ニワトリにおける非酵素的糖化反応化合物の生理的機能解明と産肉性向上への応用

• Project/Area Number: 13J03782
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied animal science
• Research Institution: Ehime University (2015); Iwate University (2013-2014)
• Principal Investigator: 牧野 良輔 愛媛大学, 農学(系), 助教
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 糖化反応 / トリプトファン / PHP-THβC / 摂食行動 / 腎臓 / 初代培養細胞 / 放射性同位体 / ニワトリ / 筋芽細胞 / タンパク質合成 / インスリン様成長因子 / 高速液体クロマトグラフ質量分析計

Outline of Annual Research Achievements

トリプトファンとグルコースから生成されるPHP-THβCはインドールアルカロイドの一つであるため摂食行動へ影響を及ぼす可能性が考えられた。そこでPHP-THβCをニワトリに投与し、PHP-THβCと摂食行動の関係を調査した。ニワトリの翼下静脈から1090 nmol/100 g BWのPHP-THβCを投与し、ニワトリの摂食量を測定した。その結果、PHP-THβCの投与がニワトリの摂食量を有意に増加させた。
今までにニワトリ組織へのPHP-THβC蓄積について報告が見当たらない。そこで、放射性同位体で標識したPHP-THβCをニワトリに投与し、0.5、1、3および6時間後にニワトリの血漿および組織中の放射能を測定することで、PHP-THβCがニワトリのどの臓器に蓄積するのかを明らかにすることを目的とした。投与30分後で腎臓に最も多くの放射能が検出された。その後、3時間および6時間後では盲腸への放射能蓄積が最も多く、さらに排泄物中の放射能も継時的に増加したことから、静脈投与したPHP-THβCは腎臓を介して速やかに排泄されることが示唆された。
PHP-THβCが細胞にどのように取り込まれるかを明らかにするために、筋肉、脾臓、肝臓、腎臓、心臓、腺胃、筋胃および皮膚由来の初代培養細胞の培養液に放射性PHP-THβCを添加し、タンパク質画分、非タンパク質画分および全画分を採取してPHP-THβCの取り込み様式を推察した。いずれの細胞においても放射能量は全画分、タンパク質画分、TCA可溶画分の順に高かったことから、PHP-THβCは細胞内タンパク質に結合する可能性が示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Incorporation of Glycated Tryptophan and Valine into Various Cells Derived from Chicken Embryos (2016)
  • Author(s): Ryosuke Makino, Misaki Sugahara, Kazumi Kita
  • Journal Title: Journal of Poultry Science Volume: -
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nutritional Evaluation of Glycated Valine and Tryptophan as a Precursor for Protein Synthesis in Chicken Embryo Myoblasts (2015)
  • Author(s): Ryosuke Makino, Misaki Sugahara, Kazumi Kita
  • Journal Title: The Journal of Poultry Science Volume: 52 Issue: 4 Pages: 253-259
  • DOI: 10.2141/jpsa.0150016
  • NAID: 130005105037
  • ISSN: 1346-7395, 1349-0486
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ニワトリにおける非酵素的糖化トリプトファンの代謝および生理機能 (2015)
  • Author(s): 牧野良輔， 喜多一美
  • Journal Title: 栄養生理研究会報 Volume: 59 Pages: 35-40
  • NAID: 40020395215
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Distribution of β-carboline Derived from Tryptophan in Chickens (2016)
  • Author(s): Ryosuke Makino, Kazumi Kita
  • Organizer: 17th AAAP Animal Science Congress
  • Place of Presentation: Kyushu Sangyo University (Fukuoka, Japan)
  • Year and Date: 2016-08-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ニワトリ組織中へのトリプトファン由来β-カルボリン蓄積 (2016)
  • Author(s): 牧野良輔、喜多一美
  • Organizer: 日本畜産学会
  • Place of Presentation: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • Year and Date: 2016-03-28
• [Presentation] Metabolism and Tissue Distribution of Glycated Tryptophan in chickens (2015)
  • Author(s): Ryosuke Makino, Kazumi Kita
  • Organizer: 14th International Society for Tryptophan Research Conference
  • Place of Presentation: Van Andel Research Institute (MI, USA)
  • Year and Date: 2015-09-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ニワトリ胚由来細胞における糖化トリプトファンおよび糖化バリンの取込み (2015)
  • Author(s): 牧野良輔、菅原美咲、喜多一美
  • Organizer: 日本家禽学会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（北海道江別市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] ニワトリ胚由来細胞におけるトリプトファン由来β-カルボリンの取込み (2015)
  • Author(s): 牧野良輔、阿部佳世子、喜多一美
  • Organizer: 日本家禽学会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（北海道江別市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] Metabolism of Glycated Tryptophan Compounds in the Chickens Fed Tryptophan-excess Diets (2015)
  • Author(s): Ryosuke Makino, Kazumi Kita
  • Organizer: 12th Asian Congress of Nutrition
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Kanagawa, Japan)
  • Year and Date: 2015-05-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] トリプトファン過剰飼料を給与したニワトリにおける血中トリプトファン代謝産物濃度の経時的変化 (2015)
  • Author(s): 牧野良輔・喜多一美
  • Organizer: 日本家禽学会2015年度春季大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2015-03-30
• [Presentation] 高トリプトファン飼料を給与したニワトリにおける血中トリプトファンと糖化トリプトファン化合物の体内動態 (2014)
  • Author(s): 牧野良輔・喜多一美
  • Organizer: 第36回日本トリプトファン研究会学術集会
  • Place of Presentation: 旭川医科大学
  • Year and Date: 2014-10-17 – 2014-10-18
• [Presentation] ニワトリ血中におけるトリプトファン由来β-カルボリンの生体内半減期 (2014)
  • Author(s): 牧野良輔・喜多一美
  • Organizer: 日本家禽学会2014年度秋季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2014-09-28
• [Presentation] トリプトファン過剰添加飼料を給与したニワトリにおける血中トリプトファン濃度と糖化トリプトファン化合物濃度の経時的変化 (2014)
  • Author(s): 牧野 良輔、喜多一美
  • Organizer: 日本家禽学会2014年度春季大会
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • Year and Date: 2014-03-29