2015 Fiscal Year Research-status Report
エネルギー代謝が及ぼすストレス応答と骨格筋代謝とのネットワーク解明
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25850142
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
長阪 玲子 東京海洋大学, その他部局等, 助教 (90444132)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ストレス応答 / 筋代謝 / エネルギー代謝 / 魚類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生育中の養殖魚の外部・内部環境が水揚げ後に商品となる骨格筋の質を左右することが分かりつつあるが，その詳細なメカニズムは明らかになっていない．本研究では生育中のエネルギー代謝がストレス応答に及ぼす影響と，骨格筋代謝への関与を明らかにすることを目的とした．米由来成分であるオリザノールは魚類における脂質・糖質代謝の亢進作用やマウスにおけるストレス緩和作用を有することから，魚類への応用により養殖魚の品質改善に有効であると考えられる．そこで本年度は生育中のストレス応答が，オリザノールにより緩和されるかを，魚肉品質の観点から検討することを目的とした．
これまでに代謝亢進作用があることが明らかになっているオリザノール含有飼料を作成し，対照飼料とともに飼育実験を行った．さらに慢性的ストレスを与えることで，オリザノールのもつストレス緩和作用を検討した．ストレス応答は血中コルチゾール量の測定により評価した．また，食用として重要な筋肉の水分含量，タンパク質含量，脂質含量を常法で測定した．さらに，食品としての評価をテクスチャー解析，K値，グリコーゲン，遊離アミノ酸含量等により検討した．また，骨格筋を急性摘出し，コラーゲン分解酵素およびオートファジー関連因子のmRNA量を，リアルタイムPCRにより測定した．
ニジマスはストレスによりストレス応答性ホルモンであるコルチゾールが変動し，テクスチャー解析により軟化の促進が確認された．また，細胞外マトリックスの分解に関与するMMPの遺伝子発現量が低下し，オートファジーが促進した．一方でオリザノール配合飼料によりストレス状況下でも魚肉の軟化が改善され，慢性的なストレスで亢進したコラーゲンの分解酵素とオートファゴソームの形成因子の発現が抑制された．このことからオリザノールは魚類においてストレスに伴う品質劣化の改善に有効であることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度代謝改変作用のあるオリザノールの投与によって生育中のエネルギー代謝を変化させることでストレスが緩和されることが明らかになったことから，本年度は，オリザノールによるストレス緩和が食品としての魚肉に及ぼす影響について検討した．その結果，代謝改変作用のあるオリザノールの投与によってストレスが緩和され，養殖魚で問題となっている魚肉の軟化が改善されることが明らかになった．またそのメカニズムとして細胞内マトリックスの分解抑制およびオートファジーの抑制の関与を示唆した．産休を取得したため年度途中からの研究となったが，復帰以降は予定通りの成果があったと判断し，おおむね順調に進展しているとの評価に至った．
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| Strategy for Future Research Activity |
魚類においても生育中のエネルギー代謝によりストレス応答に変化を引き起こし，さらに食品としても品質劣化の改善に関与することが明らかになったが，来年度はこれらの変化による骨格筋代謝制御へ及ぼす影響を明らかにする．具体的にはエネルギー代謝の違いがストレス応答に変化を及ぼすことが明らかになったことから，本年度同様の餌によるエネルギー代謝改変を行った飼育実験を行い，エネルギー代謝の異なる状態の供試魚を用いて，ストレス環境下でのIGF/PI3K/TOR経路関連因子のmRNA量やタンパク質発現量およびリン酸化レベルを測定する．また，致死後の骨格筋との関連をタンパク質分解酵素，骨格筋量調節因子について遺伝子レベル，タンパク質レベルで測定することにより明らかにする．
これらにより生育中に引き起こされる生体応答による骨格筋代謝への影響をエネルギー代謝の側面から制御することが可能になり，可食部位である骨格筋の品質向上および生産効率向上のための基礎的知見を蓄積する．また，最終年度であることから，これまでの結果を踏まえ，エネルギー代謝の改変が骨格筋同化・異化バランスに及ぼす影響について評価し，生育中のエネルギー代謝やストレス応答と言った生体応答と骨格筋代謝とのネットワークについて考察する．
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| Causes of Carryover |
育児休暇の取得により事業を一時中断したことから次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
育児休暇取得後に復帰し，既に事業を再開している．１年の事業の延長を申請し，引き続き事業を行うことで交付額を使用予定である．
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[Journal Article] 1.Cardio-metabolic Disease Risks and Their Associations with Circulating 25-Hydroxyvitamin D and Omega-3 levels in South Asian and White Canadians2016
Author(s)
Chao-Wu Xiao, Carla M. Wood, Eleonora Swist, Reiko Nagasaka, Kurtis Sarafin, Claude Gagnon, Lois Fernandez, Sylvie Faucher, Hong-Xing Wu, Laura Kenney, Walisundera M.N. Ratnayake
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 11
Pages: e0147648
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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