2017 年度実施状況報告書

アルギニンによる骨格筋のCat-2発現制御、NO産生および筋線維型の関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号	17K15362
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
研究代表者	石田藍子国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門家畜代謝栄養研究領域, 主任研究員 (30414684)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	アルギニン / ブタ / CAT-2 / NOS
研究実績の概要	本年度は、アルギニンおよびリジンの増給またはアルギニンの不足による栄養生理学的制御がブタ骨格筋のCationic amino acid transporter-2(Cat-2)発現量、一酸化窒素（NO）量、および一酸化窒素合成酵素（NOS：nitric oxide synthase）発現量、および筋線維型に及ぼす影響を明らかにする事を目的とし、以下の飼養試験を実施した。 28日齢で離乳した35日齢のブタ（ランドレース×大ヨークシャー×デュロック交雑種、去勢オス、体重約11kg）を供試し、自由摂取、自由飲水で2週間飼養した（終了時体重約20kg）。処理区は、対照飼料（Arg 0.63%, Lys 1.40%）、アルギニン不足飼料（Arg 0.44%, Lys 1.40%）、リジン不足飼料（Arg 0.63%, Lys 0.80%）、高アルギニン飼料（Arg 1.10%, Lys 1.40%）を給与する4区を設けた。いずれの飼料も粗タンパク質（19.2％）やエネルギー（DE:3.5Mcal/kg）については、日本飼養標準（2013）およびNRC（2012）が規定する要求量を満たすように設計した。本年度は同腹子から4頭を供試した実験4反復を実施した。飼養試験終了時に、ホルモン濃度の測定用の血液を採取するとともにｍRNA発現量測定用に胸最長筋、菱形筋および大腿二頭筋の3部位の骨格筋を採取した。
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ブタを供試した飼養試験は計画していたとおりに4反復進んでおり、残る2反復についても実験準備を進めている。また、次年度以降の培養細胞実験についての条件検討を進めている。
今後の研究の推進方策	上記の動物の飼養試験の反復を6まで繰り返す。動物実験でおこなった処置を、培養細胞を用いて培地のアミノ酸濃度を変えることで再現する。また、IGF-Iやグルココルチコイドを添加する実験、NO合成を阻害する実験、PGC-1α発現を促進する実験、さらに、培地のアミノ酸濃度を変化させる実験をおこなう。これらの条件がCat-2発現量やNO産生、筋線維型に及ぼす影響およびその機構について明らかにする。
次年度使用額が生じた理由	飼養実験に用いた飼料原料のホエーパウダーは、生乳由来の原料の高騰により高めに算出していたが、本年度は当初の見積もりよりも安価に入手できたため、残額がでた。しかしんがら、ホエーパウダーの高騰は現在も引き続いているため、差額は次年度以降の飼養実験で飼養するホエーパウダーが高騰した場合に使う可能性がある。