研究報告2022 目次【研究開発部】

国際評価技術サービス提供事業「食品機能性評価」グループ◆ 総括･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 143◆ 未病と食の脳活動評価試験法の確立･･････････････････････････････････････････････････････ 147◆ 業績･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 151

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価「食品機能性評価」グループ
グループリーダー

阿部啓子【基本構想】
食は健康な生体を築き上げ、それを維持する上で限りなく重要であり、適正な食生活は “quality oflife”(QOL)の向上に寄与し、生活習慣病を防ぎ、健康寿命を延ばす手段としても高い関心が寄せられている。わが国ではまもなく 65 歳以上の高齢者が人口の 30％に達すると予想されており、健康を保ち、エイジング（加齢）に伴う生活習慣病の発症や認知機能・運動機能の低下を遅らせる機能性食品の開発は国際的にも注目されている。本テーマの出口としては、科学的エビデンスに基づく商品を開発するための公的機能性評価システム機関を世界に先駆けて構築し、この日本発の領域を、学術的・産業的・社会的に発展させ世界に発信していくことにある。

1.

2021 年度の研究目的(1) 国際評価技術センター

グループ最終年度にあたる 2021 年度は、以下の各項目
を重点項目として実施した。これまでに精力的に取り組＜食品と未病＞
日本は超高齢社会を迎えて久しく、平均寿命が延伸しみ、築き上げてきた研究成果や開発した評価技術については、継続的にブラッシュアップし、新たな取り組みとたことに伴う健康寿命延伸への要求が高まっている。わ
が国の平均寿命と健康寿命の隔たりは平均で 10 歳以上とともに広く展開していくことを目指す。本稿においては、2021 年度の活動を中心に、過去の事例も一部再掲し

大きく、個人やその周囲の生活の質（QOL）の向上や、医療費の削減といった観点からも、平均寿命と健康寿命ながらご紹介する。

の差の短縮は喫緊の解決課題のひとつである。私たちの身体は、生体恒常性のはたらきから健康と疾病の手前

図 1：食品と未病の関係

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価（未病）を絶えず行き来しており、健康寿命延伸を見据に対してより鋭敏に反応する分子を解析する必要がある。

えると、疾病に至る前にこのバランスを調節することが重要であり、その調節には生活習慣、とりわけ食品や運我々はこれまで、未病マーカーとして mRNA 発現変化を解析対象とし、検討および検証を重ね、その成果を複数の動の寄与が期待される（図 1）。自身がどのような食品を摂取すると良いか判断するためには、食品やその含有成論文にて報告している。一方、mRNA の発現には様々な制御機構がある。2021 年度には、食品刺激により変動する

分がどのような生体機能性、作用メカニズムを持つかという情報が必要である。しかし食品は医薬品と異なり、エピジェネティックな調節の解明を組み合わせつつ、より健康に近い未病状態を想定した試験を実施し、新規の食品

生体調節作用の多くは健康から未病の範囲内のわずかな変化として現れ、さらに複数成分から構成されているこ

機能性評価用指標としての活用可能性を探った。

とからその作用点は単一ではない。これが機能性解明を難しくする要因であるため、食品摂取時の生体内の変化(2) 受託・共同研究

を捉えるには評価に適した未病状態を作り出し、より広く、より高感度に検出し、評価するための手法と組み合に確立してきた動物およびヒトを対象とするシームレス
評価として、メタボリックシンドロームに対する機能の評わせる必要がある。本グループでは、未病評価という観点から食品機能性の評価技術センター構想を描き、未価（生体ガス分析、トランスクリプトーム解析等）、脳活
動評価（トランスクリプトーム解析、脳波計測）を活用し病、食品機能性についての評価法開発を経て、産学官連
携で科学的エビデンスを取得する難事業に取り組んできつつ、依頼に基づき、新たな機能性探索のためのカスタマイズ研究にも随時対応をしている。対象は食品を中心とした。本稿では 2021 年度の実績を中心に、研究成果を紹介する。

ているが、新たに衣食住環境を包括した未病への作用という視点での試験依頼・相談も受けている。

企業との共同研究、受託研究を推進している。これまで(1)-1 食品機能性解明に向けた取り組み
食品には、長い食経験という歴史を持つものが多いが、昨今の研究開発により、特定の成分の高含有作物や、特定

2.

2021 年度の研究成果の成分を抽出したサプリメント食品等が普及し始めている。そのため、現在の食品の機能性評価においては安全性る。

の確認が必須条件であり、さらにその理解のためには作用メカニズムを明らかにすることが不可欠であることから、(1) 国際評価技術センター(1)-1 食品機能性解明に向けた取り組み

動物を対象とする非臨床研究を中心に進めてきた。一方で、2015 年に始まった食品の機能性表示制度においては、ヒ

当グループでは、動物を対象とする脳機能測定のための手法の高精度化を検討しており、食品摂取によるわずかなトにおける評価研究が求められることから、食品機能性評
価の臨床研究の需要も高まっている。安全性や機能性の確差の検出を試みている。これまでは主にメタボリックシン
ドロームへの作用についての研究を積み重ねてきた実績認や詳細なメカニズム解明を非臨床研究にて、ヒトでの科
学的エビデンスを臨床研究にて捉えるという両輪を回しがあるが、脳機能に関しても同様に動物を対象とする試験（主にメカニズム解明）とヒト試験（現象）とを組み合わていくことで、食品の機能性評価を推進している。

せ、両者を行き来しながら評価を進めていくことで、より効率的に、かつより詳細に食品の機能性を明らかにするこ(1)-2 脳機能への作用評価研究とができると考えている。

以下に挙げるのは、2021 年度の具体的な研究成果であ食品の機能性評価研究は、特定保健用食品（トクホ）に(1)-2 脳機能への作用評価研究(1)-2-1 脳波解析との組み合わせによる軽度の疲労・ストレス時の脳活動評価試験方法の確立：ヒト試験

おいてはメタボリックシンドロームに対する作用が中心であったが、機能性表示制度の対象が脳機能、運動機能（ロコモティブシンドローム）、2020 年に第一号が届出受理された免疫機能等、多岐に亘るようになった。本グループで2018 年度に、ヒトを対象とした試験において、食品のはメタボリックシンドロームに対する機能性解明・評価に加え、脳機能評価にも重点を置いて進めており、その成果

単回摂取で脳機能（計算テスト成績や疲労度）の差異を検出するための試験方法を確立し、脳機能に対する作用を明についても紹介する。
＜実施項目＞

らかにするためのヒト試験の基盤を、東海大学医学部、健康学部との連携により構築した。KISTEC での評価に適し(1)-2-1 脳波解析との組み合わせによる軽度の疲労・スト
レス時の脳活動評価試験方法の確立：ヒト試験

たタイムスケジュール、実行内容等のプロトコル作成を経て東海大学にて実行・検証し、完成させたものである。こ(1)-2-2 脳機能評価の展開：動物試験

れはプラセボ食と試験食との比較にて試験食の機能性を評価する試験方法であり、計算テストについては 3 種類を(1)-3 未病評価指標の活用例
食品の機能性評価研究においては、その作用の結果とし用意して評価を行ったが、食品によって成績に有意な差を生じる試験項目が異なるという結果を得ており、それぞれて生じるわずかな変化を検出する必要があり、生体内変化の機能性成分の特性に合わせて計算テストと組み合わせ

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

ることの重要性が示されている。

これらの研究を通じて、計算テストと血液トランスクリ

この手法を駆使し、ポリフェノールの一種であるタキシ
フォリンを用いた研究を実施したところ、タキシフォリン

プトーム解析、さらに脳波計測とを組み合わせることにより、食品の機能性評価に適した比較的軽微な疲労、ストレ含有食品摂取は少なくとも女性の計算速度を上昇させる
ことが明らかとなり、主観的疲労を軽減させることが期待

ス負荷と、それに対する客観的指標に基づく評価方法を確立した。本試験方法は、ヒトを対象とした脳機能に対するVol.50, 93-107

食品の評価試験であり、既に企業からの依頼に基づいた評価試験も実施している。

される結果を得た（Jpn Pharmacol Ther
(2022)）。

一方、この方法では、計算テスト等を実行し、その成績
や Visual Analogue Scale（VAS）による主観的な疲労度の差(1)-2-2 脳機能評価の展開：動物試験

異から食品摂取に伴う脳機能の変化を捉えることに成功しているが、一方でストレス、疲労についての客観的指標

食品の機能性成分が脳機能に与える影響を評価する為、実験動物を用いた行動試験を導入している。実験動物を用には乏しい。そこで 2019 年度には、この試験方法に血液トランスクリプトーム解析を組み合わせ、計算テストに伴いた行動試験では認知、不安様行動をはじめとした様々な項目の脳機能評価が可能である。これまでに複数の検討をうストレス・疲労と、それに対する食品摂取の作用について客観的に捉える試みを実施した。その結果、計算テスト

経て、環境因子の変化が脳機能に及ぼす影響について複数の行動試験を組み合わせて評価し、差異の検出と、その機実施に伴いストレス、疲労に関連する遺伝子群が変化すること、また、計算テスト成績（正答率等）を上げる作用を序を説明するトランスクリプトーム解析結果を得るに至っていた。一方、行動試験については、その実施環境、実持つ食品を摂取した際には、このストレス、疲労関連遺伝
子群の変化が軽減されることが示された。

施者、実施手順等の違いにより、同じ試験ツールを用いても異なる結果が得られることが知られている。これまで開トランスクリプトーム解析から、計算テスト実行することによって生じた生体の変化（時間変化への応答も含む）、

発、検証してきた評価技術をより広く展開するために、
2021 年度は、これまでに確立した行動試験を他機関でも及びそれに対する食品による作用としての変化、また計算テストの成績の差異を有意な差をもって明確に捉えるこ

実施し、食餌条件の違いによる行動の差異を検出可能であるかを検証した。その結果、栄養素条件を調節した食餌摂とに成功したが、一方で、それらと相関すると考えられる
計算テスト実行中のリアルタイムな脳活動変化について

取により、広場テスト（不安様行動や活動性の評価とされる）等における差異を検出するに至った。動物の行動試験は未解明のままであった。そこで 2020 年度から 2021 年度にかけて。計算テスト実行に伴うリアルタイムの脳活動変は、評価する食品や評価したい事象により、都度、条件検討が必須であるが、本試験成果およびこれまでの検討成果化を捉えるべく、簡易型脳波計を用いた脳波計測を実施した。その結果、計算テスト実施中・実施前後での有意な差によって、研究を推進することが可能となった。

の検出や、周波数帯域ごとの変化の違いの検出に成功した（図 2）。この手法を活用し、食品介入を通じて、脳の活動(1)-3 未病評価指標の活用例

状態のリアルタイムな変化に対する作用を評価することが可能となる。

ィックな調節の解明を組み合わせつつ、より健康に近い未病状態を想定した試験を実施した。その結果、高脂肪は短動物を対象とし、食品刺激により変動するエピジェネテ

図 2：脳活動指標テストと脳波計測
図は KISTEC アニュアルレポート 2022 より

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

期的な負荷であっても遺伝子発現を変動させること、発現は、(一財)バイオインダストリー協会（JBA）の機関誌、変動した遺伝子のなかには、特定の食品成分の摂取により変動がキャンセルされるものが複数含まれることを見出

バイオサイエンスとインダストリー(B&I）にて特集を組
み、2022 年 3 月号、5 月号、7 月号、11 月号（予定）にした。また、同様のエピジェネティックな変化も見出しており、未病のなかでもより健康に近い比較的初期の応答のて掲載している。

食品機能性評価用の新規の指標として利用できる可能性を示した。

(2) 受託・共同研究
企業や大学との共同研究、受託研究を推進している。
2021 年度には、得られた成果のうち一部にあたる 5 件が研究論文として掲載された他、現在投稿中の論文もある。
外部発表も積極的に進め、広く成果の発表に努めている。
また、特許出願 2 件の他、出願について検討を進めている案件もある。継続的に実施し、未病、食品の機能性評価の研究を広く推進していく。

(3) その他
平成 28 年 10 月 1 日から日本学術振興会（JSPS）先導的研究開発委員会「食による生体恒常性維持の指標となる未病マーカーの探索戦略」（委員長：阿部啓子）が発足し、活動を続けてきた。この活動の成果が評価され、令和 2 年
3 月に日本学術振興会 産学協力委員会において R021
「食と未病マーカー委員会」の採択が決まり、令和 2 年 4月より活動が開始された。未病マーカーの開発研究には、
本グループの研究員も参画し、全国の大学、企業との連携により、最新のマーカー探索に向けての情報共有、情報収集、開発研究を進めている。
また、平成 30 年 3 月に、本グループの研究手法を基盤とする「ワンストップ型食品機能性評価サービス」が神奈
川県 ME-BYO BRAND に認定された。これを受けたお問
い合わせもいただいているが、今後一層の周知を図り、評価センターでの食品機能性評価の受託あるいは共同研究拡大を目指し、得られた成果を広く還元し、国内外を問わず生活の質（QOL）の向上を目指していく。
2019 年 6 月から（一財）日本バイオインダストリー協会（JBA）会長に就任した。2021 年度、JBA では関東圏（東京都、神奈川県、千葉県、埼玉県。筑波）に Greater Tokyo
Biocommunity (GTB)構想を立ち上げ、国際的バイオコミュ
ニテイづくりを行った。この過程で、KISTEC など殿町地区の神奈川県の活動を高く評価する意見を述べた。

【最後に】本研究グループでは、旧 神奈川科学技術アカデミー
における研究プロジェクトから通算して 200 を超える論
文・外部発表、海外、国家、民間を問わない多くの競争的資金の獲得、産学官連携を継続的かつ精力的に行うことによって研究を推進してきた。築き上げてきた多くの研究成果や開発した評価技術については、継続的にブラッシュアップし、新たな取り組みとともに広く展開していくことを目指す。
なお、2017 年度以降の当グループの研究成果について

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

未病と食の脳活動評価試験法の確立「食品機能性評価」グループ
亀井 飛鳥、篠﨑 文夏

1. はじめに意味を持つと考えられる。例えばわずかな変化の積み重

神奈川県立産業技術総合研究所では、これまでに食品機能性研究として、主に動物を対象とする評価を実施しねにより大きな変化となる、あるいはわずかな変化を繰り返すことにより、病気への進行を遅らせるといったこてきた。これらの研究成果や評価技術を応用し、現在はヒト試験、特に未病という観点から評価する研究へと展となどが期待される。
KISTEC ではこれまで、主にメタボリックシンドロー

開しつつある。これまでの研究対象の多くは、メタボリ
ックシンドロームの緩和・改善作用を期待し、その作用

ムやその予備軍を想定した条件下において、食品による改善作用とその作用メカニズムを明らかにしてきた。いメカニズム等を明らかにすることを目指すものであった。一方、昨今ではメタボリックシンドロームに加えずれもトランスクリプトーム解析（網羅的な遺伝子発現解析）により実施してきた。例えば、桑の葉の脂質代謝て、脳や運動機能、免疫機能に対する作用への期待も高まっている。例えば、機能性表示食品には、体脂肪等にに及ぼす作用 (1, 2)、サラシア属植物の免疫に及ぼす作
用 (3, 4)、ビフィズス菌の脂質代謝に及ぼす作用(5, 6)、

加えて記憶、ストレス、疲労、関節といったキーワードが並ぶ。食品の多岐に亘る機能性について少しずつ解明

短鎖フルクトオリゴ糖の脂質代謝に及ぼす作用 (7)、アミノ酸混合液の作用 (8)、栄養素の一つである鉄の摂取し、その情報を活用して生活に取り入れることで、健康寿命の延伸や生活の質（QOL）の向上に繋がると期待さ量の違いが身体に及ぼす作用 (9, 10)などである。さらに、食品の機能性成分について、その効果を発揮する至れる。本稿では、食品の機能性評価研究の一環として、
脳機能、なかでもストレスや疲労に対する作用を評価す

適な量があることも明らかにした。これはメープルシロ
ップの機能性評価研究において見出された（11, 12, 13）。

る試験と脳波計測技術とを融合させた評価方法の確立に向けての取り組みを紹介する。なお、本報告の一部は(3) 脳機能と食品

2020 年度の研究報告にて記した研究の結果を 2021 年度にさらに詳細に解析したものであり、研究概要説明のた

私たちは日常生活の中で様々なストレスを受けている。例えば厚生労働省の平成 28 年国民生活基礎調査の概め、2020 年度の報告内容を一部再掲載する。

況によると、世代に関わらず日本人の約半数がストレスを抱えながら生活をしているとあることからも、ストレ(1) 未病とその評価
未病は、病気ではないが、健康でもない状態であり、スは非常に身近にあり、認識されていることがわかる。
ストレスは必ずしも身体にとって負の影響を及ぼすもの

日本未病システム学会では「自覚症状はないが検査では異常がある状態」と「自覚症状はあるが検査では異常がではなく、うまく活用することで健康維持に貢献するものでもあるが、それを逸脱するような過度のストレスやない状態」とを合わせたものと定義している。健康状態
から病気に至るまで、身体の中は徐々に変化するが、こ継続的なストレス負荷によって健康を損なうものでもある。また、ストレスと密接な関係にある疲労についてものわずかな変化、すなわち病気に至る兆しを捉え、対策を講じることが病気の予防の一つであると考えられる。

2004 年の文部科学省の大阪地区を対象にした調査によれ
ば、半数以上が疲労を感じているという結果であった。

このわずかな変化は、既存の手法では検出が難しいため、未病を評価するにあたり新たなマーカー分子の探索

疲労は作業効率の低下やひいては病気の原因にもなり得る。すなわち、ストレスや疲労は脳の未病状態であり、が必須である。

その軽減は現代社会において急務である。そのためには
生活習慣の改善が不可避であり、そこには食が大いに貢(2) 未病と食品(1)にて述べたように、未病は病気に至る前の状態であ献すると期待される。
2018 年度には、2 つの食品素材（それぞれの対照食とる。そのため、医薬に頼る段階ではないが、未病から病気に至ることのないように講じるべき対策として、食品の比較）、PC 上で実施する 3 種類の脳活動指標テストを準備し、それぞれの組み合わせの合計 6 パターンをそれの機能性への期待が高い。食品にはそれぞれに様々な機能があるが、そのほとんどにおいて、摂取することによ

ぞれ実施した。その結果、脳活動指標テストの成績に食品によって成績に影響を及ぼす脳活動指標テストの種類

る身体の中の変化はわずかである。しかし食品は日常的に摂取するものであるため、そのわずかな変化が重要なが異なることが示され、報告した。一つの素材はテスト
成績の向上、主観的疲労蓄積の低下等の期待していた作147

KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価用であり、もう一つの素材は、主観的疲労度には作用し年度に整理した内容について紹介する。

ないもののテスト成績に影響を及ぼすというものであった。2019 年度には、2018 年度に作成、実施した試験におなお、「(1) タキシフォリンの研究」は、次々世代イノ
ベーション開発、加齢・栄養研究所からの受託研究としいて疲労度回復に加えてより顕著な試験成績向上を示した組み合わせの食品素材＋脳活動指標テストにて再度試て実施し、その成果は Jpn Pharmacol Ther Vol.50,(2022)(14)に掲載された。本稿では、論文の概要につい験を実施するとともに、そこに血液トランスクリプトー
ム情報を組み込み、詳細な解析へと展開し、報告した。

て、図を一部改変しつつ記述する。

血液トランスクリプトーム解析では、疲労時に変動するとの報告のあるタンパク質への翻訳制御関連因子の動き(1) タキシフォリンの脳機能評価等が抽出され、早期疲労の変化を捉えたことが示された。

物が乏しくなる時期にカラマツの内樹皮等をおかゆやパンにして食べていた。カラマツの抽出物にはポリフェノ

このようにトランスクリプトーム解析から、計算テスト実行することによって生じた生体の変化（時間変化へールの一種であるタキシフォリンが多く含まれる。タキ
シフォリンは、マツの他にも果物、野菜、ワイン、茶、の応答も含む）、及びそれに対する食品による作用としての変化、また計算テストの成績の差異を有意な差をもっココアなどの植物由来の食物に含まれる植物フラボノイドである。植物に多く含まれるポリフェノールは強い抗て明確に捉えることに成功したが、一方で、それらと相関すると考えられる計算テスト実行中のリアルタイムな酸化作用を有し、炎症や免疫機能などに影響することが明らかとなっている。タキシフォリンについても抗酸

脳活動変化については未解明のままであった。そこで2020 年度は計算テスト実行に伴うリアルタイムの脳活動化、肝臓保護作用などが調べられており、多彩な機能があると考えられている。近年、ポリフェノールは脳機能変化を捉えるべく、簡易型脳波計を用いた脳波計測を実施した。

に対しても影響することが指摘されており、タキシフォ
リンについても脳血流量を増大作用等が報告されてい本稿では、食品の機能性について脳活動指標テストを用いて評価した研究事例に加え、脳活動指標テストと脳る。これらの背景をもとに、本研究では、健康な若年成人を対象に、カラマツ由来のタキシフォリン含有食品の波計測とを組み合わせた取り組みについて報告する。

単回摂取が脳活動指標テストのパフォーマンスに及ぼす影響について検討した。なお、本研究は、株式会社次々

2. 実験と結果

世代イノベーション開発、株式会社加齢・栄養研究所からの受託研究として実施した。

シベリア、北欧、北米などの人々はかつて、冬季の食(1)ではポリフェノールの一種であるタキシフォリンを例に食品の機能性について脳活動指標テストを用いた評価について、(2)では脳活動指標テストと脳波計測とを組(1)-1 方法

み合わせた取り組みのうち、2020 年度結果をもとに 2021

試験はランダム化プラセボ対照二重盲検クロスオーバ

図 1 脳活動指標試験の概要

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

ー比較試験で、25 人の健康な若年成人に対してプラセボ

試験結果は、それぞれの脳活動指標テストの成績のほ

食品またはタキシフォリン（108 mg）を含む食品を単回摂取、その後、脳活動指標試験と「疲労」の視覚的アナか、繰り返し試験実施に伴う疲労度の変化を主観的 VAS
アンケートおよび脳波データを評価した。脳波の測定デログ尺度（VAS）アンケートとの組み合わせを 4 セット実施した（図 1））。なお、試験立案および解析は KISTEC

ータは、ノイズフィルター、フーリエ変換を経て周波数帯ごとのパワースペクトルを算出したものを解析に用いにて（KISTEC 倫理委員会 J-2019-03, S-2019-06, S-201907 承認）、ヒトを対象とする介入試験は東海大学にて実た。ここまでの脳波データの計算については PGV 株式会
社に委託し、以降は KISTEC にて実施した解析結果を示施した（東海大学医学部臨床研究審査委員会 19R-082
号承認）。本試験は、University Hospital lMedical

す。
なお、本研究は、神奈川県先進異分野融合プロジェク

Information Network Center（UMIN000038223）に登録した。

ト研究立案・推進事業により実施された。

(2)-2 結果

(1)-2 結果および考察

2020 年度報告では、脳活動指標テスト実行中の脳活動女性でタキシフォリン摂取時に計算問題における回答
および正答にかかる時間が短くなり、単回（初回）の脳変化を捉える目的で、周波数帯域毎のパワー値を算出した。脳活動指標テスト実行中のα波のパワー値の平均値

活動指標テスト実施後の主観的疲労度が軽減される傾向がみられた。

を比較したところ、大別して計算テストと押ボタンテス
トとで異なることが示されたことを紹介した。すなわち

以上より、タキシフォリン含有食品摂取は少なくとも女性の計算速度を上昇させることが明らかとなり、ま計算テスト実行中はα波が全体的に低値を示す傾向にあり、押ボタンテストにおいてはほぼ同程度の値に保たれた、主観的疲労を軽減させると期待された。
なお、本研究の詳細については、Shinozaki F, Kamei A,ており、テストの性質の違いが検出されることが示された。

et al. (2022) Single administration of taxifolin-rich extract toyoung adults improves their sequential performance- A

2021 年度には、2020 年度の結果を整理した成果として、テスト B の実行中における脳波の変化について解析

randomized, placebo- controlled, double- blind crossover trial.
Jpn Pharmacol Ther, 50, 93-107 を参照いただきたい。

結果を紹介する。テスト B は、① 単純な応答課題、②複数の情報の統合判断課題、③ 複数の情報の総合判断だ
が、②とは異なる条件による課題、の 3 つの小テストの組み合わせより構成しており、それを 6 回繰り返す設計(2) 脳活動指標テストと脳波計測(2)-1 方法としていた。6 回繰り返しにおける周波数帯ごとのパワー値の平均値の推移を観察したところ、α波において本試験では、PC を用いた 2 つの脳活動指標テストを選定して実施した。それぞれのテストは、次に示す 3 つの小テストを 1 単位とし、それを複数回実行することにより、疲労、ストレスを引き起こすものである。① テスト
A：引き算方式の小テスト 2 つ、押ボタン方式の小テス
ト 1 つで 1 単位を構成、② テスト B：異なるタイプの押ボタン方式の小テスト 3 つで 1 単位を構成、としている。テスト A は主に注意の持続性を、テスト B は思考セットの変換を評価する系であり、互いに試験の性質が大きく異なる。また、それぞれのテストでは、複数回の繰り返し実施に伴う疲労度を、主観的 VAS アンケートにより評価し、疲労蓄積を測定する。評価対象はそれぞれのテスト成績と疲労度 VAS アンケートの成績である。
試験方法については KISTEC 立案とし、実施機関は東海大学とする共同研究にて実施した。東海大学では、伊勢原キャンパスにて学生を対象に募集を行い、試験説明に同意を得た方 10 名（途中辞退があり、最終的には 8名）に参加いただいた。本試験は、2 つのテストのそれぞれの特徴を別々に抽出することを目指すものであるが、一方で脳波には個体差が大きいことから、今回は同一の方に、テスト A、テスト B をそれぞれ実行いただ

図 2：脳活動指標テスト実行時の脳波の周波数帯別変化

き、データを取得した。本試験を通して得られたデータ
を KISTEC にて集計し、東海大学の統計解析責任者を中

緑の枠内の数字は① 単純な応答課題、② 複数の情報の統心とする担当チームにて結論の確認を行った。

合判断課題、③ 複数の情報の総合判断を示す

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KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

は、単純な応答課題では高値を示す一方で複雑な課題でMicrobiota by Salacia reticulata Extract Ingestion: A

は単純な応答課題実行時より必ず低値を示すこと、またそのパターンを繰り返すことが示された。一方、β波やRandomized Placebo-Controlled Trial. PLoS One
10:e0142909.

γ波ではα波のような規則性は見出されなかった（図2）。

4. Oda Y, Ueda F, Kamei A et al. (2011) Biochemical
investigation and gene expression analysis of the

α波は、脳波のうち 8〜13 Hz の成分であり、安静・覚醒・閉眼状態において出現すると言われている。また、

immunostimulatory functions of an edible Salacia extract in
rat small intestine. BioFactors 37:31-39

視覚情報処理との関係性も報告されている。本試験において、①は②や③に比べてより単純な応答を求める課題

5. Kondo S, Kamei A, Xiao JX et al. (2013) Bifidobacterium
breve B-3 exerts metabolic syndrome-sippressing effects in

であることから、心理的あるいは視覚情報処理状態として②、③とは異なることが推定され、それを反映した結the liver of diet-induced obese mice: a DNA microarray
analysis. Beneficial Microbes 4:247-251

果のひとつが α 波の推移であると推測される。2020 年度
報告のように試験の種類によって応答する周波数帯が異6. Kondo S, Xiao JZ, Satoh T et al. (2010) Antiobesity
effects of bifidobacterium breve strain B-3 supplementation

なることに加え、特に α 波の周波数帯域において、その変化が顕著であることが示されたことは興味深い。

in a mouse model with high-fat diet-induced obesity. Biosci
Biotechnol Biochem 74:1656-1661

3.

7. Fukasawa T, Kamei A, Watanabe Y et al. (2010) Short-chain
fructooligosaccharide regulates hepatic PPARa and FXR

考察及び今後の展望

本稿にて報告した研究により、食品の機能性評価系としての脳活動指標テストを確立したこと、さらに実行にtarget gene expression in rats. J Agric Food Chem 58:70077012

伴う疲労蓄積やストレス惹起に対する特定の食品の効果を検出する際に、リアルタイムで測定できる客観的指標

8. Shinozaki F, Abe T, Kamei A et al. (2016) Coordinatedregulation of hepatic and adipose tissue transcriptomes byのひとつとして脳波データが有効であることが示された。過去にも、血液トランスクリプトーム解析も客観的

the oral administration of an amino acid mixture simulating
the larval saliva of Vespa species. Genes Nutrition 11:21.

指標や作用メカニズム解明のために有効であることを示してきたが、それぞれに特徴があることから、食品の種

9. Kamei A, Watanabe Y, Kondo K et al. (2013) Influence of ashort-term iron-deficient diet on hepatic gene expression

類により、あるいは評価する対象により組み合わせを変えながら使い分けていくことが重要であると考えられ

profiles in rats. PLoS One 8:e65732
10.Kamei A, Watanabe Y, Ishijima T et al. (2010) Dietary ironる。なお、脳活動指標テストに血液トランスクリプトー
ム解析との組み合わせる評価方法については、既に企業

deficient anemia induces a variety of metabolic changes andeven apoptosis in rat liver: a DNA microarray study. Physiol

等からの評価依頼を受けて実施している。
当グループでは、動物を対象とする脳機能測定のため

Genomics 42:149-156.
11.Watanabe Y, Kamei A, Shinozaki F et al. (2011) Ingestedの手法の高精度化も実施し、食品摂取によるわずかな差の検出を進めてきた。これまでは主にメタボリックシン

Maple syrup evokes a possible liver-protecting effort －physiologic and genomic investigations with rats. Biosci
Biotechnol Biochem 75:2408-2410
12.Kamei A, Watanabe Y, Shinozaki F et al. (2015)

ドロームへの作用についての研究を積み重ねてきた実績があるが、脳機能に関しても同様に動物を対象とする試
験（主にメカニズム解明）とヒト試験（現象）とを組み合わせ、両者を行き来しながら評価を進めていくこと

Administration of a maple syrup extract to mitigate theirhepatic inflammation induced by a high-fat diet: a

で、より効率的に、より詳細に食品の機能性を明らかにすることを目指す。

transcriptome analysis. Biosci Biotechnol Biochem
79:1893-1897.
13.Kamei A, Watanabe Y, Shinozaki F et al. (2017)
Quantitative deviating effects of maple syrup extract【参考文献】
1. Kobayashi Y, Miyazawa M, Araki M et al. (2015) Effects ofMorus alba L. (Mulberry) Leaf Extract insupplementation on the hepatic gene expression of mice fed
a high-fat diet. Mol Nutr Food Res 61.

Hypercholesterolemic Mice on Suppression of Cholesterol
Synthesis. J Pharmacogn Nat Prod 1:113.

14.Shinozaki F, Kamei A, et al. (2022) Single administration of
taxifolin-rich extract to young adults improves their

2. Kobayashi Y, Miyazawa M, Kamei A et al. (2010)
Ameliorative effects of mulberry (Morus alba L.) leaves onsequential performance- A randomized, placebo- controlled,
double- blind crossover trial. Jpn Pharmacol Ther, 50, 93-

hyperlipidemia in rats fed a high-fat diet: induction of fatty
acid oxidation, inhibition of lipogenesis and suppression of107

oxidative stress. Biosci Biotechnol Biochem 74:2385-2395
3. Oda Y, Ueda F, Utsuyama M et al. (2015) Improvement in
Human Immune Function with Changes in Intestinal

150

KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

業 績【原著論文】
1. Satoshi Oukubo, Kaede Terauchi, Shinji Okada, Yoshikazu

5. 野原正勝、血液を用いた未病評価システムの開発、B

Saito, Takao Yamaura, Takumi Misaka, Ken-Ichiro
Nakajima, Keiko Abe, Tomiko Asakura. De novo

& I、vol.3 (2022) 掲載予定

transcriptome analysis and comparative expression profilingof genes associated with the taste-modifying protein【口頭発表】
1. 阿部啓子、2021 年食品基礎講座

neoculin in Curculigo latifolia and Curculigo capitulata
fruits. BMC Genomics Vol.22,（2021）

研究と沿革”、ロッテセミナー
30 日

食品化学とは埼玉

食の令和 3 年 6 月

2. Geethika S G Liyanage, Ryo Inoue, Mina Fujitani, Tomoko

2. 阿部啓子、はじめに・総括、日本学術振興会 R021 食と未病マーカー産学協力委員会 第４回定例研究会・

Ishijima, Taisei Shibutani, Keiko Abe, Taro Kishida, Shinji
Okada. Effects of Soy Isoflavones, Resistant Starch and総会（2021 年度第１回）東京大学（オンライン）
和 3 年 7 月 27 日

Antibiotics on Polycystic Ovary Syndrome (PCOS)-Like
Features in Letrozole- Treated Rats. Nutrients Vol.13,(2021)

3. 阿部啓子、はじめに・総括、日本学術振興会 R021 食と未病マーカー産学協力委員会 第５回定例研究会・

令

3. Yoichi Kasahara, Masataka Narukawa, Tomoya Nakagita,

総会（2021 年度第 2 回） 東京大学（オンライン）
令和 3 年 8 月 30 日

Keiko Abe, Takumi Misaka, Tomiko Asakura. Ibuprofen
inhibits oral NaCl response through transmembrane

4. 阿部啓子、はじめに・総括、日本学術振興会 R021「食と未病マーカー産学協力委員会」 栄養代謝分科会

channel-like 4.

J.BBRC Vol.573,(2021)

キックオフ会議
月 29 日東京大学（オンライン）令和 3 年 9

4. Fumika Shinozaki, Asuka Kamei, Kousuke Shimada,Hiroshi Matsuura, Takeo Shibata, Mayumi Ikeuchi, Kayo

5. 阿部啓子、食品を取りまく世界のトレンド-2 Global
な食品研究の未来像、天野エンザイム株式会社 セミ

Yasuda, Takashige Oroguchi, Noriaki Kishimoto, Shinji
Takashimizu, Yasuhiro Nishizaki, Keiko Abe. Single

ナー 東京大学（オンライン）令和 3 年 9 月 30 日
6. 阿部啓子、食と未病マーカー、太陽化学株式会社セミadministration of taxifolin-rich extract to young adults
improves their sequential performance- A randomized,

ナー 東京大学（オンライン）令和 3 年 10 月 1 日
7. ・阿部啓子、食によるヒトの健康状態を計測するデー

placebo- controlled, double- blind crossover trial-.
Pharmacol Ther Vol.50, 93-107 (2022)

Jpn

タサイエンス～いま注目の先端バイオ技術、食品ニュ
ーテクノロジー研究会 10 月例会
東京大学（オン

5. Kiyomi Ohmori, Asuka Kamei, Yuki Watanabe and Keikoライン）令和 3 年 10 月 19 日
8. 阿部啓子、食品を取りまく世界のトレンド Global な

Abe. Changes in gene expression over time during celltransformation due to TPA treatment of Bhas 42 cells. Int J

食品研究の未来像、同志社大学 サイエンスナウ 東
京サテライトキャンパス中央区京橋 令和 3 年 10 月

Mol Sci

Vol.23, 3216 (2022)

25 日
9. 阿部啓子、栄養代謝分科会報告、日本学術振興会 R021

【総説】

「食と未病マーカー産学協力委員会」第６回定例研究会・総会 東京大学（オンライン）令和 3 年 11 月 2

1. 阿部啓子、神奈川県の“食品機能性”国際評価技術センターの特徴、B & I、vol.2 (2022)日
10.・阿部啓子、栄養代謝分科会報告、日本学術振興会

2. 亀井飛鳥、未病と食品機能性の評価システムの確立への挑戦、B & I、vol.2 (2022)

R021「食と未病マーカー産学協力委員会」第 7 回定例
研究会・総会
東京大学（オンライン）令和 3 年 12

3. 篠﨑文夏、基礎研究・ヒト介入試験とトランスクリプ

月 15 日
11.阿部啓子、味の不思議 ― その謎を解く、日本農芸化

トーム、B & I、vol.3 (2022) 掲載予定

*研究報告

学会出前授業 東京都立農芸高等学校
3 年 12 月 23 日

4. 嶋田耕育、機能性食品評価のための脳機能評価系導入と確立に向けて、B & I、vol.3 (2022) 掲載予定 *東京都、令和12.阿部啓子、はじめに・総括、日本学術振興会 R021 食と未病マーカー産学協力委員会 第５回定例研究会・総会（2021 年度第 8 回） 分科会報告

研究報告

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東京大学（オ

KISTEC研究報告2022

【研究開発部】食品機能性評価

ンライン）

令和 4 年 3 月 9 日【特許】(1)国内特許出願(2)国際特許出願

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