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キーワード：
機能性食品/吸収/代謝/体内動態/腸内細菌/フードナノテクノロジー/時間栄養学/アミノ酸/ペプチド/タンパク質/糖類/脂肪酸/油脂類/ビタミン様物質/食物繊維/植物二次代謝産物
刊行にあたって
食品の成分分析に興味を持ち、選択性が高く高感度な分析手法の開発を進めてきた。例えば、緑茶のカテキン類であり、もう15年以上も前になるが、ボストンにあるタフツ大学の栄養研究所で日本人の長寿と日本食の関係を討議する機会があった。日本食の素材の多様性と調理技法の素晴らしさが、豊かな栄養機能とともに米国の栄養学者からレビューされた。この時、食事ごとに飲用される緑茶の抗酸化作用など生体機能性が他の栄養素とともに欧米人には注目された。当然、我が国のカテキン研究も多く紹介されたが、欠点も指摘された。それは当時のカテキン分析が紫外部に特異吸収を持たないのに紫外部吸収を利用して分析されていたことであった。帰国後、ポリフェノール構造に特異的な化学発光反応を応用して高感度分析法を開発しAnalytical Biochemistry誌(248、 41-49 (1997))に発表するとともに、本法で緑茶飲用後の血中カテキン濃度を定量した。緑茶一杯の飲用により血中カテキン濃度は増え、血中過酸化脂質濃度が逆相関して低下した。これにより、カテキンは動脈硬化予防作用など血管内皮機能に良好な食品成分であることが分かったので、さらに分析すると、血中で抗酸化能を示すのは遊離型のみで、代謝された抱合型はこの活性が低いことが分かった(宮澤ら、 「天然抗酸化物質の吸収と代謝」、 化学と生物、 38、 104-114 (2000))。試験管内試験で生理機能が観察されても、その化学構造が生体内では代謝を受けて構造変化している場合がある。そんなことから、食品成分の消化管からの吸収と体内での代謝の理解は大変重要であることに気付かされた。生化学領域で頻用される試験管内試験では、食品成分の実際のからだの中での効能の評価は困難な場合が多い。従って、食品成分のからだの中での機能評価にあたっては、常に体内での代謝と代謝型を考慮した考察も必要である。とくに、特定保健用食品など機能性食品の開発にあたっては、その食品成分の消化と吸収、そして代謝と代謝物の理解が必須である。
本書は「食品機能性成分の吸収・代謝機構」と題し、吸収・代謝効率に影響を与える因子と各種機能性成分の吸収・代謝機構について取りまとめた。大変ご多忙の中を熱心にご執筆いただいた先生方に心からお礼申し上げる。本書を一読することにより、食品成分の吸収・代謝が容易に理解でき、機能性食品に関心のある研究者、医師、栄養士の方々などのお役に立ち得ると信ずる。
なお、本書は株式会社シーエムシー出版の多大のご協力を得て出来上がったものであり感謝の意を表したい。
2013年4月
東北大学大学院 教授 宮澤陽夫
著者一覧
宮澤陽夫 東北大学 田村 基 (独)農業・食品産業技術総合研究機構 平山和宏 東京大学 伊藤喜久治 前 東京大学 杉山 滋 (独)農業・食品産業技術総合研究機構 宮澤大樹 東北大学 田原 優 早稲田大学 柴田重信 早稲田大学 久保田真敏 新潟大学 門脇基二 新潟大学 土居雅子 ㈱大塚製薬工場 山岡一平 ㈱大塚製薬工場 小林淳平 九州大学 大島敏久 大阪工業大学 田中 徹 SBIファーマ㈱ 安部史紀 SBIファーマ㈱ 原 博 北海道大学 若林裕之 森永乳業㈱ 高杉 諭 ㈱明治 長田昌士 ㈱明治 粂 晃智 ㈱明治 | 佐藤健司 京都府立大学 依田悠里 ロッテ健康産業㈱ 三浦 豊 東京農工大学 柴沼 清 三和澱粉工業㈱ 出川洋子 三和澱粉工業㈱ 園山 慶 北海道大学 渡部睦人 東京農工大学 野村義宏 東京農工大学 福島道広 帯広畜産大学 池田郁男 東北大学 西川正純 宮城大学 菅原達也 京都大学 佐藤匡央 九州大学 森田有紀子 九州大学 柴田克己 滋賀県立大学 永塚貴弘 新潟薬科大学 森田達也 静岡大学 仲川清隆 東北大学 細川雅史 北海道大学 古旗賢二 城西大学 |
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第1章 腸内細菌
1 はじめに
2 大豆イソフラボン
2.1 配糖体の加水分解によるアグリコンの生成
2.2 抱合体大豆イソフラボン類の脱抱合
2.3 大豆イソフラボン類代謝産物の生成
3 タンニン
4 カテキン
5 植物リグナン
6 ルチン
7 オリゴ糖
第2章 食品の形状
1 フードナノテクノロジー・食品ナノ素材
1.1 はじめに
1.2 工業的分野におけるナノのサイズ定義
1.3 ナノスケール食品と市場規模
1.4 食品ナノテクノロジープロジェクト
1.5 食品ナノテクノロジーに関する研究動向
1.6 おわりに
2 食品ナノ粒子の現在までの理解や安全性,将来への展望
2.1 はじめに
2.2 天然に存在するナノ粒子
2.3 人為的に調製されるナノ粒子
2.3.1 食品への応用
2.3.2 ナノ粒子の抗菌作用への応用
2.4 非意図的に食品に混入するナノ粒子
2.5 ナノ粒子暴露への課題
2.6 ナノ粒子の評価方法
2.7 今後の食品ナノ粒子研究の展望
第3章 時間栄養学
1 はじめに
2 時間栄養学とは
3 消化管と体内時計
3.1 消化管上皮細胞
3.2 消化酵素,ショ糖分解酵素シュクラーゼと麦芽糖分解酵素マルターゼ
3.3 大腸の動き
4 消化管吸収と体内時計
4.1 糖トランスポーター
4.2 ペプチド,アミノ酸トランスポーター
4.3 薬物トランスポーター
5 代謝と体内時計
5.1 グルコースの恒常性維持
5.2 脂質代謝
5.3 胆汁酸
5.4 食事センサー(NAD/NADH,AMP/ATP)
6 おわりに
【第2編 各種機能性成分の吸収・代謝機構】
第1章 アミノ酸
1 概観:アミノ酸の吸収
1.1 はじめに
1.2 中性アミノ酸輸送
1.3 塩基性アミノ酸輸送
1.4 酸性アミノ酸輸送
1.5 Pro,Hyp,Gly輸送
1.6 β-アミノ酸およびタウリン
1.7 おわりに
2 アミノ酸による体温とエネルギー代謝制御
2.1 はじめに
2.2 タンパク質摂取と体温の変調
2.3 イソロイシンによるグルコース代謝調節とエネルギー産生
2.4 アミノ酸による体温変調の臨床応用
2.5 おわりに
3 D-アミノ酸
4 ヘム構成アミノ酸ALA(5-アミノレブリン酸)の代謝
4.1 ALAとは
4.2 ALAの生合成と代謝
4.2.1 植物におけるALA生合成と代謝
4.2.2 動物におけるALA生合成と代謝
4.3 ヒトにおける内在ALAの体内動態
4.4 ALA代謝に関係する疾病
4.5 外生投与ALAの体内動態
4.6 ALAの用途開発
4.6.1 植物分野での用途開発
4.6.2 健康医療分野での用途開発
第2章 タンパク質・ペプチド
1 概観:タンパク質・ペプチドの消化・吸収・代謝・生理作用
1.1 はじめに
1.2 タンパク質の消化
1.2.1 タンパク質の管腔内消化
1.2.2 タンパク質の膜消化
1.3 タンパク質消化産物の吸収
1.4 ペプチドの吸収と生理作用
1.5 おわりに
2 鉄結合性タンパク質(ラクトフェリン)
2.1 ラクトフェリンとは
2.1.1 ラクトフェリンの性状・機能
2.1.2 ラクトフェリンの食品としての利用
2.2 消化管内での代謝・動態
2.2.1 口腔内投与後の唾液中推移
2.2.2 胃でのラクトフェリシン生成
2.2.3 胃・腸・便でのラクトフェリンとその消化物の推移
2.3 腸管上皮のラクトフェリン・レセプター
2.3.1 腸管上皮レセプターの同定
2.3.2 ラクトフェリンとレセプターとの相互作用
2.4 体内への移行
2.4.1 消化管から体内への移行性について
2.4.2 天然型ラクトフェリンの体内移行性
2.4.3 加工型ラクトフェリンの体内移行性
2.4.4 血中ラクトフェリンの代謝
2.5 おわりに
3 ホエイタンパク質やカゼインおよびそれに由来したペプチドの機能
3.1 ホエイタンパク質とそのペプチド
3.1.1 ホエイタンパク質の特徴と消化・吸収性
3.1.2 ホエイタンパク質の機能
3.1.3 ホエイタンパク質中成分とその機能
3.2 カゼインとそのペプチド
3.2.1 カゼインの特徴と消化・吸収性,機能性
3.2.2 カゼインミセルの特殊な機能
3.2.3 カゼイン由来の生理活性ペプチドとその機能
3.2.4 カゼインホスホペプチド(CPP)の構造的特徴と機能性
4 ペプチドの吸収
4.1 はじめに
4.2 In vitro試験で同定された活性ペプチドの吸収
4.3 修飾アミノ酸を持つペプチドの吸収
4.3.1 コラーゲンペプチドの吸収
4.3.2 ピログルタミルペプチド
4.3.3 その他の修飾アミノ酸を持つペプチド
4.4 非修飾ペプチドの血中移行
4.5 結論と展望
5 ポリグルタミン酸
5.1 はじめに
5.2 ポリグルタミン酸の生産とその性質
5.3 γポリグルタミン酸の安全性
5.4 γポリグルタミン酸の生理作用―カルシウム吸収促進作用
5.5 γポリグルタミン酸の生理作用―他の生理作用
5.6 おわりに
第3章 糖類
1 概観:糖質の消化・吸収・代謝・体内動態
1.1 はじめに
1.2 食品中の糖質について
1.3 単糖類の消化,吸収,代謝,体内動態について
1.4 オリゴ糖の消化,吸収,代謝,体内動態について
1.5 多糖類の消化,吸収,代謝,体内動態について
1.6 糖質の消化過程と疾病との関連
2 L-アラビノースの吸収とスクロースの吸収・代謝への影響
2.1 はじめに
2.2 L-アラビノースの由来
2.3 L-アラビノースの吸収
2.4 L-アラビノースのスクラーゼ阻害とその機構
2.5 L-アラビノースのセカンドミール効果
2.6 L-アラビノースによるインクレチンホルモン分泌への影響
2.7 L-アラビノース摂取時のスクロースの吸収
2.8 脂肪代謝への影響
2.9 おわりに
3 オリゴ糖(フラクトオリゴ糖,マンノオリゴ糖(マンノビオース),ガラクトオリゴ糖)
3.1 はじめに
3.2 オリゴ糖の製造
3.3 オリゴ糖の食品としての機能
3.4 フラクトオリゴ糖
3.5 マンノオリゴ糖(マンノビオース)
3.6 ガラクトオリゴ糖
4 グルコサミン,コンドロイチン硫酸,ヒアルロン酸
4.1 はじめに
4.2 グルコサミン
4.3 コンドロイチン硫酸
4.4 ヒアルロン酸
4.5 おわりに
5 多糖(β-グルカン,イヌリン,レジスタントスターチ)
5.1 はじめに
5.2 食物繊維
5.2.1 β-グルカン
5.2.2 イヌリン
5.3 レジスタントスターチ(ハイアミローススターチ,豆,ジャガイモ)
5.3.1 ハイアミローススターチ(HAS)
5.3.2 豆デンプン
5.3.3 ジャガイモデンプン
5.4 おわりに
第4章 脂肪酸・油脂類
1 概観:脂肪酸・油脂類の消化・吸収・代謝・体内動態
1.1 はじめに
1.2 トリアシルグリセロールの消化・吸収・代謝・体内動態
1.2.1 トリアシルグリセロールの消化・吸収
1.2.2 血流でのカイロミクロン-トリアシルグリセロールの代謝
1.2.3 肝臓でのトリアシルグリセロールの代謝
1.2.4 脂肪組織でのトリアシルグリセロールの代謝
1.3 脂肪酸の消化・吸収・代謝・体内動態
1.4 リン脂質の消化・吸収・代謝・体内動態
1.5 ステロールの消化・吸収・代謝・体内動態
1.6 おわりに
2 脂肪酸(α-リノレン酸,EPA・DHA,アラキドン酸)
2.1 はじめに
2.2 α-リノレン酸,EPA・DHA,アラキドン酸の吸収機構
2.3 α-リノレン酸の代謝
2.4 アラキドン酸の代謝
2.5 EPA・DHAの代謝
2.6 おわりに
3 油脂成分(グリセロリン脂質,グリセロ糖脂質,スフィンゴ脂質)
3.1 グリセロリン脂質
3.2 グリセロ糖脂質
3.3 スフィンゴ脂質
4 油脂成分(植物ステロール・ステロールエステル)
4.1 植物ステロールとコレステロール―構造について―
4.2 植物ステロールの吸収
4.3 植物ステロールの食事コレステロールの吸収阻害
4.4 副作用
4.5 おわりに
第5章 ビタミン様物質
1 コエンザイムQ10,α-リポ酸,コリン,イノシトール
1.1 コエンザイムQ10(Coenzyme Q10=CoQ10,ユビキノンUbiquinone=UQ)
1.1.1 細胞内での存在形態と役割
1.1.2 化学構造式と生合成経路
1.1.3 必要量
1.1.4 吸収と体内動態
1.1.5 代謝
1.2 α-リポ酸
1.2.1 体内での存在形態と役割
1.2.2 化学構造式と生合成経路
1.2.3 必要量
1.2.4 吸収と体内動態
1.2.5 代謝
1.3 コリン
1.3.1 細胞内での存在形態と役割
1.3.2 化学構造式と生合成経路
1.3.3 必要量
1.3.4 吸収と体内動態
1.3.5 代謝
1.4 イノシトール
1.4.1 細胞内での存在形態と役割
1.4.2 生合成経路
1.4.3 必要量
1.4.4 吸収と体内動態
1.4.5 代謝
2 PQQ,ビタミンK2(メナキノン4),トコトリエノール
2.1 PQQ
2.2 ビタミンK2(メナキノン4)
2.3 トコトリエノール
第6章 食物繊維
1 食物繊維をはじめとするルミナコイドの消化管内動態
1.1 はじめに
1.2 レジスタントスターチ(RS)
1.2.1 でんぷんのin vitro DFおよびin vitro RS定量値
1.2.2 でんぷんの小腸消化率
1.3 セロビオース(cellobiose,CEB)
1.4 おわりに
第7章 植物二次代謝産物
1 フラボノイドやクルクミノイドなどのポリフェノールの吸収と代謝とくにクルクミンを例にして
1.1 はじめに
1.2 食品ポリフェノールの消化管からの吸収と体内循環
1.3 クルクミンの吸収と代謝
1.4 クルクミン抱合体の分析法と吸収・代謝研究への活用
1.5 クルクミンを摂取したときに認められる生理活性をもたらす機能構造
1.6 おわりに
2 カロテノイドの吸収と代謝
2.1 はじめに
2.2 腸管吸収
2.3 小腸上皮細胞での開裂
2.4 血中への移行
2.5 カロテノイドの生体内代謝物
2.6 生体内分布
2.7 おわりに
3 カプサイシノイド,カプシノイド
3.1 カプサイシノイド
3.2 カプサイシノイドの吸収とクリアランス
3.3 カプサイシノイドの体内分布
3.4 カプサイシノイドの代謝
3.5 長鎖アシル基を持つカプサイシノイド(LCNVA)
3.6 カプシノイド
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