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Challenging to resolve the paradox in anthocyanin function: Study on the interactions between anthocyanin and gut microbiome

解决花青素功能悖论的挑战：花青素与肠道微生物相互作用的研究

基本信息

批准号：
20K05928
负责人：
侯徳興
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アントシアニンは胃・小腸での吸収率は極めて低く、生体での機能性を説明できない。本研究はアントシアニンと腸内細菌との相互作用を解析すると共に生じた生理機能を明らかにし、アントシアニンの低生体利用率と高機能性の矛盾を解明する。初年度はアントシアニンの腸内細菌叢への影響を明らかにするため、ブルーベリーアントシアニン抽出物（BA）を研究材料に用いた。動物実験は鹿児島大学における動物実験に関する規則に従い実施した。異なる食事状態を模擬するため、5 週齢のマウスに標準食(ND)及び過剰栄養食(WD)を設定し、その上にそれぞれBAを添加し3か月間飼育した。その結果、アントシアニンはWDでもたらした脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス及び腸細菌叢の乱れ等を改善した。3年目はこれらの効果の作用機構を明らかにするため、BA、その主要な代謝産物PGA及びPCAをそれぞれの比例でWDに添加し、同様に3か月間飼育した。その結果、PGAやPCAは、WDでもたらした脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレスを同様に改善したが、腸内細菌叢に対してはBAが特定の腸内細菌を影響することに対して、PGAやPCAは腸内細菌叢の菌間ネットワークを変化させることで腸内環境を改善することが明らかになった。３年目は動物実験で菌数比が大きく変化が見られた腸内細菌に対して、体外培養でその効果を直接解析した。BA、PGAやPCAはこれらの腸内細菌を直接的に増殖させず、胆汁酸ストレス下で培養すると、抑制された腸内細菌の増殖を回復させ、動物実験と同じ傾向を示した。従って、アントシアニンは主に大腸内に到達しPCAやPGA等へ分解され、腸内細菌A.muchiniphila、B.acidifaciensやParabacteroides等に作用し、過剰栄養による脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス等を改善することが明らかになった。

The absorption rate of the stomach and small intestine is extremely low, and the functionality of the organism is explained. This study aims to elucidate the interaction between bacteria and intestinal bacteria, and to clarify the contradiction between physiological function and low biological utilization and high biological function. In the early years, the effect of the intestinal flora on the growth of bacteria was studied. The rules governing animal husbandry at Kagoshima University are enforced. Different feeding conditions are set for 5 weeks, standard feeding (ND) and excess feeding (WD) are added for 3 months. The results showed that lipid metabolism, liver dysfunction, acidification and intestinal flora disorder were improved. 3 years ago, the main metabolites PGA and PCA were added in the same proportion as 3 months ago. Results: PGA/PCA, WD, Lipid Metabolism Abnormality, Liver Function Impairment, Acidification, and Improvement of Intestinal Bacterial Flora; BA, Certain Intestinal Bacteria; PGA/PCA, Intestinal Bacterial Flora; and Improvement of Intestinal Environment 3 years ago, the number of bacteria in animals increased significantly, and the results of in vitro culture were analyzed directly. BA, PCA and Bile Acid Inhibit Intestinal Bacterial Growth and Recovery In addition, it can also improve lipid metabolism, liver dysfunction, and acidification caused by A.muchiniphila, B.acidifaciens, and Parabacteroides.