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苦味・渋味とその受容器の相互作用による恒常性維持機能の証明-感覚栄養学への挑戦-

研究課題

研究課題/領域番号 23K26859
補助金の研究課題番号 23H02166 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

越阪部 奈緒美  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30554852)

研究分担者 藤井 靖之  芝浦工業大学, SIT総合研究所, 研究員 (00969115)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード苦味 / 渋味 / ポリフェノール / 恒常性 / 脳 / 脳機能 / 神経伝達物質 / 自律神経 / 覚醒
研究開始時の研究の概要

ポリフェノールは、恒常性維持機能を有し心血管系疾患リスクの低減が確認された機能成分であるが、消化管からはほとんど吸収されないため、その恒常性維持メカニズムを医薬品的アプローチで解明することはできない。そこで本研究では、ポリフェノールの官能特性である苦味・渋味と消化管に存在するその受容体との相互作用が、恒常性維持機能の発現を促すのではないかと着想し、渋味ポリフェノールとTransient Receptor Potentialの相互作用メカニズムの解明及び苦味ポリフェノールと苦味受容体(Taste Receptor 2)の相互作用によるGLP-1を介した糖代謝制御を検証する。

研究実績の概要

18種類のポリフェノールを対象として、液胞条件(pH5.0)と消化管条件(pH7.0)におけるRedox特性をスーパーオキシドO2-と特異的に反応するmethyl-6-p-methoxyphenylethynyl-imidazopyrazinone (MPEC)を用いて評価を行った。その結果、pH5.0ではすべてのポリフェノールが抗酸化活性を示したが、pH7.0では①低濃度でprooxidant活性・高濃度でantioxidant活性、②いずれの条件でもantioxidant活性を示す化合物群に分類された。①に分類される化合物としてはflavanolやrosmarinic acidなど渋味を呈する成分が、quercetinなどほとんど味がない化合物が②に分類された。in vivo実験においては①に分類される化合物に交感神経活動亢進能を確認しており、ポリフェノールの有益な生理活性はそのRedox活性に強く依存することが示唆された。特にフラバノールは強い作用を示すが、強力な抗酸化剤であるN-acetylcysteine(NAC)を四量体と同時に経口投与した場合、その効果は減弱した。これらのことから、フラバノールの活性酸素が作用発現に寄与することが分かった。加えてTRPV1チャネル阻害剤であるcapsazepinまたはTRPA1阻害剤であるHC030031とA2を併用投与した場合、作用がキャンセルされた。以上のことから、消化管環境下ではフラバノールはprooxidant作用を示し、活性酸素を産生し、TRPチャネルの消化管知覚神経細胞質側のROS認識ドメインに結合し、感覚神経に活動電位が生ずる。その刺激は介在神経を通じて、青斑核-ノルアドレナリン神経網の活性化により、注意・覚醒・短期記憶が向上し、交感神経活動を亢進することで、末梢循環や代謝に有益な作用を示すことが推測された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度は上述した成果をまとめ、4報の原著ならびに”渋味の活性酸素仮説”について総論として5報が英文誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

渋味の活性酸素仮説(消化管環境下(pH7.0)ではフラバノールはprooxidant作用を示し、活性酸素を産生し、TRPチャネルの消化管知覚神経細胞質側のROS認識ドメイン(Cys残基)に結合し、構造変化を引き起こしポアを広げ、Ca2+の流入が起こり、感覚神経に活動電位が生ずる。その刺激は介在神経を通じて、延髄孤束核・青斑核に伝わり、青斑核-ノルアドレナリン神経網の活性化により、注意・覚醒・短期記憶が向上し、交感神経活動を亢進することで、末梢循環や代謝に有益な作用を示す)を証明するため、現在KOマウスあるいは電気化学的に安定なフラバノール誘導体を用いて確認実験を進めている。またポリフェノールの苦味についても、苦味受容体T2Rとの相互作用をIn silicoモデリングシミュレーション法を用いて解析を進めており、来年度はSKN-/-マウスを用いて消化管ホルモンを介した耐糖能の恒常や食欲抑制作用について検証を行う予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] REDOXOMICS IN AGEING AND NEURODEGENERATIVE DISORDERS: FROM BENCH TO CLINICS2024

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vittorio、Jacob Ursula M.、Fritsch Tilman、Osakabe Noemi
    • 雑誌名

      Translational Medicine @ UniSa

      巻: 25 号: 2 ページ: 234-234

    • DOI

      10.37825/2239-9747.1045

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensory Nutrition and Bitterness and Astringency of Polyphenols2024

    • 著者名/発表者名
      Osakabe Naomi、Shimizu Takafumi、Fujii Yasuyuki、Fushimi Taiki、Calabrese Vittorio
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 14 号: 2 ページ: 234-234

    • DOI

      10.3390/biom14020234

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring Novel Vitamin K Derivatives with Anti-SARS-CoV-2 Activity2023

    • 著者名/発表者名
      Homma Taiki、Okamoto Mika、Koharazawa Ryohto、Hayakawa Mayu、Fushimi Taiki、Tode Chisato、Hirota Yoshihisa、Osakabe Naomi、Baba Masanori、Suhara Yoshitomo
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 号: 45 ページ: 42248-42263

    • DOI

      10.1021/acsomega.3c04175

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polyphenols in Inner Ear Neurobiology, Health and Disease: From Bench to Clinics2023

    • 著者名/発表者名
      Osakabe Naomi、Modafferi Sergio、Ontario Maria Laura、Rampulla Francesco、Zimbone Vincenzo、Migliore Maria Rita、Fritsch Tilman、Abdelhameed Ali S.、Maiolino Luigi、Lupo Gabriella、Anfuso Carmelina Daniela、Genovese Elisabetta、Monzani Daniele、Wenzel Uwe、Calabrese Edward J.、Vabulas R. Martin、Calabrese Vittorio
    • 雑誌名

      Medicina

      巻: 59 号: 11 ページ: 2045-2045

    • DOI

      10.3390/medicina59112045

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Procyanidins and sensory nutrition; do procyanidins modulate homeostasis via astringent taste receptors?2023

    • 著者名/発表者名
      Osakabe Naomi、Fushimi Taiki、Fujii Yasuyuki、Calabrese Vittorio
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 88 号: 4 ページ: 361-367

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad154

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hormesis defines the limits of lifespan2023

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Edward J.、Osakabe Naomi、Di Paola Rosanna、Siracusa Rosalba、Fusco Roberta、D’Amico Ramona、Impellizzeri Daniela、Cuzzocrea Salvatore、Fritsch Tilman、Abdelhameed Ali S.、Wenzel Uwe、Franceschi Claudio、Calabrese Vittorio
    • 雑誌名

      Ageing Research Reviews

      巻: 91 ページ: 102074-102074

    • DOI

      10.1016/j.arr.2023.102074

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cinnamtannin A2, (−)-epicatechin tetramer, attenuates skeletal muscle wasting in disuse atrophy model mice induced by hindlimb suspension2023

    • 著者名/発表者名
      Muta Orie、Oyama Shiori、Odaka Minayu、Shimizu Kenta、Katsuragawa Sae、Suzuki Kenta、Fushimi Taiki、Fujii Yasuyuki、Akagi Ryota、Osakabe Naomi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 73 号: 2 ページ: 124-130

    • DOI

      10.3164/jcbn.23-12

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of transient receptor potential channels is involved in reactive oxygen species (ROS)-dependent regulation of blood flow by (-)-epicatechin tetramer cinnamtannin A22023

    • 著者名/発表者名
      Fushimi Taiki、Hirahata Chie、Hiroki Kento、Fujii Yasuyuki、Calabrese Vittorio、Suhara Yoshitomo、Osakabe Naomi
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 214 ページ: 115682-115682

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2023.115682

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Difference in endocrine and behavior between short-term single- and paired-housing mice in metabolic cage2023

    • 著者名/発表者名
      Muta Orie、Odaka Minayu、Fujii Yasuyuki、Fushimi Taiki、Sato Hiroki、Osakabe Naomi
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 806 ページ: 137246-137246

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137246

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hormetic Response to B-type Procyanidin2023

    • 著者名/発表者名
      Naomi Osakabe
    • 学会等名
      Polyphenols Applications 2023 Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IMPACT OF SHORT-TERM ORAL DOSE OF CINNAMTANNIN A2, AN (-)-EPICATECHIN TETRAMER, ON SPATIAL MEMORY AND ADULT HIPPOCAMPAL NEUROGENESIS IN MOUSE2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki FUJII, Yamato YUKI, Kazuki SAKATA, Kurumi ONISHI, Toshiya MATSUSHITA, Taiki FUSHIMI, Naomi OSAKABE
    • 学会等名
      Polyphenols Applications 2023 Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ACTIVATION OF TRP CHANNELS IS INVOLVED IN ROS-DEPENDENT REGULATION OF BLOOD FLOW BY (-)-EPICATECHIN TETRAMER CINNAMTANNIN A22023

    • 著者名/発表者名
      FUSHIMI Taiki, HIRAHATA Chie, HIROKI Kento, FUJII Yasuyuki, CALABRESE Vittorio, SUHARA Yoshitomo, OSAKABE Naomi
    • 学会等名
      Polyphenols Applications 2023 Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリフェノールと感覚栄養学2023

    • 著者名/発表者名
      越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑茶カテキンの計算科学的手法を用いたRedox特性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      伏見太希、平畠千会、廣木健登、新村大地、小林育朗、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ポリフェノール類のRedox特性の検証(5)2023

    • 著者名/発表者名
      平畠千会、伏見太希, 藤井靖之, 越阪部奈緒美、ポリフェノール類のRedox特性の検証
    • 学会等名
      第76回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Flavan 3-olsの渋味刺激は青斑核-ノルアドレナリン作動性神経網を介して中枢神経系を活性化させる2023

    • 著者名/発表者名
      藤井靖之、篠田佳亮, 伏見太希, 平修, 越阪部奈緒美
    • 学会等名
      日本ポリフェノール学会 第16回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Cyanidin-3-O-glucoside 単回投与の循環動態への影響とその作用メカニズムの検証2023

    • 著者名/発表者名
      . 伏見太希、平畠千会、廣木健登、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      日本ポリフェノール学会 第16回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 計算化学を用いた21. 苦味受容体とポリフェノールの相互作用の検証2023

    • 著者名/発表者名
      清水崇史、伏見太希、藤井靖之、須原義智 、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      日本ポリフェノール学会 第16回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 計算化学を用いた苦味受容体とポリフェノールの相互作用の検証【1】2023

    • 著者名/発表者名
      清水崇史、伏見太希、藤井靖之、須原義智 、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳波・筋電を指標としたflavan 3-ols単回摂取による睡眠覚醒サイクルへの影響2023

    • 著者名/発表者名
      坂田和生、藤井靖之, 越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Flavan 3-ols の脂肪細胞褐変化作用の解明2023

    • 著者名/発表者名
      桂川紗英、清水健太、中村仁美、吉田大和、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ポリフェノール類のRedox特性の検証(7)2023

    • 著者名/発表者名
      平畠千会、廣木健登, 伏見太希, 藤井靖之, 越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 計算化学を用いた苦味受容体とポリフェノールの相互作用の検証2023

    • 著者名/発表者名
      清水崇史、伏見太希、藤井靖之、須原義智 、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Flavan 3-olsによる単回渋味刺激は認知機能を向上させる2023

    • 著者名/発表者名
      藤井靖之、大和 悠希、篠田 圭介 、松下 敏也 、平 修 、伏見 太希 、越阪部 奈緒美
    • 学会等名
      第28回日本フードファクター学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 量子化学計算を用いたフラボノイドのレドックス特性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      伏見太希、平畠千会、廣木健登、新村大地、小林育朗、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第36回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ポリフェノール類のRedox特性の検証(8)2023

    • 著者名/発表者名
      平畠千会、廣木健登, 伏見太希, 藤井靖之, 越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第36回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 活性酸素種(ROS)によるポリフェノールの骨格筋細動脈血流に対する影響2023

    • 著者名/発表者名
      廣木健登、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第36回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カテキンオリゴマー単回摂取による認知機能への影響2023

    • 著者名/発表者名
      大和悠希,  藤井靖之, 松下敏也, 越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第19回日本カテキン学会 年次学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋分化細胞の自動定量法の開発及びカテキン四量体cinnamtannin A2による骨格筋への作用の検証2023

    • 著者名/発表者名
      清水健太、桂川 紗英、吉田 大和、中村 仁美、藤井 靖之、越阪部 奈緒美
    • 学会等名
      骨格筋分化細胞の自動定量法の開発及びカテキン四量体cinnamtannin A2による骨格筋への作用の検証
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ポリフェノールの味質評価2023

    • 著者名/発表者名
      大西くるみ、越阪部奈緒美
    • 学会等名
      第19回日本カテキン学会 年次学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] ポリフェノールの科学 : 基礎化学から健康機能まで2023

    • 著者名/発表者名
      下位 香代子、寺尾 純二、越阪部 奈緒美、榊原 啓之、中村 宜督、室田 佳恵子
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254103038
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Osalab

    • URL

      https://osaken007.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 現役教授と考える忖度なしの「食と健康」

    • URL

      https://note.com/naoosa007

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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