| 研究課題/領域番号 |
25350120
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
玖村 朗人 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00241365)
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| 研究分担者 |
石塚 敏 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00271627)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 紅麹菌 / 機能性代謝産物 / 脂質代謝 |
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| 研究実績の概要 |
紅麹菌は、動脈硬化のリスク低減を目的とした機能性食品素材の開発に有効な二次代謝産物を産生する食用微生物である。しかし一方で肝腎障害に関わるシトリニンを産生する場合があり、食品への紅麹菌の応用に際しては適切な菌株選択と厳密な培養制御が必要である。そこで申請者は広汎な条件設定にも対応可能な上に調製が容易、かつ得られる培養産物をready to eatで利用可能な固体培地基剤を用いて、菌種、菌株や培養条件を精査し、得られる紅麹菌培養物を実験動物に給餌して機能性を評価するプログラムを立案した。
今年度の目的は1）昨年度選抜した紅麹菌を用いた試料調製、2）当該飼料を高脂肪・高ショ糖食飼育ラットに給餌した場合における影響の調査であった。その結果、
1）ゴーダタイプチーズの製法に倣い、脱脂乳を原料として低脂肪チーズを調製した。この時、紅麹菌培養産物無添加群を対照とし、紅麹菌培養産物添加群（固形ホエー培地pH 4.0でMonascus ruber NBRC32318株を10日間培養して得られた培養産物をチーズ中に5％添加して熟成させたもの）を試験食として設定した。何れも11.5℃で3ヶ月間熟成させたものを飼料用のチーズとして用いた。
2）これまでに、一次胆汁酸の一つであるコール酸(CA)を飼料に微量添加することで肥満型脂肪肝を発症することを見出しており、新規脂肪肝発症モデルとして有用であるという知見を得ている。そこで、このCA誘導性脂肪肝に及ぼす試作チーズの生理作用について脂質代謝の面から検証した。その結果、タンパク源としてカゼインを摂取させた場合に比べ、チーズを投与した群において幾つかの代謝パラメーターに差異が見出された。しかしながら紅麹菌培養産物添加群と対照チーズの間に明確な差異は観察されなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
平成27年度においては、既に選定した紅麹菌株（Monascus ruber NBRC32318）を用い、飼料を調製、動物投与実験と解析を行ってきたが、更なる候補菌株を得るべくスクリーニングを継続していたところ、Monascus pilosus NBRC4520株も調査対象となり得る菌株であることが明らかとなった。具体的には、NBRC32318株は培養温度を一定に保ち（25℃）、pH 4.0に調整した固形培地上で、10日間培養することで、シトリニン非産生、モナコリン高産生でかつ赤色を呈する培養産物を得ることが出来たが、NBRC4520株の場合は25℃では赤色色素を産生しないものの、培養を30℃で行うことによって赤色を呈するようになる。その後、培養温度を25℃に下げることで、赤色を維持しつつ、モナコリン産生性が向上することが明らかとなった。現在は培養日数を10日とし、30℃と25℃で培養する期間と順序を変えながら最も効果的な条件を検討している。また同時に培養pHも重要なファクターであるため、それも考慮しながらNBRC4520株に最も好適な培養条件を検討している。この結果を受けて、実験動物の脂質代謝に関わる生理作用についてNBRC32318株とNBRC4520を用いた場合で比較する予定である。糸状菌は発育が遅く、飼料（菌を使用した発酵乳製品）の調製にも長い時間を要するため、予定していた動物実験を延期せざるを得なくなり、本区分の判断に至った。
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| 今後の研究の推進方策 |
Stenmanらの報告（World J. Gastroenterol., 2012）を参考に調製した高脂肪食摂取モデル、もしくは胆汁酸添加による非肥満型脂肪肝モデルを用いて、試験食には紅麹菌培養物（NBRC32318株およびNBRC4520株）を含む脱脂熟成チーズを基本飼料と混合したものを用い、これらをWKAHラットに数週間給餌し、定期的に採血、採糞しながらコレステロール及び胆汁酸を市販のキット及びLC-MSによって測定する。飼育期間終了後に屠体から肝臓、胃、小腸、大腸、リンパ節の各部位を回収し重量を測定する。さらに、上記の生化学的パラメーターで著名な差異が見られた場合には、凍結切片を作成して当該組織での炎症有無や構造等に及ぼす影響を組織化学的に観察・評価する。以上を通じて実験動物の脂質代謝に及ぼす紅麹菌培養物の影響を確認する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究プログラムの中で最も費用を要する実験動物の購入、飼育・維持、試料解析に係る試薬等が次年度に先延ばしにされたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験動物の購入や試料解析に係る試薬（分子生物学実験キット、ELISAキット）、器具（HPLCカラムの更新等）、成果発表（学会、投稿論文）等の出費が予想される。
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