| Project/Area Number |
22K05552
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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 | Kumamoto Industrial Research Institute |
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Principal Investigator |
佐藤 崇雄 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究参事 (80467977)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱嶋 英樹 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究参事 (30398242)
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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 |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 乳酸菌代謝物 / 乳酸菌 / 菌体内生成物 / 水中衝撃波 / 菌体内代謝物 / 機能性食品 |
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| Outline of Research at the Start |
乳酸菌の菌体内生成物は、近年の研究により抗アレルギー活性や抗肥満活性など様々な機能性が報告されている。申請者らは、独自の乳酸菌ライブラリーを有し、発酵特性や代謝特性など様々な研究を実施してきた。本研究は、食品や医薬品等の分野で活発に研究されている乳酸菌の菌体内生成物を、水中放電による高圧力（水中衝撃波）を利用して非加熱かつ高効率で得ることにより、従来法では取得の困難な物質の回収を目指す。得られた菌体内生成物は、各種活性評価により従来法との比較を行い、機能性食品等への応用を検討する。また、新たな化合物の取得も期待できるため、得られた菌体内生成物について網羅的解析を実施し、構造決定などを行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、食品や医薬品などの分野で活発に研究されている乳酸菌の菌体内生成物を、水中放電による高圧力（水中衝撃波）を利用して非加熱かつ高効率で得ることにより、従来法では取得の困難な物質の回収を目指すものである。得られた菌体内生成物は、各種活性評価により従来法との比較を行い、機能性食品や創薬などへの応用を検討し、また新たな化合物の取得も期待できるため、成分の網羅的解析を実施し、構造決定などを実施してきた。令和５年度は、菌体表面にかかるエネルギー分布を解析して、衝撃波処理を最適化し、水中衝撃波による瞬間的超高圧発生現象の解明や得られた乳酸菌生成物（crude extract）について抗アレルギー活性や抗酸化活性、脂質代謝改善活性などを評価し、既存法で調整した試験区との差異について評価を行った。その結果、検出される成分が既存法に比べ１５から２０%増加することが確認され、混合物ではあるものの、抗アレルギー活性などが高い成分の抽出にも成功した。また、既存法では抽出困難な物質の取得が期待できるため乳酸菌生成物（crude extract）の詳細な成分分析を行い、新規化合物の探索を実施した結果、既存法では確認できない約２０化合物を検出することに成功した。未知化合物は高速液体クロマトグラフ質量分析計（LC/QTOFMS）やキャピラリー電気泳動質量分析計（CE/QTOFMS）、ガスクロマトグラフ質量分析計（GC/MS）などを利用し、未知化合物の精密質量を測定し定性分析を継続中である。
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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
令和５年度は当初の計画通り、①水中衝撃波による瞬間的超高圧発生現象の解明、②活性評価、③新規化合物の探索について実施し、令和５年度の課題を解決するために必要な実験データーの取得は完了した。令和４年度及び令和５年度に取得したデーターを精査した結果、令和６年度以降の研究の進捗には欠かせないものであることも確認できるため、進捗状況はおおむね順調に進展していると考えられる
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、菌体（主に乳酸菌）から生成物を抽出する際の前処理として衝撃波処理を施すことにより、有用な化合物の抽出効率及び活性の向上、新たな活性物質の探索を行うことを目的としており、これまでとは全く異なる有用成分の抽出システムの構築を行い機能性食品への応用を目指すものであり、令和６年度は以下の項目について検討を行う。
①機能性食品への応用：活性評価の結果を確認し、県内企業、大学と連携して食品への応用や臨床試験について検討する。
②衝撃波に関する各種パラメーターの最適化：令和５年度に実施した瞬間的超高圧発生現象の解明の結果を受けて、衝撃波処理に関するパラメーターの見直しを行い、処理条件の最適化を行う。
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