Multi-omics study for chemical and microbial characterization of traditional fermented foods

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K05513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Tomita Satoru 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 主任研究員 (70758101)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 発酵食品 / メタボローム解析 / メタゲノム解析 / 乳酸菌 / Lactobacillus / マルチオミクス / 発酵スターター / 嗜好性

Outline of Final Research Achievements

The bacterial community structure and chemical composition of sunki, a traditional fermented pickle of turnip leaves, were characterized by a multi-omics approach based on metagenomics and metabolomics. The results revealed that the composition of lactic acid bacteria and components in sunki varied greatly among samples, reflecting its processing method by spontaneous fermentation. In addition, correlation analyses between microbiota, chemical composition, and product pH indicated that certain bacterial species were responsible for the desirable flavor compounds or for poor pH-lowering. Application of the multi-omics approach to fermented foods may contribute to the improvement of the quality and stability of fermented food production.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マルチオミクス解析を活用することで、研究例の乏しい地域固有の発酵食品に対してもその特徴に関する情報を一挙に得られることが実証された。発酵食品の菌叢・成分・品質の相関性を網羅的に解析することで、野菜漬物の好ましい風味の付与や、発酵工程における不良の発生要因となる細菌種およびその代謝系を効率的に絞り込むことが可能である。このような包括的解析法の活用は、各種の発酵食品の品質や製造安定性の向上に寄与するとともに、各地域の伝統発酵食品を活用した地域創生にもつながることが期待される。