| 研究課題/領域番号 |
21K05461
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38050:食品科学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
伊藤・山谷 紘子 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (80648684)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | イオウ代謝 / 伝統野菜 / アブラナ科植物 / 機能性成分 / 酵素 / 硫黄代謝 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの健康増進に寄与する機能性成分の多くが「硫黄」を含む有機化合物である。このことから、我々は植物の硫黄吸収量を高め、機能性硫黄化合物の含有量を増大させることができれば、摂食目的にかなう機能性野菜を育成できると考えた。本研究では、独自の硫黄吸収機構や硫黄代謝系を持ち、機能性成分を含有すると考えられるアブラナ科伝統野菜を対象とし、硫黄吸収と体内硫黄代謝系がどのように制御されているかの解明を目指す。すなわち、硫黄の吸収能力の高い伝統野菜を選抜し、有機硫黄代謝に関与する鍵酵素の活性と、酵素遺伝子の発現の変化を調べることで、植物の硫黄吸収と代謝制御に関する基礎的な知見を得ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
機能性酸化型含硫化合物の含有量を高めた野菜の育成のためには、イオウ（S）の代謝制御に関する知見を得ることが必要となる。そこで、根域S濃度を上昇させた時のアブラナ科伝統野菜の有機態S代謝を司る鍵酵素の活性を調べ、S吸収能にて分類して解析を行った。S吸収能が低い品種では、無機態Sとともに有機態Sの含有量も増加しており、有機S代謝へ導く酵素ATPSと酸化型含硫化合物合成経路へと導く酵素APKの間で相関が認められた。つまり、S吸収能が低い品種群では吸収した余剰Sを、無機態Sとして液胞等に蓄えるとともに、有機態S、特に酸化型含硫化合物合成に分配する機構が働いている可能性が高いことが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機能性を持つ有機態イオウ（S）化合物の含有量を高めることができれば、摂食目的に適う機能性成分高含有野菜を育成することが可能となる。本課題では、アブラナ科植物はS吸収能により余剰Sの分配傾向が異なり、品種レベルで独自のS吸収・S代謝制御機構を有していることを明らかにした。さらに根域S濃度上昇に応答して有機態S化合物合成経路の鍵酵素が活性化され、有機態Sの割合が増加する品種の選抜に成功した。今後、選抜した品種における、S含有量の増加またはS機能性成分生合成経路が促進される時に増加する物質あるいは現象を解析することで、機能性成分高含有野菜の選抜マーカーとしての利用に繋げることができると考えられる。
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