アロニア果汁摂取による高血糖・肥満抑制とその遺伝子発現変化Beneficial effects of diabetes and obesity by aronia berries and geneexpression analysis

○山根拓也 、小塚美由記、荒木久澄、山本好男、阪本龍司、　大久保岩男、中垣剛典、中野長久

大阪府大・生資セ、生命環境、中垣技術士事務所・食科研、北海道文教大・栄養、滋賀医大・腎臓内科、三重大・伊賀研究拠点、天使大・看護栄養

　

アロニアとは

1,2,3 64 5

1

アロニアの健康効果

アロニア果汁による高血糖および肥満抑制効果

AA B

C D

E F

HE Sirius Red

Control

HFD

HFD +

Aronia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Weight of total lipid TG T-Cho LDL-Cho

C

0

50

100

150

200

250

TG Total-Cho LDL-Cho0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Saa2 Gadd45g Igfbp1 Ald4 Serpina4-ps1 Arrdc3

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

**

*

*** **

**

**

***

n.s.n.s.

*

*

** **

** **

**

**

** **

Seru

m le

vel (

%)

Live

r lev

el (%

)

Control HFD Aronia

Control HFD Aronia

Control HFD Aronia

1,2

7 3 1

Aronia （アロニア）

・アロニアは北米原産のバラ科に属する黒紫色の果実

・ロシア、ポーランド、ブルガリアで広く生産

・日本では北海道や東北で栽培

Components Aronia juice (g per 100 g)

Protein 0.2

Carbohydrate 17.9

Fat <0.1

Minerals 0.5

Fiber 0.3

Energy density (kcal per 100 g diet) 73

ブルガリア産 有機アロニア100%果汁

（（有）中垣技術士事務所より提供）

血中LDL-コレステロール上昇抑制

アロ二ア血圧上昇抑制血中TG上昇抑制

腸内細菌叢改善脂肪蓄積抑制

血糖値上昇抑制

脂肪肝改善 肝臓繊維化抑制

肝臓保護効果肥満改善効果

2型糖尿病改善効果

高脂血症改善効果

腸内細菌叢改善効果

高LDL-コレステロール血症改善効果

高血圧改善効果

B

0

100

200

300

400

500

600

0 3 7 10 14 17 21 25 28

Control Control (KKAy)

Aronia Aronia (KKAy)

Days

Blo

od

su

gar

leve

ls (

mg

/dl)

********

*p<0.05, **p<0.01n=5

6週齢♂Blo

od

glu

cose

leve

ls (

mg

/dl)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 3 7 10 14 17 21 25 28Days

Bod

y w

eigh

t (g)

Control Control (KKAy)

Aronia Aronia (KKAy)

********

*p<0.05, **p<0.01n=5

6週齢♂

*p<0.05, n=5.Upper small intestine Lower small intestine

120

100

80

60

40

20

0

DPP

IV ac

tivity

(%)

Control Aronia Control Aronia

140 **

0

20

40

60

80

100

120

120

140

Control Aronia Control Aronia

α-g

luco

sida

se a

ctiv

ity (%

)

Upper small intestine Lower small intestine

* n.s.

*p<0.05, n.s.: not significant. n=5.

D

*p<0.05, **p<0.01, n.s.: not significant. n=5

A 血糖値 B 体重

精巣上体周囲脂肪

00.20.40.60.81.01.21.41.61.8

Control Aronia Control Aronia

**

n.s.

Wei

ght (

g)

C57BL/6JmsSlc KK-Ay

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

Control Aronia Control Aronia

*

n.s.

Wei

ght (

g)

C57BL/6JmsSlc KK-Ay

腸間膜脂肪

00.10.20.30.40.50.60.70.8

Control Aronia Control Aronia

**

n.s.Wei

ght (

g)

C57BL/6JmsSlc KK-Ay

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Control Aronia Control Aronia

**

n.s.

Wei

ght (

g)

C57BL/6JmsSlc KK-Ay

後腹膜脂肪 皮下脂肪

*p<0.05, **p<0.01,n.s.: not significant. n=5.

C

D. DPP IV 活性阻害 E. α-glucosidase 活性阻害

43

1111

7

2

65

高脂肪食摂取マウスにおけるアロニアの効果

高血圧モデルラットにおけるアロニアの効果

Yamane T et al. FFHD 2016

Yamane T et al. JNB 2016

0

50

100

150

200

250

300

0 3 7 10 14 17 21 24 28

Control Aronia

*

Blo

od p

ress

ure

(m

mH

g)

Days

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Control Aronia0

20

40

60

80

100

120

Control Aronia

AC

E ac

tivity

(%)

***

D. KidneyC. Lung

B. Serum

0

20

40

60

80

100

120

Control Aronia

**

n.s.

AC

E ac

tivity

(%)

AC

E ac

tivity

(%)

A

アロニア摂取マウス肝臓における遺伝子発現の変化

アロニア摂取マウス各臓器における遺伝子発現の変化

まとめ

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Control Aronia

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Control Aronia

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Igfbp1

Igfbp1 Gadd45g

Gadd45g

Arrdc3

Arrdc3A. C57BL/6

B. KKAy

*p<0.05, n=4.

*

* *

**

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

Relat

ive ex

pres

sion

levels

of m

RNA

(%)

(/ac

tin)

0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Control Aronia

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Control Aronia

A. Kidney from C57BL/6

B. Kidney from KKAy

Igfbp1

Igfbp1

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Control Aronia

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Control Aronia

Igfbp1

Igfbp1

C. Small intestine from C57BL/6

D. Small intestine from KKAy

Gadd45g

Gadd45g

E. Spleen from C57BL/6

F. Spleen from KKAy

*p<0.05, **p<0.01, n=4.

****

***

●コントロールとして用いたC57BL6マウスと糖尿病モデルであるKKAyマウス肝臓におけるIgfbp1, Gadd45gおよびArrdc3の発現は高脂肪食摂取したC57BL6マウスにアロニアを与えた際の肝臓における遺伝子発現変化と同様であり、糖尿病および肥満に特異的な発現変化は認められなかった。これらの結果はアロニア含有成分による肝臓におけるIgfbp1やGadd45gの遺伝子発現調節が正常な状態の肝臓と糖尿病肥満状態の肝臓において、同一の機構で起こっていることを示唆している。

●アロニア果汁を摂取したKKAyマウス腎臓および小腸においてIgfbp1の発現が減少した。この結果はKKAyマウス腎臓および小腸におけるアロニア含有成分によるIgfbp1発現調節機構が肝臓における機構と異なることを示している。

●アロニア果汁を摂取したKKAyマウス脾臓ではGadd45gの発現が減少した。この結果はKKAyマウス脾臓におけるアロニア含有成分によるGadd45g 発現調節機構が肝臓における機構と異なることを示している。

●今後、アロニア成分中のどのような物質がIgfbp1やGadd45gの発現調節を行っているかを同定し、各臓器における転写調節機構を明らかにすることで、アロニア摂取による糖尿病・肥満改善効果と遺伝子発現調節の関係性について、より詳細に解析することで、その分子メカニズムを明らかにしたい。