2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the medical application of fish collagen peptides
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18H02273
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
都木 靖彰 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (10212002)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松嶋 景一郎 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 産業技術環境研究本部 工業試験場, 主査 (10469679)
吉田 誠一郎 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 産業技術環境研究本部 工業試験場, 研究職員 (00806002)
柚木 俊二 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 上席研究員 (20399398)
畑山 博哉 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 副主任研究員 (80614552)
佐伯 宏樹 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (90250505)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | コラーゲンペプチド / 水産廃棄物利用 / 創傷治癒 / 慢性創傷（褥瘡）治癒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(a) 医療用コラーゲンペプチド (CP) の生産技術開発： CP生産の産業化を想定し，チョウザメ皮膚からの高純度ゼラチン抽出技術を開発した．(b)に示すように，高温高圧水処理（バッチ法）により作製したCPが一部阻害効果を示したため，(d) に示す試験を新たに追加した．マイクロ化学プロセスによるCP生産は2020年度に延期した．
(b) CPの機能性解明：①L929マウス線維芽細胞遊走試験：酵素処理CPは細胞遊走に影響を与えないこと，酵素処理CPを高温高圧水処理しても活性に変化がないこと，90分処理すると細胞遊走が阻害されることを示した．②L929細胞増殖試験：酵素処理CPが細胞増殖を活性化すること，高温高圧水処理は酵素処理CPの細胞増殖活性を促進せず，90分間の処理では増殖促進効果が失われることを明らかにした．③抗酸化能試験：酵素処理CPの高温高圧水処理により抗酸化能が上昇することを明らかにした．ただし，処理時間30分でその抗酸化能上昇作用は頭打ちとなった．④マクロファージを用いた試験：酵素処理コラーゲンペプチドを用いた予備試験の過程で昨年の消化条件では十分な消化が得られないこと，エンドトキシンによる細胞毒性を持つ可能性が示され，再度最適な消化方法とエンドトキシン除去方法を検討した．実際の試験は2020年度に延期した．
(c) CPの溶出性の確認：上記b-①，②に示すように長時間の高温高圧水処理により阻害物質の生成と細胞増殖効果の低減が認められたため，溶出性試験を2020年度まで延期した．
(d) 高温高圧水処理CPが阻害効果を示す機構の解明：高温高圧環境条件下でメイラード反応が起こっていることを証明した．また，反応時間30分以上ではアミノ酸の一部が分解していることも示した．
細胞活性試験の結果とあわせ，高温高圧水処理時間は15分もしくは30分が適当であると決定できた．
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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
一部試験を2020年度に延期した一方で，高温高圧処理による細胞活性阻害物質の産生を見いだし，その原因物質がメイラード反応産物である可能性を見いだした．そのため，高温高圧処理の条件調整を十分におこなう必要があることが明らかにできた．これまでの数少ない「高温高圧処理によるペプチド合成」に関する報告においても，その原材料と処理条件から十分にメイラード反応がおこることが予測されるが，そのようなネガティブな面はまったく報告されておらず，新しい知見の発見といえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
(a) 医療用コラーゲンペプチド (CP) の生産技術開発：2019年度に開発した高純度ゼラチン抽出技術を用い，ゼラチンからマイクロ化学プロセスによりCPを生産する．
(b) CPの機能性解明：マイクロ化学プロセスにより生産したCPの①L929マウス線維芽細胞遊走試験（スクラッチ法），②L929細胞増殖試験，③抗酸化能試験，④マクロファージを用いた試験をおこない，CPの創傷治癒活性を解明する．
(c) CPの溶出性の確認：CPを創傷被覆材に添加して用いることを想定し，被覆基材には魚類コラーゲンからなるスポンジ等を用い，リン酸緩衝塩類溶液 (PBS) へのCPの溶出挙動を解明する。溶出物の検出にはTNBS protein assay 等を用いる。
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