受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

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乳タンパク質の健康機能に関する研究

柳株式会社 明治はじめに

樂明

佳の程度が有意に低減した．また，一酸化窒素（NO）合成阻害

乳タンパク質は，牛乳・乳製品に含まれるタンパク質の総称剤である N-ニトロ-L-アルギニンメチルエステル（L-NAME）のであり，一般的な普通牛乳では約 3.3％含まれている．最大の飲水摂取により α-ラクトアルブミンの ALT，AST 上昇抑制作

特徴は栄養価の高さと消化の良さがあげられる．これら特徴に用，脾臓重量増加抑制作用が有意に減弱した 2）．これらの結果加えて様々な機能性も報告されている．さらに乳タンパク質はにより，α-ラクトアルブミンは NO 産生を介して炎症を抑制しカゼインとホエイというタンパク質に大きく分類され，各々異肝血流を改善することによって，慢性肝炎および肝線維化を抑なる消化・吸収性，機能性を有している．

制することが示唆された．

本稿では筆者らが取り組んできたホエイタンパク質中に含ま腸肝軸を介した機能不全に対する影響1‒3.

れる α-ラクトアルブミンが肝機能へ及ぼす影響に関する研究，小腸と肝臓が連携して生体防御に関わる密接な関係を腸肝乳タンパク質の暑熱馴化に与える影響に関する研究，乳タンパ

軸：gut-liver axis と呼ぶ．小腸透過性が亢進しエンドトキシ

ク質強化乳飲料の摂取がアスリートのコンディションに与える

ン血症が発症すると肝硬変が悪化し，炎症状態が亢進するとさ影響に関する研究について紹介する．

らに小腸透過性が亢進するという悪循環が発生する．この悪循

1. 乳タンパク質 α-ラクトアルブミンが肝機能に与える影響環を断ち切ることが腸管バリアの維持および肝疾患発症・進展に関する研究の防止につながる．そこで筆者らは α-ラクトアルブミンがチ

1‒1. 急性肝炎に対する影響

オアセトアミド（TAA）の投与により惹起した腸肝軸機能不全

ホエイタンパク質中の約 20％を占める α-ラクトアルブミンはに与える影響について検討した．α-ラクトアルブミン含有飼料

分子量約 14,000 の球状タンパク質である．筆者は D-ガラクト

は，TAA 投与による血漿中 ALT，AST，ヒアルロン酸の上昇

サミン（GalN）およびリポ多糖（LPS）をラット腹腔内に投与すを有意に抑制した（図 1）．また，α-ラクトアルブミン含有飼料ることで惹起した急性肝炎に与える α-ラクトアルブミンの影響群では対照群に比較して TAA 投与後の血漿中 LPS 値が有意にについて検討した．α-ラクトアルブミン含有飼料は対照飼料に低く，腸管上皮細胞のタイトジャンクションを構成するタンパ比較して，GalN/LPS 投与後の血漿中アラニンアミノトランスク質である Occludin の mRNA レベルが有意に高かった．肝・フェラーゼ（ALT），アスパラギン酸アミノトランスフェラー

小腸組織像において α-ラクトアルブミンは TAA 投与による組ゼ（AST），肝インターロイキン（IL）-6，腫瘍壊死因子（TNF）織像の変化を抑制した（図 2）．α-ラクトアルブミンは肝炎，肝-α の上昇を有意に抑制した 1）．この結果より，α-ラクトアルブ線維化を抑制することにより，腸管バリア機能を維持するこ

ミン含有飼料摂取群は抗炎症作用によって GalN/LPS 惹起急性と，腸肝軸機能不全を改善することを明らかにした 3）．

肝炎を抑制することが示唆された．さらに α-ラクトアルブミ

以上の研究から，乳タンパク質 α-ラクトアルブミンを用いるンの抗炎症作用メカニズムについて検討するために，マウスマことにより急性肝炎，慢性肝炎，肝線維化，腸肝軸不全の発クロファージ細胞である RAW 264.7 に及ぼす影響を網羅的遺症・悪化を抑制することができることを示した（図 3）．本研究

伝子解析により検討した．その結果，α-ラクトアルブミン処置は，肝疾患予防のための機能性食品の開発において α-ラクト群と対照群間に，合計 84 個の遺伝子の発現差が見られた．ま140120300に対する応答”，“白血球分化の調節”が検出された 1）．以上よ100250するメカニズムとして，肝臓マクロファージの LPS に対する応答性やマクロファージの分化能の変化が関与する可能性が示
唆された．
1‒2.

慢性肝炎および肝線維化に対する影響**806040*

**

200
150
100200350*AST(U/L)り，α-ラクトアルブミン混餌投与が GalN/LPS 誘発肝炎を抑制

ALT(U/L)た Gene ontology（GO） 解 析 の 結 果，GO terms と し て“LPS

50
NormalNormal

TAA
TAA

TAA+LA
TAA+αLA
TAA+αLA0Normal
Normal

TAA
TAA

TAA+LA
TAA+αLA

図 1. TAA 投与腸管軸機能不全モデルラットにおける剖検時の肝炎指標（αLA：α-ラクトアルブミン）ラットへのジメチルニトロソアミン（DMN）投与により惹起した慢性肝炎および肝線維化に対して，α-ラクトアルブミンが与える影響について検討した．α-ラクトアルブミン含有飼料摂取群は対照群に比較して相対肝臓重量の低下と相対脾臓重量の増加を抑制し，血漿 ALT，AST，総ビリルビン，マトリック
スメタロプロテイナーゼ（MMP）-2 の上昇を抑制した．さらに肝組織像において α-ラクトアルブミンの摂取により肝線維化

図 2. TAA 投与腸管軸機能不全モデルラットにおける剖検時の小腸組織像

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受賞者講演要旨

り，特に筋損傷抑制および貧血予防に効果的である可能性が示された 7）．これらの研究の取り組みを対外的に発信することによって，当社の乳タンパク質強化乳飲料や微量元素・ビタミン補給飲料をアスリートへ活用する提言，ひいては商品力強化につながった．
おわりに
本稿では乳タンパク質画分である α-ラクトアルブミンおよび乳タンパク質の複数に渡る健康機能性に関する研究について紹介した．乳タンパク質およびその画分は，機能性の幅広さか
図 3.

本研究で示した α-ラクトアルブミンの肝疾患抑制作用

ら機能性食品やスポーツ栄養補助食品など，さまざまな分野で活用されている．今後も我々は，当社企業スローガン「健康にアイデアを」を体現するべく，乳タンパク質の機能性をさらにアルブミンの有益な知見を提供するものである．
2. 乳タンパク質およびビタミン強化食品の介入による暑熱馴
化に与える影響に関する研究
近年，地球温暖化およびヒートアイランド現象の影響で猛暑日や熱帯夜が増加しており，日常生活においても暑熱環境への暴露は避けられない状況にある．しかしながら，熱中症予防のための食生活に関する科学的根拠を示す研究結果の報告はいまだ少ない．
身体を暑熱環境に順応させる可能性のある栄養素として，タンパク質・ビタミン B 群が知られている．そこで我々は，動物実験により乳タンパク質強化乳飲料の体水分保持効果について検討し，水や市販のスポーツドリンクよりも体水分保持効果が高いことを明らかにした 4）．続いて，運動負荷を加えずにタンパク質およびビタミン B 群を強化した介入食を大学生に 7 日間摂取させ，遠赤外線サウナによりつくりだした暑熱環境下における身体の順応性を検討した結果，主観的評価では介入食により暑熱環境への順応性が高まることが示された．また，介入前のタンパク質摂取量が 50 g/日以下の対象者においては皮膚血流量変化量および発汗量変化量が有意差はないものの対象食群より介入食群のほうが高値で推移した 5）．これらの検討結果を元に開発した乳タンパク質・ナトリウム・ビタミン B 群を配合した熱中症対策飲料「明治 AQUA BODY（430 mL）」が2019 年 7 月に上市された．
3. 乳タンパク質強化乳飲料の摂取がアスリートのコンディションに与える影響に関する研究
アスリートにとって良好なコンディションを維持し，競技パフォーマンスを向上させるためには，トレーニング，食事，健康管理が大切である．その中で食事が非常に重要であることは古くから認識されているものの，実際にはトップアスリートでも十分な栄養素が摂取されていないことも多くある．

探求し，新たな可能性を開拓することを目指していきたいと考える．
（引用文献）
1）Fukawa, A., Kobayashi, O., Yamaguchi, M. and Hosono, A.
Anti-inflammatory Effect of Alpha-Lactalbumin on Lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 Macrophages and Galactosamine/Lipopolysaccharide-Induced Liver Injury in Rats. J
Nutr Food Sci 11: 807,（2021）
2）Fukawa, A., Kobayashi, O., Yamaguchi, M. Uchida, M. andHosono, A. Bovine milk-derived alpha-lactalbumin prevents
hepatic fibrosis induced by dimethylnitrosamine via nitric oxide pathway in rats. Biosci Biotechnol Biochem 81（10）: 1941–1947,（2017）
3）Fukawa, A., Baba, S., Iwasawa, K., Yamaguchi, M., and Hosono, A. Dietary alpha-Lactalbumin protects against thioacetamide-induced liver cirrhosis by maintaining gut-liver axis
function in rats. Biosci Biotechnol Biochem 84（1）: 171–177,（2020）
4）Ito K, Yamaguchi M, Noma T, Yamaji T, Itoh H, Oda M.
Whey protein hydrolysates enhance water absorption in theperfused small intestine of anesthetized rats. Biosci Biotechnol Biochem. 80（8）:1587–93,（2016）5）谷口英喜，牛込恵子，岩根泰三，遠藤咲耶，有水友美，府川明佳，伊藤健太郎，タンパク質およびビタミン B 群強化食の摂取による暑熱順化への影響 女子大学生ボランティアを対象とした運動負荷をしない 7 日間の一重盲検法を用いた食事介入研究，薬理と治療，44（1），73–83,（2016）6）武者由幸，府川明佳，山田成臣，大西一政，山口真，山地健人，鈴木公一，神戸絹代，川島一明，小田宗宏，小山裕三，
大学長距離選手のコンディションや競技パフォーマンスに及ぼ す 牛 乳 た ん ぱ く 質 強 化 乳 飲 料 摂 取 の 影 響， ス ポ ー ツ パ
フォーマンス研究，8，318–334,（2016）7）武者由幸，府川明佳，伊藤健太郎，大西一政，山口真，山地健人，鈴木公一，神戸絹代，川島一明，小田宗宏，小山裕三，
陸上長距離選手の筋損傷，貧血に及ぼす乳タンパク質・微量元素・ビタミン摂取の影響 前後比較介入試験，薬理と治療，
46（5），919–925,（2018）

そこで本研究では，まず陸上長距離選手の日々の食生活の中で，食事内容にまで介入することなく 1 日のトレーニング前後

謝辞

本研究は，2013 年から 2018 年にかけて株式会社 明に乳タンパク質強化乳飲料（明治スポーツミルク 乳タンパク治にて，乳酸菌研究所をはじめとする関係者の方々にご指導・質 UP 200 mL）を 16 週間継続摂取したときの選手への影響にご助言をいただきながら行われたものです．また 1 の研究は日ついて評価した．その結果，乳タンパク質強化乳飲料摂取後で本大学の細野朗教授，2 の研究は神奈川県立保健福祉大学（現は筋損傷の抑制や疲労感の改善，競技パフォーマンスの向上に済生会横浜市東部病院）の谷口英喜教授，3 の研究は日本大学つながった 6）．一方で血液中フェリチンが減少したことから食（当時所属）の小田宗宏教授との研究であり，先生方に多くの事からの鉄の摂取を増加させる必要があり，更なる栄養サポーご支援・ご指導を賜りました．本研究に携わった関係者の皆様トが必要であることも示された．そこで次に，乳タンパク質強に，この場を借りまして厚く御礼を申し上げます．

化乳飲料と微量元素およびビタミン補給飲料（明治メイバランス® ビタジクス）を介入した結果，選手のコンディション作