

Research Project

Project/Area Number 19K15777
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionHoshi University

Principal Investigator

Iwasaki Yusuke  星薬科大学, 薬学部, 准教授 (10409360)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords食品成分 / 相互作用 / 酸化ストレス
Outline of Research at the Start

活性酸素種(ROS)は、生体内で常に産生されており、体の恒常性に大きく関与していると考えられる。ROSは反応性が非常に高いことから、生体外で産生されたとしてもすぐに消去されてしまう。しかし、摂取した食品成分が、腸管内で相互作用を引き起こし、ROSが産生されることは十分に考えられる。本研究によって、ポリフェノールと金属イオンの反応で生じたROSが、小腸内における腸内細菌や腸管器質にどのような影響を与え、生体内の恒常性ならびに疾患発症または予防に関連があるのかを評価していき、腸管内におけるROSの役割を解明することが目的である。

Outline of Final Research Achievements

Active ingredients may be ingested through foods, and they can cause several interactions in the human body. In this study, we examined the chemical reactions between hydroxycinnamic acids, a group of polyphenols, and metal ions in artificial intestinal fluid. Caffeic acid (CaA) and sinapic acid (SA) reacted with copper ions under artificial intestinal fluid conditions and produced new compounds. Relative to the initial compounds, CaA and SA derivatives produced by condensation exhibited an increased antioxidant and a decreased prooxidant activity. On the other hand, to evaluate the biological effects caused by the interaction between epigallocatechin gallate and metal ions, metabolomics analysis using GC/MS/MS was performed. This study revealed a new food ingredient interaction pattern in which new compounds are produced under biological conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸管内における食品成分の相互作用によって慢性的に生じた活性酸素種(ROS)が、腸内細菌や腸管基質に対してどのような生理的役割を与え、生体内の恒常性や疾患発症に寄与しているかについては、不明な点が多かった。本研究の結果から、食品成分の相互作用によってROSが産生されることが示され、その過程で新しい化合物が生成されることが明らかとなった。本研究で得られた結果から、腸管内をターゲットとしたROSのバランスを調節する新薬の開発や予防のための機能性食品を提案する上で、重要な知見になり得ると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Determination of neurotransmitters in mouse brain using miniaturized and tableted QuEChERS for the sample preparation2022

    • Author(s)
      Iwasaki Yusuke、Matsumoto Hitomi、Okumura Mami、Inoue Hikaru、Kaji Yumiko、Ando Chinatsu、Kamei Junzo
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      Volume: - Pages: 114809-114809

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2022.114809

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of Reactive Oxygen and Nitrogen Species by Interaction of Food Ingredients2021

    • Author(s)
      Iwasaki Yusuke、Okumura Mami、Matsumoto Hitomi、Ando Chinatsu、Kamei Junzo
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 70 Issue: 10.11 Pages: 573-581

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.573

    • NAID

      130008125740

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2021-10-05
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 食品成分の相互作用によって生じた活性酸素種の腸管内における影響2020

    • Author(s)
      岩崎雄介
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 7 Pages: 56-57

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 抗酸化物質と金属イオンの相互作用によって生成された化合物の特性2020

    • Author(s)
      眞鍋理恵、阿部遥那、松本有紀、岩崎雄介、亀井淳三
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ケイ皮酸類線化合物と金属イオンの相互作用による新規化合物の生成2019

    • Author(s)
      眞鍋理恵、木本美佳、岩崎雄介、亀井淳三
    • Organizer
      第63回 日本薬学会関東支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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