2022 Fiscal Year Annual Research Report
肉用牛における肥育状態の生体評価法の開発と産肉制御の分子機構の解明
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20H03134
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
松本 和也 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (20298938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 充貴 近畿大学, 生物理工学部, 講師 (10451808)
松橋 珠子 近畿大学, 先端技術総合研究所, 講師 (60504355)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオマーカータンパク質 / 枝肉形質 / 機械学習 / 肉用牛 / 生体評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（研究課題A）黒毛和種肥育牛（去勢）の産肉形質を生体評価する予測モデルの構築：
令和2～3年度に引き続き、黒毛和種肥育牛（去勢）の生後9ヶ月から28ヶ月齢の間で採材したサンプルを供試して、既に確立した定量プロテオミクスSWATH法による血清タンパク質135種類の多項目同時定量解析を行ない、定量情報と経時的な動態情報を獲得した。また、枝肉成績（枝肉重量・ロース芯面積・バラの厚さ・皮下脂肪の厚さ・歩留基準値・脂肪交雑・オレイン酸濃度）を目的変数として、構築する予測モデルにあった特徴量（説明変数）を作成し、線形の回帰タスク（LASSO, IFSによる変数選択と重回帰分析）を実施して予測モデルの構築を行なった。
（研究課題B）肥育期間中の産肉形質の発育シミュレーションモデルの構築：
研究課題Aで構築された生体評価予測モデルで予測精度の高いモデル（枝肉重量）の特徴量（説明変数）（同定された血清バイオマーカータンパク質）の生理学的機能を、公共データベース（令和３年度に導入したIPAソフトウェア含む）を用いたバイオインフォマティクス解析によって推測した。さらに、得られた血清バイオマーカータンパク質の推定される生理学的機能情報とその動態と、血清生化学値の動態を入力データとして、黒毛和種肥育牛（去勢）の肥育期間中の産肉形質の発育シミュレーションモデル（β版）を構築した。さらに、飼料試験サンプルを用いたシミュレーションモデルの構築も実施し、飼料添加物の試験区において、複数のタンパク質群の動態の変化する時期が変化していることを確認した。
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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
当初計画通りの実験・解析を実施し、解析結果が得られていることに加え、追加した環境の異なる（飼料添加物給与）牛群において血清中タンパク質の動態に差があることを見出し、産肉形質の発育シミュレーションモデル構築が前進したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
（研究課題A）黒毛和種肥育牛（去勢）の産肉形質を生体評価する予測モデルの構築：
供試サンプルとして、当初計画の①令和2～4年度と継続して黒毛和種肥育牛（去勢）の生後9ヶ月から28ヶ月齢の間で採材したサンプルに加えて、②生後1ヶ月～6ヶ月の子牛の間で採材したサンプル、を供試して、より月齢の若い牛に対して将来の産肉形質の予測を実施する。また、予測モデルの精度向上を目的に、、データ前処理（欠損値補完）を検討・実施する。
（研究課題B）肥育期間中の産肉形質の発育シミュレーションモデルの構築：
令和４年度から継続して、研究課題Aで構築された生体評価予測モデルで予測精度の高いモデル中の特徴量（説明変数）（同定された血清バイオマーカータンパク質）の生理学的機能を、公共データベース（令和３年度に導入したIPAソフトウェア含む）を用いたバイオインフォマティクス解析によって推測する。さらに、得られた血清バイオマーカータンパク質の推定される生理学的機能情報とその動態と、血清生化学値の動態を入力データとして、黒毛和種肥育牛（去勢）の肥育期間中の産肉形質の発育シミュレーションモデル（β版）を構築し、飼養管理技術への応用について検討する。
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