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Establishment of biological effects and their prevention methods against oxidative stress induced by exposome exposure

Research Project

Project/Area Number 21K05426
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionKyoto Prefectural University

Principal Investigator

Minamiyama Yukiko  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00362989)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹村 茂一  大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (00322363)
市川 寛  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60336732)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords食品添加物 / 酸化ストレス / 不妊 / 認知症 / 加工食品 / エクスポソーム / 海馬 / 精巣 / 抗酸化物質 / 精子 / 脳 / 腸内フローラ / 精子機能
Outline of Research at the Start

ペットボトル材料のビスフェノールA(BPA)の食品への溶出や加工食品普及に伴う添加物の摂取が健康を脅かすことが懸念されている。近年、人工甘味料飲料の習慣的摂取により、虚血性脳疾患や認知症のリスクが約3倍であることなど、食品添加物をはじめとするいわゆるエクスポソーム(ヒトが暴露される化学物質)が生体に影響をおよぼす事実が明らかになりつつある。
本申請は雄性Wistarラットに、各種食品添加物の混合物を最大無毒性量(NOAEL)以下で餌または飲水に混ぜて投与し、これらエクスポソームの内分泌系(精子)ー脳神経系への関連動態と機序を明らかにし、それを予防することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

This study was conducted to determine whether exposure to food additives (exposomes) is associated with infertility and dementia, in particular. We tested the hypothesis that a mixture of several food additives, which have been shown to have effects by themselves, at 1/10,000 of the NOAEL, induces oxidative stress in the testes and brain at 2 and 8 weeks, and that administration of the antioxidant, alpha-tocopherol can prevent these stresses. In spermatozoa, ROS production was increased from 2 weeks, and some motor functions important for fertilization, such as curvilinear motility, were also significantly decreased. Oxidative stress was also induced in testes and hippocampus. Tocopherol also ameliorated these changes. Intestinal flora (number and composition of bacteria) did not significantly change.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食品衛生法で認可されている一日摂取許容量(ADI)の1/100の添加物摂取でも精子や海馬に酸化ストレスを与え、それは単独投与に比べて混合投与で増強することが判明した。現在、不妊や若年性認知症が増加しているが、加工食品摂取などの生活習慣が一因の可能性が示唆された。これらの現象は抗酸化物質の摂取によって予防できることも判明したので、添加物混合加工食品を摂取する際は抗酸化物質も一緒に摂ることが重要かもしれない。また、加工食品に偏らず、地産地消の推進も検討すべきと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Food additive-induced oxidative stress in rat male reproductive organs and hippocampus2021

    • Author(s)
      Minamiyama Yukiko、Takemura Shigekazu、Ichikawa Hiroshi
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 701 Pages: 108810-108810

    • DOI

      10.1016/j.abb.2021.108810

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 食品添加物による生体への影響とα-Tocopherolによる予防効果2023

    • Author(s)
      古市 優衣,竹村 茂一 ,市川 寛,岡 真優子,今宮 里沙, 大谷 直子,神谷 知憲,南山 幸子
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 食品添加物による生体への影響とα-tocopherolによる予防効果2023

    • Author(s)
      古市 優衣、竹村 茂一 、市川 寛、岡 真優子、今宮 里沙、南山 幸子
    • Organizer
      第32回ビタミンE研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 食品添加物による生体への影響とα-Tocopherolによる予防効果2022

    • Author(s)
      古市優衣、竹村茂一、市川 寛、松尾和奏、南山幸子
    • Organizer
      日本抗加齢医学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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