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Elucidation of the mechanism of skin barrier improving effect of sphingolipids focusing on absorption and metabolism

Research Project

Project/Area Number 20H02931
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

SUGAWARA Tatsuya  京都大学, 農学研究科, 教授 (70378818)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安藤 晃規  京都大学, 農学研究科, 助教 (10537765)
真鍋 祐樹  京都大学, 農学研究科, 助教 (20730104)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Keywordsセラミド / スフィンゴ脂質 / 安定同位体 / 結合タンパク質 / 消化管 / 消化吸収 / 皮膚 / 食品機能 / 吸収 / 代謝
Outline of Research at the Start

経口摂取されたスフィンゴ脂質の体内動態と代謝変換に注目して、皮膚バリア機能への作用メカニズムの謎を切り開く。そのために培養細胞やモデル動物を用いた評価を行い、質量分析法による解析を活用する。経口的に摂取されたスフィンゴ脂質分子が、生体内でどのように代謝変換されるのか詳細に調べ、生じる代謝物の体内動態と生物活性を解明する。本研究によって得られる成果は、スフィンゴ脂質栄養学の基盤構築につながるものであり、食品産業の振興や国民のQOL向上へも大いに貢献するものである。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the mechanism by which oral intake of sphingolipids improves skin barrier function was investigated. A search for molecules with binding ability to sphingoid bases led to the identification of candidate molecules that bind to sphingoid bases, including a protein involved in mitochondrial membrane permeability and in glycosylation. In addition, the blood kinetics of ceramide in mice were investigated using stable isotope labeling compounds, and it was shown that some of the orally ingested ceramide was directly absorbed without being degraded to its constituent elements. Furthermore, it was found that some ceramides were re-synthesized into ceramides in the body after being digested and absorbed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

いわゆるセラミド素材であるスフィンゴ脂質の経口摂取によって、皮膚バリア向上作用が示されているが、その消化や吸収の詳細は不明の部分が多く残されている。本研究成果から、セラミドの一部は消化されずに直接吸収されることや、スフィンゴ脂質の分解物であるスフィンゴイド塩基が結合するタンパク質の候補分子が見出された。これらの成果は、スフィンゴ脂質の吸収機構や作用メカニズムの解明につながるものであり、スフィンゴ脂質の更なる高度利用にも寄与する知見といえる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Sphingolipids as Functional Food Components: Benefits in Skin Improvement and Disease Prevention2022

    • Author(s)
      Sugawara Tatsuya
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      Volume: 70 Issue: 31 Pages: 9597-9609

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.2c01731

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Appearance of Intact Molecules of Dietary Ceramides Prepared from Soy Sauce Lees and Rice Glucosylceramides in Mouse Plasma2021

    • Author(s)
      Ohta Kazushi、Hiraki Shinobu、Miyanabe Masakatsu、Ueki Tatsuro、Aida Kazuhiko、Manabe Yuki、Sugawara Tatsuya
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      Volume: 69 Issue: 32 Pages: 9188-9198

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.0c07259

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dietary Ceramide Prepared from Soy Sauce Lees Improves Skin Barrier Function in Hairless Mice2021

    • Author(s)
      Ohta Kazushi、Hiraki Shinobu、Miyanabe Masakatsu、Ueki Tatsuro、Manabe Yuki、Sugawara Tatsuya
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: advpub Issue: 0 Pages: 1325-1334

    • DOI

      10.5650/jos.ess21128

    • NAID

      130008084366

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dietary ceramide 2-aminoethylphosphonate, a marine sphingophosphonolipid, improves skin barrier function in hairless mice2020

    • Author(s)
      Tomonaga Nami、Manabe Yuki、Aida Kazuhiko、Sugawara Tatsuya
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 13891-13891

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70888-0

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 食事性スフィンゴ脂質の機能2020

    • Author(s)
      菅原達也
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Pages: 649-657

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 食品機能成分としてのスフィンゴ脂質2023

    • Author(s)
      菅原達也
    • Organizer
      2022年度生物機能研究会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 皮膚の保全を目指した食品機能の研究 -カロテノイドとスフィンゴ脂質について-2022

    • Author(s)
      菅原達也
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      令和4年度第1回日本栄養・食糧学会近畿支部参与会
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      2022 Annual Research Report
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  • [Presentation] 皮膚の健康維持に寄与する食品脂質 -スフィンゴ脂質とカロテノイド―2022

    • Author(s)
      菅原達也
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      食の健康科学(ニップン)寄付講座 開設シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
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  • [Presentation] 磁気ナノビーズ法を用いたスフィンゴイド塩基結合タンパク質の探索2021

    • Author(s)
      太田 知志、飯泉 陽介、真鍋 祐樹、菅原 達也
    • Organizer
      第75回日本栄養・食糧学会大会
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  • [Presentation] スフィンゴ脂質の食理学的研究2021

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      菅原達也
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      第14回セラミド研究会 学術集会
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      太田知志、飯泉陽介、来見田遥一、亀田倫史、真鍋祐樹、菅原達也
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      第14回セラミド研究会 学術集会
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  • [Presentation] Protective effect of seafood ingredients on the skin2021

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      Tatsuya Sugawara
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      Blue Foods and Health International Forum
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 皮膚の健康維持を目指した機能性脂質の評価2021

    • Author(s)
      菅原達也
    • Organizer
      さがフード&コスメラボセミナー
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      2021 Annual Research Report
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  • [Presentation] スフィンゴ脂質の食品機能性 ~消化と吸収に注目して~2021

    • Author(s)
      菅原達也
    • Organizer
      一般社団法人先端バイオ工学推進機構「機能性食品分科会 」 第 10 回会合
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 食品脂質の皮膚保護作用~カロテノイドとセラミドについて~2020

    • Author(s)
      菅原達也
    • Organizer
      日本農芸化学会関西支部第513回講演会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウスにおけるセラミドおよびグルコシルセラミドの吸収動態2020

    • Author(s)
      太田 知志、開 忍、宮鍋 征克、植木 達朗、真鍋 祐樹、菅原 達也
    • Organizer
      日本油化学会第59回年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 菌体由来安定同位体ラベル化スフィンゴ脂質の腸管吸収評価2020

    • Author(s)
      川上祥子、太田和志、安藤晃規、小川 順、真鍋祐樹、菅原達也
    • Organizer
      第13回セラミド研究会 学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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