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Elucidation of Heat Tolerance Mechanisms and Exploration of Useful Resources in Endoplasmic Reticulum Stress-alleviation Chickens

Research Project

Project/Area Number 22K14981
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Tokutake Yukako  信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (90824657)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords小胞体ストレス / 暑熱 / ブロイラー / タウロウルソデオキシコール酸 / 肉用鶏 / 4-フェニル酪酸
Outline of Research at the Start

熱刺激は小胞体ストレスを促す。暑熱と小胞体ストレスとの関連性を明らかにするため、ブロイラーに小胞体ストレス軽減薬4-フェニル酪酸(4-PBA)を給与したところ、暑熱によるブロイラーの体温上昇が抑制された。すなわち、小胞体ストレスの軽減は熱射病抑止に効果があると考えられるが、体温上昇の抑制が起きた要因は明らかではない上、4-PBAの給与も産業的には実現困難である。そこで①暑熱下のブロイラーにおいて小胞体ストレスがどのように体温調節に影響したのか機序の解明および、②小胞体ストレス軽減効果のある資源の探索を目指す。本研究はブロイラーの熱射病抑止に寄与する飼養法開発の足掛かりとなることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to determine the effects of ER stress suppression in broilers exposed to acute heat and to screen for resources to reduce heat-induced ER stress. Acute heat exposure increased endoplasmic reticulum stress in tissues, while broilers fed tauroursodeoxycholic acid (TUDCA), which act as ER stress alleviator did not experience suppression of body temperature. Screening for compounds that contribute to transcriptional repression of endoplasmic reticulum stress-induced genes using a natural compound library suggested that one plant-derived phenylpropanoids may alleviate heat-induced stress. Therefore, we have clarified the relationship between endoplasmic reticulum stress and heat stress, and have also succeeded in screening natural compounds that act to attenuate endoplasmic reticulum stress.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

暑熱研究の中でも、家畜の熱射病自体の軽減を目的とする研究は少ない。昨今、温暖化による異常気象も相まって、地球規模で暑熱問題の解決が必要とされている。本研究は、家畜の健康を害し、死に至る危険のある熱射病のメカニズムの一端を解明した点で意義がある。また、小胞体ストレスは飼料の内容によって低減可能である。小胞体ストレス軽減効果のある資源を用いれば、ストレスの低減が可能であると考えられるが、小胞体ストレス軽減効果を持つ天然資源の利用はニワトリでは行われていなかった。本研究で同定された植物由来成分は、ニワトリで小胞体ストレスの軽減に関わる可能性があり、学術的・産業的に意義のある知見が得られた。

Report

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

    (2 results)

All 2023 2022

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

  • [Journal Article] Effect of Dietary 4-Phenylbuthyric Acid Supplementation on Acute Heat-Stress-Induced Hyperthermia in Broiler Chickens2022

    • Author(s)
      Yukako Tokutake, Ryo Takanashi, Motoi Kikusato, Masaaki Toyomizu, Kan Sato
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 12 Issue: 16 Pages: 2056-2056

    • DOI

      10.3390/ani12162056

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 慢性暑熱ブロイラーの脂肪組織・細胞における脂質代謝関連遺伝子の発現解析2023

    • Author(s)
      宮﨑傑,阿部知夏,河野涼香,佐藤幹,徳武優佳子
    • Organizer
      日本畜産学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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