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科目の基本情報
| 開講年度 | 2024 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 生物資源学研究科(博士後期課程)生物圏生命科学専攻 | |
| 受講対象学生 |
大学院(博士課程・博士後期課程) : 1年次, 2年次, 3年次 |
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| 選択・必修 | 選択 |
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| 授業科目名 | 生体機能物質解析学 | |
| せいたいきのうぶっしつかいせきがく | ||
| Analytics of Biofunctional Substances | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Life-7491-012
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期 受講生があり次第，個別に対応します。 |
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| 開講時間 |
金曜日 3, 4時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 生物資源学部7階 705会議室 | |
| 担当教員 | ○伊藤 智広（生物資源学研究科生物圏生命科学専攻），田丸 浩（生物資源学研究科生物圏生命科学専攻） | |
| ○ ITOH, Tomohiro, TAMARU, Yutaka | ||
| 実務経験のある教員 | 【教員名】 伊藤 智広 【実務経験】食品企業における研究開発業務および岐阜県外郭団体における食品機能研究業務に従事 【講義内容との関連性】 食品企業にて，商品の原料に含まれる成分の特徴や分析方法およびそれらの生体への機能特性に関する研究に7年間従事した．また，岐阜県外郭団体において県内特産品を中心とした機能性研究に5年間従事した．これら実務経験より得た知識，技術を活かし，講義においては基礎的な知識からそれらを活用した応用利用まで詳しく示すことで実学的教育を行う． |
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| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | （内容・背景） 近年，科学技術の進歩によって，生命現象の多様な謎が分子レベルで解明できるようになった．次々と新しい新事実が増産される最新の情報を踏まえながら生理現象を調節する物質の役割について講述する．また，これら生体機能を調節する物質を食品，医薬品，香粧品，などの開発に結びつけることができるのか考察する． （育てたい資質や能力） 本講義を通じて，生体機能調節物質に関する物理的，化学的および生物学的特性をそれぞれ理解し，もの作りや健康に応用できる能力を身につけることを目指します． （DP, CPとの関連） 本講義は，生物資源学研究科博士前期課程５つのDP「（1）幅広い教養・倫理観，国際感覚を身につけている」，「（2）自然環境を損なわない生物資源の開発，保全，利用に貢献できる生物資源学の専門的な知識と技術，経験を有している」，「（3）科学的で論理的な思考を展開することができ，計画的に問題解決に取り組むことができる」，「（4）国際社社会においても，他者と協力して問題解決に取り組むために十分なプレゼンテーション能力，コミュニケーション能力を身につけている」，「（5）国際基準に照らして十分に独創性のある研究を自立して行うことができる」のうち，（2）の習得を目指します． |
|---|---|
| 学修の目的 | 生体における代謝や免疫機能の特徴を特徴を理解することは，生命科学の分野だけでなく食品や化学工業の産業面における素材開発の部分で非常に重要である． 本講義では，以下の点について学習することで生体機能調節物質に関する知識を身につけ，それらを説明できるようになることを目的とします． ・生体機能物質の機能別分類 ・機能性物質の構造と機能 ・生体機能物質の代謝に及ぼす役割 ・生体機能物質と疾患との関係 ・時間と代謝との関係 |
| 学修の到達目標 | 生体（水圏生物と陸上生物）の代謝機能や免疫機能などについて，その仕組みを理解し，個々の生体成分の果たす役割について理解できるようになる． そのために，以下の学習到達目標を設定します． （知識） 生体機能物質の機能別分類，構造と機能，代謝に及ぼす役割，疾患との関係に関する専門的な知識を身に付けることができ，国際基準に照らして十分に独創性のある研究計画を立てる土台となる． （態度） 講義内における発言機会（担当教員からの問いかけやチェックシート）に対し，自身の意見を表現できるようになる．また，講義受講生との相談機会もあるため，協調性やコミュニケーション力をつけることができる． （技能） 事前の講義資料による予習を通じて，自身の学習において理解度の低い部分の洗い出しをすることで問題解決のための準備能力（調べ学習）を身につけることができる.また，事後のチェックシートや採点返却後のチェックシートへの取組を通じ，科学的で論理的な文章作成能力や問題解決能力を身につけることができる． |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 各回チェックシート：50％，各回口頭説明回答：50％ 評価基準： ・生体機能物質の機能別分類を理解できている ・機能性物質の構造と機能を理解できている ・生体機能物質の代謝に及ぼす役割を理解できている ・生体機能物質と疾患との関係を理解できている ・時間と代謝との関係（時計栄養学）に関して説明できる （知識） 各項目に関する知識習得状況については，各回講義終了後に行うチェックシートおよび到達度確認試験を通じて評価する． （態度） 講義内での発言や相談ワーキングの取り組み状況を講義内での意見やチェックシートを通じて評価します． チェックシートでは未解答欄の有無など振り返り学習の取り組み態度についても評価する． （技能） 各回講義終了後に行うチェックシートの提出や採点後の修正解答の提出，到達度確認試験での振り返り学習の状況を通じて評価します． 以上の評価基準をもとに60％以上で単位が取得できます． 成績評価に関する主な参考文献 「大学教員のための授業方法とデザイン」佐藤浩章, 玉川大学出版部，2010, ISBN: 978-4-472-404184 「アクティブラーニング」中井俊樹, 玉川大学出版部, 2015, ISBN: 978-4-472-405334 「授業設計」中島英博, 玉川大学出版部, 2016, ISBN: 978-4-472-405310 「講義法」佐藤浩章, 玉川大学出版部, 2017, ISBN: 978-4-472-405327 「学習評価」中島英博, 玉川大学出版部, 2018, ISBN: 978-4-472-405341 |
| 授業の方法 | 講義 演習 |
| 授業の特徴 |
Moodleを活用する授業 その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど） |
| 授業アンケート結果を受けての改善点 | 受講生が理解できる資料作りと説明の改善を行い，講義内容に対する不明点の洗い出しをチェックシートを用いて理解不足を解消するように工夫します． |
| 教科書 | 教科書の指定はしない．講義にて使用する資料についてはMoodleにて事前配信する． |
| 参考書 | 「水圏の生化学の基礎」渡部 終五 編，恒星社厚生閣，ISBN: 978-4-7699-1070-1 「生化学・栄養学」香川 靖雄・野澤 義則 共著，南山堂，SBN: 4-525-51753-0 「生化学・分子生物学」前野 正夫・磯川 桂太郎 著，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2072-2 「臨床生化学」三井 和浩 編著，MCメディカ出版，ISBN: 978-8404-2176-8 「機能形態学」佐藤 進・櫻田 誓・奈佐 吉久 著，京都廣川書店，ISBN:978-4-901789-17-2 「もっとよくわかる！炎症と疾患」松島 綱治・上羽 悟史・七野 成之・中島 拓弥 著，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2205-5 「もっとよくわかる！線維化と疾患」菅波 孝祥・田中 都・伊藤 美智子 著，羊土社，ISBN: 978-4-7581-2213-9 「時間栄養学」日本栄養食糧学会 監修 香川 靖雄 編著，柴田 重信・小田 裕昭・加藤 秀夫・堀江 修一・榛葉 繁紀 著 女子栄養大学出版部，ISBN: 978-4-7895-5433-6 「時間栄養学」柴田 重信 編，化学同人，ISBN: 978-4-7895-2036-2 |
| オフィスアワー | 随時可 但し，メールにて事前連絡を必要とします． 面談日時については，個別にメールにて返信します． |
| 受講要件 | 水圏生物利用学特論および水圏生物利用学演習が履修済みであること． |
| 予め履修が望ましい科目 | 海洋生物資源科学特論，生物物性学特論，生体高分子構造解析学特論，海洋微生物科学特論，水産品質学特論，海洋食糧化学特論，海洋生命分子化学特別研究I，海洋生命分子化学特別研究II，海洋生命分子化学特論，生物圏生命科学特別講義Ia〜c，生物圏生命科学特別講義II（英語）． |
| 発展科目 | 食品機能生理機能学，食品機能解析学，機能性糖鎖工学，海洋資源機能化学，食品物性変換要論，生体高分子構造論，海洋微生物機能学，先進生命科学，植物分子細胞生物学，栄養資源評価学，分子生命科学，課題研究，特別演習，特別実験 |
| その他 | 特にありません． |
授業計画
| 各回 共通 |
MoodleのコースURL |
|---|
| 第1回 | 概要 | ガイダンス：生体における機能を調節する物質とは |
|---|---|---|
| 授業時間内の学修内容 | 講義に先立ち，講義内容、進め方について説明を行う．その後，最新技術により明らかとなった新事実について，その研究成果がどのような作業仮説に基づき，どの様な作業手順により明らかになったのか紹介する．そのような研究を進めるために必要な知識を習得していくこと本講義にて受講生に動機付けさせます． | |
| キーワード(Key Word(s)) | 生体機能調節物質（bifunctional biomaterial) | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第2回 | 概要 | 生物体の機能①：酵素〜生体触媒〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 生物は外界から物質を取り入れ，細胞・組織内の化学反応によって，その物質をさまざまな別の物質やエネルギーに変化させている．講義では，生体内で起こるさまざまな化学反応に関係する酵素について講述する． ①酵素とその作用 ②補講そとビタミン |
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| キーワード(Key Word(s)) | 生体触媒（biocatalyst），酵素（enzyme），補酵素（coenzyme），活性化エネルギー（activation energy)，ビタミン（vitamin） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第3回 | 概要 | 生物体の機能②：ホルモン〜血流を介する遠隔調節機構〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 細胞間シグナル分子の一種であるホルモンの基本的な事項について講述する． ①内分泌と外分泌 ②ホルモンの分類と名称 ③ホルモンの特徴と機能 |
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| キーワード(Key Word(s)) | ホルモン（hormone），内分泌（endocrine），外分泌（exocrine），シナプス型分泌（synaptic secretion） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第4回 | 概要 | 生物体の機能③：収縮性タンパク質 |
| 授業時間内の学修内容 | 生体における骨格筋，真菌細胞といった横紋構造を持つ筋細胞の収縮メカニズムやその制御機構について講述する． ①アクチンとミオシン ②滑走と収縮 ③神経系による筋収縮の制御 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 収縮性タンパク質（contractile protein），アクチン（actin），ミオシン（myosin），デスミン（desmin），タイチン（titin），カルシウムイオンチャネル（calcium channel） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第5回 | 概要 | 生物体の機能④：輸送タンパク質 |
| 授業時間内の学修内容 | 種々の生体物質を輸送する役割を担うタンパク質について講述する． ①輸送タンパク質の必要性と意義 ②血漿と血漿タンパク質 ③細胞膜上の輸送タンパク質 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 輸送タンパク質（transport protein），血漿（plasma），運搬体タンパク質（carrier protein），チャネルタンパク質（channel protein） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第6回 | 概要 | 生物体の機能⑤：受容体タンパク質 |
| 授業時間内の学修内容 | 細胞外に分泌された種々のシグナル分子を受容する役割を担う受容体タンパク質について講述する． ①受容体とリガンド ②細胞間の情報伝達様式 ③細胞内受容体 ④細胞内受容体 ⑤酵素連結型受容体 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 受容体タンパク質（receptor protein），リガンド（ligand），傍分泌（paracrine），自己分泌（autocrine），細胞内受容体（intracellular receptor），細胞膜受容体（membrane receptor），酵素連結型受容体（enzyme-linked receptor） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第7回 | 概要 | 生物体の機能⑥：防御タンパク質〜part 1〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 生物体には「自己」と「非自己」の物質を見分ける機構が備わっており，異物の体内への侵入を防ぎ、内部環境の恒常性を維持している，この生体防御に関係する防御タンパク質について講述する． ①免疫とは ②免疫担当細胞とその働き ③抗体，補体，サイトカインについて |
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| キーワード(Key Word(s)) | 防御タンパク質（protective protein），マクロファージ（macrophage），抗体（antibody），補体（complement） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第8回 | 概要 | 生物体の機能⑥：防御タンパク質〜part ２〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 生物体には「自己」と「非自己」の物質を見分ける機構が備わっており，異物の体内への侵入を防ぎ、内部環境の恒常性を維持している，この生体防御に関係する防御タンパク質について講述する． ④MHC分子と抗原提示 ⑤粘膜免疫 ⑥免疫と疾患 ⑦臓器汚職と免疫抑制剤 ⑧炎症と化学伝達物質 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 主要組織適合性遺伝子複合体（major histocompatibility complex, MHC），体液性免疫（humoral immunity），細胞性免疫（cell-mediated immunity），粘膜免疫（mucosal immunity），アレルギー（allergy），免疫不全（immunodeficiency disease） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第9回 | 概要 | 生物体の機能⑦：構造タンパク質 |
| 授業時間内の学修内容 | 細胞や組織，期間に機械的強度を持たせ，生体の構造の形成を保つ役割をしている構造タンパク質について講述する． ①線維性タンパク質 ②線維間マトリックス成分 ③マトリックス成分の分解 ④骨と軟骨 ⑤骨形成と骨吸収 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 構造タンパク質（structural protein），結合組織（connective tissue），コラーゲン（collagen），エラスチン（elastin），プロテオグリカン（proteoglycan），マトリックス金属プロテアーゼ（matrix metalloproteinase），骨代謝（bone metabolisms） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第10回 | 概要 | 生命現象と代謝①：臓器の働きと細胞活動を支える物質 |
| 授業時間内の学修内容 | 生命現象を維持するためには，それを支えるためのエネルギー獲得と消費を絶えず繰り返す必要がある．このために臓器がどのように機能し，栄養素を代謝しているか講述する． ①臓器の働き ②ATP ③栄養素の消化と吸収 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 脳（brain），筋肉（muscle），脂肪組織（adipose tissue），肝臓（liver），腎臓（kidney），ATP（adenosine triphosphate） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第11回 | 概要 | 生命現象と代謝②：生体分子の代謝〜part 1〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 糖質，脂質，タンパク質などの栄養素を植物として外界から取り入れ，生体に必要な分子を合成するとともに分解することで生命エネルギーを獲得している．この体内で起こる物質の合成や分解などの代謝様式について講述する． ①糖代謝 ②糖の膜透過制御とその異常 ③脂質代謝 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 生体分子の代謝（metabolism of biological matter），解糖系（glycosis），TCA回路（tricarboxylic acid cycle），電子伝達系（electron transport chain），脂肪（triglyceride），β-酸化（β-oxidation），ケトン体（ketone body），コレステロール（cholesterol） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第12回 | 概要 | 生命現象と代謝②：生体分子の代謝〜part 2〜 |
| 授業時間内の学修内容 | 糖質，脂質，タンパク質などの栄養素を植物として外界から取り入れ，生体に必要な分子を合成するとともに分解することで生命エネルギーを獲得している．この体内で起こる物質の合成や分解などの代謝様式について講述する． ④タンパク質の代謝 ⑤ヌクレオチドの代謝 |
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| キーワード(Key Word(s)) | アミノ基転移反応（transaminate reaction），脱アミノ反応（deaminate reaction），脱炭酸反応（decarboxylate reaction），尿素回路（urea cycle），プリンヌクレオチド（purine nucleotide），ピリミジンヌクレオチド（pyrimidine nucleotide） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第13回 | 概要 | 生命現象と代謝③：薬物代謝 |
| 授業時間内の学修内容 | 経口投与された薬物は，消化管から吸収され，門脈を経て肝臓を通過し，全身を循環する．この家庭における薬物の代謝について講述する． ①薬物の代謝段階 ②薬物代謝を行う組織および臓器 ③薬物代謝に影響を及ぼす要因 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 薬物代謝（drug metabolism），ミクロソーム（microsome），シトクロム P450（cytochrome P450） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第14回 | 概要 | 生命現象と代謝④：生活習慣病 |
| 授業時間内の学修内容 | 幼少期からの食事や運動習慣，生活環境，ストレス，喫煙，飲酒などの生活習慣が発症に深く関わる生活習慣病と生体分子との関わりについて講述する． ①糖尿病 ②脂質異常症 ③高血圧症 ④動脈硬化症 ⑤虚血性心疾患，脳血管疾患 ⑥肥満症 ⑦メタボリックシンドローム ⑧ロコモティブシンドローム |
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| キーワード(Key Word(s)) | 糖尿病（diabetes mellitus），脂質異常症（hyperlipidemia），高血圧症（hypertension），動脈硬化症（atherosclerosis），虚血性心疾患（ischemic heart disease），脳血管疾患（cerebrovascular disease），肥満症（obesity），メタボリックシンドローム（metabolic syndrome），ロコモティブシンドローム（locomotive syndrome） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第15回 | 概要 | 生命現象と代謝⑤：時間栄養学 |
| 授業時間内の学修内容 | 概日時計（サーガディアンリズム）が，ヒトの健康に貢献しているか講述する． ①体内時計と時間栄養 ②食事と時間栄養 ③腸内細菌と時間栄養 ④食品加工と時間栄養 ⑤睡眠と時間栄養 ⑥疾患と時間栄養 ⑦ライフステージと時間栄養 ⑧運動と時間栄養 ⑨社会生活と時間栄養 |
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| キーワード(Key Word(s)) | 時間栄養（Chrono-nutrition），体内時計（circadian rhythm、internal body clock） | |
| 事前学修の内容 | 1. 配布された講義資料を熟読し，予習を行っておくこと． | |
| 事前学修の時間 | 120分 | |
| 事後学修の内容 | 1. 講義翌日までにチェックシートへ解答し，提出すること．返却されたチェックシートの指摘点について修正し，理解を深めておくこと． 2. 講義アンケートを回答する．講義への要望や感想については，チェックシートとともに提出すること． |
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| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 |