著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

チョウザメ類は野生個体数が世界的に減り、多くの種が絶滅の危機にあるとされます。その一方で養殖が急速に広がり、現在は養殖による生産量が漁獲量を上回っています。研究対象のアムールチョウザメ（Acipenser schrenckii）も、希少で経済的価値の高い種です。中国は養殖チョウザメのキャビアの主要な生産国になっています。

桑の葉には、ポリフェノールやフラボノイドといった生理作用をもつ成分が含まれます。著者らは先行研究をもとに、こうした成分が腸内細菌とその代謝物を変化させて免疫に影響する経路（著者らは「腸内細菌－代謝物－免疫の軸」と呼んでいます）と、体内の抗酸化の仕組みを調節するNrf2/Keap1という経路に注目しました。

桑の葉粉末に複数の消化酵素を混ぜた製剤（MLE）を飼料に加えたとき、アムールチョウザメでこれらの経路にどのような変化が起きるかは分かっていませんでした。そこで研究チームは、MLEの配合量を段階的に変えて成長や健康の指標への影響を調べ、適切な配合量の目安と、その背後にある仕組みの手がかりを得ることを目指しました。著者らは、チョウザメ養殖向けの低コストな植物性飼料の開発に役立てることを目的に挙げています。

何を、どのように調べたか

養殖のアムールチョウザメ稚魚に、4種類の飼料を与えて比べました。桑の葉粉末を含まない対照飼料と、天日干しした桑の葉粉末を2％、4％、6％含む3種類の飼料です。桑の葉を含む3種類の飼料にだけ、キシラナーゼやセルラーゼ、グルカナーゼなどを含む酵素製剤を0.2％加えました。

調べた項目は多岐にわたります。成長の成績、血液中のコレステロール・中性脂肪・ブドウ糖の濃度、抗酸化力の指標、免疫に関わる血液成分（補体C3・C4と抗体IgM）、腸の消化酵素の働き、腸の組織の形を測りました。

腸については、さらに3種類の分析を行いました。細菌の遺伝子（16S rRNA）を読み取って腸内細菌の構成を調べ、液体クロマトグラフィー質量分析で腸組織に含まれる多数の代謝物をまとめて測定しました。また、Nrf2/Keap1経路に関わる遺伝子と、炎症や免疫に関わる遺伝子が、どの程度働いているか（mRNA量）も測りました。

統計解析では群ごとの差を比べたほか、配合量と各指標の関係を直線や曲線（二次式）に当てはめました。曲線への当てはめからは、指標が最大または最小になる配合量を推定しています。

主な報告結果

成長については、6％の群で対照群より最終体重、増重率、日間成長率が有意に低下しました。体重を1増やすのに必要な飼料の量を示す飼料要求率は、この群で悪化しました。2％と4％の群では、成長の有意な改善はみられませんでしたが、正常な成長は保たれました。著者らは、6％で成長が落ちた理由として、配合量が多いと桑の葉の粗繊維や栄養の吸収を妨げる成分が増えることが関係している可能性を挙げています。

血液中のコレステロール、中性脂肪、ブドウ糖の濃度は、MLEを与えた群で対照群より有意に低くなりました。コレステロールと中性脂肪は配合量に対して曲線状の変化を示し、最小になる配合量はそれぞれ3.75％、3.82％と推定されました。

抗酸化の指標では、全体の抗酸化力（T-AOC）と抗酸化酵素SODの活性が、MLEを与えた群で上昇しました。T-AOCが最大になる配合量は4.01％と推定されました。細胞が酸化で傷ついた程度の目安となるマロンジアルデヒド（MDA）は、4％群と6％群で有意に減少しました。

免疫に関わる血液中のC3、C4、IgMは、MLEを与えたすべての群で対照群より高くなりました。いずれも配合量が増えるといったん上がり、その後下がる曲線を描きました。最大になる配合量は、それぞれ3.90％、4.91％、4.03％と推定されました。

腸の遺伝子の働きでは、抗酸化経路のブレーキ役にあたるkeap1がMLEを与えたすべての群で低下し、2％群では有意な低下でした。2％群では抗酸化酵素の遺伝子catも有意に増えました。一方、nrf2自体に有意な変化はありませんでした。炎症を抑える働きをもつil10は2％群と4％群で有意に増え、4％群で最も高くなりました。炎症を促す遺伝子（tnfa、il1β）や、tgfβには差がありませんでした。

腸内細菌では、細菌の種類の豊富さや群集全体の構成に、群間で有意な差はありませんでした。変化は一部の細菌に限られ、2％群と4％群ではセトバクテリウム属の一群（Cetobacterium_A）が多くなりました。6％群では、バチルス科の複数の属が特徴的な細菌として検出されました。腸の代謝物は、対照群と比べて2％群で375種、4％群で464種、6％群で691種が変化しました。変化した代謝物は、炭水化物、脂質、アミノ酸の代謝に関わる経路に多く集まっていました。

消化に関しては、でんぷんを分解するアミラーゼの活性が2％群で有意に高くなりました。栄養を吸収する腸の突起（絨毛）は、6％群で有意に長くなりました。

この報告が示すこと

研究チームは、2〜4％の適度なMLE配合はアムールチョウザメ稚魚の正常な成長を保ち、抗酸化力、免疫関連の指標、腸の健康の改善と関連していたと結論づけています。こうした変化には、Nrf2/Keap1経路、IL-10による炎症の抑制、腸内の特定の細菌の変化が関わっている可能性があるとしています。一方で、多すぎる配合（6％）では、その利点が弱まるか逆転しました。著者らはこれを、適量では有益でも過剰になると逆効果になる「ホルミシス」型の反応だと説明しています。

曲線への当てはめから、著者らは暫定的な最適配合量を3.5〜4.5％と推定しました。ただし、この推定は4段階の配合量だけにもとづくもので、実際の推奨値とするには、さらに用量と効果の関係を調べて確かめる必要があるとしています。

著者らは研究の限界も示しています。桑の葉を含む飼料にはすべて酵素製剤が入っていたため、桑の葉そのものの効果と酵素製剤の効果を区別できません。Nrf2/Keap1経路が活性化したとする判断はmRNAの測定だけにもとづいており、たんぱく質レベルでは確かめていません。腸内細菌と代謝物の関係は、統計上の関連を示すにとどまり、因果関係を示すものではありません。また、この分析では多数の比較を同時に行う際の統計的な補正をしていないため、探索的な結果として扱うべきだとしています。さらに、抗生物質との比較、病原菌を感染させる試験、病気への抵抗性の評価、抗生物質の残留の評価は行っていません。

原著論文の著者・所属：Wanwan Zhu（Beijing Tianyuanyugang Farm Co., Ltd. (Beijing Amur Sturgeon Elite Breeding Base), Beijing 101400, China; Department of Grassland Science, College of Animal Science, Guizhou University, Guiyang 550000, China）、Nan Zhang（Beijing Tianyuanyugang Farm Co., Ltd. (Beijing Amur Sturgeon Elite Breeding Base), Beijing 101400, China; Department of Grassland Science, College of Animal Science, Guizhou University, Guiyang 550000, China）、Xuekai Wang（College of Grassland Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China）、Yi Xiong（Frontier Technology Research Institute of China Agricultural University in Shenzhen, Shenzhen 518000, China）、Fuyu Yang（Department of Grassland Science, College of Animal Science, Guizhou University, Guiyang 550000, China）、Yongsheng Wang（Shenzhen Branch, Guangdong Laboratory of Lingnan Modern Agriculture, Key Laboratory of Livestock and Poultry Multi-Omics of MARA, Agricultural Genomics Institute at Shenzhen, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Shenzhen 518000, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Wanwan Zhu, Nan Zhang, Xuekai Wang, et al. Mulberry Leaf Powder Supplemented with a Multi-Enzyme Premix Affects the Intestinal Microbiota–Metabolite–Immunity Axis and Nrf2/Keap1 Signaling in Juvenile Acipenser schrenckii: A Dose-Dependent Evaluation. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-19. DOI: 10.3390/foods15183319. 原著ライセンス：CC BY.