Identification of the place of origin for oriental bezoar by genetic analysis

• Project/Area Number: 23K06198
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 中西 宏明 順天堂大学, 医学部, 准教授 (90392274)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 生薬 / 牛黄 / 産地識別 / 遺伝子解析 / SNP

Outline of Research at the Start

牛黄は、ウシの胆のう中に生じた結石であり、生薬として用いられている。牛黄の産地として、オーストラリア、中南米、インド、アフリカなどがあるが、産地により価格が大きく異なることが知られている。なかでもオーストラリア産は品質が優れていると言われ、高値で取引されている。そのため、産地を偽って販売されるおそれもあり、正しい産地の表記で流通させるためには、牛黄の産地を識別できる検査法が必要である。そこで、本研究は、遺伝子解析により牛黄の産地を識別できる検査法を構築することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、牛黄サンプルの収集と、DNA抽出、抽出DNAを用いてのミトコンドリアDNA解析およびマイクロアレイによるSNP解析を実施した。
牛黄は、近年流通量が少なく、価格も高騰しているため、数多く収集できなかったが、42個体(オーストラリア産25個体、ブラジル産12個体、アルゼンチン産5個体)を収集できた。
DNAは42個体すべてから抽出できたものの、収量が50ng以下(濃度1ng/μL以下; 50μLで溶出)の個体も多くあり、収量のバラツキが大きかった。また、電気泳動の結果から、全体的にDNAが分解していることが窺えた。
ミトコンドリアDNA解析では、ミトコンドリア全領域とD-loop領域のみの解析を試みたが、DNAが分解傾向であることから、長い領域をPCR増幅するのが困難であった。そのため、全領域の解析は行わず、D-loop領域(約1kbp)のみの解析を行った。その結果、ハプロタイプは3通りにしか分類されず、産地による違いも観察されなかった。
マイクロアレイによるSNP解析は、イルミナ社のBovineSNP50 v3.0を用いて53218個のSNPの型判定を試みた。前述のとおり、DNAが分解傾向にあり、さらに収量も少ないことから、多くのSNPで型判定できず、42個体のうち8割以上に当たる34個体以上で型が判明したSNPは645個にとどまった。現在は、これらのSNPに対して産地間で有意差のあるSNPを抽出することを試みている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

牛黄は、近年流通量が少なく、価格も高騰しているため、入手に非常に時間がかかったことから、研究の開始が大幅に遅れた。
牛黄から抽出されたDNAが劣化していたことから、ミトコンドリアDNA全領域の解析を省略し、D-loop領域の解析に絞ったため、全体の進捗状況としては、やや遅れている程度にとどまった。

Strategy for Future Research Activity

マイクロアレイにより解析できたSNP(645個)について、産地識別に有用なSNPの選択を行い、選択したSNPを用いてソフトウェアにより、どのくらいの精度(尤度比)で産地識別できるかを検討する。
また、残ったDNAを用い、MIG-Seq解析による分類も試みる。