2020 Fiscal Year Annual Research Report
Foods developed by nanocellulose technologies and suppressive effects of their diets and exercise on obesity
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20H01618
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
長野 隆男 石川県立大学, 生物資源環境学部, 教授 (20304660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中井 雄治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (10321788)
矢野 博己 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (20248272)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 微粒子化 / 運動 / 腸内細菌叢 / 肥満 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、おからと小麦ふすまの微粒子化、ナノセルロース（NC）の肥満抑制と腸内細菌叢に与える効果、NC摂取と運動が肥満抑制と腸内細菌叢に与える効果について明らかにすることができた。
１）ナノファイバー化技術として湿式グラインダーを用いて、おからと小麦ふすまの微粒子化を行った。微粒子化を行うことにより、分散性の向上と粘度の増加が示された。
２）NCの肥満抑制と腸内細菌叢に与える効果について高脂肪食肥満動物実験系を用いて検討した。実験7週間後のマウスの体重を測定した結果、NC未摂取対照群と比較してNC0.１%摂取群では有意な体重増加の抑制は認められないが、NC0.2%摂取群では有意な体重増加の抑制が観察された。腸内細菌叢解析結果、高脂肪食により腸内細菌叢の組成は変化すること、その変化はNC0.1%摂取群では抑制されないが、NC0.2%摂取群では抑制されることが示された。
３）NC摂取と運動が肥満抑制と腸内細菌叢に与える効果について高脂肪食肥満動物実験系を用いて検討を行った。NC摂取により、マウスの自発運動量は増加した。高脂肪食摂取によるマウスの体重増加、脂肪の蓄積は、NC摂取または運動で抑制された。さらに、耐糖能は運動により改善され、NC摂取と運動による相互作用が観察された。腸内細菌叢解析の結果、腸内細菌叢の組成はNC摂取によって変化しないが、運動により変化することが示された。以上の結果から、NC摂取は自発運動を促進し、高脂肪食による腸内細菌叢の改善と肥満を抑制することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、ナノファイバー化技術を用いておからと小麦ふすまの微粒子化を行いうこと、肥満モデル動物実験系を用いてナノセルロースと運動による肥満抑制効果を検証することを目的に研究を行った。
その結果、１）ナノファイバー化技術を用いておからと小麦ふすまを微粒子化すると、分散性の改善と粘度を高くなることを示すことができた。２）高脂肪食肥満モデル動物実験系を用いて、ナノセルロースの肥満抑制効果と腸内細菌叢の改善作用を示すことができた。３）ナノセルロースと運動との併用効果についても、成果を得ることができた。しかしながら、コロナ感染症のために動物実験とトランスクリプトーム解析を予定通り実施できなかった。以上のことから、やや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）おからには、20％のタンパク質が含まれていることから動物実験を行う上で問題になる。そこで、アルカリ処理によりおからの低タンパク質化と微粒子化について検討している。
２）微粒子化おからによる肥満抑制効果とそのメカニズムについて高脂肪食肥満モデル動物実験を用いた研究を行う。
３）微粒子化おからと運動の併用効果について高脂肪食肥満モデル動物実験を用いた検討を行う。
４）高脂肪食肥満モデル動物実験では、体重の増加と脂肪蓄積、耐糖能について調べることにより肥満抑制効果を明らかにする。メカニズムの解明方法として、腸内細菌叢解析、短鎖脂肪酸測定、メタボローム解析、トランスクリプトーム解析を行う。腸内細菌叢の解析では、結腸便を試料として１６SリソソームRNAの遺伝子分析により行う。短鎖脂肪酸測定では、盲腸内容物を試料としてガスクロマトグラフィー質量分析計を用いて測定する。メタボローム解析では、血漿を試料として解析を行う。トランスクリプトーム解析では、肝臓を試料としてDNAマイクロアレイを用いて測定を行う。
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