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2011 Fiscal Year Annual Research Report

セレン-レドックス経路の栄養生理学的意義

Research Project

Project/Area Number 23248036
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Research InstitutionFisheries Research Agency

Principal Investigator

山下 倫明  独立行政法人水産総合研究センター, 中央水産研究所・水産物応用開発研究センター, 安全性評価グループ長 (80344323)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山下 由美子  独立行政法人水産総合研究センター, 主任研究員 (50371852)
今村 伸太朗  独立行政法人水産総合研究センター, 主任研究員 (80510007)
藪 健史  日本大学, 生物資源科学部, 研究員 (00551756)
Keywordsセレン / 魚類 / トランスポーター / 生体抗酸化作用 / 生体抗酸化作用 / イミダゾール / OCTN1 / ゼブラフィッシュ
Research Abstract

クロマグロ血液から見いだされたセレン含有イミダゾール化倉物セレノネインの細胞内取り込みおよび生体抗酸化作用を解析した。エルゴチオネインのトランスポーターとして報告された有機カチオン/カルニチントランスポーター(OCTN1)の発現を抑制したゼブラフィッシュ胚では赤血球へのセレノネインの取り込みが抑制され,逆に,ヒトOCTN1を過剰に発現するヒト腎臓由来HEK293細胞ではセレノネインの取り込みが促進された。OCTN1によるセレノネインの取り込みのミカエリス指数Km値は,ゼブラフィッシュ赤血球では9.5μM,HEK293細胞では13.0μMであり,セレノネインはOCTN1の特異的な基質であることが確認された。ヒト臍帯由来細胞HUVECの培地にセレノネイン酸化型二量体を添加したところ,セレノネインは細胞増殖促進作用を示すとともに,過酸化水素による酸化ストレス条件に対して耐性を示した。ウサギ赤血球へのセレノネイン投与ではROSの生成およびヘモグロビンのメト化が抑制された。ブリ活魚への静脈投与によって,血合筋でのRos生成とメト化がin vivoで抑制され,肉色の褐変が抑制された。これらの結果から,セレノネインは生体抗酸化作用に働き,養殖魚の品質を決定する重要な成分であることが推定された。
HPLC-ICP-MSによるセレン化合物の分析法を確立し,水産物におけるセレノネインの分布を調べたところ,魚類普通筋中のセレノネインはカジキ類およびマグロ類に多く含まれ,その含有量はメカジキ2.8nmol/g,メバチ2.6nmol/g,クロマグロ2.4nmol/g,・ビンナガ1.7nm.l/gおよびキハダ1.6nmol/gであった。一方,キンメダイ,マイワシ,アオメエソ,カツオ,マサバ,マアジ,マダイ,ヤマトカマス,マアナゴ,カタクチイワシ,サケ,サンマ,シログチおよびマコガレイ筋肉では1.4nmol/g以下であった。また,鶏肉および牛肉中のセレノネイン含量は低く,検出限界以下であった。セレノネインは高次捕食魚に多く含まれることから,海洋生態系の食物連鎖によって生物濃縮されて,海洋動物のヘムの自動酸化抑制に作用すると考えられた。セレノネインは可食部の筋肉にも含まれることから魚食由来の主要な有機セレンであり,生体抗酸化に作用する生理活性の高い栄養成分であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

セレノネイン特異的なトランスポーターを介して、セレノネインが生体内へ取り込まれて、生体内のレドックス能が向上することを明らかにするとともに,ICPMS分析法確立,セレンタンパク質遺伝子発現解析,同位体標識を行うなど,当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

セレノネインによってセレンタンパク質GPX1遺伝子の誘導発現を確認したことから,セレノネインによる転写翻訳の分子機構を解析する。動物実験によって,セレノネインのアベイラビリティーを測定する。セレノネインがセレン代謝における中心的な役割を果たすことを代謝物の同定によって明らかにする。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Purification and characterization of glutathione peroxidase 1 in the red muscle of bluefin tuna2012

    • Author(s)
      Y.Yamashita, T.Yabu, K.Touhata, M.Yamashita
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: 78 Pages: 407-411

    • DOI

      10.1007/s12562-011-0452-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selenoneine, total selenium, and total mercury content in the muscle of fishes2011

    • Author(s)
      Y.Yamashita, H.Amlund, T.Suzuki, T.Hara, M.Hossain, T.Yabu, K.Touhata, M.Yamashita
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: 77 Pages: 679-686

    • DOI

      10.1007/s12562-011-0360-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セレノネインによるハマチ血合筋のメト化抑制2012

    • Author(s)
      山下由美子, 鈴木珠水, 原竜朗, 今村伸太朗, モハメドホセイン, 東畑顕, 山下倫明
    • Organizer
      日本水産学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-03-29
  • [Presentation] The strong antioxidant selenoneine in tuna and selenium redox metabolism2011

    • Author(s)
      M.Yamashita, Y.Yamashita, T.Suzuki, T.Hara, Md.Hossain, T.Yabu, K.Touhata
    • Organizer
      International Conference and Exibition on Nutraceutials and Functional Foods
    • Place of Presentation
      Sapporo(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] セレン含有抗酸化物質セレノネインによるメチル水銀の排出および無機化機構2011

    • Author(s)
      山下倫明, 今村伸太朗, モハメドホセイン, 藪健史, 東畑顕, 山下由美子
    • Organizer
      日本水産学会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] The strong antioxidant selenoneine in tuna : selenium redox metabolism and MeHg detoxification2011

    • Author(s)
      M.Yamashita, Y.Yamashita, T.Suzuki, T.Hara, Md.Hossain, T.Yabu, K.Touhata
    • Organizer
      BIT's 1^<st> Annual Congress of Marine Biotechnilogy 2011
    • Place of Presentation
      大連(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-25
  • [Presentation] Protective roles for the novel selenium compound selenoneine on methylmercury toxicity2011

    • Author(s)
      M.Yamashita, S.Imamura, Md.Hossain, T.Yabu, K.Touhata, Y.Yamashita
    • Organizer
      Experimental Biology 2011
    • Place of Presentation
      Washington DC
    • Year and Date
      2011-04-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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