2022 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the effects of the intestinal environment on the metabolism and absorption of functional components.
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21K05480
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
田村 基 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 主席研究員 (70353943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 博之 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 上級研究員 (30308192)
平山 和宏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (60208858)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ケルセチン / 腸内細菌 / ノトバイオートマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無菌マウス(メス)12匹にケルセチン代謝菌19-20と乳酸菌Lactobacillus reuteri、Bifidobacterium pseudocatenulatum、Escherichia coli JCM20135を経口投与して、ケルセチン代謝菌保有マウスを作製した。上記菌を投与してから滅菌CMF食を3週間給餌した後6匹には0.05%ケルセチンを含む滅菌飼料を3週間給餌した(対照群: Con群)。他の6匹のマウスには、0.05%ケルセチン+3%フラクトオリゴ糖を含む滅菌飼料を3週間給餌した(フラクトオリゴ糖群: Fos群)。飼育試験後解剖を行い、内臓脂肪重量を測定し、肝臓、盲腸内容物、血液を採取した。肝臓、小腸、大腸も採取し、RNAlaterに浸漬した。血漿のケルセチン濃度は、LC-MS/MSを用いて分析した。また、血漿脂質、血糖値、肝臓脂質等分析も行った。肝臓の脂質含有量、トリグリセリド含有量は二群の間で有意な差は認められなかった。肝臓の総コレステロール含有量は、Fos群で低い傾向が認められた。血漿のケルセチン濃度は、Fos群の方が高い傾向があり、血漿のイソラムネチン濃度はFos 群で有意な高値を示した(P<0.05)。また、血漿のケルセチンとイソラムネチン濃度の合計は、Fos群がCon群よりも高い傾向を示した。Bifidobacterium pseudocatenulatumはフラクトオリゴ糖を利用できるが、ケルセチン代謝菌19-20、Lactobacillus reuteri、Escherichia coli JCM20135はフラクトオリゴ糖を利用できないため、フラクトオリゴ糖がBifidobacterium pseudocatenulatumを介してケルセチン代謝菌19-20のケルセチン代謝に影響を及ぼしている可能性が推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ケルセチン代謝菌19-20と乳酸菌Lactobacillus reuteri、Bifidobacterium pseudocatenulatum、Escherichia coli JCM20135を保有するノトバイオートマウスに0.05%ケルセチンを含む滅菌飼料を投与したマウスCon群と0.05%ケルセチン+3%フラクトオリゴ糖を含む滅菌飼料を投与したマウスFos群では、血漿のケルセチン濃度は、Fos群の方が高い傾向があった。Fos群とCon群の食餌組成の違いは、Fos群でフラクトオリゴ糖3%を含むか否かの違いだけであった。このため、Fos群とCon群の血漿のケルセチン代謝物濃度の違いは、フラクトオリゴ糖の宿主に対する効果の違いであると考えられた。今回、Fos群とCon群で使用したノトバイオートマウスは同じ腸内細菌を投与して作製したマウスであり、ともにBifidobacterium pseudocatenulatumを含んでいた。フラクトオリゴ糖がBifidobacterium pseudocatenulatumを介してケルセチン代謝菌19-20のケルセチン代謝に影響を及ぼしている可能性が推察された。解析を予定していた小腸および大腸組織の遺伝子発現解析と盲腸内容物の短鎖脂肪酸分析が未解析のため、これらの解析を次年度に引き続き行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次回の研究としては、グルクロニダーゼ活性を有する腸内細菌の存在の有無がケルセチンの代謝吸収に及ぼす影響を検討する予定である。ケルセチンは消化管内で吸収されても吸収された一部は、ケルセチン-グルクロン酸抱合体として消化管内に再度排泄される。グルクロニダーゼは消化管内に排泄されたケルセチン-グルクロン酸抱合体を脱抱合体化する酵素である。大腸菌には、グルロニダーゼ活性をもつものが存在する。グルクロニダーゼ活性を有する大腸菌をケルセチン代謝菌とともに無菌マウスに投与して、大腸菌とケルセチン代謝菌を保有するノトバイオートマウスを作製する。また、ケルセチン代謝菌を有するが大腸菌を保有しないノトバイオートマウスを作製する。これらの大腸菌を保有するマウスと大腸菌を保有しないマウスにケルセチンを含有した食餌を投与して、グルクロニダーゼ活性を持つ大腸菌の存在がケルセチンの代謝・吸収に及ぼす影響について検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度の研究予定では、Fos群のノトバイオートマウスとCon群のノトバイオートマウスの盲腸内容物の短鎖脂肪酸や消化管の遺伝子発現発現解析を行う予定であったが、本年度は、これらの解析を行うことができなかった。次年度では、引き続き盲腸内容物の短鎖脂肪酸や消化管の遺伝子発現発現解析を行うことになったため、その経費が次年度使用額となった。
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