2020 Fiscal Year Research-status Report
Developement of combined decontamination methods utilizing superior cell-kiling property of quantum beams and application to efficient treatment of injured microorganisms
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20K12496
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
古田 雅一 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40181458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝田 良子 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60546349)
土戸 哲明 大阪府立大学, 研究推進機構, 客員教授 (50029295)
坂元 仁 大阪府立大学, 研究推進機構, 客員研究員 (40570560)
高松 宏治 摂南大学, 薬学部, 教授 (70272151)
桑名 利津子 摂南大学, 薬学部, 講師 (50330361)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Bacillus subtilis芽胞 / 増殖曲線 / 損傷菌 / 発育遅延解析法 / 放射線照射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Bacillus subtilis芽胞の発芽・増殖過程に対し、Co-60γ線照射と加熱、紫外線照射、香辛料の主要な精油成分、Carvacrol、Thymolの添加に増殖曲線に生じる変化を液体培養による濁度変化を指標としてモニターを行った。
Bacillus subtilis 168株（trpC2）の芽胞を調製し、50 mMリン酸カリウム緩衝液(KPB)に懸濁し、Co-60γ線（最大6 kGy）照射または95℃で加熱した。その後KPBで適切に希釈し、香辛料の精油成分を含むLB寒天培地による平板法によって生残芽胞数(CFU)を求め、同時にLB液体培地で振盪培養し、濁度の経時変化による発育遅延解析法によって換算生存率(IV)を求めた。また、DiVSaL法1）によってこの二つの差分を比較することで損傷菌として検出した。
B. subtilis 芽胞の発芽誘導剤、L-alanine、AGFK（L-asparagine, D-glucose, D-fructose, K＋の混合物）と発芽レセプター欠損株を用いてcarvacrolとthymolが発芽初期に濃度依存的に発芽を抑制し、thymolはcarvacrolよりも低濃度で効果を発揮することを見出した。
B. subtilis芽胞の加熱処理とガンマ線処理により，芽胞の発芽系に与える影響は異なり、加熱処理の場合、軽微な場合は発芽活性化が生じ、L-alanine発芽系とAGFK発芽系で温度依存性が異なること、ガンマ線照射芽胞においては発芽反応は抑制されないことからガンマ線は発芽反応の進行に関わる部位には損傷を与えないことが推察された。また発育遅延解析法によって換算生存率(IV)を求め。また、DiVSaL法による解析の結果、γ線照射においては加熱と比べて損傷菌出現の割合は抑えられていることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染対策のための緊急事態宣言その他の規制により研究終端者、分担者の所属大学の研究教育活動が大きく阻害されたため、研究の進捗に顕著な遅れが出た。しかしながら実験の効率化、研究担当者の努力により、遅れの程度はかなり改善され、現在に至っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は当初の研究計画に従い、培養中の芽胞を経時的に採取し、蛍光色素染色（Propidium iodide:細胞損傷評価 FDA:発芽胞子の生理活性の指標、MitoTracker Green：細胞膜染色による細胞分裂評価。など）により芽胞の発芽増殖過程の細胞活動の変化を可視化し、顕微鏡観察により損傷菌の出現時期を特定する。この際本質的な結果を早く得るために殺菌処理をCo-60γ線、加熱、また抗菌精油成分をThymolに絞り、実験の効率化を図る。またこれらの顕微鏡観察には所属大学が異なる分担研究者が担当するが、コロナ禍のために往来が阻害される状況にあり、次年度の状況も不透明であることからZoom等によるオンラインミーティングを活用して研究の効率化を図り、進捗の遅れを挽回したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため、出席を予定していた国内外の複数の学会への参加が叶わず、情報収集ができなかったため、予定していた旅費に余剰が生じた。またコロナ禍の中発令された緊急事態宣言のため研究活動が制限されたため全般的に予算に余剰が生じたため。これらの余剰金は次年度の当該研究活動を加速するために鋭意活用する予定である。
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