食肉の美味しさの客観的指標とは？－筋線維タイプと代謝物・発現遺伝子との相関－

• 研究課題/領域番号: 17K07807
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 麻布大学 (2019); 九州大学 (2018); 福岡女子短期大学 (2017)
• 研究代表者: 澤野 祥子 麻布大学, 生命・環境科学部, 准教授 (60403979)
• 研究分担者: 水野谷 航 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (20404056)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 骨格筋 / 食肉 / 筋線維タイプ / メタボローム解析 / 遺伝子発現解析 / 骨格筋線維 / 遺伝子発現 / RNA-Seq / レーザーマイクロダイセクション / メタボロミクス / 豚肉 / 筋線維 / 運動 / 食品 / 畜産学 / メタボローム

研究成果の概要

食肉として利用される家畜の筋肉は、収縮特性や代謝特性の違いから遅筋タイプ（1型）、速筋タイプ（2B型）、その中間の2A, 2X型に分類される。食肉の肉質の違いは筋線維タイプ組成が鍵であると予想し、様々な形質発現の基盤となる遺伝子発現プロファイルについて、細胞1個の単位、すなわち筋線維（筋細胞）単位で遺伝子発現プロファイルを明らかにすることを試みた。マウス筋切片から1細胞RNA-Seqを行い、筋線維タイプ別の網羅的遺伝子発現解析に成功し、特に2A, 2X型の間に高い相関がある事を見出した。さらに豚肉のメタボローム解析から呈味性化合物も筋線維タイプにより大きく影響を受ける事を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋肉には大きくマラソンランナータイプ（遅筋）とスプリンタータイプ（速筋）が存在し、このタイプの違いは我々が口にする食肉の特性にも深く関わると考えられる。本研究の成果により遅筋・速筋の違いにより、味に関与する物質の含有量が異なる事が示された。またこれまでの食肉や筋肉の研究は、筋線維（筋肉の細胞）の集合体である筋組織を用いて検討がなされてきたが、本研究では、筋組織の構成単位である1つ1つの細胞レベルで遺伝子発現プロファイルが異なる事をレーザーマイクロダイセクションと1細胞RNA-Seqという最新の技術を組み合わせる事で達成した。本解析から細胞の遺伝子発現レベルで各タイプ間の類似性が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Beef extract supplementation promotes myoblast proliferation and myotube growth in C2C12 cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sawano S., Baba K., Sonoda Y., Wakamatsu J.-I., Tomonaga S., Furuse M., Sato Y., Tatsumi R., Ikeuchi Y., Mizunoya W.
  • 雑誌名: European Journal of Nutrition 巻: - 号: 8 ページ: 3735-3743
  • DOI: 10.1007/s00394-020-02205-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correlation between skeletal muscle fiber type and free amino acid levels in Japanese Black steers (2019)
  • 著者名/発表者名: Mashima Daisuke、Oka Yoshiaki、Gotoh Takafumi、Tomonaga Shozo、Sawano Shoko、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 90 号: 4 ページ: 604-609
  • DOI: 10.1111/asj.13185
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Gender, Rearing, and Cooking on the Metabolomic Profile of Porcine Muscles (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawano Shoko、Oza Keishi、Murakami Tetsuya、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Metabolites 巻: 10 号: 1 ページ: 10-10
  • DOI: 10.3390/metabo10010010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Slow-Myofiber Commitment by Semaphorin 3A Secreted from Myogenic Stem Cell (2017)
  • 著者名/発表者名: R Tatsumi,T Suzuki, Mai-Khoi Q. Do, Y Ohya, JE. Anderson, A Shibata, M Kawaguchi, S Ohya, H Ohtsubo, W Mizunoya, S Sawano, Y Komiya, R Ichitsubo, K Ojima, S Nishimatsu, T Nohno, Y Ohsawa, Y Sunada, M Nakamura, M Furuse, Y Ikeuchi, T Nishimura, T Yagi, and R E. Allen
  • 雑誌名: STEM CELLS 巻: 35 号: 7 ページ: 1815-1834
  • DOI: 10.1002/stem.2639
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mouse soleus (slow) and muscle shows greater intramyocellular lipid droplet accumulateon than EDL (fast) muscle: fiber type-specific analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Komiya Y, Sawano S, Mashima D, Ichitsubo R, Nakamura M, Tatsumi R, Ikeuchi Y, Mizunoya W
  • 雑誌名: Journal of Muscle Research and Cell Motility 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 163-173
  • DOI: 10.1007/s10974-017-9468-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 4種類の筋線維タイプの発現遺伝子プロファイリング (2019)
  • 著者名/発表者名: 澤野祥子、水野谷航
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 牛肉の風味に影響を与える脂肪以外の因子の解明―筋線維タイプに着目した解析― (2019)
  • 著者名/発表者名: 間島大介 ・岩井芳夫・後藤貴文・澤野祥子・辰巳隆一・中村真子・水野谷航
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] Sema3A依存的な遅筋型筋線維形成機構の食品機能学的制御： リンゴポリフェノールによる促進と活性成分の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松吉祐児・赤星眞理子・大宅駿平・水野谷航・澤野祥子・中村真子・辰巳隆一
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] 筋幹細胞分泌因子Sema3A による遅筋型筋線維形成誘導：ヒラメ筋の損傷・再生実験による実証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大宅駿平・松吉祐児・川口舞・水野谷航・澤野祥子・中村真子・辰巳隆一
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] Slow-fiber commitment by Sema3A secretion from myogenic stem satellite cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi R., Suzuki T., Kawaguchi M., Do M.-K. Q., Ohya S., Matsuyoshi Y., Ohya Y., Anderson J. A., Mizunoya W., Sawano S., Sakata K., Nakamura M., Allen R. E.
  • 学会等名: 2018 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite Cells and Regeneration”
  • 国際学会
• [学会発表] 運動による筋線維タイプの変化によって豚肉の肉質がどう変わるか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 澤野 祥子、大座 啓史、辰巳 隆一、中村 真子、水野谷 航
  • 学会等名: 2017 年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [備考]
  • URL: https://lab-navi.azabu-u.ac.jp/lf-07/