| Project/Area Number |
22K05539
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
斉藤 史恵 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (00625254)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ワイン / 産膜 / 微生物汚染 / 産膜性酵母 / 抗菌 |
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| Outline of Research at the Start |
研究代表者は，日本ワイン主力品種のマスカット・ベーリーA（MBA）が微生物汚染しやすいというワイン醸造現場の声をきっかけに，ブドウ品種による微生物安定性の違いとその要因解明に着手した。これまでに，微生物汚染の1つ産膜について，ポリフェノール重合体であるタンニンの濃度が低いワインもしくはブドウ品種は産膜形成しやすいことを明らかにした。一方で、タンニン濃度が低いにも関わらず産膜形成しないMBAワインが存在し，タンニン以外の新たな産膜抑制成分の存在が示唆された。これらの結果を踏まえ，本研究ではワイン由来タンニンおよび新規産膜抑制成分による微生物汚染抑制法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ワイン製造で微生物汚染を引き起こす産膜性酵母に対して抑制活性を示す成分をワイン中から探索し，さらに本成分を実際のワイン製造に応用して微生物汚染を防止することを目指している。令和5年度は，産膜形成抑制が認められた市販メルローおよびマスカット・ベーリーAワインを用いて2つの実験項目を行った。
① 産膜抑制成分の分離：産膜性酵母を接種しても産膜形成が生じなかった市販メルローワインおよびマスカット・ベーリーAワインを担体が異なる3段階のカラムクロマトグラフィーを用いて成分分離を行った。前年度までに，3段階目で行ったシリカゲルカラムクロマトグラフィーで低極性溶出画分に産膜抑制活性が認められた。また，メルローおよびマスカット・ベーリーAはともに同じ画分で産膜抑制活性が認められた。溶出成分を検出するために，UVスキャンおよび薄層クロマトグラフィー（TLC）を実施したが，UV吸収や明確なスポットが認められなかった。そこで，TLCの呈色方法を様々検討した結果，アニスアルデヒド-硫酸発色によりスポットが検出できることが明らかとなった。また，UV吸収がないという特徴から，産膜抑制画分にはテルペン系化合物が含まれている可能性が示唆された。
② 産膜抑制成分の作用機構の推定：24穴マイクロプレートに産膜と非産膜ワインを加え，それぞれに産膜性酵母を接種して観察を行った。産膜ワインでは，接種した酵母が数時間で液面へ浮上する部分とウェル底に沈殿する部分で分かれた。一方，非産膜ワインでは，液面と底への分離が遅い傾向が目視で観察された。また，液面に浮上した酵母は円状になるが，産膜ワインよりも非産膜ワインではこの円が小さい傾向になった。このことから，初期の段階で産膜ワインと非産膜ワインでは挙動が異なることがわかった。そこで，これら目視での違いを数値化するために，濁度や菌体膜疎水性の測定を行った。
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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
①について，昨年度までの大きな問題として化合物の検出ができないという点があった。しかしながら，アニスアルデヒド-硫酸発色により化合物の検出ができるようになったため，さらにカラム分離条件を変えることで分離作業が進むと考えられる。②について，計画を前倒しして昨年度から実施しており，概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は，以下の内容を実施する。
①非産膜ワインからの産膜抑制成分分離と同定：非産膜メルローおよびマスカット・ベーリーAワインから活性成分の分離および同定を試みている。概ね同じ成分が活性を示していると推定されるが，同定後は，活性成分の由来や含有量の比較などを実施する。②産膜抑制成分の作用機構の推定：産膜抑制の作用機構として，抗菌的作用だけでなく産膜性酵母の疎水性や凝集性の変化が起こっている可能性が考えられる。そこで，産膜性酵母の疎水性や凝集性を測定する方法を確立するとともに，産膜性酵母以外の酵母についての影響も検討する。③ワイン醸造モデルでの評価法確立：MRまたはMBAワインを産膜性酵母の接種有無で醸造し，アセトアルデヒド量を測定する。産膜形成の有無にアセトアルデヒド量が用いられるかや，産膜形成のどのステージでアセトアルデヒドが発生するのかを調べる。
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