2020 Fiscal Year Research-status Report
メタボローム解析ビックデータによる機能性ベース食品全成分評価システムの構築と応用
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19K15766
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
毛利 晋輔 京都大学, 農学研究科, 特定助教 (60836625)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 食品機能性 / メタボローム解析 / 肥満 / 糖代謝異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生活習慣病を日常生活の中で予防・改善する観点から、食品の機能性に対する需要が高まっている。食品の最たる特徴は、多彩な成分の含有であり、この点に食品機能性利用の更なる発展性が秘められている。しかしながら、これまでの研究は、含有成分の一端に焦点があてられ、多彩な食品機能性成分の全体像については、ほとんど解明されていない。その主因は、食品中の多彩で膨大な成分の機能性を網羅的に評価できないことにあった。本研究では、メタボローム解析により取得した成分データを化合物ライブラリーとして使用することで、食品中の成分を機能性ベースで網羅的に評価できる新規システムを構築し、食品機能性成分の全体像を解明することを主目的とする。
本研究は、1.食品分画物における機能性評価、2.メタボローム解析による網羅的な食品成分データの取得、3.上記機能性評価及び成分データの融合による食品機能性成分の網羅的解明、の3工程に大別される。本年度は、後半2工程について、世界で最も消費量の多い野菜であるトマトを探索源に、肥満に伴う糖代謝異常の予防・改善に寄与し得る機能性として、アディポネクチン様活性に着目した研究を実施した。
メタボローム解析を用いて、トマトに含有される成分を網羅的に明らかにした。上記推定成分及び昨年度取得したトマトHPLC分画物における機能性評価について、溶出時間を基準とした紐づけを行うことで、トマトに含有される成分の機能性を網羅的に評価し、アディポネクチン様活性を有する機能性成分の全体像を明らかにした。加えて、機能性成分全体像の中で、特に有望な成分として、複数のカロテノイドを同定した。また、当該カロテノイド標品を用いて、アディポネクチン様活性をより詳細に検討し、その機能性を立証した。
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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
本研究課題の主軸となるメタボローム解析を用いた機能性ベース網羅的食品成分評価システムの構築を達成した。また、本システムを活用した機能性成分全体像の解明及び代表成分を用いた詳細な機能性評価により、その実用性を証明した。
具体的には、メタボローム解析を用いて、トマトに含有する成分を網羅的に解明し、推定成分として約700成分を明らかにした。メタボローム解析と同一条件下で取得したHPLC画分におけるアディポネクチン様活性(AMPKリン酸化亢進)と、上記した網羅的成分情報について、溶出時間を基準とした紐づけを行うことにより、トマトに含有される成分の網羅的な機能性評価を行い、機能性成分全体像として約270成分を明らかにした。また、この機能性成分全体像から、特に有望なアディポネクチン様活性成分として、複数のカロテノイドに着目し、これを同定した。加えて、同定したカロテノイドの標品を用いて、より詳細にアディポネクチン様活性を検討し、アディポネクチン受容体を介したAMPKリン酸化亢進及び糖取り込み上昇、ACC及びp38リン酸化亢進等が生じることを明らかにした。
以上の結果から、本研究課題は、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、おおむね順調に進展していると考える一方、学会及び学術論文等による社会への還元については、滞っている。そこで、次年度は、これまで得られた研究結果の再現性取得及び補強等を行い、研究データの精度を更に向上させ、学会及び学術論文による研究発表を目指す。また、本研究課題で計画されていた動物試験について、同定カロテノイドを用いた機能性試験を実施することで、生体レベルにおけるアディポネクチン様活性を明らかにし、新規構築したシステムの実用性について、更なる立証を試みる。
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| Causes of Carryover |
本研究課題は、おおむね順調に進行しているが、学会発表や学術論文等による研究成果発表については、滞っている。そこで、本研究課題の計画を修正し、1年の期間延長を申請した。翌年度分として繰越した金額については、上記発表に関連する再現実験・リバイス実験及び論文投稿料等に使用する予定である。
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