Assessment of anti-inflammatory activity of carotenoids using a multivariate analysis-based approach

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05487
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Yuki Manabe 京都大学, 農学研究科, 助教 (20730104)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 毛利 晋輔 立命館大学, 生命科学部, 助教 (60836625) ; 菅原 達也 京都大学, 農学研究科, 教授 (70378818)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: カロテノイド / 多変量解析 / 抗炎症作用 / NF-κB / インターフェロン制御因子 / レチノイド / Nrf2

Outline of Final Research Achievements

In this study, we evaluated the inhibitory effects of carotenoids on inflammatory responses induced by various stimulants and subjected the results to multivariate analysis to classify carotenoids based on their anti-inflammatory effects and to search for chemical structures important for their effects. As a result, the unsubstituted β-ring and the carbonyl group at the C8 position were found to be crucial for their anti-inflammatory effects. Furthermore, inflammatory responses suppressed by carotenoids with unsubstituted β-ring and by carotenoids with a carbonyl group at the C8 position were different from each other. Since carotenoids with both chemical structures have not yet been reported, the combination of carotenoids with each of these two chemical structures could be a more efficient way to get the anti-inflammatory effects of carotenoids.

Free Research Field

食品科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多種多様な刺激剤によって誘導される炎症反応に対して、様々な被験物質の抑制作用を評価し、その結果を多変量解析で解釈する手法（抗炎症プロファイル解析）は、これまでに報告がなかった。新規の解析手法を試み、一定の成果を得た点に、本研究成果の意義があると考えられる。また、抗炎症プロファイル解析を進めるために、レポータージーンアッセイを用いた抗炎症作用の評価を多数実施した。そのなかで、これまでに抗炎症作用の報告がなかった化合物を複数見出している。レポータージーンアッセイ以外の方法も組み合わせ、詳細を調べる必要があるが、新規知見につながり得るデータを多数得たという点で、学術的にも社会的にも意義がある。