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腸を酸化ストレスから防御する過酸化物還元乳酸菌システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K05780
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関東京農業大学

研究代表者

新村 洋一  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (00180563)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード過酸化脂肪酸還元乳酸菌 / プロバイオティックス / 過酸化脂肪酸 / 過酸化物還元 / 抗酸化ストレス / 乳酸菌 / 過酸化脂肪酸還元酵素 / 酸化ストレス防御機能 / 酸化ストレス / プロバイオティクス / 過酸化水素 / 過酸化物還元乳酸菌 / Lactobacillus plantarum / glutathione reductase / グルタチオン / グルタチオン還元酵素 / Glutathione reductase / 過酸化脂質
研究開始時の研究の概要

過酸化脂質は、疾病原因として最も注目されている過酸化物で、それを構成する過酸化脂肪酸の還元機構解明は重要課題である。そこで、過酸化脂肪酸還元乳酸菌から過酸化脂肪酸還元酵素を精製し酵素の反応機構解明により酸化ストレス防御機能の安全性を確証したい。
一方、H2O2は、鉄還元が起きやすい腸内環境では、最強毒性・OHを発生するため、H2O2還元力も重要となる。そこで、過酸化脂肪酸還元乳酸菌とH2O2分解乳酸菌の単一菌株での過酸化物還元活性培養条件を確立し、さらに両還元活性 の高い複合培養条件を確立する。この培養菌体を用いて高い酸化ストレス防御力を持つプロバイオティックス乳酸菌を完成させたい。

研究成果の概要

腸の過酸化物分解活性強化は、腸の疾病防御に有効と期待される。我々は、菌体外過酸化脂肪酸を毒性の低いヒドロキシ体に還元する乳酸菌Lactobacillus plantarum P1-2株を分離した。この分離株は低濃度から高濃度までの各過酸化物に高い還元活性を示した。線虫酸素感受性短寿命突然変異体における検討では、酸化ストレス防御効果を有することが明らかとなった。この防御効果を示す臓器を明らかにすべく、ラットにおける酸化ストレス防御力測定系を構築し供試したところ、L. plan.P1-2株投与群に大腸粘膜中の脂質過酸化指標値の低下を認めた。現在、本分離株の反応機構解明と応用を目指している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸には疾病防御の要であり、過酸化物は各種疾病の原因物質であるが、腸の過酸化物分解活性は通常組織より低い。従って、積極的に菌体外過酸化脂肪酸を還元できる乳酸菌が分離できれば、その生菌剤による腸内疾患の防止や治療の可能性が期待されるが、研究報告は見いだせない。
私達は、目的の乳酸菌、Lactobacillus plantarum P1-2株の分離に成功し、線虫の酸素感受性短寿命突然変異体投与では、酸化ストレス防御効果が認められた。そこで、ラットに供試したところ、乳酸菌投与群に大腸粘膜中の脂質過酸化指標値の低下を認めた。乳酸菌による生体内過酸化脂肪酸還元は学術的、応用面での発展が期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Esterification of side-chain oxysterols by lysosomal phospholipase A22020

    • 著者名/発表者名
      Abe Akira、Hiraoka Miki、Matsuzawa Fumiko、Aikawa Sei-ichi、Niimura Youichi
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1865 号: 10 ページ: 158787-158787

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2020.158787

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Free Flavin Participates in Iron and Also Oxygen Metabolism in Bacteria2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Suzuki, Shinya Kimata, Junichi Satoh, Kouji Takeda, Daichi Mochizuki, Ken Kitano, Akio Watanabe, Etsuo Yoshimura, Masataka Uchino, Shinji Kawasaki, Akira Abe, Youichi Niimura
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology & Parasitology

      巻: 11 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Isolation of lactic acid bacteria capable of reducing environmental alkyl and fatty acid hydroperoxides, and the effect of their oral administration on oxidative-stressed nematodes and rats2020

    • 著者名/発表者名
      Akio Watanabe, Takuro Yamaguchi, Kaeko Murota, Naoaki Ishi, Junji Terao, Sanae Okada, Naoto Tanaka,, Shinya Kimata, Akira Abe, Tomonori Suzuki, Masataka Uchino Youichi Niimura
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15(2) ページ: 1-18

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atomic force microscopic image data of botulinum neurotoxin complexes with different molecular sizes2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichiro Miyashita , Yoshimasa Sagane , Takamasa Uchino , Shura Karatsu , Keita Hosoya , Ihsun Huang , Koichi Niwa , Toshihiro Watanabe, Yoichi Niimura , Tomonori Suzuki ,
    • 雑誌名

      Data in brief

      巻: 25 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Free flavins accelerate release of ferrous iron from iron storage proteins by both free flavin-dependent and -independent ferric reductases in <i>Escherichia coli</i>2019

    • 著者名/発表者名
      Junichi Satoh, Shinya Kimata,, Shota Nakamoto, Tatsuya Ishii, Eisuke Tanaka, Sayuri Yumoto, Kouji Takeda, Etsuro Yoshimura, Yu Kanesaki, Taichiro Ishige, Keisuke Tanaka, Akira Abe, Shinji Kawasaki, and Youichi Niimura
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 65 号: 6 ページ: 308-315

    • DOI

      10.2323/jgam.2019.03.001

    • NAID

      130007792548

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of composition-gradient sedimentation equilibrium and composition-gradient static light scattering as techniques for quantitative characterization of biomolecular interactions: A case study2019

    • 著者名/発表者名
      Fumio Arisak, Youichi Niimur, Allen P. Mintonc,
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 583 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 過酸化脂肪酸を還元するLactobacillus plantarum P1-2株によるプロバイオティクス資材の開発2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木智典、糸田侑花、野口龍生、植松悠、石塚雄一、村崎友彦、渡邊昭夫、野村佳歩、阿部晃、新村洋一、内野昌孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] L. plantarum P1-2株の酸化ストレス防御機構に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木智典、奥山貴人、相本健吾、松永一太、渡邊昭夫、武田晃治、野村佳歩、阿部晃、新村洋一、内野昌孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素耐性嫌気性菌 Amphibacillus xylanus と通性好気性菌E.coli における“嫌気ストレス”に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木智典、加藤紗弥、木俣真弥、酒井陽一、高山努、中本忠宏、中島聖也、福島多一、武田晃治、吉村悦郎、野村佳歩、阿部晃、新村洋一、内野昌孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 過酸化脂肪酸還元乳酸菌の酸化ストレス防御機構2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木智典、奥山貴人、松永一太、相本健吾、渡邊昭夫、武田晃治、野村佳歩、阿部晃、新村洋一、内野昌孝
    • 学会等名
      日本食品補蔵学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] O2耐性菌 Amphibacillus xylanus の“嫌気ストレス”に関する研究[第2報]2020

    • 著者名/発表者名
      大野 由依、木俣 真弥、○齋藤 迅成、松本 滉平、尾崎 和帆、川越 樹、田中 啓介、酒井 陽一、高山 努、中本 忠宏、武田 晃治、吉村 悦郎、阿部 晃、川崎 信治、新村 洋一
    • 学会等名
      2020, 3月 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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