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サルファーインデックス

  • 宇宙飛行がマウスの肝臓に与える影響の一因を特定しました!

    2021年9月、アメリカのスペースX社がついに民間宇宙飛行を達成しました。 驚くべきことに、今回の宇宙飛行を達成した宇宙船『クルードラゴン』は、わずか半年ほどの訓練を経ただけの民間人4名のみをクルーとし、3日間の宇宙飛行ののち地球に帰還しました。 クルードラゴンがISSにドッキングする様子(©NASA) もはや宇宙飛行は我々民間人にとっても夢物語ではなく、生きているうちに人類が宇宙に移住する未来も見えてきているのです。 一方で、そうはいってもまだまだ本格的な宇宙移住に向けて解決するべき課題も山済みです。 特にわかっていないのが宇宙空間が生物に与える影響です。 宇宙空間は、あらゆる意味で地球上とは異なる環境です。大気が違うのはもちろんのこと、無重力環境や高線量な宇宙放射線の照射、数百℃に及ぶ寒暖差など、生物にとって過酷な要素がいくつもあります。 これらによって、宇宙飛行を行った生物はしばしば原因不明な体調不良を訴えることが知られています。 もっともよく試験されるマウスでは、特に肝機能に肝臓の線維化や非アルコール性脂肪肝などのいくつかの障害が見いだされることがわかっています。これらは、いずれも重症化することで肝臓がんへと派生する疾患であり、その原因の特定・対策の開発が望まれます。 株式会社ユーグレナではこの度、独自の解析手法『サルファーインデックス解析』によって、宇宙飛行がマウスの肝臓に悪影響を与える一因を特定いたしました! サルファーインデックス解析は、筑波大学の大津巌生 准教授によって開発された解析手法です。 生体内の酸化還元反応の中核を担う硫黄化合物を網羅的に解析することで、生体内が酸化的なのか還元的なのか、それらは何によって引き起こされているのかなどを明らかにすることができます。 (サルファーインデックスの紹介ページ: https://tech.euglab.jp/projects/sulfur/ ) 当社では、大津先生と特別共同研究を進め、JAXAから譲り受けた宇宙飛行を行ったマウスの肝臓をサルファーインデックス解析によって調べました。 研究の概略図 結果として、宇宙で飼育したマウスは、人工重力のあるなしに関わらず肝臓にある還元的な硫黄化合物が減少していることがわかりました。 これらの硫黄化合物は体内で抗酸化物質として働くため、宇宙での生活によって酸化ストレスを受けた結果、そのストレスを打ち消すために消費された可能性が考えられます。 宇宙飛行によって、減少した抗酸化物質 また、宇宙飛行を行ったマウスの肝臓での遺伝子発現を確認したところ、酸化ストレスや硫黄化合物代謝に関する遺伝子が多く発現していることが確認されました。 これも、強い酸化ストレスを受け、それにより減少した硫黄化合物を補うために起きたことだと解釈できます。 これらの結果は、当社研究開発部と筑波大学との共著によって、英国の科学学術誌Scientific Reports誌に掲載されました。 (掲載論文リンク : https://www.nature.com/articles/s41598-021-01129-1) 本研究成果は、宇宙での活動が活発化する近未来に向けて、人類が宇宙で健康的に活動するための重要な手掛かりとなることが期待されます。 具体的には、以下のような研究発展を見せる可能性が考えられます。 本研究によって、生体内の抗酸化物質が、宇宙で発生する酸化ストレスを緩和しうることが示唆されました。 このことは、宇宙での健康維持に硫黄系抗酸化物質の摂取が有効である可能性をも示します。 特に重要なのが、本研究により宇宙飛行によってエルゴチオネインの量が地上での生活時の半分ほどまで減ってしまうことが明らかとなったことです。 (エルゴチオネインの紹介ページ: https://tech.euglab.jp/projects/ergothioneine/ ) エルゴチオネインは哺乳類の体で合成することができず、一部のキノコなどから微量に摂取するしかない物質です。 通常の宇宙生活において、減少したエルゴチオネインを既存の宇宙食のみで摂取することは難しく、従って、新たな宇宙食の開発指針となることが期待されます。

  • アルコールとデータサイエンス ー日本酒におけるデータサイエンスの研究の紹介ー

    アルコールとデータサイエンス これまでの「アルコールとデータサイエンス」のシリーズで、 アルコール飲料とデータサイエンスの関係性機械学習の大まかな分類とそれぞれの特徴 については紹介させていただくことができたと思います。 では、最後にユーグレナ先端技術研究課で行われている日本酒などのアルコール飲料に対する研究について、ご紹介させていただきたいと思います。 サルファーインデックス 以前の記事で紹介させていただきましたが、ユーグレナが特許を取得している解析技術に「サルファーインデックス」と呼ばれるものがあります。 サルファーインデックス技術は、硫黄化合物に特異的な誘導体化試薬を用いたLC-MS/MSを実施することにより、一般的な手法では検出できない微量な硫黄化合物の高感度かつ網羅的な検出や、有機硫黄化合物、無機硫黄化合物、さらには酸化型、還元型を問わず約50種類の硫黄化合物を同時に分析することができる技術です。サルファーインデックス受託分析サービス https://tech.euglab.jp/projects/%e3%80%90%e7%a0%94%e7%a9%b6%e7%b4%b9%e4%bb%8b%e3%80%91%e3%82%b5%e3%83%ab%e3%83%95%e3%82%a1%e3%83%bc%e3%82%a4%e3%83%b3%e3%83%87%e3%83%83%e3%82%af%e3%82%b9%e8%a7%a3%e6%9e%90/ 【研究紹介】サルファーインデックス解析 これがこれまでのアルコール飲料の話とどのような関係にあるのか。サルファーインデックスは、生物内で行われる無数の参加還元反応で多く使われている硫黄化合物の量を測定するために開発されたものです。これを調べることによって、生物内でどのような酸化還元反応が行われているのかを理解することができます。 また、日本酒やワインなどのアルコール飲料は、酵母などの菌類が様々な物質を発酵させることによってアルコールを作り出すプロセスに基づいて作られます。つまり、日本酒やワインの味わいには、菌類の活動が深くかかわっているのです。 サルファーインデックスを用いたアルコール飲料の解析 ユーグレナ先端技術研究課では、このサルファーインデックス技術ををつかって、アルコール飲料を分析する研究を行ってきました。開発者である大津先生の研究によれば、ビールをサンプルにした研究において、異なるサンプルのグループ間で差が見られたとのことです。 この研究では、多次元尺度法と呼ばれる機械学習を使うことで結果を解釈しています。これは前の記事で紹介させていただいた教師なし機械学習の一種で、データの中にある関係性を見るときに有効です。 この研究結果を踏まえると、サルファーインデックスは様々な発酵食品に対して、その分類や味わいの判断のために有効であると考えられます。先端技術研究課では、サルファーインデックスのPoCとしてもう一つ、アルコール飲料である日本酒に関しても分析しました。その結果の一部が次のようになります。 日本酒での解析結果 左がサルファーインデックスを含むメタボロミクスデータを次元削減したもの、真ん中が日本酒で定量的な評価として使われていた日本酒度と酸度でプロットしたもの、右が日本酒の専門家の方々に官能評価をしていただき、その結果を2次元にマッピングしたものです。 それぞれの関係性がわかりやすいように、専門家の方に行っていただいた官能評価(右図)をk平均法で色付けし、左の2つのプロットでも同じ色付けを行った形になります。これを見ると真ん中の日本酒度と酸度のプロットより、左のメタボロームデータを次元削減した結果の方が同じ色のグループがきれいに分離しているように見えます。 ビールや日本酒のようなアルコール飲料は、その生成過程に菌の活動が深くかかわっています。そのような食品の相対的な関係性を理解したいときには、サルファーインデックスという硫黄化合物の網羅的な解析技術や機械学習の中の次元削減と呼ばれる手法が役に立ちます。今回の解析のように味わいの近いに日本酒などがわかることによって、今後の商品戦略や顧客分析に対しての有効な情報源になることが考えられます。 サルファーインデックス受託分析サービスのご紹介 これまでになかった新しいデータと、近年便利に活用することができるのようになったデータサイエンスの手法をもとに、新たな知見やインサイトを得ることは可能です。サルファーインデックスは、今後様々な食品の分析に活用されることが期待されます。サルファーインデックスのご活用に興味を持たれた方は、下のリンクからご参照ください。 https://www.euglena.jp/businessrd/rd/sulfurindex/ サルファーインデックス受託分析サービス 受託までの流れ 以上で「アルコールとデータサイエンス」の全三回とさせていただきます。最後までご覧いただきありがとうございます。

  • 【研究紹介】サルファーインデックス解析

    生命活動の本質は、体の中で起こる無数の酸化還元反応の連鎖です。 食事や呼吸で体内に取り込まれた物質は、酸化還元反応の進み具合(酸化数)を変えながらエネルギーや体を作る物質の一部へと変化し、体内に取り込まれていきます。 さて、この酸化還元反応において、硫黄化合物は非常に重要な役割を果たします。 硫黄(サルファー)は、-2から+6までという非常に幅広い酸化数を取ることができます。これは、それだけ多くの酸化還元反応を行い、様々な物質になれるということ。 それゆえに硫黄化合物は、生体内の酸化還元反応のほぼすべてにかかわるといわれます。 少し大げさに言えば、硫黄化合物の量をみていれば、体の中で起きていることをおおよそ把握することができてしまうのです。 このような考えに従って、筑波大学の大津巌先生によって開発されたのが、サルファーインデックス解析法です(大津先生の研究室HPリンク:https://www.tsukuba1202.com/ )。 生体内に多く存在する硫黄化合物が網羅された超高感度な検出機(LC-MS/MS)を用いて、検出します。 この解析法を用いることで、様々なことがわかります。 例えば、ある環境に置かれた生き物がどの程度のストレスを受けたのか、体の抗酸化を謳う健康商品の抗酸化度がどの程度なのか、あるいは収穫した野菜の真の意味での”新鮮さ”はどの程度なのかなどなどです。 株式会社ユーグレナでは、開発者の大津先生のご協力の元、このサルファーインデックス解析を様々な商品開発に役立てているほか、受託解析も行っております。 受託について、詳しくはこちら https://www.euglena.jp/businessrd/rd/sulfurindex/

  • 宇宙飛行がマウスの肝臓に与える影響の一因を特定しました!

    2021年9月、アメリカのスペースX社がついに民間宇宙飛行を達成しました。 驚くべきことに、今回の宇宙飛行を達成した宇宙船『クルードラゴン』は、わずか半年ほどの訓練を経ただけの民間人4名のみをクルーとし、3日間の宇宙飛行ののち地球に帰還しました。 クルードラゴンがISSにドッキングする様子(©NASA) もはや宇宙飛行は我々民間人にとっても夢物語ではなく、生きているうちに人類が宇宙に移住する未来も見えてきているのです。 一方で、そうはいってもまだまだ本格的な宇宙移住に向けて解決するべき課題も山済みです。 特にわかっていないのが宇宙空間が生物に与える影響です。 宇宙空間は、あらゆる意味で地球上とは異なる環境です。大気が違うのはもちろんのこと、無重力環境や高線量な宇宙放射線の照射、数百℃に及ぶ寒暖差など、生物にとって過酷な要素がいくつもあります。 これらによって、宇宙飛行を行った生物はしばしば原因不明な体調不良を訴えることが知られています。 もっともよく試験されるマウスでは、特に肝機能に肝臓の線維化や非アルコール性脂肪肝などのいくつかの障害が見いだされることがわかっています。これらは、いずれも重症化することで肝臓がんへと派生する疾患であり、その原因の特定・対策の開発が望まれます。 株式会社ユーグレナではこの度、独自の解析手法『サルファーインデックス解析』によって、宇宙飛行がマウスの肝臓に悪影響を与える一因を特定いたしました! サルファーインデックス解析は、筑波大学の大津巌生 准教授によって開発された解析手法です。 生体内の酸化還元反応の中核を担う硫黄化合物を網羅的に解析することで、生体内が酸化的なのか還元的なのか、それらは何によって引き起こされているのかなどを明らかにすることができます。 (サルファーインデックスの紹介ページ: https://tech.euglab.jp/projects/sulfur/ ) 当社では、大津先生と特別共同研究を進め、JAXAから譲り受けた宇宙飛行を行ったマウスの肝臓をサルファーインデックス解析によって調べました。 研究の概略図 結果として、宇宙で飼育したマウスは、人工重力のあるなしに関わらず肝臓にある還元的な硫黄化合物が減少していることがわかりました。 これらの硫黄化合物は体内で抗酸化物質として働くため、宇宙での生活によって酸化ストレスを受けた結果、そのストレスを打ち消すために消費された可能性が考えられます。 宇宙飛行によって、減少した抗酸化物質 また、宇宙飛行を行ったマウスの肝臓での遺伝子発現を確認したところ、酸化ストレスや硫黄化合物代謝に関する遺伝子が多く発現していることが確認されました。 これも、強い酸化ストレスを受け、それにより減少した硫黄化合物を補うために起きたことだと解釈できます。 これらの結果は、当社研究開発部と筑波大学との共著によって、英国の科学学術誌Scientific Reports誌に掲載されました。 (掲載論文リンク : https://www.nature.com/articles/s41598-021-01129-1) 本研究成果は、宇宙での活動が活発化する近未来に向けて、人類が宇宙で健康的に活動するための重要な手掛かりとなることが期待されます。 具体的には、以下のような研究発展を見せる可能性が考えられます。 本研究によって、生体内の抗酸化物質が、宇宙で発生する酸化ストレスを緩和しうることが示唆されました。 このことは、宇宙での健康維持に硫黄系抗酸化物質の摂取が有効である可能性をも示します。 特に重要なのが、本研究により宇宙飛行によってエルゴチオネインの量が地上での生活時の半分ほどまで減ってしまうことが明らかとなったことです。 (エルゴチオネインの紹介ページ: https://tech.euglab.jp/projects/ergothioneine/ ) エルゴチオネインは哺乳類の体で合成することができず、一部のキノコなどから微量に摂取するしかない物質です。 通常の宇宙生活において、減少したエルゴチオネインを既存の宇宙食のみで摂取することは難しく、従って、新たな宇宙食の開発指針となることが期待されます。

  • アルコールとデータサイエンス ー日本酒におけるデータサイエンスの研究の紹介ー

    アルコールとデータサイエンス これまでの「アルコールとデータサイエンス」のシリーズで、 アルコール飲料とデータサイエンスの関係性機械学習の大まかな分類とそれぞれの特徴 については紹介させていただくことができたと思います。 では、最後にユーグレナ先端技術研究課で行われている日本酒などのアルコール飲料に対する研究について、ご紹介させていただきたいと思います。 サルファーインデックス 以前の記事で紹介させていただきましたが、ユーグレナが特許を取得している解析技術に「サルファーインデックス」と呼ばれるものがあります。 サルファーインデックス技術は、硫黄化合物に特異的な誘導体化試薬を用いたLC-MS/MSを実施することにより、一般的な手法では検出できない微量な硫黄化合物の高感度かつ網羅的な検出や、有機硫黄化合物、無機硫黄化合物、さらには酸化型、還元型を問わず約50種類の硫黄化合物を同時に分析することができる技術です。サルファーインデックス受託分析サービス https://tech.euglab.jp/projects/%e3%80%90%e7%a0%94%e7%a9%b6%e7%b4%b9%e4%bb%8b%e3%80%91%e3%82%b5%e3%83%ab%e3%83%95%e3%82%a1%e3%83%bc%e3%82%a4%e3%83%b3%e3%83%87%e3%83%83%e3%82%af%e3%82%b9%e8%a7%a3%e6%9e%90/ 【研究紹介】サルファーインデックス解析 これがこれまでのアルコール飲料の話とどのような関係にあるのか。サルファーインデックスは、生物内で行われる無数の参加還元反応で多く使われている硫黄化合物の量を測定するために開発されたものです。これを調べることによって、生物内でどのような酸化還元反応が行われているのかを理解することができます。 また、日本酒やワインなどのアルコール飲料は、酵母などの菌類が様々な物質を発酵させることによってアルコールを作り出すプロセスに基づいて作られます。つまり、日本酒やワインの味わいには、菌類の活動が深くかかわっているのです。 サルファーインデックスを用いたアルコール飲料の解析 ユーグレナ先端技術研究課では、このサルファーインデックス技術ををつかって、アルコール飲料を分析する研究を行ってきました。開発者である大津先生の研究によれば、ビールをサンプルにした研究において、異なるサンプルのグループ間で差が見られたとのことです。 この研究では、多次元尺度法と呼ばれる機械学習を使うことで結果を解釈しています。これは前の記事で紹介させていただいた教師なし機械学習の一種で、データの中にある関係性を見るときに有効です。 この研究結果を踏まえると、サルファーインデックスは様々な発酵食品に対して、その分類や味わいの判断のために有効であると考えられます。先端技術研究課では、サルファーインデックスのPoCとしてもう一つ、アルコール飲料である日本酒に関しても分析しました。その結果の一部が次のようになります。 日本酒での解析結果 左がサルファーインデックスを含むメタボロミクスデータを次元削減したもの、真ん中が日本酒で定量的な評価として使われていた日本酒度と酸度でプロットしたもの、右が日本酒の専門家の方々に官能評価をしていただき、その結果を2次元にマッピングしたものです。 それぞれの関係性がわかりやすいように、専門家の方に行っていただいた官能評価(右図)をk平均法で色付けし、左の2つのプロットでも同じ色付けを行った形になります。これを見ると真ん中の日本酒度と酸度のプロットより、左のメタボロームデータを次元削減した結果の方が同じ色のグループがきれいに分離しているように見えます。 ビールや日本酒のようなアルコール飲料は、その生成過程に菌の活動が深くかかわっています。そのような食品の相対的な関係性を理解したいときには、サルファーインデックスという硫黄化合物の網羅的な解析技術や機械学習の中の次元削減と呼ばれる手法が役に立ちます。今回の解析のように味わいの近いに日本酒などがわかることによって、今後の商品戦略や顧客分析に対しての有効な情報源になることが考えられます。 サルファーインデックス受託分析サービスのご紹介 これまでになかった新しいデータと、近年便利に活用することができるのようになったデータサイエンスの手法をもとに、新たな知見やインサイトを得ることは可能です。サルファーインデックスは、今後様々な食品の分析に活用されることが期待されます。サルファーインデックスのご活用に興味を持たれた方は、下のリンクからご参照ください。 https://www.euglena.jp/businessrd/rd/sulfurindex/ サルファーインデックス受託分析サービス 受託までの流れ 以上で「アルコールとデータサイエンス」の全三回とさせていただきます。最後までご覧いただきありがとうございます。

  • 【研究紹介】サルファーインデックス解析

    生命活動の本質は、体の中で起こる無数の酸化還元反応の連鎖です。 食事や呼吸で体内に取り込まれた物質は、酸化還元反応の進み具合(酸化数)を変えながらエネルギーや体を作る物質の一部へと変化し、体内に取り込まれていきます。 さて、この酸化還元反応において、硫黄化合物は非常に重要な役割を果たします。 硫黄(サルファー)は、-2から+6までという非常に幅広い酸化数を取ることができます。これは、それだけ多くの酸化還元反応を行い、様々な物質になれるということ。 それゆえに硫黄化合物は、生体内の酸化還元反応のほぼすべてにかかわるといわれます。 少し大げさに言えば、硫黄化合物の量をみていれば、体の中で起きていることをおおよそ把握することができてしまうのです。 このような考えに従って、筑波大学の大津巌先生によって開発されたのが、サルファーインデックス解析法です(大津先生の研究室HPリンク:https://www.tsukuba1202.com/ )。 生体内に多く存在する硫黄化合物が網羅された超高感度な検出機(LC-MS/MS)を用いて、検出します。 この解析法を用いることで、様々なことがわかります。 例えば、ある環境に置かれた生き物がどの程度のストレスを受けたのか、体の抗酸化を謳う健康商品の抗酸化度がどの程度なのか、あるいは収穫した野菜の真の意味での”新鮮さ”はどの程度なのかなどなどです。 株式会社ユーグレナでは、開発者の大津先生のご協力の元、このサルファーインデックス解析を様々な商品開発に役立てているほか、受託解析も行っております。 受託について、詳しくはこちら https://www.euglena.jp/businessrd/rd/sulfurindex/