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【特集】筋萎縮予防食品の開発
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特集にあたって
長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)
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骨格筋萎縮の分子メカニズム
Molecular Mechanism of Skeletal Muscle Atrophy
吉村亮二 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室)
畑澤幸乃 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室;東京医科歯科大学 医歯学総合研究科)
亀井康富 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室 教授)
骨格筋は人体で最大の組織であり、タンパク質(アミノ酸)の形でエネルギー貯蔵を行う。一方、筋萎縮(加齢や寝たきり)は生活の質を低下させる。予防法確立に分子機序理解は重要である。FOXO1およびPGC1αはそれぞれ骨格筋量を減少、肥大させる転写調節因子である。本稿ではFOXO1およびPGC1αによる遺伝子発現調節機構と筋量制御の分子機序に関する知見を整理する。
【目次】
1. はじめに
2. フォークヘッド型転写因子FOXOサブファミリー
3. FOXO1は筋萎縮を引き起こす
4. PGC1αによる筋萎縮抑制作用
5. PGC1αアイソフォームによる筋肥大促進
6. FOXO1とPGC1αのクロストーク
7. おわりに
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サルコペニア予防に向けた運動と栄養摂取
Nutrition and Exercise in the Prevention of Sarcopenia
小笠原理紀 (立命館大学 総合科学技術研究機構 専門研究員)
藤田聡 (立命館大学 スポーツ健康科学部 教授)
加齢に伴う筋量と筋機能の低下(サルコペニア)は高齢者の機能的自立を低下させ、要介護へのリスクを増加する。タンパク質・アミノ酸の摂取とレジスタンス運動は共に骨格筋のタンパク質合成を刺激する因子であり、筋量の維持には必須である。サルコペニアの進行を予防・遅延させることを目的とした食生活と運動習慣について最新のエビデンスを基に再検討する。
【目次】
1. はじめに:サルコペニアとは?
2. 骨格筋のタンパク質代謝
3. サルコペニア予防に向けた栄養摂取の重要性
3.1 アミノ酸摂取による筋タンパク質合成速度の変化
3.2 高齢者のタンパク質所要量
3.3 長期的な栄養介入による筋肥大の試み
3.4 有酸素運動が骨格筋タンパク質代謝に及ぼす影響
4. レジスタンス運動による筋肥大効果
4.1 単回のレジスタンス運動によるタンパク質合成速度の変化とその調節機構
4.2 長期的なレジスタンストレーニングによる筋肥大効果
4.3 加齢の影響
5.おわりに
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アミノ酸による骨格筋萎縮抑制
Suppression of Skeletal Muscle Atrophy by Amino Acids
長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)
タンパク質やアミノ酸が骨格筋タンパク質の合成と分解を調節していることが、最近いろいろな角度から解明されてきた。アミノ酸の中でもロイシンの摂取は骨格筋タンパク質の合成を促進し、分解を抑制する。ここではロイシンを中心にタンパク質、アミノ酸による骨格筋タンパク質の分解と合成の調節およびその機構について紹介する。
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フラボノイドによる廃用性筋萎縮予防
Preventive Effect of Flavonoids on Disuse Muscle Atrophy
向井理恵 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 助教)
二川健 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 生体栄養学分野 教授)
寺尾純二 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 教授)
フラボノイドは様々な健康増進効果が報告されている植物ポリフェノールである。近年、フラボノイドが廃用性筋萎縮を予防する可能性が指摘された。そこで、フラボノイドの抗酸化活性とシグナル伝達調節の両面から、抗筋萎縮の作用機構を考察する。さらに、骨格筋へのフラボノイド蓄積に関する最近の知見についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 廃用性筋萎縮と酸化ストレス
3. 抗酸化フラボノイドと廃用性筋萎縮
4. プレニルフラボノイドの廃用性筋萎縮抑制効果と生体利用性
5. さいごに
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乳タンパク質による筋萎縮抑制
The Role of the Milk Protein in Muscle Atrophy
牛田吉彦 (森永乳業 食品総合研究所 ホエイ研究室 主任研究員)
中村浩彦 (森永乳業 栄養科学研究所 栄養機能研究部 主任研究員)
高齢者において、筋肉の維持・増進に関与するタンパク質の摂取不足が懸念される。本稿では、乳タンパク質の筋肉への作用に関する知見を紹介すると共に、乳ペプチドの筋合成促進作用および筋損傷抑制作用について当社での研究結果を報告する。乳タンパク質は様々な形態の食品に応用可能であり、筋萎縮予防に貢献できる食品素材として期待される。
【目次】
1.はじめに
2.タンパク質摂取の状況
2.1 タンパク質の摂取量
2.2 タンパク質摂取のタイミング
3. 筋萎縮予防食品素材としての乳タンパ
ク質
3.1 乳タンパク質の特長
3.2 筋タンパク質の合成促進効果
3.3 筋の損傷を抑制する効果
4.おわりに
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カロテノイドによる筋萎縮抑制
Inhibitory Effect of Carotenoids on Skeletal Muscle Atrophy
山地亮一 (大阪府立大学大学院 生命環境科学研究科 応用生命科学専攻 教授)
骨格筋は運動器官以外に糖代謝を担う主要な組織でもあるため、骨格筋量を維持・増加することは単なる運動機能の維持・増加だけでなく、糖尿病のような生活習慣病の予防につながる。本稿では、筆者らが取り組む筋萎縮予防法として食品成分であるカロテノイド、特にβ-カロテンの持つ機能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 筋萎縮におけるユビキチン-プロテアソーム系
3. 筋萎縮関連遺伝子を調節する転写因子FoxO
4. カロテノイド
5. 筋萎縮とカロテノイド
6. 今後の課題
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トゲドコロの筋肉減少抑制効果
Preventive Effect of Yam(Dioscorea esculenta)Against Sarcopenia
大野木宏 (タカラバイオ(株) バイオ研究所 主任研究員)
ヤムイモは古くから滋養強壮食として用いられてきた。我々は、ジオスゲニン配糖体を含むヤムイモの一種、トゲドコロが運動機能を向上させ、加齢性の筋肉減少を抑制することを明らかにした。さらに、その作用メカニズムとしてAMPK?PGC?1α経路の活性化が重要であることを解明した。本稿では、サルコぺニア予防に有望な食品素材として、トゲドコロの機能性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 滋養強壮薬としてのヤムイモ
3. トゲドコロの運動機能促進作用
4. トゲドコロの加齢性筋低下に対する効果
5. ジオスゲニン配糖体の作用メカニズム- PGC?1α発現促進作用-
6. おわりに
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BIO R&D
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サイカチマメゾウムシ幼虫から発見した新規抗酸化物質―ドルサミンA
Dorsamin?A's:New Antioxidants from Bruchid Beetle Bruchidius dorsalis
太田伸二 (広島大学 大学院生物圏科学研究科 教授)
マメ科の樹木サイカチの種子に寄生する日本最大級のマメゾウムシであるサイカチマメゾウムシの幼虫がつくりだす成分が、強い抗酸化活性を示すことがわかり、その化学構造が特定された。ドルサミンA と名付けられた抗酸化物質は、これまでに前例のないデヒドロアミノ酸エステル構造をもったグリセロ脂質であり、抗老化作用を有する化粧品原料や医薬品候補となる可能性を秘めている。
【目次】
1. はじめに
2. サイカチ種子とサイカチマメゾウムシ
3. サイカチマメゾウムシ幼虫の新規抗酸化脂質
4. 関連化合物の合成とフリーラジカル消去活性
5. おわりに
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アルツハイマー病の病態進展に対するフェルラ酸の効果:アルツハイマー病モデルマウスを用いた検討
Ferulic Acid Ameliorates Cognitive Impairment and Amyloidosis in Alzheimer's Disease Model Mice
森隆 (埼玉医科大学総合医療センター 研究部 准教授)
植物種子由来のフェルラ酸をアルツハイマー病の病態モデルマウス(PSAPP マウス)に6 ヵ月間経口投与すると、アルツハイマー様病態が軽減された。本稿では、フェルラ酸の行動・認知機能障害の改善効果、アミロイド-β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果、脳内グリア細胞性炎症反応の抑制効果、そして酸化ストレス反応の抑制効果を紹介する。フェルラ酸のサプリメントとしての利用の可能性が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. フェルラ酸の概要
3. 行動・認知機能障害の改善効果
4. アミロイド-β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果
5. グリア細胞性炎症反応の抑制効果
6. 酸化ストレス反応の抑制効果
7. 将来展望
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BIO BUSINESS
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サルファイトリグニン(リグニンスルホン酸)の利用技術
Utilization of Lignosulfonates
河村昌信 (日本製紙(株) ケミカル事業本部 開発研究所 所長)
【目次】
1. リグニン製品の需要動向
2. リグニンスルホン酸の工業用途
2.1 コンクリート減水剤
2.2 染料分散剤
2.3 鉛蓄電池の負極添加剤
3. リグニンスルホン酸の今後の展開
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特集にあたって
長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)
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骨格筋萎縮の分子メカニズム
Molecular Mechanism of Skeletal Muscle Atrophy
吉村亮二 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室)
畑澤幸乃 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室;東京医科歯科大学 医歯学総合研究科)
亀井康富 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室 教授)
骨格筋は人体で最大の組織であり、タンパク質(アミノ酸)の形でエネルギー貯蔵を行う。一方、筋萎縮(加齢や寝たきり)は生活の質を低下させる。予防法確立に分子機序理解は重要である。FOXO1およびPGC1αはそれぞれ骨格筋量を減少、肥大させる転写調節因子である。本稿ではFOXO1およびPGC1αによる遺伝子発現調節機構と筋量制御の分子機序に関する知見を整理する。
【目次】
1. はじめに
2. フォークヘッド型転写因子FOXOサブファミリー
3. FOXO1は筋萎縮を引き起こす
4. PGC1αによる筋萎縮抑制作用
5. PGC1αアイソフォームによる筋肥大促進
6. FOXO1とPGC1αのクロストーク
7. おわりに
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サルコペニア予防に向けた運動と栄養摂取
Nutrition and Exercise in the Prevention of Sarcopenia
小笠原理紀 (立命館大学 総合科学技術研究機構 専門研究員)
藤田聡 (立命館大学 スポーツ健康科学部 教授)
加齢に伴う筋量と筋機能の低下(サルコペニア)は高齢者の機能的自立を低下させ、要介護へのリスクを増加する。タンパク質・アミノ酸の摂取とレジスタンス運動は共に骨格筋のタンパク質合成を刺激する因子であり、筋量の維持には必須である。サルコペニアの進行を予防・遅延させることを目的とした食生活と運動習慣について最新のエビデンスを基に再検討する。
【目次】
1. はじめに:サルコペニアとは?
2. 骨格筋のタンパク質代謝
3. サルコペニア予防に向けた栄養摂取の重要性
3.1 アミノ酸摂取による筋タンパク質合成速度の変化
3.2 高齢者のタンパク質所要量
3.3 長期的な栄養介入による筋肥大の試み
3.4 有酸素運動が骨格筋タンパク質代謝に及ぼす影響
4. レジスタンス運動による筋肥大効果
4.1 単回のレジスタンス運動によるタンパク質合成速度の変化とその調節機構
4.2 長期的なレジスタンストレーニングによる筋肥大効果
4.3 加齢の影響
5.おわりに
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アミノ酸による骨格筋萎縮抑制
Suppression of Skeletal Muscle Atrophy by Amino Acids
長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)
タンパク質やアミノ酸が骨格筋タンパク質の合成と分解を調節していることが、最近いろいろな角度から解明されてきた。アミノ酸の中でもロイシンの摂取は骨格筋タンパク質の合成を促進し、分解を抑制する。ここではロイシンを中心にタンパク質、アミノ酸による骨格筋タンパク質の分解と合成の調節およびその機構について紹介する。
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フラボノイドによる廃用性筋萎縮予防
Preventive Effect of Flavonoids on Disuse Muscle Atrophy
向井理恵 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 助教)
二川健 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 生体栄養学分野 教授)
寺尾純二 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 教授)
フラボノイドは様々な健康増進効果が報告されている植物ポリフェノールである。近年、フラボノイドが廃用性筋萎縮を予防する可能性が指摘された。そこで、フラボノイドの抗酸化活性とシグナル伝達調節の両面から、抗筋萎縮の作用機構を考察する。さらに、骨格筋へのフラボノイド蓄積に関する最近の知見についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 廃用性筋萎縮と酸化ストレス
3. 抗酸化フラボノイドと廃用性筋萎縮
4. プレニルフラボノイドの廃用性筋萎縮抑制効果と生体利用性
5. さいごに
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乳タンパク質による筋萎縮抑制
The Role of the Milk Protein in Muscle Atrophy
牛田吉彦 (森永乳業 食品総合研究所 ホエイ研究室 主任研究員)
中村浩彦 (森永乳業 栄養科学研究所 栄養機能研究部 主任研究員)
高齢者において、筋肉の維持・増進に関与するタンパク質の摂取不足が懸念される。本稿では、乳タンパク質の筋肉への作用に関する知見を紹介すると共に、乳ペプチドの筋合成促進作用および筋損傷抑制作用について当社での研究結果を報告する。乳タンパク質は様々な形態の食品に応用可能であり、筋萎縮予防に貢献できる食品素材として期待される。
【目次】
1.はじめに
2.タンパク質摂取の状況
2.1 タンパク質の摂取量
2.2 タンパク質摂取のタイミング
3. 筋萎縮予防食品素材としての乳タンパ
ク質
3.1 乳タンパク質の特長
3.2 筋タンパク質の合成促進効果
3.3 筋の損傷を抑制する効果
4.おわりに
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カロテノイドによる筋萎縮抑制
Inhibitory Effect of Carotenoids on Skeletal Muscle Atrophy
山地亮一 (大阪府立大学大学院 生命環境科学研究科 応用生命科学専攻 教授)
骨格筋は運動器官以外に糖代謝を担う主要な組織でもあるため、骨格筋量を維持・増加することは単なる運動機能の維持・増加だけでなく、糖尿病のような生活習慣病の予防につながる。本稿では、筆者らが取り組む筋萎縮予防法として食品成分であるカロテノイド、特にβ-カロテンの持つ機能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 筋萎縮におけるユビキチン-プロテアソーム系
3. 筋萎縮関連遺伝子を調節する転写因子FoxO
4. カロテノイド
5. 筋萎縮とカロテノイド
6. 今後の課題
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トゲドコロの筋肉減少抑制効果
Preventive Effect of Yam(Dioscorea esculenta)Against Sarcopenia
大野木宏 (タカラバイオ(株) バイオ研究所 主任研究員)
ヤムイモは古くから滋養強壮食として用いられてきた。我々は、ジオスゲニン配糖体を含むヤムイモの一種、トゲドコロが運動機能を向上させ、加齢性の筋肉減少を抑制することを明らかにした。さらに、その作用メカニズムとしてAMPK?PGC?1α経路の活性化が重要であることを解明した。本稿では、サルコぺニア予防に有望な食品素材として、トゲドコロの機能性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 滋養強壮薬としてのヤムイモ
3. トゲドコロの運動機能促進作用
4. トゲドコロの加齢性筋低下に対する効果
5. ジオスゲニン配糖体の作用メカニズム- PGC?1α発現促進作用-
6. おわりに
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BIO R&D
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サイカチマメゾウムシ幼虫から発見した新規抗酸化物質―ドルサミンA
Dorsamin?A's:New Antioxidants from Bruchid Beetle Bruchidius dorsalis
太田伸二 (広島大学 大学院生物圏科学研究科 教授)
マメ科の樹木サイカチの種子に寄生する日本最大級のマメゾウムシであるサイカチマメゾウムシの幼虫がつくりだす成分が、強い抗酸化活性を示すことがわかり、その化学構造が特定された。ドルサミンA と名付けられた抗酸化物質は、これまでに前例のないデヒドロアミノ酸エステル構造をもったグリセロ脂質であり、抗老化作用を有する化粧品原料や医薬品候補となる可能性を秘めている。
【目次】
1. はじめに
2. サイカチ種子とサイカチマメゾウムシ
3. サイカチマメゾウムシ幼虫の新規抗酸化脂質
4. 関連化合物の合成とフリーラジカル消去活性
5. おわりに
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アルツハイマー病の病態進展に対するフェルラ酸の効果:アルツハイマー病モデルマウスを用いた検討
Ferulic Acid Ameliorates Cognitive Impairment and Amyloidosis in Alzheimer's Disease Model Mice
森隆 (埼玉医科大学総合医療センター 研究部 准教授)
植物種子由来のフェルラ酸をアルツハイマー病の病態モデルマウス(PSAPP マウス)に6 ヵ月間経口投与すると、アルツハイマー様病態が軽減された。本稿では、フェルラ酸の行動・認知機能障害の改善効果、アミロイド-β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果、脳内グリア細胞性炎症反応の抑制効果、そして酸化ストレス反応の抑制効果を紹介する。フェルラ酸のサプリメントとしての利用の可能性が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. フェルラ酸の概要
3. 行動・認知機能障害の改善効果
4. アミロイド-β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果
5. グリア細胞性炎症反応の抑制効果
6. 酸化ストレス反応の抑制効果
7. 将来展望
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BIO BUSINESS
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サルファイトリグニン(リグニンスルホン酸)の利用技術
Utilization of Lignosulfonates
河村昌信 (日本製紙(株) ケミカル事業本部 開発研究所 所長)
【目次】
1. リグニン製品の需要動向
2. リグニンスルホン酸の工業用途
2.1 コンクリート減水剤
2.2 染料分散剤
2.3 鉛蓄電池の負極添加剤
3. リグニンスルホン酸の今後の展開
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