Kagoshima University · Division of Veterinary Medicine, School of Agriculture, Fisheries and Veterinary Medicine · 助教

Research keywords飼料化学・栄養生化学・畜産物利用・骨格筋タンパク質分解

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• Shinya Ishihara, Saki Shimamoto, Shinobu Fujimura, Miyu Kamimura, Daichi Ijiri . Altered expression of metabolic pathways and immune-related genes revealed by RNA sequencing and metabol2026 · 掲載種別： 研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元： Elsevier BV DOI： 10.1016/j.psj.2026.106408
• Sachi Katsumata, Minori Egawa, Koki Yoshino, Ayumi Katafuchi, Saki Shimamoto, Akira Ohtsuka, Daichi Ijiri . Individual pre-slaughter muscle proteolysis levels correlated with postmortem2026 · 掲載種別： 研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元： Elsevier BV DOI： 10.1016/j.psj.2026.106553
• D Nishino, S Khounsaknalath, K Saito, A Saito, T Abe, E Kobayashi, F Ebara, S Maak, E Albrecht, M W Pfaffl, R Saneshima, S Shimamoto, D Ijiri, S Koike, S Yasuo, T Gotoh . Early high nut2025 · 記述言語： 英語 掲載種別： 研究論文（学術雑誌） We previously reported that high nutrition early in life enhances the growth and intramuscular fat (IMF; i.e., marbling) content of grass-fattened beef cattle. The objectives of this study were to elucidate the mechanisms determining meat traits through comprehensive investigations from multiple perspectives. Specifically, we evaluated the long-term effects of early high nutrition on IMF adipogenesis, lipid metabolism, myofibre characteristics, rumen fermentation, and epigenetic regulation. Epigenetically mediated metabolism was investigated using integrated multiomics approaches including metabolites, gene expression, and DNA methylation. Wagyu (Japanese Black) steers were allocated to two groups: early roughage (ER, n = 11) steers fed a standard amount of milk replacer until 3 months of age (mo) and only roughage from 4 to 10 mo; and early high overall nutrition (EHN, n = 12) steers provided three times the standard amount of milk replacer until 3 mo and a high-concentrate diet from 4 to 10 mo. From 11 to 31 mo, all of the steers were fed only roughage (final BW, ER: 521.9 kg, EHN: 571.3 kg, P = 0.005; IMF in longissimus thoracis muscle (LM), ER: 9.4%, EHN: 13.2%, P = 0.039). The EHN LM contained larger adipocytes from the early to the finishing period (P < 0.055), with higher expression of adipogenesis-related genes (P < 0.032), including CCAAT/enhancer binding protein alpha (C/EBPα) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ). During the finishing period, EHN adipose tissues contained more monounsaturated fatty acid (P < 0.018) and EHN LM contained fewer oxidative and more glycolytic myofibres (P < 0.054). The EHN steers had a higher proportion of rumen propionate and a lower acetate/propionate ratio during the high-nutrition and late fattening periods (P < 0.046). Multiomics analysis of metabolites, mRNA transcripts, and DNA methylation identified mitochondrial β-oxidation and biogenesis declines in EHN LM as candidate epigenetically regulated metabolism. These were indicated by accumulated 9-acylcarnitines and low gene expression of acyl-CoA synthetase medium-chain family member 1 (ACSM1), enoyl-CoA hydratase and 3-hydroxyacyl CoA dehydrogenase (EHHADH), 3-hydroxybutyrate dehydrogenase 1 (BDH1), and apelin receptor (APLNR; P < 0.059), all of which had differentially methylated DNA regions. These findings suggest that the increase in LM IMF might be the result of early adipocyte hyperplasia, greater nutrient supply through rumen programming of high propionate production, and epigenetic regulation of metabolism, involving decreased muscle mitochondrial function inducing a shift towards myofibres that consume less lipids. DOI： 10.1016/j.animal.2025.101551 PubMed
• Daichi Ijiri, Yoshio Nishimura, Ayumi Katafuchi, Saki Shimamoto, Miyu Kamimura, Ichiro Oshima, Namiko Nakamura, Shozo Tomonaga, Shinya Ishihara, Akira Ohtsuka . Development and Validati2025 · 記述言語： 英語 掲載種別： 研究論文（学術雑誌） BACKGROUND: Nτ-methylhistidine released endogenously from muscle into urine is an index of muscle protein breakdown, and part of Nτ-methylhistidine is excreted as the acetylated derivative, N-acetyl-Nτ-methylhistidine. OBJECTIVES: The aim of this study was to measure the urinary concentrations of Nτ-methylhistidine and N-acetyl-Nτ-methylhistidine. A quantitative method was established using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) operated in Q1 single-ion monitoring (SIM) mode and multiple reaction monitoring (MRM) mode with stable-isotope dilution analysis. METHODS: We synthesized N-acetyl-Nτ-methylhistidine and its isotopic analog for stable-isotope dilution analysis. Then, we validated a method for quantifying urinary concentrations of intact Nτ-methylhistidine, N-acetyl-Nτ-methylhistidine, and creatinine to precisely determine their concentrations in rats, humans, cattle, and dogs. Creatinine correction was applied to normalize for urine volume. RESULTS: For both SIM and MRM analysis, the acceptable linear ranges of detection were 5 pmol/mL to 10 nmol/mL with r2 = 1.000 in SIM mode and MRM mode. The LC-MS/MS methods operated in both SIM and MRM transitions detected changes in the urinary excretion levels of Nτ-methylhistidine and N-acetyl-Nτ-methylhistidine in response to starvation and refeeding of rats. The methods also detected urinary concentrations of Nτ-methylhistidine and N-acetyl-Nτ-methylhistidine in cattle, humans, and dogs. CONCLUSIONS: These results suggest that the LC-MS/MS method operated in SIM mode and MRM mode can be used to measure urinary concentrations of Nτ-methylhistidine and N-acetyl-Nτ-methylhistidine. DOI： 10.1016/j.tjnut.2025.09.024 PubMed

• Nτ-メチルヒスチジンによるミオシンのユビキチン化機構とタンパク質分解機構の解明2025 · 配分額： 4810000円 （ 直接経費： 3700000円 、 間接経費： 1110000円 ）
• 鶏肉品質を支配する要因の解明と品質の斉一性向上への取り組み2021 · 配分額： 4550000円 （ 直接経費： 3500000円 、 間接経費： 1050000円 ） 食品には品質の安定性が求められるが、畜産物の品質、美味しさ（食味性）のばらつきについての研究は十分ではない。本研究では、家畜の生産現場において生じる成長速度の差が、食肉品質のばらつきを生じさせる原因となり得るかを調べ、その作用機序の解明および食肉品質のばらつきの改善を試みる。 本年度は成長速度の異なる肉用鶏のむね肉における理化学特性（成分組成、色調、物理的特性、呈味成分）を調べた。肉用鶏ヒナを初期成長期（孵化後1-5日齢）の増体量により、成長の速い群（急速発育区）と遅い群（遅発育区）の2群に分けた。各区から無作為に6羽を選抜し、自由飲水、自由摂食下で飼育し、7週齢時にと鳥した。むね肉を採取し、重量を測定後、4℃で48時間熟成させた。むね肉中の水分、たんぱく質、脂質含量を測定した。加えて、色調、ドリップロス、クッキングロス、せん断力価、 および遊離アミノ酸含量を測定した。 1日齢の体重は急速発育区と遅発育区で差は認められなかった。一方、と鳥時の終体重は遅発育区と比較して急速発育区が有意に重くなった。また、むね肉重量も遅発育区と比較して急速発育区で有意に重くなった。成長速度が異なる肉用鶏のむね肉中の水分含量、たんぱく質および脂質含量に差は認められなかった。また、色調、ドリップロス、クッキングロスおよびせん断力価においても急速発育区と遅発育区との間で有意な差は認められなかった。一方、むね肉中の遊離アミノ酸含量は急速発育区と比較して、遅発育区でグルタミン酸が有意に高く、加えてチロシン、フェニルアラニンが高い傾向（P < 0.1）を示した。以上の結果より、肉用鶏における成長速度の差は、むね肉中の成分組成、色調および物理的特性に影響を与えないことが示唆された。一方で、成長速度の差は特にむね肉中のうま味を呈するグルタミン酸量に影響を与えたことから、呈味特性に影響を与える可能性が示唆された。
• 栄養処理による食肉の呈味制御：遺伝子及びメタボローム解析と代謝調節による高品質化2000 · 配分額： 4160000円 （ 直接経費： 3200000円 、 間接経費： 960000円 ）
• 筋原線維タンパク質由来3-メチルヒスチジンのミオシン分解機構への影響2000 · 配分額： 2860000円 （ 直接経費： 2200000円 、 間接経費： 660000円 ） 本研究では、骨格筋細胞内の3-メチルヒスチジン（3-MeHis）が既知のタンパク質分解経路に与える影響とミオシンの重合体形成に及ぼす影響を調べ、ミオシンタンパク質の分解を惹起する機構の解明を目的とし、これまで注目されていなかった3-MeHisの生理作用の解明を目指した。骨格筋細胞への3-MeHisの添加はユビキチンプロテアソーム系およびオートファジー系タンパク質分解の促進させることにより、筋原線維タンパク質量を減少させた。加えて、3-MeHisがミオシンフィラメント形成の阻害に関与する可能性が示された。

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