2023 Fiscal Year Final Research Report

Fundamental research on mitochondrial function control to develop next-general foods for prevention of frailty

Research Project

PDF

Project/Area Number	20H02943
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 38050:Food sciences-related
Research Institution	The University of Shiga Prefecture (2022-2023) Konan Women's University (2020-2021)
Principal Investigator	Shibata Katsumi 滋賀県立大学, 人間文化学部, 名誉教授 (40131479)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福渡努滋賀県立大学, 人間文化学部, 教授 (50295630) 川畑球一甲南女子大学, 医療栄養学部, 准教授 (60452645) 伊美友紀子静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (60823979) 吉岡泰淳静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (80801513) 寺尾純二甲南女子大学, 医療栄養学部, 教授 (60093275)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	低栄養 / フレイル予防 / ミトコンドリア / 筋委縮 / de novo NAD代謝 / 非栄養食品因子 / 微量生体必須成分
Outline of Final Research Achievements	Countermeasuring mitochondrial dysfunction can help prevent frailty. We have obtained basic information on NAD metabolism, which is directly linked to ATP production coupled with the electron transport chain, and non-nutritional food factors that prevent muscle atrophy. An increase in NAD synthesis increased skeletal muscle weight and myotube markers, muscle strength, myotube hypertrophy, and the muscle marker protein MHC. It was speculated that in addition to administering NMN, the direct precursor, to increase NAD synthesis, activation of the de novo biosynthetic pathway from tryptophan is also extremely important. We discovered methylxanthines, quercetin, and urolithins, which is intestinal metabolites of ellagic acid, as non-nutritional food factors that suppress muscle atrophy.
Free Research Field	栄養生化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	喫緊の課題の一つであるフレイル予防につながる可能性を示す具体的な成果であった。NAD濃度を維持できる能力を生涯維持することが肝要である。NADはビタミンであるが、例外的にトリプトファンからも生合成される。この代謝系に再び焦点をあてることになったことは学術的に意義がある。栄養素の供給に関心が向きがちな社会に、体内で合成される微量生体成分の代謝能力の低下がフレイル予防につながることを示した。さらに、からだに良いとされる非栄養素食品因子の体内動態および代謝産物の作用機序の解明は、いわゆる健康食品情報において正確な情報提供となり、社会的な意義がある。フレイル予防の食品・栄養学的要点を示すことができた。