植物オキシリピン供給基盤の構築、並びに食品機能学的特徴の解明

• Project/Area Number: 24K08793
• 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: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 榎元 廣文 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (30609392)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 財満 信宏 近畿大学, 農学部, 教授 (40455572)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 植物オキシリピン / 機能性 / 体内動態 / 質量分析イメージング / LC-MS / 供給基盤構築 / 抗炎症作用

Outline of Research at the Start

ω3多価不飽和脂肪酸(PUFA)は慢性炎症性疾患予防作用を有し、供給源として魚油が利用されているが、水産資源は枯渇の危機にあり持続的な供給源の確立が望まれている。申請者らはジャスモン酸関連植物オキシリピンが蓄積する農作物種皮を発見した。植物オキシリピンは魚油と類似の生理活性を持ち、ω3PUFAに並ぶ機能性成分として有望である。本研究では植物オキシリピンの供給基盤構築、並びに食品機能学的特徴の解明により、植物オキシリピン蓄積農作物種皮が有用な供給源であることを明らかにする。本研究成果は、持続的な機能性成分供給社会の実現に貢献する。

Outline of Annual Research Achievements

ジャスモン酸およびその関連分子である植物オキシリピンは炎症抑制性動物オキシリピンと類似構造を有し、抗酸化および抗炎症作用などの機能性が推定されている。しかし、これまで農作物由来の植物オキシリピン供給源が無く、また、その機能性に関する研究も十分に進んでいない。これまでに私たちは、脱離エレクトロスプレーイオン化-質量分析イメージング(DESI-MSI)を用いて、植物オキシリピンがインゲンマメおよびダイズ未熟種子の種皮に蓄積していることを見出している。本研究では、農作物由来植物オキシリピン供給基盤の構築、並びに植物オキシリピンの機能性を明らかにすることが目的である。
本年度は、ソラマメ未熟種子および落花生完熟種子を胚乳および種皮に分離し、LC-MSを用いて植物オキシリピンの定量を行ったところ、どちらもインゲンマメおよびダイズ未熟種子と比較して、植物オキシリピン含量は極僅かであったことから、これらは植物オキシリピンの供給源としては有用で無いことが示唆された。ダイズ未熟種子の種皮より植物オキシリピン粗抽出液を調製し、C18固相抽出カラムに添加することで植物オキシリピンを濃縮した抽出液を調製することが出来た。RAW264培養細胞にリポポリサッカライドで刺激し炎症反応を誘導した系を用いて、インゲンマメおよびダイズ未熟種子の種皮に蓄積している植物オキシリピン分子種の抗炎症作用を評価したところ、炎症促進性IL-6の産生を抑制することが示唆された。植物オキシリピンの体内動態評価のため、ゼブラフィッシュに植物オキシリピン標品を混入した試料を給餌後、DESI-MSIを行ったところ、体内に移行している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

C18固相抽出カラムを用いて、ダイズ未熟種子の種皮抽出液中より植物オキシリピン濃縮物を調製出来たことから、今後、本濃縮物を用いて機能性や体内動態の評価を行うことが可能となった。ほか、RAW264をリポポリサッカライド刺激する系を用いてインゲンマメおよびダイズ未熟種子に蓄積している植物オキシリピン分子種が抗炎症作用を有することを確認することが出来た。また、ゼブラフィッシュを用いて、植物オキシリピンの体内動態評価系を構築することが出来た。

Strategy for Future Research Activity

次年度はインゲンマメ、およびダイズの完熟種子などに含まれる植物オキシリピンの定性と定量を行う予定である。また、今年度評価していないインゲンマメおよびダイズ未熟種子の種皮に蓄積している植物オキシリピン分子種、並びにダイズ未熟種子の種皮より調製した植物オキシリピン濃縮物の抗炎症作用を評価する予定である。体内動態解析については、当初の計画とは異なるが、メダカを用いて検討を行う予定である。こうして、引き続き、植物オキシリピンの供給源となる農作物を検索するとともに、植物オキシリピンの機能性の解明を進めて行く。