2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of evaluation method to develop mushroom cultivation method aiming at functional enhancement in a short time.
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19K02327
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| Research Institution | Minami Kyusyu University |
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Principal Investigator |
吉本 博明 南九州大学, 健康栄養学部, 教授 (30516919)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒラタケ / ヒメマツタケ / NF-kappa B / きのこ / 栽培法 / 機能性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、培養細胞を使用したin vitro 試験法により、きのこの健康効果を増強する栽培法を短期間でスクリーニングする方法を提供することを目的とする。きのこはヒトの健康維持、予防および疾病改善にも寄与する食品で、ヘルシーフードとして欧米においても利用が拡大している。きのこは栽培方法により健康効果を増強することが可能であり、健康効果を増強した新規の栽培法が求められている。しかし、栽培法の改善には動物試験など莫大なコストと期間が必要であり、近年動物倫理上からも、研究経済からも新規開発のネックになっている。
初年度である2019年度は、モデルきのことして選定したヒラタケ（Pleurotus ostreatus）に食品産業廃棄物由来で培地に添加することで血小板凝集抑制作用、ケモカイン遺伝子発現抑制作用などが向上することが複数のきのこで確認されている既知物質を用いてヒラタケを栽培し、試験サンプルを調整した。また、機能性が既知のヒメマツタケ培養菌糸体に波長の異なるLEDを照射して機能性改変を試みたサンプルも調製した。
調整サンプルの効果の差異を確認するために、抗酸化作用（DPPH radical assey）を確認したところ、有意な差異が確認された。
2年目である2020年度は、前年度に引き続き、サンプルの各種機能性（血小板凝集抑制作用、ケモカイン遺伝子発現抑制作用等）解析とNF-kappaB遺伝子発現抑制作用解析に着手した。ヒメマツタケ菌糸体サンプルにおいて、DPPHとPAF惹起血小板凝集抑制作用において、NFkappaBとの間において強い相関がみられた。
本研究の成果の一部は、2020年3月、第70回日本木材学会（鳥取大会）および、2021年3月、第71回日本木材学会（東京）で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度は、①供試サンプルとして用いるヒラタケ栽培に用いる機能性増強添加剤が業者の製造スケジュールに起因して遅延したこと、②ヒメマツタケ子実体サンプルが得られず、培養菌糸体を対象とする試験に方針転換したことにより、NF-kappaB asseyまで研究を進めることができずに遅延した。
2020年度は、①研究代表者の所属研究機関移動、および②Covid-19による所属機関の一次閉鎖等によって、研究着手時期が大幅にずれ込み、申請時計画通りの進捗を見ることはできなかった。
しかしながら、2019年度報告書で報告した研究推進方策に示した、検討課題、すなわち、①惹起刺激がLPSが適切なのか、②LPS濃度はどの濃度が最適なのか、④きのこ抽出物の添加濃度の決定については、順調に着手し、おおむね予想通りの結果が得られた。
その結果、ヒト繊維芽細胞のNF-kappaB遺伝子発現に対して、LPSが適用可能であること、LPS濃度については、1 µg/mL、2時間刺激で十分な発現量が得られることが判明した。きのこ抽出物の濃度については、100 µg/mLでNF-kappaB asseyについては有効であることが判明した。また、NF-kappaBサブユニットについて、p65リン酸化には作用しないことも判明し、今後は、NF-kappaB 全遺伝子発現量を評価の対象として評価法の構築を試みる。
一方、ヒラタケおよびヒメマツタケサンプルについて、PAF、アラキドン酸ナトリウム、ADPの3種を惹起剤とした血小板凝集抑制試験、ケモカインであるIL-8およびRANTES遺伝子発現抑制試験をおこなったが、得られた熱水抽出サンプルの機能性がこれまでの結果と比較して低いという結果となり、抽出条件の再検討が必要なことが推察された。
上記の理由により、本区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究最終年度である2021年度は、前年度までの成果である、NF-kappaBとDPPH及びPAF惹起血小板凝集抑制作用において高い相関がみられたことから、これらの相関について追試を行うとともに、メカニズムの検討をおこなう。しかしながら、サンプル抽出条件に疑問が生じたことから、抽出条件の再検討をおこない、あわせて、添加濃度の条件も詳細に検討し、一定の結果を導き出す方針である。
なお、ターゲットとなるNF-kappaBの分子が、全遺伝子であることが判明したので、複数のAssey Kitを検討し、同様の結果が得られるのか否かの精査考えている。
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