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2021 Fiscal Year Research-status Report

Problem-based researches utilized by novel megalosaccharides dissolving poorly-soluble BCS II compounds

Research Project

Project/Area Number 19KK0147
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

木村 淳夫  北海道大学, 農学研究院, 名誉教授 (90186312)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋床 泰之  北海道大学, 農学研究院, 教授 (40281795) [Withdrawn]
崎浜 靖子  北海道大学, 農学研究院, 講師 (10344491)
奥山 正幸  北海道大学, 農学研究院, 講師 (00344490)
田上 貴祥  北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2023-03-31
Keywordsメガロ糖 / 色素汚染 / 問題解決型研究
Outline of Annual Research Achievements

我々は世界で初めてメガロ糖(MS)の生産に成功した。性質を調べると、BCS IIに属す化合物(難水溶性・高膜透過性の薬剤や食品素材など)を可溶化する画期的な機能が発見された。またMSは「BCS II化合物を溶質とする糖質水溶化剤」と捉えることもできた。一方、難溶性ベンジル系アゾ色素もBCS IIに属し、かつ「東南アジア諸国における代表的な環境汚染物質」である点に注目し、MSとアゾ分解酵素を組合せることで、実験室レベルではあるが、色素の可溶化と酵素分解に成功した。以上は初めて生産したMS、すなわち従来型MSの知見である。極最近に従来型MSより高機能な新奇MS(新型MS)を発見した。本申請では、新型MSによるアゾ色素の酵素分解を目的とし、現地試験をタイで実施する。最終的な到達目標はアゾ色素の汚染解消(すなわち環境問題克服への貢献)である。
本年度もタイにおける新型コロナウイルス感染症の流行から渡航が困難となり、現地調査の断念を強いられた。タイでの調査が遅れているが、それを補うべき対策を立てて研究を進行させた。以下に本年度の成果を述べる。1)昨年までに我々が明らかにした有望な植物MS(日タイ共通植物由来のMS)に関し、タイ植物の存在確認を相手国研究協力者が行った。2)本MSの存在下でアゾ色素の酵素分解が進行した。3)自然界においてアゾ色素は土壌(色素汚染土壌)の中に存在するため、アゾ色素と土壌を混合させ「色素汚染土壌」のモデル化を図った。4)構築したモデル汚染土壌を滅菌後に、MS可溶化と酵素処理を実施し、アゾ色素分解の確認を行っている。分解量の向上を目指したい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

以下が、自己点検評価の理由である。
「研究実績の概要」項でも述べたが、COVID-19災禍ならびに予期しない政情不安が生じ、タイ入国が困難となった。当該の調査研究は、計画の大部分をタイで実施するため、その影響は大きく研究が遅れた。一方「研究実績の概要」で述べたが、「色素汚染土壌」のモデルシステムを構築し、MS可溶化を介したアゾ色素の酵素分解実験を行い、遅れを回復したい。

Strategy for Future Research Activity

「現在までの進捗状況」で述べたが、色素汚染土壌モデルを構築したので、その活用で遅延の解消を図りたい。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由: 2021年度に計画していたタイ調査に使用する費用であったが、COVID-19流行により、タイ入国が困難となった。
使用計画: 上述したタイでの調査に要する費用(調査にかかわる旅費と消耗品購入)に充当し、相手国への訪問に使用したい。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] スラナリー工科大学/マヒドン大学他/カセサート大学(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      スラナリー工科大学/マヒドン大学他/カセサート大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] A practical approach to producing isomaltomegalosaccharide using dextran dextrinase from Gluconobacter oxydans ATCC 118942022

    • Author(s)
      Lang Weeranuch、Kumagai Yuya、Sadahiro Juri、Saburi Wataru、Sarnthima Rakrudee、Tagami Takayoshi、Okuyama Masayuki、Mori Haruhide、Sakairi Nobuo、Kim Doman、Kimura Atsuo
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 106 Pages: 689~698

    • DOI

      10.1007/s00253-021-11753-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of an Unknown Region Linked to the Glycoside Hydrolase Family 17 β-1,3-Glucanase of Vibrio vulnificus Reveals a Novel Glucan-Binding Domain2022

    • Author(s)
      Kumagai Yuya、Kishimura Hideki、Lang Weeranuch、Tagami Takayoshi、Okuyama Masayuki、Kimura Atsuo
    • Journal Title

      Marine Drugs

      Volume: 20 Pages: 250~250

    • DOI

      10.3390/md20040250

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 糖質酵素: わかったこと、わからないこと2022

    • Author(s)
      木村淳夫
    • Organizer
      日本応用糖質科学会北海道支部会
    • Invited
  • [Presentation] Novel single- and double-anchor-type isomaltomegalosaccharides: production, function, application, and contribution to SDGs.2021

    • Author(s)
      Lang Weeranuch、Tagami Takayoshi、Okuyama Masayuki、Kimura Atsuo
    • Organizer
      タイ科学会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] メガロ糖とは?:課題・生産・機能・展望2021

    • Author(s)
      木村淳夫
    • Organizer
      日本農芸化学会北海道支部会
    • Invited
  • [Remarks] 分子酵素学研究室、北海道大学 大学院農学研究院、北海道大学 農学部

    • URL

      http://lab.agr.hokudai.ac.jp/molenzlab/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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