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2017 年度 実施状況報告書

腸内細菌が難消化吸収性糖質から産生する水素ガスの健康影響とその機序に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00876
研究機関十文字学園女子大学

研究代表者

中村 禎子  十文字学園女子大学, 人間生活学部, 准教授 (60382438)

研究分担者 奥 恒行  十文字学園女子大学, 人間生活学部, 客員教授 (50010096)
中山 敏幸  産業医科大学, 医学部, 教授 (30284673)
田辺 賢一  名古屋女子大学, 家政学部, 講師 (60585727)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード腸内細菌 / 腸内細菌由来水素ガス / 疾病発症遅延 / 重症化遅延 / プレバイオティクス / 難消化吸収性糖質
研究実績の概要

生体の酸化は加齢に伴う疾病発症や促進老化の要因であるため、強いラジカル消去能を示す水素分子の応用が期待され、生体外からの水素ガス吸入や溶存溶液摂取を供給手段とする研究が進められている。一方、食物繊維などの難消化吸収性糖質を経口摂取すると、腸内細菌がそれを利用して水素ガスが産生される。申請者らは、この腸内細菌由来水素ガスに着目して研究を進めた結果、老化促進モデルマウスや過剰鉄投与による肝障害モデルラットを用いた実験では、難消化吸収性糖質含有飼料摂取により、疾病の予防、ならびに重症化遅延の作用のあることを明らかにした。本研究では、腸内細菌由来水素ガスが疾病の発症遅延へ及ぼす作用機序および相互関連性を検討し、さらに生体内における水素ガスの動態・消長と各組織における分布ついて詳細に検討する。
まず、平成29年度は、生活習慣病発症モデル動物を用いて、分子量などの物理化学的性質の異なる2種類の難消化吸収性糖質含有飼料で飼育した。飼育中に水素ガス体外排出濃度を測定し、飼育終了後に解剖し、組織病理学的観察、ならびに血液生化学指標の測定、酸化ストレスおよび炎症関連指標について測定した。その結果、いくつかの臓器において、酸化ストレスとの関連性が示唆され、水素ガス体外排出との関連性が示唆された。これらの遺伝子発現ならびにタンパク質発現に関しては、今後測定を継続する予定である。一方で、生活習慣病モデル動物では、生活習慣病に関連する健康指標に対して、腸内細菌由来水素ガスの影響が顕著ではないことが示唆された。今後は、疾患モデルの種類による差異、ならびに飼料に混合する難消化吸収性糖質の種類などについても検討する必要性があるものと考える。

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

おおむね順調に進展した理由は下記のとおりである。①本研究の申請にあたり、十分な予備実験を実施していたこと。②研究分担者、連携研究者の協力が得られたこと。③各担当ごとに専門性が発揮され、検討項目を適切に絞ることができたこと。④研究者間の連絡を密にとり、ディスカッションできたこと、以上が主な要因と考えている。

今後の研究の推進方策

次年度以降についても研究計画を大きく変えないで進める予定である。今回の実験結果から、疾病のモデル動物についてはその種類を選定するかの検討が必要である。
また、2番目の実験である、生体における水素ガスの分布と消長について、具体的に実験を進める予定である。実験実施に当たっては、現在の研究組織の研究者に加え、循環器専門の医師からの助言を得て実施する予定である。

次年度使用額が生じた理由

ほぼ予定のとおり予算を使用した。旅費や機器類をなるべく低価格で購入した結果、8万円程度の差異が生じた。次年度は機器類の購入予定はなく、実験によって調製したサンプルの測定を集中的に実施する。したがって、試薬類や消耗品等の物品費として使用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of 1,5-anhydroglucitol on postprandial blood glucose and insulin levels and hydrogen excretion in rats and healthy humans2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Sadako、Tanabe Kenichi、Yoshinaga Kazuhiro、Shimura Fumio、Oku Tsuneyuki
    • 雑誌名

      British Journal of Nutrition

      巻: 118 ページ: 81~91

    • DOI

      10.1017/S0007114517001866

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 呼気水素ガス測定を指標の1つとした難消化吸収性糖質の生体利用性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      中村禎子,田辺賢一,奥 恒行.
    • 雑誌名

      におい・かおり環境学会誌

      巻: 48 ページ: 418~428

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fructooligosaccharide: metabolism through gut microbiota and prebiotic effect2017

    • 著者名/発表者名
      Oku T, Nakamura S.
    • 雑誌名

      Food & Nitrition Journal

      巻: 128 ページ: 1~10

    • 査読あり
  • [学会発表] 難消化吸収性糖質摂取による腸内細菌由来水素ガスと疾病予防ならびに重症化予防との関連性.2017

    • 著者名/発表者名
      中村禎子,田辺賢一,奥 恒行.
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成29年度大会応用糖質科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 過剰鉄による肝障害モデルラットにおけるフラクトオリゴ糖摂取の症状軽減作用.2017

    • 著者名/発表者名
      中村禎子,田辺賢一,市村真祐子,森田茂樹,大曲勝久,奥 恒行.
    • 学会等名
      平成29年度日本栄養・食糧学会学術集会.
  • [学会発表] ラットを用いた腸内細菌由来水素ガスの体外排出を指標とする難消化性糖質の生体利用性.2017

    • 著者名/発表者名
      中村禎子,田辺賢一,奥 恒行.
    • 学会等名
      平成29年度安定同位体・生体ガス医学応用学会.
  • [学会発表] ラットを用いた難消化性糖質の発酵性評価における動物の種、難消化性糖質の種類などの実験条件の検討.2017

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,中村禎子,奥 恒行.
    • 学会等名
      平成29年度安定同位体・生体ガス医学応用学会
  • [学会発表] Effects of 1,5-Anhydroglucitol-feeding on growth, organ weight, blood biochemical markers and oxidative stress in rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Sadako Nakamura, Kenichi Tanabe, Akemi Miyahara, Chiyoko Izumi, Kazuhiro Yoshinaga, Yuko Yamazaki, Naho Sasaki, Tsuneyuki Oku
    • 学会等名
      International Congress of Nutrition
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects on postprandial blood glucose and insulin levels and hydrogen excretion through the inhibitory effects of 1, 5-anhydroglucitol on disaccharidases in rats and healthy human.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuneyuki Oku, Kenichi Tanabe, Kazuhiro Yoshinaga, Fumio Shimura, Sadako Nakamura
    • 学会等名
      International Congress of Nutrition
  • [学会発表] ラットにおける水溶性食物繊維混合微結晶セルロースの腸内細菌による発酵性と排便促進作用.2017

    • 著者名/発表者名
      山手美沙, 中村禎子, 田辺賢一, 長田早苗, 金高有里, 山崎優子,端田寛子, 倉若美咲樹,中山敏幸,奥 恒行.
    • 学会等名
      平成29年日本食物繊維学会.
  • [学会発表] AOAC 2009.01公定法の改良変法を用いたレジスタントスターチの定量の試み.2017

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,水野里咲,中村禎子,奥 恒行.
    • 学会等名
      平成29年日本食物繊維学会.

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公開日: 2018-12-17  

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