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Elucidation of the mechanism in disease protection of the fish epidermis-derived probiotics.

Research Project

Project/Area Number 20H02539
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Nakatani Hajime  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (80456615)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀 克敏  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywordsプロバイオティクス / 細菌叢 / 魚病 / 抗菌物質同定 / 表皮細菌叢解析 / 菌叢解析 / 魚類 / 表皮細菌叢
Outline of Research at the Start

水産養殖の生産拡大につれ、魚病対策が重要視される中、プロバイオティクスを用いた魚病対策が研究されている。申請者は最近の研究で、水中に投入した表皮由来の有用細菌(表皮由来プロバイオティクス)が表皮に付着し、病原菌の魚への感染を防ぐことを明らかにしてきたが、その作用メカニズムは不明であった。本研究では、水中に投入した魚類表皮由来プロバイオティクスの作用機序を、表皮細菌フローラおよび病原菌との関係、ホストの表皮免疫機構との関係に注目して明らかにする。これにより、病害防除に有効な表皮細菌フローラを魚類に構成するための方法論である「魚類表皮版プロバイオティクス」とうい新たな病害防除の実現可能性を示す。

Outline of Final Research Achievements

It has been shown that multiple administrations of the bacterium Pseudomonas mosselii KHZF1, which suppresses the growth of fish pathogens, into water, have an effect on suppressing pathogenic infections in fish. The effect is suggested to be due to a significant increase in the proportion of KHZF1 in the fish's skin microbiota by administration into the water and the antibacterial substances produced by KHZF1. Attempts to identify the antibacterial substances produced by KHZF1 have revealed that the antibacterial substance is a known substance called Pseudoiodinine, which showed inhibitory effects on the growth of various fish pathogens at low concentrations. Further research is needed to clarify the role of the antibacterial substance in the manifestation of disease control effects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

広い科学の観点から魚介類表皮プロバイオティクス技術の基盤となる研究は、魚介類の表面をモデルとしたホスト-微生物叢間の相互作用に関する基礎的研究ともいえる。次世代シーケンス技術の発達によりDNAの網羅的なシーケンスが可能となって以来、動物や植物の表面や、環境に形成されている微生物叢がそれらの動植物の健康や生態系サービスにとって重要な役割を持つことが明らかになっている。このように現在、微生物叢の構成の重要さが様々な分野で認識されつつあるなかで、本研究開発で得られた知見は、将来的に魚介類の養殖にとどまらず、環境・医療・農業・水産など様々な分野での活用がみこまれる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Oslo(ノルウェー)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Research Center for Applied Microbiology/Research Center for MLB(インドネシア)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Research Center for Applied Microbiology(インドネシア)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Perturbation by antimicrobial bacteria of the epidermal bacterial flora of rainbow trout in flow-through aquaculture.2022

    • Author(s)
      Nakatani H., Yamada N., Hashimoto N., Okazaki F., Arakawa T., Tamaru Y., Hori K
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 11 Issue: 8 Pages: 1249-1249

    • DOI

      10.3390/biology11081249

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Study on the fish epidermal bacterial flora for fish disease control2023

    • Author(s)
      Hajime Nakatani
    • Organizer
      MISC symposium in Oslo 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 魚介類の表皮由来プロバイオティクスによる病害防除技術の研究開発2022

    • Author(s)
      中谷肇
    • Organizer
      生物工学会中部支部 CHUBU懇話会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 魚類 病原菌の生育を抑える ニジマス表皮由来有用細菌 の取得と その 感染 防除効果の検証2022

    • Author(s)
      中谷肇 山田尚毅 荒川友子 橋本直樹 岡﨑文美 田丸浩 堀克敏
    • Organizer
      令和4年度日本魚病学会春季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a percutaneous infection model using zebrafish and Yersinia ruckeri, a fish pathogen causing enteric redmouth2021

    • Author(s)
      中谷肇 堀克敏
    • Organizer
      Sakura-Bio Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サケ・マス類のレッドマウス病原因菌 Yersinia ruckeriの経皮感染モデルの構築2021

    • Author(s)
      中谷肇 堀克敏
    • Organizer
      第73回日本生物工学会 沖縄大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Yersinia ruckeriを用いた経皮感染モデルの構築と 経皮感染における表皮細菌叢への影響解析2021

    • Author(s)
      中谷肇 堀克敏
    • Organizer
      日本魚病学会 春季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 飼育環境によるニジマス表皮細菌叢の変遷2021

    • Author(s)
      中谷肇 山田尚毅 荒川友子 橋本直樹 小幡宏志郎 岡崎文美 田丸浩 堀克敏
    • Organizer
      日本水産学会 春季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規フラボバクテリウム科細菌および魚類の保護2020

    • Inventor(s)
      岡崎文美 田丸浩 堀克敏 中谷肇
    • Industrial Property Rights Holder
      岡崎文美 田丸浩 堀克敏 中谷肇
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-202121
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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