腸内細菌叢の個人差は消化管内における海藻からの有機ヒ素溶出量に影響するのか？

• Project/Area Number: 20K05947
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 畑 明寿 岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (10433690)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 腸内細菌叢 / 海藻 / ヒ素 / ノトバイオートマウス / 食品衛生 / 海産食品 / 腸内細菌 / 食品安全 / 有機ヒ素

Outline of Research at the Start

本研究課題は海藻中有機ヒ素摂取の健康リスク評価に有用な知見を提供することを目的とする。消化管内における食品からのヒ素溶出量は「実質的な食品からのヒ素曝露量」であり、リスク評価に必須の知見である。しかし海藻中有機ヒ素の体内動態に関する知見は不足しており、健康リスクは未評価である。そこで本研究ではヒト腸内フローラ保持マウス等を利用して腸内細菌の個人差がヒ素溶出量に影響するのか検証し、アルセノシュガーやアルセノリピッド等の有機ヒ素化合物の健康リスク評価に向けた基礎的な知見を提供したいと考えている。

Outline of Annual Research Achievements

ヒ素はその化学形態により毒性が大きく異なり、無機ヒ素のように急性毒性や発がん性が問題となる化学形態がある一方、魚介類に豊富に含まれるアルセノベタインのように人体に対して殆ど無害であるヒ素化合物もある。本研究のテーマである海藻に含まれる有機ヒ素化合物であるアルセノリピッドやアルセノシュガーも、それ自体は毒性が低いとされているが、体内で代謝される過程で有害性の高い化学形態に変化する可能性が示唆されている。しかしながらこれらヒ素化合物の体内動態に関する知見が不足しているため、健康影響については評価が難しい段階にある。この様な背景のもと、本研究は海藻中有機ヒ素の健康リスク評価に必要な知見を提供するため、消化管内での海藻からの有機ヒ素溶出に注目した研究を実施している。本研究課題の申請に先立ち、我々が実施したin vitro（模擬消化管環境における消化実験)及びin vivo（ボランティアでの海藻摂取実験）では、消化管内における海藻からのヒ素溶出量は腸内細菌叢の個人差に影響される可能性が示唆された。そこで本課題では、ボランティアの腸内細菌叢を移植したマウス（ノトバイオートマウス）を用い、海藻中有機ヒ素溶出へのヒト腸内細菌の関与ならびに、そこに腸内細菌叢の個人差が影響するのか否かの検証、そしてヒ素溶出に寄与する細菌の解明を目標とした。研究申請当初は令和4年度で研究を完了させる予定であったが、世界的な新型コロナウイルス感染症の蔓延などの事情によりボランティア実験が難しくなったことやヒ素分析のために外部研究機関への移動が制限されたことで、当初研究計画より大幅に遅れが生じている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の蔓延により、ボランティア実験ができなかったこと、外部研究機関への移動が制限されたこと等により当初研究計画より大幅に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

実験の内容および規模を現状に即したものへと調整したうえで、研究期間を延長して研究を遂行する。