サイレージにおけるClostridium属細菌の多様性と低質化メカニズムの解明
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21K14967
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
小林 寿美 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 主任研究員 (80609701)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | サイレージ / Clostridium / 家畜飼料 / Clostridium属細菌 / 飼料 / 発酵 / 嫌気微生物 / 飼料調製 / 畜産 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、家畜の飼料であるサイレージの低質化メカニズムを解明する。
牧草などの飼料作物は保存性向上のためにサイレージに調製されるが、しばしば調製・貯蔵中にClostridium属細菌等が増殖することで、悪臭を伴い、栄養価の低いサイレージとなる。微生物の増殖は周辺環境（pHや栄養源として利用できる物質等）に影響を受けることから、サイレージ材料となる飼料作物種、材料に付着している微生物叢等により、低質化の原因菌種は異なると推定される。そこで本研究では、サイレージ中の微生物の多様性、サイレージの品質に関与するClostridium属細菌を特定することで、良質なサイレージ調製技術の確立に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、家畜発酵飼料であるサイレージの発酵過程における微生物の変遷とClostridium属細菌の多様性の解明、サイレージの低質化に関与するClostridium属細菌を特定することを目的としている。
本年度は前年度に引き続き、サイレージ発酵過程における微生物の変遷を検討するため、高水分の寒地型イネ科牧草を小規模発酵試験法によりサイレージを調製し、室温で貯蔵後、経時的にサイレージ発酵品質ならびに微生物叢を分析した。また、サイレージ中のClostridium属細菌の多様性を明らかにし、サイレージ低質化に関与する微生物を特定するため、上記の寒地型イネ科牧草などのサイレージ原料やサイレージから嫌気性および通性嫌気性芽胞形成細菌を分離し、純粋培養後に凍結保存した。分離した微生物は、有機酸生成や生育環境条件、資化性などの生理・生化学的試験を行い、その結果からサイレージの低質化に関与する可能性が高い微生物菌株を選定した。
また、昨年度の成果である新規微生物として公表したClostridium zeae CSC2T株（トウモロコシサイレージから分離）の生理・生化学的性質について分析し、サイレージ発酵品質への影響について検討をおこなった。
さらに、Clostridium zeae CSC2T株と16S rRNA解析により近縁であると確認された２菌株について生理・生化学的性質や形態を比較検討し、ゲノム解析を行った結果、新規微生物であることが明らかとなった。この2菌株はClostridium folliculivoransとして公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き、寒地型イネ科牧草等から分離した菌株の生理・生化学的性質および16S rRNA解析を行い、サイレージ品質に関わる微生物の探索を行うことで、サイレージ低質化に関与する微生物の候補菌株を挙げることが出来た。さらに、Clostridium属細菌の新規微生物を公表することが出来た。
上記の理由により、本研究はおおむね順調に遂行していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究によりサイレージの低質化に関与する微生物の候補菌株が選定されたため、今後は候補菌株の種同定を行うとともに、寒地型イネ科牧草への接種による低質サイレージ発酵を再現する実証試験を行う予定である。また、分離した微生物の中には、その生理・生化学的性質と分子生物学的解析から新規微生物であると考えられるものが含まれていた。サイレージの微生物多様性を明らかにするため、新規微生物の生理・生化学的性質を分析し、サイレージ発酵との関連性について検討を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Clostridium folliculivorans sp. nov., isolated from soil samples of an organic paddy in Japan.2023
Author(s)
Tazawa J, Kobayashi H, Tanizawa Y, Uchino A, Tanaka F, Urashima Y, Miura S, Sakamoto M, Ohkuma M, Tohno M.
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Journal Title
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Volume: 73
Issue: 4
DOI
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Peer Reviewed
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