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Comprehensive neurochemical analysis of the effects of food and chemicals on children

Research Project

Project/Area Number 16K01872
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Childhood science (childhood environment science)
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

Sakai Kumiko  大分大学, 医学部, 助教 (60225753)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 花田 礼子  大分大学, 医学部, 教授 (00343707)
千葉 政一  大分大学, 医学部, 准教授 (20457633)
酒井 謙二  九州大学, 農学研究院, 教授 (50205704)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords脳 / 子ども / 安息香酸 / 亜鉛 / メタボローム解析 / 学習・記憶 / 社会性 / 行動 / 学習 / オミクス統合解析 / メタボローム / トランスクリプトーム / 海馬 / バイオインフォマティクス / 学習障害 / n-3系脂肪酸
Outline of Final Research Achievements

We incidentally found that environmental zinc benzoate disrupted normal nervous transmission system. The present study was conducted to examine the effects zinc and benzoic acid on the brains of adolescent children using an experimental animal model in which mice were administered excess these materials for a long period.
Benzoate-supplemented mice showed poor cognitive performance and emotional lability. Metabolome analysis of these mice showed that nucleic acid metabolism altered. Behavioral experiments showed increases in some brain functions such as memory, learning and sociality of zinc-supplemented mice compared to control ones and some neurotransmitters were increased in metabolomic profiling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食品中に安定剤として使用されている安息香酸類の危険性は現在は問われていない。しかし、今回の結果から核酸合成に異常が見られたことは、安息香酸類の食品への添加に問題がある可能性を指摘する。今後は機序の解明や濃度依存性など、より詳細な検討を行うべきである。
また、同時に行った亜鉛量を通常より多め(過剰ではない)に与えたマウスは、行動解析を行ったところ、学習や記憶力が亢進し、社会性の向上が見られた。現在、ヒトでは、亜鉛摂取量の減少が問題となっており、特に妊婦、胎児、乳幼児での不足が指摘されている。今回の研究から、必要量よりも多めの亜鉛摂取が健全な子どもの心と体の発達に寄与する可能性を提言する。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Circadian rhythm-dependent induction of hepatic lipogenic gene expression in rats fed a high-sucrose diet.2019

    • Author(s)
      Sun S, Hanzawa F, Kim D, Umeki M, Nakajima S, Sakai K, Ikeda S, Mochizuki S, Oda H.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem

      Volume: 294 Issue: 42 Pages: 15206-15217

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010328

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 亜鉛投与法の違いによる摂食促進効果をラット脳視床下部メタボローム解析で明らかにする ~Zinc-ome(ジンクオーム)の観点から~2019

    • Author(s)
      酒井 久美子, 西内 美香, 白川 仁, 駒井 三千夫
    • Journal Title

      亜鉛栄養治療誌

      Volume: 9 Pages: 66-77

    • NAID

      40021925056

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Orexigenic action of oral zinc: metabolomic analysis in the rat hypothalamus2018

    • Author(s)
      Mika Nishiuchi, Kumiko Sakai, Hiroyuki Tajima, Kazuo Katayama, Fumiko Kimura, Seiko Hoshi, Tomoko Goto, Hitoshi Shirakawa & Michio Komai
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Issue: 12 Pages: 2168-2175

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1516543

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 肥満研究におけるメタボロミクス解析の今ーGC-MS/MSのターゲットメタボロミクスは組織間の代謝の違いを簡単に明らかにするー2017

    • Author(s)
      酒井 久美子
    • Journal Title

      肥満研究

      Volume: 23 Pages: 149-155

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Integrated omics analysis revealed mechanisms underlying improvement of mouse hippocampal function with zinc-enriched breeding over generations2020

    • Author(s)
      Kumiko Sakai,Seiichi Chiba,Kenji Sakai
    • Organizer
      The 97th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanisms underlying improvement of mouse hippocampal function with zinc-enriched breeding over generations were revealed by integrated omics analysis2019

    • Author(s)
      Kumiko Sakai, Seiichi Chiba, Mami Koya and Kenji Sakai
    • Organizer
      The 6th Meeting of International Society for Zinc Biology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 亜鉛リッチな環境で産まれ育ったマウスの脳機能は向上する-オミクス解析で謎を解明する-2019

    • Author(s)
      酒井 久美子
    • Organizer
      第18回日本亜鉛栄養治療研究会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 亜鉛投与法の違いによる摂食促進効果をラット脳視床下部メタボローム解析で明らかにする ~Zinc-ome(ジンクオーム)の観点から~2019

    • Author(s)
      酒井 久美子, 西内 美香, 白川 仁, 駒井 三千夫
    • Organizer
      第18回日本亜鉛栄養治療研究会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 亜鉛経口投与によるラットの摂食促進効果に関する脳視床下部メタボローム解析2018

    • Author(s)
      酒井 久美子, 西内 美香, 木村 ふみ子, 白川 仁, 駒井 三千夫
    • Organizer
      第12回メタボロームシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 長期亜鉛投与高齢マウスの脳代謝物の変動2017

    • Author(s)
      古屋マミ、千葉政一、酒井久美子
    • Organizer
      第11回メタボロームシンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] GC-MS/MSターゲットメタボローム解析は皮下脂肪組織と腸間膜脂肪組織の生理的な違いを明らかにする2017

    • Author(s)
      酒井久美子、古屋マミ、千葉政一
    • Organizer
      第11回メタボロームシンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 肥満がもたらす脳の代謝異常のメタボローム解析2017

    • Author(s)
      酒井久美子、櫻井マミ、千葉政一
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高ショ糖食誘発脂肪肝に対するmyo-イノシトールの抑制効果のメタボローム解析2016

    • Author(s)
      酒井 久美子
    • Organizer
      第7回癌・炎症と抗酸化研究会
    • Place of Presentation
      ホテル別府パストラル(大分県別府市)
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 高ショ糖食誘発脂肪肝のmyo-イノシトールによる抑制効果2016

    • Author(s)
      酒井 久美子
    • Organizer
      第10回メタボロームシンポジウム
    • Place of Presentation
      鶴岡メタボロームキャンパス (山形県鶴岡市)
    • Year and Date
      2016-10-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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