暑熱ストレスが引き起こすROS過剰産生機構の解明とその制御法の開発

阐明热应激导致ROS过量产生的机制及其控制方法的开发

• 批准号: 08J07429
• 负责人: 喜久里 基
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07429/
• 关键词: ミトコンドリア; コエンザイムQ_<10>(CoQ_<10>); 電子伝達鎖; マロンジアルデヒド(MDA); カルボニル化タンパク質; 抗酸化能; 機能性栄養資材; 活性酸素種(ROS); 暑熱; スーパーオキシド; 脱共役タンパク質; 基質酸化; 膜電位; プロトンリーク; 肉用鶏

夏季などの暑熱環境下において、鶏は「酸化ストレス」状態に陥る。これにより、生産性が著しく低下すると考えられるが、酸化ストレスの発現機序は未だ明らかでなく、また、有効的な飼養技術も確立されていない。本研究では、急性暑熱時の酸化ストレス誘導因子であるミトコンドリア活性酸素種(mitROS)の過剰産生機構を明らかにするとともに、酸化ストレスを低減する機能性栄養資材を探索することを目的とする。本年度は、後者すなわち機能性資材コエンザイムQ_<10>(CoQ_<10>)を給与し、暑熱時の酸化ストレスに対する緩和効果を調べた。CoQ_<10>は、ROSを捕捉する抗酸化物質であり、ミトコンドリア電子伝達鎖の構成因子でもある。このため、CoQ_<10>給与により、抗酸化のみならずmitROS過剰産生抑制の面からも酸化ストレス低減効果が期待できる。実験では、CoQ_<10>添加飼料(40mg/kg飼料)を10日齢より11日間、雄肉用鶏に自由摂取させた後、25℃を対照区として34℃、12時間急性暑熱曝露した(暑熱区)。酸化ストレスマーカーであるマロンジアルデヒド(MDA)およびカルボニル化タンパク質含量を調べた結果、暑熱曝露によって、血漿MDA含量ならびに浅胸筋カルボニル化タンパク質含量は、通常飼料区では有意に増加したが、CoQ_<10>飼料区ではほとんど変化しなかった。血漿中の総抗酸化能は、暑熱感作およびCoQ_<10>給与のいずれによってもほとんど変化しなかった。これに対し、浅胸筋のmitROS産生量は、FADH_2供給時において暑熱によって著しく増加したが、CoQ_<10>給与によりこの増加は抑えられた。以上の結果より、急性暑熱時において、CoQ_<10>は鶏骨格筋mitROS過剰産生を抑制し、酸化ストレスを低減することが実証された。したがって、CoQ_<10>は暑熱時の酸化ストレス緩和において有効な栄養資材になり得る可能性が示された。

在夏季等炎热环境下，鸡会陷入“氧化应激”状态。这被认为会显着降低生产力，但氧化应激发生的机制尚不清楚，有效的饲养技术尚未建立。本研究的目的是阐明急性高温期间氧化应激诱导因子线粒体活性氧（mitROS）的过量产生机制，并寻找减少氧化应激的功能性营养物质。今年，我们饲喂了后者，即功能性材料辅酶Q_<10>（CoQ_<10>），并研究了其缓解高温期间氧化应激的效果。 CoQ_<10>是一种清除ROS的抗氧化剂，也是线粒体电子传递链的组成部分。因此，饲喂CoQ_ 10 不仅可以作为抗氧化剂，还可以抑制mitROS的过量产生，从而减少氧化应激。实验中，公鸡从10日龄起随意饲喂CoQ_<10>添加饲料(40mg/kg饲料)，连续11天，然后在34℃～25℃下急热12小时。作为控制区。检测氧化应激标志物丙二醛（MDA）和羰基化蛋白质含量的结果是，热暴露使正常饲料组的血浆MDA含量和胸浅肌羰基化蛋白质含量显着增加，但CoQ_<10>几乎没有变化。饲料情节。血浆中的总抗氧化能力几乎不因热敏化或CoQ_10供给而改变。另一方面，当供给FADH_2时，胸浅肌中mitROS的产生因热量而显着增加，但这种增加被CoQ_ 10 补充所抑制。上述结果表明CoQ_ 10 抑制鸡骨骼肌中mitROS的过量产生并减少急性热期间的氧化应激。因此，表明CoQ_ 10 可能是缓解高温期间氧化应激的有效营养物质。

项目成果

Mechanistic analysis of mitochondrial ROS production in chicken skeletal muscle under acute heat stress conditions

急性热应激条件下鸡骨骼肌线粒体ROS产生机制分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Kikusato M; Toyomizu M
• 通讯作者: Toyomizu M

Mitochondrial energetics and ROS production in chicken skeletal muscle : application of modular kinetic analysis

鸡骨骼肌线粒体能量学和ROS产生：模块化动力学分析的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Toyomizu M; Kikusato M
• 通讯作者: Kikusato M

急性暑熱感作鶏におけるエネルギー代謝関連遺伝子発現の網羅的解析

急性热敏鸡能量代谢相关基因表达综合分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 喜久里基;白川仁;豊水正昭
• 通讯作者: 豊水正昭

急性暑熱感作における活性酸素種(ROS)の産生増大はどんなときにおこるか?

急性热敏化时活性氧 (ROS) 的产生何时增加？

• 发表时间: 2010
• 作者: 喜久里基;豊水正昭
• 通讯作者: 豊水正昭

肉用鶏生産における飼料用米利用の有効性

大米饲料在肉鸡生产中的效果

• 发表时间: 2011
• 作者: 南都文香;喜久里基;須藤翔太;豊水正昭
• 通讯作者: 豊水正昭