2019 Fiscal Year Research-status Report

大腸における海産物由来硫酸化多糖類からの活性硫黄分子種の産生評価

Research Project

Project/Area Number	18K05530
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	時田佳治群馬大学, 大学院保健学研究科, 助教 (70588003)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	海産物由来硫酸化多糖 / フコイダン / 活性硫黄分子種
Outline of Annual Research Achievements	本年は海産物由来硫酸化多糖として褐藻類に含まれるフコイダンから消化管で活性硫黄分子種として硫化水素が産生されるかを動物実験により確認した。まずは、抗オキナワモズクフコイダン抗体を用いたフコイダン経口摂取マウスの糞便ならびに尿中のフコイダンの定量法ならびに糞便および尿中フコイダンの分子量測定法を確立し、良好な回収率を得た。これに前年度に確立したマウス糞便中硫化水素測定法を組み合わせて、3%フコイダン含有飼料、3%モズク含有飼料を4週間ならびに16週間摂取したマウスへのフコイダン負荷試験を行い、その便中ならびに尿中のフコイダンの動態解析ならびに硫化水素の濃度を測定した。その結果、糞便中では4週間でも16週間でも糞便中には経口摂取したフコイダンよりも低分子化したフコイダンは検出されなかった。一方で、尿中フコイダンには経口摂取したフコイダンよりも低分子化されたフコイダンが検出され、フコイダンの消化管での分解・吸収が示唆された。しかし、この低分子フコイダンの量はフコイダン含有飼料やモズク含有飼料以外にコントロール群にも検出され有意な差は見られなかった。海藻を習慣的に摂取する日本人はノリの中に含まれるポルフィランの分解活性をもつことが知られているが、この結果はフコイダンやモズクの長期摂取が分解に影響を与えることはないことを示唆している。また、コンドロイチン硫酸は4週間の継続投与により糞便中の硫化水素が有意に上昇することが知られているが、フコイダンの4週間の投与では糞便中の硫化水素の上昇は見られなかった。一方で、16週の経口摂取ではフコイダンの長期摂取群では硫化水素が低下する傾向がみられた。これは、フコイダンが脱硫酸化によって硫化水素を産生するのではなく、別の要因により硫化水素産生に影響を与えていることを示唆している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年は海産物由来硫酸化多糖のひとつであるフコイダンに焦点を当てて、消化管でのフコイダンによる硫化水素産生の有無を検証するため、フコイダンの体内動態解析並び硫化水素産生の評価を行い、また、フコイダンまたはモズクを含有する飼料をマウスに長期投与したときの硫化水素産生の変化を評価した。そのために、まずはマウスの糞便ならびに尿中のフコイダンの定量法ならびに分子量測定法の確立を目指した。その結果、フコイダンのELISAを用いた便中ならびに尿中のフコイダンを高い回収率で定量する方法が確立でき、またサイズ排除クロマトグラフィーを用いたフコイダン特異的な糞便ならびに尿中のフコイダン分子量測定法を確立した。これを用いて、フコイダンならびにモズクの長期摂取マウスでのフコイダンの体内動態変化ならびに硫化水素産生を検証したが、当初の仮説とは異なりフコイダンの分解に変化はなく、硫化水素はフコイダン負荷後の方が低下することが確認された。
Strategy for Future Research Activity	これまで海産物由来硫酸化多糖のひとつであるフコイダンに焦点を当てて進めてきたが、フコイダン以外の他の海産物由来硫酸化多糖としてコンドロイチン硫酸やポルフィランについて検証する。また、海産物由来硫酸化多糖から産生される硫化水素が消化管内で様々な生理活性を持つとされているが、これらの生理活性の責任分子として硫化水素以外の活性硫黄分子種がないかを検証する。また、フコイダンでみられた長期摂取後の硫化水素の低下の機序を明らかにするために、長期摂取後の消化管内の腸内フローラの変化を確認する。また、硫化水素の及ぼす
Causes of Carryover	腸内フローラのメタゲノム解析を次年度に回したため。