本書は、2013年に発刊された「食品機能性成分の吸収・代謝機構」と2018年に発刊の「食品機能性成分の吸収・代謝・作用機序」のさらなる発展版であり、その後のこの領域の研究進展が著しいことによる。近年の精密分析機器による解析精度の向上は、これまで不十分であった分析を可能にし、新知見が見出されてきている。ただ、分析機器の保守管理には多大な研究資金を要することが多く、分析化学を進める上での大きな課題でもある。そのためか、最近では分析化学の研究室がいくつかの大学から消えつつある。一方、食品成分の分析に簡便で安価な臨床検査用キットを使用した報告がなされつつあるが、食品サンプルと臨床試料とではサンプルマトリックスが大きく異なるため正確な分析はできないことに留意すべきである。摂取したある食品成分が肝臓で代謝を受け糞中排泄されるため循環血流に乗らないのに、その成分が抹消組織にまで運ばれて機能性を発揮するがごとくのマスコミ報道を目にすると、食品成分の基本的な吸収・代謝の理解の重要性を感じる。長寿のための健康寿命の伸延には、日々摂取する食品の働きが根本的に重要であり、不健康になって摂る医薬品とは異なる。そのためにも食品成分の吸収・代謝・作用機序を十分に理解する必要があり、産業界における新食品の加工開発にあっては基本的にこの視点が要求される。
本書を取りまとめるにあたり、大変ご多忙の中を熱心にご執筆いただいた先生方には心から御礼を申し上げる。本書を一読することにより、食品成分の吸収、代謝、作用機序の最先端が理解でき、機能性食品に関心のある研究者、栄養士、医師の方々のお役に立ち得ると信ずる。
目次
【第1編:食品機能性成分の探索と評価技術】
第1章 生活習慣病予防に資する食品素材からの(機能性)関与成分の探索
1 はじめに
2 糖尿病をとりまく状況
3 糖尿病の予防に資する食品素材:サラシア
3.1 サラシアとは
3.2 サラシアの抗糖尿病効果
3.3 サラシアのα-グルコシダーゼ阻害活性成分
3.4 サラシア含有食品の(機能性)関与成分 SalacinolとNeokotalanol
3.5 サラシアエキスの2型糖尿病モデルマウスに対する効果
3.6 サラシア含有スルホニウム化合物の吸収・代謝
3.7 サラシアエキス配合商品のヒト試験による食後血糖上昇抑制効果
3.8 サラシアエキスの安全性評価
4 おわりに
第2章 皮膚機能を高める食品素材の研究とその実用化
1 はじめに
2 皮膚機能を高める食品成分
2.1 コラーゲンペプチド
2.2 スフィンゴミエリン
2.3 乳酸菌
3 3つの食品素材の併用効果
3.1 紫外線刺激から肌を保護するのを助ける機能
3.2 肌の潤いを保ち,肌の乾燥を緩和する機能
4 おわりに
第3章 時間栄養学の創生と食品機能性成分の探索
1 時間栄養学の創生
1.1 体内時計と時間栄養学
1.2 アライメントとミスアライメント
2 食品機能成分の探索
2.1 体内時計に影響を与える食品成分
2.2 食品成分の効果に対する体内時計による調節
第4章 機能性表示食品における機能性関与成分の分析法開発の進展
1 はじめに
2 高機能分析装置を使用した機能性関与成分分析法の開発
2.1 質量分析装を使用した機能性関与成分分析
2.2 機能性表示食品の安全性に寄与する分析法開発
2.3 新たな機能性関与分析法と原料管理法の開発
3 測定物質の信頼性向上に寄与する分析法開発
3.1 核磁気共鳴分光法を使用した機能性関与成分分析
3.2 相対モル感度を利用したクロマトグラフィーによる定量法
3.3 1H反復フルスピン解析法による化合物管理の変革
4 おわりに
【第2編:機能性成分の吸収・代謝・作用機序】
〈アミノ酸〉
第5章 ショウジョウバエを用いた食理学:非必須アミノ酸チロシンの感知による栄養適応
1 はじめに
2 栄養・代謝研究におけるショウジョウバエの有用性
3 シグナル分子としてのアミノ酸感知機構研究の進展
4 タンパク質欠乏に対する適応応答
4.1 タンパク質欠乏感知におけるチロシンの特異的な役割の発見
4.2 チロシン感知によるmTORC1シグナルの新規制御メカニズムとその意義
4.3 チロシン応答ホルモンによる摂食行動の調節
5 チロシン分解による高タンパク質ストレスへの適応
5.1 高タンパク質食摂取時における表皮特異的なチロシン分解機構の同定
5.2 上皮におけるチロシン分解が高タンパク質食ストレスへの適応に必須である
5.3 Hpd発現を制御する分子メカニズム
6 非必須アミノ酸チロシンの制限が寿命を延長させる
6.1 非必須アミノ酸の網羅的解析によるチロシン摂取制限と寿命延長効果の特定
6.2 チロシン制限による栄養シグナルの変動
6.3 個体の状況に依存するチロシン制限効果の多様性とその解釈
7 栄養維持性アミノ酸による個体の生理制御
8 おわりに
第6章 食物由来水溶性アミノ酸エルゴチオネインによる認知機能改善効果
1 エルゴチオネインとは
2 ERGOの吸収,分布,代謝,排泄とその予測
2.1 食事に含まれるERGO
2.2 ERGOの吸収と分布
2.3 ERGOの代謝
2.4 ERGOの排泄
2.5 PBPKモデルによるERGOの体内動態の定量的記述
3 脳実質細胞におけるOCTN1の発現とERGOの作用
3.1 神経細胞
3.2 神経幹細胞
3.3 ミクログリア
3.4 アストロサイト,オリゴデンドロサイト
4 認知機能とERGO
4.1 健常マウスの脳機能に及ぼすERGOの作用
4.2 認知機能低下モデル動物におけるERGOの作用
4.3 ヒト認知機能とERGOの相関
4.4 臨床研究におけるERGO摂取の作用
5 ERGOが直接相互作用する標的分子
6 まとめ
〈ペプチド・タンパク質〉
第7章 経口投与で有効な脳神経調節ペプチド
1 はじめに
2 食品由来の生理活性ペプチドの発見
3 ペプチド体内動態と中枢作用―コラーゲンペプチドの例―
4 構造-活性相関に基づく新規ペプチド探索―牛乳ペプチドの例―
5 経口投与で強力な生理活性を示す中分子ペプチドの腸脳連関―大豆ペ
プチドの例―
6 その他の食品由来の脳神経調節ペプチド
6.1 乳清ペプチド
6.2 小麦ペプチド
6.3 卵白ペプチド
6.4 緑葉ペプチド
6.5 米ペプチド
7 今後の展望
第8章 ヒト血液への食品由来ペプチドの吸収
1 はじめに
2 ペプチド
3 動物試験によるペプチド吸収性試験
4 ジペプチド,トリペプチド摂取後のヒト血中移行
5 オリゴペプチド摂取後のジペプチド・トリペプチドの血中移行
6 修飾ペプチドやその他のペプチドのヒト血液中への移行
7 おわりに
第9章 大豆β-コングリシニンの脂質代謝改善効果
1 はじめに
2 大豆タンパク質の構造
3 大豆タンパク質とメタボリックシンドローム
4 大豆タンパク質の高コレステロール低下効果
5 β-コングリシニンの高中性脂肪低下効果
6 β-コングリシニンの内臓脂肪低下効果
7 β-コングリシニンへのさらなる期待
8 最後に
第10章 ラクトフェリンの多機能性
1 ラクトフェリンについて
2 多機能性を生物学的に見る
2.1 ラクトフェリンの生理機能
2.2 ラクトフェリンの多機能性
2.3 ラクトフェリンの多機能性モデル
2.4 多機能性を獲得した理由
3 多機能性を産業面から見る
3.1 ラクトフェリンの産業的利用
3.2 機能性表示食品届出状況と機能の多様性
4 おわりに
〈糖質・食物繊維〉
第11章 希少糖アルロース(プシコース)の生理機能と食品への利用
1 希少糖とは
2 アルロース
3 アルロースの生理機能
3.1 食後血糖上昇抑制作用
3.2 脂肪燃焼促進作用
3.3 運動機能への効果
4 アルロースの食品への利用
5 おわりに
第12章 難消化性オリゴ糖の生体利用性ならびに生体調節機能
1 はじめに
2 難消化性糖質の代謝経路と代謝産物
3 プレバイオティクス効果とその他の生体調節機能
4 難消化性オリゴ糖の葉酸欠乏改善に関する研究
4.1 葉酸の重要性と現代における課題
4.2 腸内細菌による葉酸産生と難消化性オリゴ糖の役割
4.3 難消化性オリゴ糖による葉酸欠乏改善効果の検証(動物実験)
4.4 動物実験により得られた知見と今後の展望
5 難消化性オリゴ糖による葉酸過剰への影響に関する研究
5.1 葉酸過剰摂取による健康問題誘発と酸化ストレス
5.2 腸内細菌由来水素ガス(IMDH)の抗酸化作用
5.3 難消化性オリゴ糖(FOS)による葉酸過剰誘発性酸化ストレス抑制効果の検証(動物実験)
5.4 実験1:PEFAMにおける葉酸過剰の影響とFOSによる抑制効果
5.5 実験2:葉酸過剰母マウス出生仔の成長後への影響とFOSの効果
5.6 葉酸過剰に対する難消化性オリゴ糖の保護的役割
6 おわりに
第13章 海藻由来硫酸化多糖類の食品機能性
1 はじめに
2 海藻に含まれる多糖類とその特徴
3 海藻硫酸化多糖類の消化と吸収
4 フコイダンとは?
5 フコイダンの生理学的効果
6 フコイダン含有食摂取に伴う抗がん免疫機能の増強
7 感染免疫の制御におけるフコイダンの作用機序
8 フコイダンの免疫調節作用の発現機構
9 フコイダンの生理作用と安全性に関する臨床評価
第14章 グルコサミンの関節保護作用の分子メカニズム
1 はじめに
2 グルコサミンのNF-κB経路を介した抗炎症作用
3 グルコサミンのオートファジー誘導を介した軟骨保護作用
4 おわりに
第15章 免疫調節で期待される天然素材:ペクチンの機能性と活用展望
1 はじめに
2 ペクチンを資化する腸内細菌叢
3 ペクチンの腸内細菌代謝物による免疫調節
3.1 短鎖脂肪酸を介した調節
3.2 胆汁酸代謝を介した調節
3.3 トリプトファン代謝物を介した制御
4 免疫細胞に対するペクチンの直接的な作用
5 まとめ
〈脂質〉
第16章 食事脂質の栄養と代謝
1 はじめに
2 食品中の脂肪酸と生理機能
2.1 飽和脂肪酸と一価不飽和脂肪酸
2.2 多価不飽和脂肪酸
3 トリグリセリドの消化・吸収・代謝
4 グリセロリン脂質・グリセロ糖脂質の消化・吸収
5 ステロールの消化・吸収・代謝
6 脂質栄養に関する食事摂取基準
6.1 「脂質(脂肪エネルギー比率)」の食事摂取基準
6.2 「飽和脂肪酸」の食事摂取基準
6.3 「n-6系脂肪酸」の食事摂取基準
6.4 「n-3系脂肪酸」の食事摂取基準
6.5 「その他の脂質」の食事摂取基準
7 おわりに
第17章 食品に含まれるセラミド関連脂質の消化・吸収と機能性
1 はじめに
2 食品に含まれるセラミド関連脂質について
3 セラミド関連脂質の消化・吸収
4 スフィンゴ脂質の経口摂取による皮膚バリア機能向上作用
5 おわりに
第18章 DHA・EPAの生理作用と健康機能
1 はじめに
2 DHA・EPAの認知および啓発
3 加齢科学
4 生活習慣病
4.1 心血管疾患
4.2 中枢関連疾患
5 吸収・代謝
5.1 化学形態
5.2 リン脂質形態PL
5.3 時間栄養学
6 おわりに
第19章 リン脂質・糖脂質の機能性
1 はじめに
2 リン脂質(グリセロリン脂質)
2.1 リン脂質の消化吸収
2.2 生理活性と健康機能
3 糖脂質(グリセロ糖脂質)
4 スフィンゴ脂質
5 おわりに
第20章 プラズマローゲンと脳神経機能
1 はじめに
2 プラズマローゲンの構造と役割
2.1 構造と分布
2.2 生理学的役割
3 加齢・疾患におけるプラズマローゲンの変化
3.1 老化
3.2 アルツハイマー型認知症
3.3 パーキンソン病
3.4 動脈硬化
4 プラズマローゲンの食品機能
4.1 供給源
4.2 保存中および調理中の変化
4.3 吸収と代謝
4.4 脳神経機能への効果
5 おわりに
第21章 こめ油副産物由来機能性成分の多角的有用性:グルコシルセラミド,トコトリエノール,c-オリザノールを中心に
1 はじめに
2 米由来グルコシルセラミド
3 新規アシル化グルコシルセラミドの化学構造と生理活性
4 トコトリエノールの構造
5 トコトリエノールの吸収と分布
6 トコトリエノールの機能性
7 γ-オリザノール
8 おわりに
〈ビタミン・ビタミン様物質〉
第22章 細胞内アスコルビン酸量の変化と生理作用の関係性の解明
1 はじめに
2 生体内におけるアスコルビン酸定量の意義
3 食品中アスコルビン酸の分析法
4 細胞内アスコルビン酸のHPLC-MS/MSによる分析
5 まとめ
第23章 ビタミンEとその同族体の生理作用
1 ビタミンEとは
2 ビタミンE同族体の吸収・輸送
3 ビタミンEの体内動態と代謝ならびに代謝産物の生理作用
4 ビタミンE同族体の抗酸化作用
5 ビタミンE同族体の生理作用:NASH,NAFLDの予防効果
6 ビタミンE同族体の生理作用:ナトリウム利尿作用
7 ビタミンE同族体の生理作用:抗炎症作用
8 ビタミンE同族体の生理作用:抗肥満作用
9 ビタミンE同族体の生理作用:抗がん作用
10 ビタミンE同族体の生理作用:アルツハイマー型認知症予防効果
第24章 ビタミンKおよび関連イソプレノイドのもつ新たな健康機能性
1 はじめに(ビタミンKの古典的な作用を含めて)
2 テストステロン産生増強作用
3 グルコース依存性インスリン分泌増強作用
4 抗炎症作用
5 PXRを介した遺伝子発現制御
6 おわりに
〈植物二次代謝産物〉
第25章 ポリフェノールと腸内フローラの機能的相互作用
1 はじめに
2 腸内フローラによるポリフェノールの異化代謝
2.1 エラグ酸
2.2 ダイゼイン
2.3 リグナン
2.4 レスベラトロール
2.5 フラボノイド
3 ポリフェノールによる腸内フローラへの影響
4 おわりに
第26章 食品由来ポリフェノールの生体利用性が関わる構造変化と機能性発現
1 はじめに
2 ポリフェノール配糖体・エステル化合物の消化吸収
2.1 配糖体の消化
2.2 エステル化合物の生体利用性
3 ポリフェノールの抱合代謝と機能性
3.1 食事由来ポリフェノールに対する抱合代謝反応
3.2 抱合代謝物の生理活性
4 ポリフェノールの標的臓器
4.1 消化管におけるポリフェノールの生理作用
4.2 ポリフェノールの吸収経路
5 おわりに
第27章 植物化学成分による骨代謝制御
1 はじめに
2 植物エストロゲンによる骨代謝制御
2.1 大豆由来のイソフラボンとその代謝産物による骨代謝制御
2.2 ISO・FOS併用摂取によるEq産生能の向上(ヒト介入試験)
2.3 Eq鏡像異性体による骨代謝制御の差異
2.4 その他の植物エストロゲンによる骨代謝制御
3 植物化学成分の骨・脂質代謝調節機能
3.1 柑橘系フラボノイドのコレステロール合成阻害を介した骨・脂質・糖代謝調節機能
3.2 含硫化合物の抗炎症作用を介した骨破壊制御
3.3 植物化学成分の酸化ストレス抑制を介した骨代謝制御
4 抗炎症・破骨細胞分化抑制作用が期待される植物化学成分のスクリーニング法
5 おわりに
第28章 食事由来ポリフェノールのセンシングメカニズム
1 はじめに
2 緑茶カテキン
3 プロシアニジン
4 大豆イソフラボン
5 センシングメカニズムに基づいたポリフェノール機能の増強
第29章 食品に含まれるカロテノイドの機能性
1 はじめに
2 カロテン類の機能性
2.1 β-カロテン
2.2 リコペン
3 キサントフィル類の機能性
3.1 ルテイン
3.2 カプサンチン
3.3 β-クリプトキサンチン
3.4 フコキサンチン
3.5 クロセチン
3.6 アスタキサンチン
3.7 シフォナキサンチン
3.8 ネオキサンチン
第30章 β-クリプトキサンチンの生体調節機能
1 はじめに
2 血中のβ-クリプトキサンチン濃度に影響する要因
2.1 ミカンの摂取頻度と血中β-クリプトキサンチン濃度との関係
2.2 血中β-クリプトキサンチン濃度に影響するミカン以外の要因
3 酸化ストレスと血中カロテノイドレベル
3.1 喫煙と飲酒による酸化ストレス
3.2 抗酸化物質の働き
4 カロテノイド類の摂取量と血中濃度
4.1 栄養調査からカロテノイドの摂取量を推定する
4.2 6種類のカロテノイド摂取量と血中濃度との関係
4.3 血中カロテノイド濃度と喫煙・飲酒との関係
4.4 喫煙と飲酒は相乗的に血中カロテノイドを下げる?
5 喫煙と飲酒による酸化ストレスは血中カロテノイド値を低下させる
5.1 カロテノイドによって喫煙・飲酒の影響が異なる理由
5.2 β-クリプトキサンチンは喫煙・飲酒の毒消しに有益なカロテノイド
第31章 タンパク質との相互作用を介したイソチオシアネートの機能性
1 はじめに
2 イソチオシアネート化合物の生成と生体内での代謝
3 イソチオシアネート化合物の化学的性質
4 イソチオシアネート化合物の機能性
5 イソチオシアネート化合物によるがん予防効果
5.1 イソチオシアネート化合物による解毒酵素の発現誘導
5.2 イソチオシアネート化合物によるがん細胞のアポトーシス誘導
6 イソチオシアネート化合物による神経突起伸長作用
7 イソチオシアネート化合物による炎症抑制作用
8 まとめ
〈発酵菌〉
第32章 乳酸菌の免疫調節作用
1 はじめに
2 乳酸菌とは
3 腸管免疫
4 乳酸菌による免疫調節機能
5 Lactobacillus paragasseri SBT2055による免疫賦活作用
6 Lactobacillus helveticus SBT2171による免疫制御作用
7 今後の乳酸菌研究に求められるもの
第33章 酢酸菌の免疫・抗アレルギー機能素材としての可能性
1 はじめに
2 免疫機能と酢酸菌
3 アレルギー症状軽減作用
4 感染防御作用
5 酢酸菌の摂取方法
6 おわりに
第34章 プトレシン生産能を有する新規醤油乳酸菌
1 はじめに
2 醤油製造工程および醤油乳酸菌Tetragenococcus halophilis
3 ポリアミン合成経路
4 プトレシン生産能を有する醤油乳酸菌「PAM26株」の単離
5 PAM26株の菌学的,生理学的性質
6 PAM26株のプトレシン生産能
7 プトレシン生産時のPAM26株の増殖能
8 応用事例 PAM26株を用いた醤油醸造
9 おわりに
