著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Animals

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

牛肉の市場価値を最も大きく左右するのは、筋肉の中に入り込む脂肪、いわゆる霜降り（筋肉内脂肪）です。肉の柔らかさ、ジューシーさ、風味にも関わります。霜降りは多くの遺伝子と飼育環境の影響を受けます。そのため従来の選抜では、牛を食肉処理できる年齢まで育てて実際の肉を確かめる必要がありました。中国の高級牛肉生産では、この期間が36か月を超えることも多くあります。著者らによると、霜降りになりやすい牛を若いうちに遺伝子で見分ける手段がなく、何年もの飼育費用をかけなければ優れた牛を判別できないことが、肉牛改良の大きな制約になっています。

研究チームが対象にしたのは、霜降り肉で知られる中国の在来品種Woking牛です。アンガスや和牛と比べると遺伝子レベルの研究が少なく、検証された遺伝子マーカー（特定の性質と結びつく遺伝子上の目印）も乏しい品種です。研究チームが着目したKIRREL3は、細胞同士をくっつける働きを持つタンパク質の遺伝子で、ヒトの骨格筋でも働いていることが知られています。

多くの研究では、肉牛を1つの時点だけで調べます。しかし霜降り脂肪は肥育期間を通じて蓄積し続け、36か月前後で代謝の働き方が大きく変わります。そこで研究チームは、KIRREL3にある塩基の違いが36か月齢と48か月齢の両方で肉の性質と関連し続けるかを調べ、早期の選抜に使える目印を見つけることを目的としました。

何を、どのように調べたか

対象は、中国・長春の商業肥育施設で同じ条件のもとで飼育された健康な雌のWoking牛432頭です。内訳は36か月齢が226頭、48か月齢が206頭でした。研究チームは、KIRREL3遺伝子のイントロン（タンパク質の設計情報に直接は使われない区間）にある2か所の一塩基の違い（SNP）を調べました。1つは「63bp部位」、もう1つは「203bp部位」です。この2か所を含む603塩基の区間を増幅し、塩基配列を直接読み取りました。それぞれの牛の型は、両親から受け継いだ2つの塩基の組み合わせにより、CC、TC、TTの3通りに分類されます。

次に、型ごとに枝肉の性質を比べました。調べた項目は、枝肉歩留まり（生体重に対する枝肉重量の割合）、ろく骨部分の厚さ、筋間脂肪や皮下脂肪の厚さ、肉の等級などで、測定は第12〜13ろく骨の位置で行いました。比較は年齢群ごとに統計検定で行いました。

結果を確かめるため、別の群も用意しました。型が分かっている986頭から、3つの型がそろうように雌41頭（CC 12頭、TC 20頭、TT 9頭）を選んでいます。この41頭では、ロース芯の筋肉（胸最長筋）を使い、筋肉内脂肪量などの肉質、脂肪酸の組成、KIRREL3遺伝子の働きの強さを測りました。脂肪酸の比較では、多くの項目を同時に検定すると偶然の差が混じりやすくなるため、その補正を行っています。

このほか、同じ東北部の在来品種である草原紅牛と延辺牛を50頭ずつ調べ、同じ塩基の違いがどう分布しているかを確認しました。心臓、腎臓、肝臓、背脂肪、筋肉など8種類の組織では、KIRREL3がどれだけ働いているかを比べました。さらに、既存の知見に基づくコンピューター上の予測として、KIRREL3が働かなくなった場合に筋肉や脂肪に関わる遺伝子がどう変化するかを推定しました。

主な報告結果

63bp部位の型は、36か月齢でも48か月齢でも、枝肉歩留まり、ろく骨部分の厚さ、肉の等級と統計的に関連していました。36か月齢では、TT型がCC型を上回りました。対象は枝肉歩留まり、筋間脂肪の厚さ、肉の等級、ろく骨部分の厚さです。48か月齢になると、肉の等級とろく骨部分の厚さでは、TT型に加えてTC型もCC型を上回りました。著者らは、Tを1つ持てば有利さが現れるパターンへ変わったとしています。

203bp部位も36か月齢では似た関連を示しました。しかし48か月齢では関連が弱まり、主に枝肉歩留まりとろく骨部分の厚さに限られました。たとえば枝肉歩留まりは、TT型が61.68％、CC型が60.64％でした。

検証群の41頭では、筋肉内脂肪量がCC型でTT型より多くなりました。筋肉でのKIRREL3の働きも、CC型がTC型やTT型より強いという結果でした。一方で、肉の等級が最も低かったのはCC型でした。働きが弱く脂肪量も少ないTT型のほうが、高い等級を得ていたことになります。研究チームはこれを逆説的な関係として報告しています。

脂肪酸は33種類が検出されました。補正後に型の間で差があったのは5種類で、ネルボン酸やエルカ酸などです。いずれも全体の1％未満のごく少ない脂肪酸でした。量の多いオレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸には差がありませんでした。

組織別に見ると、KIRREL3が最も強く働いていたのは腎臓で、心臓の36.25倍でした。背脂肪、肝臓、ロース芯の筋肉、腹部脂肪では心臓の11.67〜17.13倍でした。草原紅牛と延辺牛でも同じ塩基の違いがほどよい頻度で見られ、両品種の間の遺伝的な違いはわずかでした。コンピューター上の予測では、KIRREL3が働かなくなると筋肉を作る遺伝子の働きが弱まり、脂肪を作る遺伝子の働きが強まると推定されました。

この報告が示すこと

研究チームは、63bp部位の塩基の違いを、中国東北部の在来牛の肉質を判別する実用的な候補マーカーと位置づけています。根拠は2つで、年齢をまたいで関連が続いたこと、他の在来2品種にも同じ違いがあることです。脂肪酸についての著者らの見解は、栄養面で重要とされる主要な脂肪酸を大きく変えずに、見た目の霜降りの改良に使える可能性があるというものです。ただし、CC型で一部の微量脂肪酸がやや多かった点は、選抜の際に注意して見ていくべきだとしています。

脂肪量と等級が逆になった理由について、研究チームは次の仮説を示しています。KIRREL3が強く働くと筋線維の表面の接着が強まり、脂肪のもとになる細胞が筋線維の間に入り込みにくくなります。その結果、脂肪の総量は多くても、等級で評価される細かく均一な霜降りにはなりにくい、という考え方です。ただしこれはコンピューター上の予測に基づく仮説で、実験による確認はされていません。

著者らは限界も明記しています。今回示されたのは統計的な関連であり、因果関係ではありません。2つの違いはどちらもイントロンにあるため、近くにある別の本当の原因となる部分の目印にすぎない可能性があります。検証群は41頭と小さく、中程度の差を見つける確率（検出力）は0.55〜0.60にとどまるとされます。また、各群は異なる年に商業条件のもとで飼育されています。研究チームは、このマーカーを実際の選抜に取り入れる前に、複数の農場を含むより大きな集団で確かめる必要があると結論づけています。

原著論文の著者・所属：Xiaotong Luo（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Hongliang Liu（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Xuanyu Li（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Chunyu Li（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Congcong Zhang（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Dong Li（Changchun Haoyue Co., Ltd., Changchun 130013, China）、Yongsheng Yu（Jilin Academy of Agricultural Sciences）、Jian Wu（Jilin Academy of Agricultural Sciences）

※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）：Xiaotong Luo, Hongliang Liu, Xuanyu Li, et al. Association of KIRREL3 Intronic Polymorphisms with Carcass Traits, Meat Quality, and Muscle Fatty Acid Composition in Woking Cattle. Animals（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-11. DOI: 10.3390/ani16182858. 原著ライセンス：CC BY.