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Elucidation of isotope labeled DHA and EPA hydroperoxide distribution and metabolism

Research Project

Project/Area Number 21K17678
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Yoshinaga-Kiriake Aya  秋田大学, 理工学研究科, 助教 (20794845)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords安定同位体ラベル化脂肪酸 / 過酸化脂質 / EPA過酸化物 / 呼気 / 体内動態 / 体燃焼性 / 同位体比質量分析計 / 不飽和多価脂肪酸 / DHA過酸化物 / 同位質量分析計 / 多価不飽和脂肪酸 / DHA / EPA / 安定同位体 / 安定同位体ラベル
Outline of Research at the Start

多価不飽和脂肪酸(PUFA)の一種であるドコサヘキサエン酸(DHA)やエイコサペンタエン酸(EPA)は、必須脂肪酸である。ところが、食品中のPUFAは酸化されてPUFA過酸化物になり、分解されてアルデヒドやケトンなどの有毒成分を発生する。PUFA過酸化物の体内動態は不明なため、食事として摂取した際の健康への影響も未知である。そこで本研究では、安定同位体ラベル化DHAまたはEPA過酸化物を合成し、動物に投与後、①体内でDHAまたはEPAに再変換されるのか、②各種臓器・組織への分布、③体内代謝の3点を各種質量分析計等で測定し、DHAまたはEPA過酸化物の体内動態を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the effects of ingestion of lipid hydroperoxides in human body, the catabolic rates of synthesized 13C-labeled EPA ethyl ester hydroperoxides (*EPA-EE-OOH) and EPA ethyl ester (*EPA-EE) in the mouse were compared using isotope ratio mass spectrometry. Although the catabolic rate of *EPA-EE-OOH was faster than that of *EPA-EE in the mouse, there was no significant differences in total amount of catabolism among *EPA-EE-OOH and *EPA-EE. In addition, it has been shown that EPA ethyl ester hydroperoxides were decomposed to fatty acid and oxo-fatty acid and aldehyde by the treatment of hydrogen chloride. Thereafter, these decomposition products were β-oxidized rapidly in the liver.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果により、EPA過酸化物の体内動態の一部を明らかにすることができ、EPA過酸化物は胃酸で分解され、EPAより分子量の小さい脂肪酸やアルデヒド類に変換されることが判明した。本研究のように、多価不飽和脂肪酸過酸化物の体内動態を解明する一連の研究が推進されれば、どの脂質過酸化物がヒトの健康に悪影響を及ぼすのかを解明する糸口となる。さらに、悪影響を及ぼす脂質過酸化物を除去した食品や体に良い脂質の開発にも応用可能であり、学術的な波及効果だけでなく、社会的な波及効果も極めて高いと考える。

Report

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

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Dietary triacylglycerol hydroperoxide is not absorbed, yet it induces the formation of other triacylglycerol hydroperoxides in the gastrointestinal tract2022

    • Author(s)
      Takahashi Takumi、Kato Shunji、Ito Junya、Shimizu Naoki、Parida Isabella Supardi、Itaya-Takahashi Mayuko、Sakaino Masayoshi、Imagi Jun、Yoshinaga Kazuaki、Yoshinaga-Kiriake Aya、Gotoh Naohiro、Ikeda Ikuo、Nakagawa Kiyotaka
    • Journal Title

      Redox Biology

      Volume: 57 Pages: 102471-102471

    • DOI

      10.1016/j.redox.2022.102471

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative Evaluation of Fatty Acid Composition, Tocopherols, and Volatile Compounds of Walnut Oil between <i>Juglans mandshurica</i> Maxim. var. <i>sachalinensis</i> (Komatsu) Kitam and <i>J. regia</i> L.2022

    • Author(s)
      Aya Yoshinaga-Kiriake, Daisuke Takata, Takashi Norito, Masayasu Maki, Shota Mochizuki, and Kazuaki Yoshinaga
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 71 Issue: 12 Pages: 1743-1748

    • DOI

      10.5650/jos.ess22015

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 安定同位体標識によるトリアシルグリセロールヒドロペ ルオキシドの吸収代謝の解明2022

    • Author(s)
      高橋巧、加藤俊治、伊藤隼哉、吉永和明、桐明絢、後藤直宏、仲川清隆
    • Organizer
      公益社団法人日本農芸化学会2022年度(令和4年度)大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オニグルミとペルシャグルミの脂肪酸組成および酸化安定性の比較2022

    • Author(s)
      桐明絢、高田大輔、則藤孝志、牧雅康、望月翔太、吉永 和明
    • Organizer
      公益社団法人日本農芸化学会2022年度(令和4年度)大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] トリアシルグリセロールヒドロペルオキシド の吸収代謝の新仮説検証 ~疾病との関連解明に向けて~2022

    • Author(s)
      髙橋巧、加藤俊治、伊藤隼哉、吉永和明、桐明絢、後藤直宏、仲川清隆
    • Organizer
      日本脂質栄養学会第31回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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