メタゲノム解析による食品衛生指標菌の選抜と汚染源推定技術への応用
Project/Area Number |
19K05939
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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Research Institution | Japan Women's University (2022) Saitama Industrial Technology Center (2019-2021) |
Principal Investigator |
富永 達矢 日本女子大学, 家政学部, 准教授 (80580539)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | 食品衛生 / 腐敗指標 / メタゲノム解析 / 細菌フローラ / 腐敗食品 / 次世代シーケンサー / 指標菌 / 抗体 / イムノクロマト |
Outline of Research at the Start |
食品製造者は、製品の衛生状態を指標菌数で確認し、規定数以上の菌数が検出された場合、汚染源の除去に努める。近年、製造環境の構成細菌が変化し、食品中の指標菌数が規定数以下でも、腐敗に至る事例が頻発しており、実情に適合した衛生指標が強く望まれていた。本研究では、次世代シーケンサで食品中(正常品と腐敗品)の構成細菌を解析し、衛生指標となる細菌を新たに選抜する。さらに、選ばれた指標菌のフローラを解析可能なイムノクロマト試験紙を開発する。食品と製造環境のフローラ間の類似性から、製造現場で速やかに汚染原因を特定できる。本システムは、食の安心・安全を担保する衛生管理技術としての利用が期待される。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、腐敗食品の指標となる細菌種の選抜とその簡易検出システムの構築を目的としている。昨年度までの研究で、腐敗した食肉や洋菓子の指標菌を選抜した。そして、イムノクロマトアッセイによって洋菓子の腐敗度を評価できることが分かった。本年度は、細菌全般を検出するため、ポリリジンを用いた試験紙を構築し、それを用いたアッセイ(polylysine-based lateral flow assay: PLFA)の検出感度やスペクトルを調べた。
腐敗した食品から検出される事例が多い腸内細菌科属の細菌、乳酸菌、Pseudomonas属の細菌、 Bacillus属の細菌等34属88種90株すべてをPLFAによって検出できた。≧6 log10 (cfu/test)の菌濃度のときに陽性となった。合計36種類の新鮮な食品(レタス、千切りキャベツ、細切りダイコン、もやし、食肉、洋菓子)とそれに相当する36種類の腐敗した食品を3h、6h、9h培養し、各々何時間培養したときにPLFAで検出できるか調べた。すべてのサンプルにおいて、腐敗食品は新鮮食品よりも短い培養時間でPLFA陽性となった。
そして、①0hで陽性の場合:>8.1 log10(cfu/g)、②3hで陽性の場合:>6.8 log10(cfu/g)、③6hで陽性の場合:>5.1 log10(cfu/g)、④9hで陽性の場合:>4.4 log10(cfu/g)、⑤9hでも陰性の場合:<4.4log10(cfu/g)と推測した場合、正答率96%(69/72)の確率で培養前の食品の細菌汚染の程度を予測できることが分かった。PLFA陽性となるまでの時間とlog10食品のinitial菌数(cfu/g)の関連を調べたところ、回帰直線の信頼係数は0.9888を示した。前処理をふくめたPLFAの試験時間は約30分であった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度までの研究で、食肉や洋菓子の腐敗指標を選抜した。また、洋菓子の腐敗度を評価可能な試験紙を構築し、細菌全般を試験紙ベースで検出する手法を開発した。しかし、サラダ類をはじめとするReady-to-eat foods(消費者が購入後に加熱調理をしないで食べる食品)の腐敗指標の選抜や腐敗度を評価するシステムの構築には着手できていない。したがって、研究の進捗はやや遅れていると判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
サラダ類をはじめとするReady-to-eat foodsを対象として、次世代シーケンサーを用いた細菌構成叢の解析を進め、腐敗の指標となり得る細菌種を選抜する。選抜された菌を検出する試験紙を作製し、これらの食品の腐敗度を評価可能なアッセイ系の構築を試みる。
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Report
(4 results)
Research Products
(4 results)