Possible interaction of dietary carbohydrate and lipid in the prevention of obesity-related disorders

• Project/Area Number: 18K17946
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: OHMINAMI Hirokazu 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (90803057)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 栄養素相互作用 / 生活習慣病 / サルコペニア / 脂肪酸組成 / 筋萎縮 / スクロース / リノール酸 / サルぺニア / アラキドン酸 / エイコサノイド / 骨格筋

Outline of Final Research Achievements

We have focused on potential interactions between dietary carbohydrate and lipid in the development of obesity-related metabolic disorders. In this study, we demonstrated that dietary intervention with different combination of carbohydrate and lipid in obese Zucker fatty (fa/fa) rats initially affected glucose and lipid metabolism and some stress response in the skeletal muscle. In addition, a specific combination synergistically induced morphological changes in both muscle fiber size and fiber type, which leads to muscle atrophy and sarcopenic condition. This evidence supports that a novel dietary approach based on the nutritional interaction of carbohydrate and lipid is beneficial for obese subjects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食事には様々な成分が含まれているため、食事の質を正しく評価するためにはそれらの相互作用も考慮しなければならない。なかでも糖質と脂質は食事の主要な栄養素であり、それらの摂取量や質は健康・発病を大きく左右するが、本研究により新たに相互作用の重要性が示されたことから、糖・脂質組成を考慮した栄養管理が生活習慣病やサルコペニアの予防・治療に貢献することが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Association of increased renal <i>Cyp24a1</i> gene expression with low plasma 1,25-dihydroxyvitamin D levels in rats with streptozotocin-induced diabetes (2020)
  • Author(s): Tajiri M, Nakahashi O, Kagawa T, Masuda M, Ohminami H, Iwano M, Takeda E, Taketani Y, Yamamoto H.
  • Journal Title: Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition Volume: 66 Issue: 1 Pages: 49-56
  • DOI: 10.3164/jcbn.19-79
  • NAID: 130007779228
  • ISSN: 0912-0009, 1880-5086
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] All-trans retinoic acid reduces the transcriptional regulation of intestinal sodium-dependent phosphate co-transporter gene (Npt2b). (2020)
  • Author(s): Masuda M, Yamamoto H, Takei Y, Nakahashi O, Adachi Y, Ohnishi K, Ohminami H, Yamanaka-Okumura H, Sakaue H, Miyazaki M, Takeda E, Taketani Y.
  • Journal Title: The Biochemical journal. Volume: 477(4) Issue: 4 Pages: 817-831
  • DOI: 10.1042/bcj20190716
  • NAID: 120006980557
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isorhamnetin, a 3’-methoxylated flavonol, enhances the lysosomal proteolysis in J774.1 murine macrophages in a TFEB-independent manner. (2020)
  • Author(s): Sakai Maiko、Ohnishi Kohta、Masuda Masashi、Ohminami Hirokazu、Yamanaka-Okumura Hisami、Hara Taichi、Taketani Yutaka
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 84 Issue: 6 Pages: 1221-1231
  • DOI: 10.1080/09168451.2020.1727309
  • NAID: 130008108983
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 血漿や尿から肉・魚介類の摂取を評価する栄養検査開発の取り組み (2020)
  • Author(s): 奥村 仙示, 多々納 浩, 平山 明由, 渡邉 果りん, 大西 康太, 大南 博和, 増田 真志, 栗原 綾子, 原田 成, 武林 亨, 曽我 朋義, 冨田 勝, 竹谷 豊
  • Organizer: 第23回日本病態栄養学会
• [Presentation] 肝切除周術期に特異的な血漿アミノ酸濃度変動からみた術後の新規栄養療法の検討 (2020)
  • Author(s): 上田 咲季, 奥村 仙示, 宮崎 照雄, 今井 愛菜, 大西 康太, 大南 博和, 増田 真志, 本多 彰, 島田 光生, 竹谷 豊
  • Organizer: 第23回日本病態栄養学会
• [Presentation] 慢性腎臓病による骨格筋の脂肪酸代謝異常を介した脂肪毒性(Lipotoxicity)は筋萎縮(サルコペニア)を惹起する (2020)
  • Author(s): 新井田 裕樹, 増田 真志, 吉澤 和香, 足立 雄一郎, 大西 康太, 大南 博和, 内田 貴之, 奥村 仙示, 二川 健, 山本 浩範, 竹谷 豊
  • Organizer: 第23回日本病態栄養学会
• [Presentation] All-trans-retinoic-acid reduces intestinal phosphate uptake by the transcriptional regulation of sodium-dependent phosphate co-transporter gene (Npt2b) (2019)
  • Author(s): Masashi MASUDA, Hironori YAMAMOTO, Yuichiro ADACHI, Kohta OHNISHI, Hirokazu OHMINAMI, Hisami YAMANAKA-OKUMURA, Makoto MIYAZAKI, Eiji TAKEDA, Yutaka TAKETANI
  • Organizer: ASBMR 2019 Annual Meetnig
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SNPrs1697421が血清リン濃度に及ぼす生理学的影響とその分子機序 (2019)
  • Author(s): 新居 紗知, 勝本 美咲, 楢崎 遥子, 世古 千裕, 山崎 通世, 石谷 さとの, 奥村 仙示, 山本 浩範, 増田 真志, 大西 康太, 大南 博和, 竹谷 豊
  • Organizer: 第92回日本生化学会
• [Presentation] mTORC2シグナルはマクロファージ様細胞において遺伝子発現調節を介してリソソーム活性を制御する (2019)
  • Author(s): 坂井 麻衣子, 大西 康太, 大南 博和, 増田 真志, 奥村 仙示, 竹谷 豊
  • Organizer: 第92回日本生化学会
• [Presentation] カロリー密度に注目した「デンシエット」弁当事業化への取り組み (2019)
  • Author(s): 奥村仙示, 井端知咲, 多々納浩, 山口智勢, 窪田友華, 近藤知佳, 大西康太, 大南博和, 増田真志, 竹谷豊
  • Organizer: 第66回日本栄養改善学会
• [Presentation] 慢性腎臓病モデルラットの骨格筋における脂肪酸代謝異常が及ぼす筋萎縮への影響 (2019)
  • Author(s): 新井田裕樹, 増田真志, 吉澤和香, 足立雄一郎, 大西康太, 大南博和, 内田貴之, 奥村仙示, 二川健, 山本浩範, 山本浩範, 竹谷豊
  • Organizer: 第66回日本栄養改善学会
• [Presentation] Dietary Phosphate Disturbs of Gut Microbiome In Mice (2019)
  • Author(s): Oda Naoko, Sugihara Kohei, Ikeda, Miho, Higashimura Yuho, Takashi Uebanso, Ohminami Hirokazu, Ohnishi Kohta, Masuda Masashi, Yamanaka-Okumura Hisami, Taketani Yutaka
  • Organizer: ASN Kidney Week 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exploration of bioactive food factors for the control of autophagy flux (2019)
  • Author(s): Kohta Ohnishi, Moe Fujimoto, Maiko Sakai, Teppei Fukuda, Aika Ohnishi, Hirokazu Ohminami, Masashi Masuda, Hisami Yamanaka Okumura, Yoshichika Kawai, Yutaka Taketani
  • Organizer: ICoFF2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Elucidation of the molecular mechanism underlying lysosomal activation in J774.1 cells by isorhamnetin treatment (2019)
  • Author(s): Maiko Sakai, Kohta Ohnishi, Masashi Masuda, Hirokazu Ohminami, Hisami Yamanaka-Okumura, Taichi Hara, Yutaka Taketani
  • Organizer: ICoFF2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糖尿病マウスにおける筋骨格系の異常に対する亜鉛投与の効果 (2018)
  • Author(s): 田村 行識、赤木 里衣、吉本 和樹、武内 風香、水野 善教、森本 満里奈、堀川 陽子、大南 博和、佐々木 康人
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会
• [Presentation] ラットにおける蛋白質摂取量の違いがショ糖嗜好性および糖・脂質代謝に及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): 田村 行識,、堀川 陽子、川勝 美里、中原 晴未、那須 楓、塩山 佳奈、内藤 梨都、松田 夏美、大南 博和、佐々木 康人
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会