2023 Fiscal Year Annual Research Report
Challenging to resolve the paradox in anthocyanin function: Study on the interactions between anthocyanin and gut microbiome
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20K05928
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
侯 徳興 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (90305160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂尾 こず枝 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (40713285)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アントシアニン / アントシアニン代謝産物 / 非アルコール性脂肪肝 / 脂質異常症 / 腸内細菌叢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アントシアニンは胃・小腸での吸収率は極めて低く、生体での機能性を説明できない。本研究はアントシアニンと腸内細菌との相互作用を解析すると共に生じた生理機能を明らかにし、その低生体利用率と高機能性の矛盾を解明することを目的にした。
まず、アントシアニンの腸内細菌叢への影響を解明するため、ブルーベリーアントシアニン抽出物（BA）を用いた。動物実験は鹿児島大学における動物実験に関する規則に従い実施した。異なる食事状態を模擬するため、5 週齢のマウスに標準食(ND)及び過剰栄養食(WD)を設定し、その上にそれぞれBAを添加し3か月間飼育した。その結果、アントシアニンはWDで誘導された脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス及び腸細菌叢の乱れ等を改善した。
次はこれらの効果の作用機構を解明するため、BAおよび主要な代謝産物PGA及びPCAをそれぞれの比例でWDに添加し、同様に動物実験を実施した。その結果、PGAやPCAは、WDで誘導された脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレスを改善したが、腸内細菌叢に対してはBAが特定の腸内細菌を影響する一方、PGAやPCAは腸内細菌叢の菌間ネットワークを調節させることで腸内環境を改善することが明らかになった。
最後に、動物実験で変化が大きく見られた腸内細菌に対して、体外培養でその効果を直接解析した。BA、PGAやPCAはこれらの腸内細菌を直接的に増殖させず、胆汁酸ストレス下で培養すると、抑制された腸内細菌の増殖を回復させ、動物実験と同じ傾向を示した。従って、アントシアニンは主に大腸内に到達しPCAやPGA等へ分解され、脂質代謝等に関する腸内細菌に作用し、過剰栄養による脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス等を改善することが明らかになった。これらの成果は、アントシアニンの低生体利用率と高機能性の矛盾解明に説明できる科学根拠を提示したものである。
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