2018 Fiscal Year Annual Research Report
栄養処理による食肉の高品質化:メタボローム及び遺伝子発現による代謝調節の解析
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17H03901
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
藤村 忍 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20282999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 能之 日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 教授 (00277667)
門脇 基二 新潟大学, 自然科学系, フェロー (90126029)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 飼料・食餌 / アミノ酸代謝 / メタボロミクス / 遺伝子発現解析 / 肉質 / 呈味 / 機能性 / 美味しさ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
良質タンパク質の供給源である食肉は、量的・効率的生産とともに、国際的に高品質化が求められている。高品質化の中で呈味向上に対する期待は大きい一方で、飼料栄養を用いた方法において有効な情報は極めて不足してきた。食肉における主要な呈味成分の一つは筋肉遊離グルタミン酸(Glu)であり、Glu量の調節は食肉の呈味改善に有効である。申請者は、短期の特定アミノ酸量の調節による筋肉遊離Glu量の増加と食味の向上の可能性を得た。この新たな栄養制御手法をさらなる高品質化に繋げるため、鶏及び胚に対するアミノ酸投与の検討により、主に次の結果を得た。1）飼料Lys量を要求量の低から高レベルまで設定した飼料の10日間給与による筋肉遊離Glu量増加メカニズムの解析により、低レベルでは血漿及び筋肉遊離Lys量は減少した一方、筋肉遊離Glu量は増加を示した。2）メタボロミクスから低Lys飼料による複数の主要な遊離アミノ酸の増加が認められた。特に顕著な筋肉遊離Glyの増加効果を認めた。3)分析型官能評価から、Gly量の相違が呈味に影響する可能性を得た。4)低Lys飼料給与によりタンパク質合成及び分解系の主要酵素等の検討からユビキチンープロテアソーム系酵素の一部のmRNA遺伝子発現の調節等が関与する可能性を得た。5）新規調節性アミノ酸の検索から、特定アミノ酸に一定の食餌レベルにおいて筋肉遊離Glu量を増加させる可能性を得た。これは熟成の有無に関わらず効果が得られた。6）飼料Hisの代謝に基づくCar及びAns量の調節と肉質の関係を検討し、低His飼料によってもたらされた筋肉Car及びAns量の変化が筋肉の抗酸化性に影響する可能性を得た。これら筋肉の呈味成分及び機能性成分の調節とそのメカニズム、また肉質への影響に関する成果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
栄養学的手法による短期間での効率的な鶏肉の高機能化に向け、タンパク質・アミノ酸代謝を基に設定した各アミノ酸を特定レベルに調節した飼料、また給与期間を調整したモデル等を検討した。食餌性リジンの調節によって、浅胸筋の他に、大腿筋での筋肉の呈味成分量が変動すること、それにはタンパク質分解系酵素等が関与することを遺伝子発現解析により明らかにした。筋肉のメタボロミクスでは、低Lys飼料給与時の複数の主要な遊離アミノ酸の増加が認められた。特に顕著な遊離Glyの増加効果を認めた。そこで通常の肉スープを対照に、モデル肉と同量にGly量を調節した肉スープについて分析型官能評価を行った結果、Gly添加時の呈味増強効果が認められた。また高Lys飼料給与時には肉のドリップロスが低下する可能性を得た。さらに新たなアミノ酸モデルによる筋肉Glu量の調節の可能性を検討した。鶏胚へのアミノ酸投与による栄養インプリンティングの誘導タイミングと鶏種間差に関して条件検討を進めた。一方、食餌性アミノ酸量による筋肉イミダゾールペプチド量の調節においては、鶏肉品質に及ぼす影響を検討を進めた。これらの新たな検討と知見を基に、筋肉におけるアミノ酸代謝機構とそれに基づく効率的な制御法を解明していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究のこれまでの検討によって得られた成果を基に、飼育成績の改善と両立をさせた上で、筋肉遊離Glu量、Gly量、イミダゾールジペプチド量等の機能性成分の適切な調節に繋がるヒナまたは胚への単一アミノ酸レベル、アミノ酸バランス、それらの投与時期及び期間等の条件を解析するとともに調節メカニズムの解明をメタボロミクス及び遺伝子発現解析等を用いて進める。またアミノ酸による食肉のドリップロス低減の最適条件とメカニズムを検討する。これらによりタンパク質・アミノ酸代謝を基盤とした栄養学的な手法による総合的な肉質と機能性の向上に向けた新たな条件、かつ基礎的データに基づくより効率的な手法の確立により、食肉の高品質化を目指す。
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