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Rapid identification of animal fiber by mass spectrometry

Research Project

Project/Area Number 22K02130
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

梶原 英之  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 再雇用職員 (40370647)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords質量分析 / 動物性素材 / 判別 / データベース / タンパク質 / ウイルス / イヌ
Outline of Research at the Start

質量分析を用い、動物性素材(絹、獣毛、羽毛、皮革、クモ糸、角など)の種と品種、さらに品質まで10分で判別する技術を開発した。現時点で、どのアミノ酸で切断され、劣化に伴ってどのアミノ酸がどれくらいの速度で修飾されるのか、詳細なメカニズムはわかっていない。本課題で種・品種さらに品質まで判別できる根拠、これらの基礎的裏付けを得る。また、絹やニワトリ羽毛の品種判別はできたが、羊毛やグース羽毛でも品種さらに品質までわかるのか調べられていない。どこまで本法で判別きるのか、その限界を知る。本課題で集められた質量スペクトルをデータベース化し、誰でも使えるように公開することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

質量分析を利用した獣毛その他について種さらには品種の判別ができるかということで研究を進めている。羊毛あるいは他の動物、イヌ、ウマ、アルパカなどヒトを含む獣毛については判別することができた。これらについては暫定的なデータベースを構築することができた。
よって品種の識別ができないか、イヌを材料に判別を試みた。これにはつくばワンワンランドの全面的な協力を得ることができた。見た目にもはっきりと体毛が異なる犬種を選んでサンプリングしたが、これらを分析したところ、差が見られなかった。洋犬および日本犬の間にも違いは見られなかった。ネコについても協力が得られる予定だったが、あまり期待できないという理由で中断した。ニワトリ羽毛については、はっきりとした品種間差が見られたが、犬種については差が見られなかったのは意外であった、羊毛の品種間差が見られるか否かはこれから検討しなければならないが、毛を重要ポイントして品種改良が行われてきたので、品種間差がある可能性はあると思われる。
本分析法の応用についても検討した。ここで使用するMALDI-biotyping法はヒト病原菌に対して開発された方法だが、ウイルスについては行われてこなかった。その理由は2つあると思われる。分子量が大きくてそのままでは分析に適さないことと、感染の問題である。植物ウイルスについては感染の問題はないのでそれを用いて方法を検討した。うまく短時間に分析する方法を開発した。それは動物ウイルスについても有効で事前の不活化もできた。この方法について特許出願をした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定どうり進んでいると考えている。開発した方法を使って特許出願もできた。イヌの犬種は判別できないという想定外の結果も得られたが、ニワトリ羽毛はできた。グースなどの品種間差はみられる可能性は十分にあると期待している。

Strategy for Future Research Activity

いろいろな獣毛と羽毛を集めたい。農研機構内でもある程度集められるが、業界団体に接触するのが近道だと思われる。犬種の判別のためにつくばわんわんセンターの協力を得たが、その経験が役に立つと思われる。

Report

(1 results)
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] シルクの品質と品種を科学的に知るために(総説)2023

    • Author(s)
      梶原英之
    • Journal Title

      シルクレポート

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] MALDI Biotyping of Silkworm, Eri-Silkworm, and Wild Moth Cocoons towards the Identification of Species, Races, and Qualities2022

    • Author(s)
      Kajiwara Hideyuki、Murakami Ritsuko、Nakajima Kenichi、Kosegawa Eiichi、Konno Kotaro
    • Journal Title

      Journal of Fiber Science and Technology

      Volume: 78 Issue: 9 Pages: 153-160

    • DOI

      10.2115/fiberst.2022-0019

    • ISSN
      2189-7654
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 質量分析によるウイルスの迅速同定とデータベースの構築2023

    • Author(s)
      梶原英之、村上理都子、久保田健嗣、渡邉聡子
    • Organizer
      日本電気泳動学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 私と電気泳動2023

    • Author(s)
      梶原英之
    • Organizer
      日本電気泳動学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 絹品種同定のための質量スペクトルデータセットの収集2023

    • Author(s)
      梶原英之
    • Organizer
      日本蚕糸学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] スズメバチ幼虫が産生する絹糸の質量分析による迅速な種の判別2023

    • Author(s)
      梶原英之、亀田恒徳
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] パネルディスカッション「生命科学と電気泳動(医学・薬学・農学・工学・教育)2022

    • Author(s)
      大藤道衛、中田宜之、曽川一幸、島崎洋次、川井隆之、梶原英之、井本真由美
    • Organizer
      日本電気泳動学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 質量分析による繭および絹の種と品種の判別法の改良2022

    • Author(s)
      梶原英之、村上理都子、伊賀正年、小瀬川英一
    • Organizer
      日本蚕糸学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 「プロテオミクス解析への活用」. 書籍「キャピラリー電気泳動のデータ解析と分析テクニック」2023

    • Author(s)
      梶原英之
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 質量分析によってウイルスを検出する方法2023

    • Inventor(s)
      村上理都子、梶原英之、久保田健嗣、渡邉聡子
    • Industrial Property Rights Holder
      村上理都子、梶原英之、久保田健嗣、渡邉聡子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-067519
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 動物性素材の由来種、品種及び/又は品質を試験する方法及びシステム2022

    • Inventor(s)
      梶原英之
    • Industrial Property Rights Holder
      梶原英之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Patent Publication Number
      2022-174882
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2023-12-25  

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