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菌体外多糖産生イムノバイオティック乳酸菌による抗ウイルス性家畜健全育成戦略

Research Project

Project/Area Number 21F50394
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

北澤 春樹 (2021)  東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) RIAZ RAJOKA MUHAMMAD SHAHID  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
Host Researcher 北澤 春樹 (2022)  東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
Foreign Research Fellow RIAZ RAJOKA MUHAMMAD SHAHID  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2021-11-18 – 2023-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywordsイムノバイオティクス / イムノジェニクス / ポストバイオティクス / 菌体外多糖
Outline of Research at the Start

近年、プロバイオティクスの中でも特に粘膜免疫調節機能性を発揮するイムノバイオティクスやそれが生産する多糖などの免疫活性因子(イムノジェニクス)が注目され、ヒトのみならず家畜健全育成における薬剤代替としての発展的利用性が大いに期待されている。本研究では、世界共通課題である薬のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品の持続的生産に貢献することを目標として、抗ウイルス免疫機能性を発揮する菌体外多糖生産性イムノバイオティクスに着目し、家畜健全育成における発展的利用性について追究する。

Outline of Annual Research Achievements

近年、プロバイオティクスの中でも特に粘膜免疫調節機能性を発揮するイムノバイオティクスやそれが生産する多糖などの免疫活性因子(イムノジェニクス)が注目され、ヒトのみならず家畜健全育成における薬剤代替としての発展的利用性が大いに期待されている。申請者らはこれまでに、人畜共通課題としてのウイルス感染防御の観点から、イムノバイオティクスの家畜対応型選抜・評価系の構築を手掛けてきた。また、外国人特別研究員は、イムノジェニクスとしての乳酸菌産生多糖の免疫機能性に関する研究を進めてきた。そこで本研究では、両者の研究領域を発展的に融合させ、世界共通課題である薬のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品の持続的生産に貢献することを目標として、抗ウイルス免疫機能性を発揮する菌体外多糖生産性イムノバイオティクスに着目し、家畜健全育成における発展的利用性について追究する。本年度は、多糖生産性イムノバイオティクスのロタウイルス感染低減性の詳細と機構解明を行い、以下の成果が得られた。
(1)ロタウイルス感染低減性の評価: ブタ小腸上皮細胞を多糖生産性イムノバイオティクスにより前刺激後、ロタウイルスを感染させたところ、リアルタイムPCR法と蛍光抗体法によりウイルス感染低減性効果が認められた。
(2)多糖生産性イムノバイオティクスのロタウイルス感染低減性の機構解明: 上記の評価系を用いて、抗ウイルス免疫関連因子や炎症性因子の発現調節について解析し、IFN誘導遺伝子の発現増強やTLRネガティブ調節因子の発現抑制等から、ロタウイルス感染低減機構について推定することができた。
(3)菌体外多糖産生遺伝子の欠損株の作出: ウイルス感染低減性イムジェニクスの重要性について検討するため、菌体外多糖産生関連遺伝子をノックアウトしたイムノバイオティクスの作出に成功した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CERELA-CONICET(アルゼンチン)

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    • Author(s)
      Kober A. K. M. Humayun、Saha Sudeb、Islam Md. Aminul、Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Fukuyama Kohtaro、Aso Hisashi、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • Journal Title

      Microorganisms

      Volume: 10:2255 Issue: 11 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3390/microorganisms10112255

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    • Author(s)
      Tomokiyo Mikado、Tonetti Fernanda Raya、Yamamuro Hikari、Shibata Ryoko、Fukuyama Kohtaro、Gobbato Nadia、Albarracin Leonardo、Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Kober A. K. M. Humayun、Ikeda-Ohtsubo Wakako、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 11:2986 Issue: 19 Pages: 1-23

    • DOI

      10.3390/cells11192986

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    • Author(s)
      Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Mehwish Hafiza Mahreen、Kitazawa Haruki、Barba Francisco J.、Berthelot Laureline、Umair Muhammad、Zhu Qinchang、He Zhendan、Zhao Liqing
    • Journal Title

      Food Chemistry

      Volume: 377 Pages: 131954-131954

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2021.131954

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  • [Journal Article] Immunomodulation Potential of Probiotics: A Novel Strategy for Improving Livestock Health, Immunity, and Productivity2022

    • Author(s)
      Kober A. K. M. Humayun、Riaz Rajoka Muhammad Shahid、Mehwish Hafiza Mahreen、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • Journal Title

      Microorganisms

      Volume: 10:388 Issue: 2 Pages: 1-21

    • DOI

      10.3390/microorganisms10020388

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  • [Journal Article] Soymilk-fermented with Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii TUA4408L improves immune-health in pigs2022

    • Author(s)
      Suda Y.、Kagawa K.、Fukuyama K.、Elean M.、Zhou B.、Tomokiyo M.、Islam M. Aminul、Rajoka M.S.R.、Kober A.K.M. Humayun、Shimazu T.、Egusa S.、Terashima Y.、Aso H.、Ikeda-Ohtsubo W.、Villena J.、Kitazawa H.
    • Journal Title

      Beneficial Microbes

      Volume: 13(1) Issue: 1 Pages: 61-72

    • DOI

      10.3920/bm2021.0068

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    • Author(s)
      HAFIZA MAHREEN MEHWISH, Md SHAHID RIAZ RAJOKA, Kober AKM Humayun, Tomokiyo Mikado, Zhou Binghui, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Haruki Kitazawa
    • Organizer
      日本畜産学会第130回大会
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      Haruki Kitazawa
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    • Author(s)
      北澤春樹
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      日本乳酸菌学会設立30周年記念シンポジウム(多様な乳酸菌研究と乳酸菌利用の新たな潮流)
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    • Invited
  • [Remarks] 食と農免疫国際教育研究センター

    • URL

      https://www.agri.tohoku.ac.jp/jp/center/agri_cfai/

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Published: 2022-02-08   Modified: 2024-12-25  

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