2020 Fiscal Year Research-status Report
食用きのこ発酵乳に見いだしたDPP-4阻害ペプチドによる2型糖尿病の予防と改善
| Project/Area Number |
19K11691
|
|---|
| Research Institution | Tottori University |
|---|
Principal Investigator |
岡本 賢治 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (80283969)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | DPP-4阻害ペプチド / 食用きのこ / Flammulina velutipes / Grifola frondosa / 発酵 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
わが国の糖尿病患者数は急速に増加しており、高血糖の状態を放置すると網膜症・腎症・神経障害など重篤な合併症を引き起こすほか、特に高齢糖尿病患者は認知症に陥りやすく、少子高齢化社会において血糖値コントロールはより重要となる。本研究では、食用きのこのエノキタケFlammulina velutipesおよびマイタケGrifola frondosa発酵乳において発見した２型糖尿病治療薬のターゲットとされる酵素DPP-4（Dipepeptidyl peptidase-4）阻害活性に着目し、そのDPP-4阻害活性ペプチドの単離と同定、同ペプチド発酵生産技術の開発、発酵乳投与実験における血糖値やインスリン分泌におよぼす効果を調査することで、高血糖対象の新たな機能性食素材を応用展開するための基盤技術確立を目指す。
DPP-4阻害活性を有するきのこ発酵乳の大量生産を目的に、ジャーファーメンターを用いたFlammulina velutipesによる牛乳発酵を行った結果、良好な生育とDPP-4阻害活性を認め、きのこの牛乳でのDPP-4阻害ペプチドの大量生産が可能であることを明らかにした。
牛乳以外のタンパク質からのDPP-4阻害ペプチドの生産能を調べる目的で、Flammulina velutipes、Grifola frondosaを豆類や無調整豆乳にて培養した結果、牛乳の場合と同様に良好な生育とDPP-4阻害活性を示し、カゼインだけでなく大豆も基質として利用できることを明らかにした。
発酵豆乳中に存在するDPP-4阻害ペプチド以外の成分について検討したところ、植物性エストロゲンである大豆イソフラボン配糖体（Daizin、Genistin）の大豆イソフラボンアグリコン（Daizein、Genistein）への速やかな変換を認めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで、食用きのこのエノキタケFlammulina velutipes、マイタケGrifola frondosaの発酵乳でのDPP-4阻害活性とそれに関わるペプチド類について明らかにした。
Flammulina velutipesによるジャーファーメンターを用いた牛乳でのDPP-4阻害ペプチドの大量生産を可能にし、発酵生産の基盤技術を確立した。
また、豆類（10％）、無調整豆乳（大豆固形分9％）でFlammulina velutipes、Grifola frondosaの培養を行い、各発酵液においてDPP-4阻害活性を検出し、牛乳以外のタンパク質原料からもDPP-4阻害ペプチド生産が可能であることを見いだした。
さらに、発酵豆乳中では大豆イソフラボン配糖体が体内に吸収されやすい大豆イソフラボンアグリコンへ変換していることを認め、別の機能性の存在が示唆された。
一方で、発酵乳のマウスへの投与試験を実施したが、短い間隔での採血によるストレスの影響が強く現れてしまい、対照群でも安定した血糖値データを得ることができなかった。この点に関しては方法を見直し、改めて行う予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
エノキタケFlammulina velutipes、マイタケGrifola frondosaは牛乳のみならず豆乳中のタンパク質も良好に分解することでDPP-4阻害ペプチドを遊離可能なことが判明した。発酵豆乳のDPP-4阻害活性は発酵乳より低下したが、この差はカゼインと大豆タンパク質のアミノ酸配列に起因すると考えている。発酵豆乳中のペプチド類について質量分析による解析を進め、乳由来ペプチドとの違いを明らかにする。
また、DPP-4阻害活性を示すきのこ発酵乳もしくは発酵豆乳による生体内での糖尿病症状の改善効果を検証するため、実験動物への投与試験を実施し、食後の血糖値等への影響について調べる。
|
