2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of continuous microbial-lipid and functional material production from defatted rice bran by using environmentally harmonized process.
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21K19159
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
渡辺 昌規 山形大学, 農学部, 教授 (20320020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 千佳子 名古屋学芸大学, 管理栄養学部, 准教授 (30351216)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 脱脂米糠 / 油脂生産酵母 / 微生物油脂 / 米糠タンパク質 / 有機リン化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、米油製造時に副生する脱脂米糠からタンパク質・有機リン化合物の双方を選択的に分離・精製可能なIP-EWTプロセスと脱脂米糠糖化物に含有するC5、C6糖から高不飽和脂肪酸含有油脂の生成が可能な微生物生産プロセスの双方を融合し、脱脂米糠からのタンパク質、有機リン化合物、油脂の生産を可能にする完全再資源化プロセスの確立を目指した。
本年度（令和3年度）は、脱脂米糠糖化液のC:N比およびC:P比それぞれを脱脂米糠中からのタンパク質・リン成分の除去および糖質以外の基本培地成分の組成を任意で改変する事により、C:N比は、1.2～10.7。C:P比は、2.7～43.1の範囲で調製可能となり、このことにより、高油脂生産に関わるC:N比、C:P比双方の最適化の可能性が示された。なお、C:N比およびC:P比の変化による糖組成（グルコース、キシロース、アラビノース）の変化は認められなかった。また、上記IP-EWTプロセスにより回収されたタンパク質の物理化学的諸特性の解析の結果、吸油・吸水特性は、吸水量よりも吸油量が上回り、中性からアルカリ領域において、高い乳化活性を示したことから、カゼインタンパクと同等の傾向を示した。エマルション安定性については、カゼイン、大豆タンパクとは異なり、酸性領域において、高い安定性が認められた。さらに、動的粘弾特性の解析の結果、全ての温度領域（20～90℃）において、貯蔵弾性が損失弾性を上回っており、安定したゲルを形成していることが認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、油性酵母による脱脂米糠糖化液からの油脂生成に与える脱脂米糠からのタンパク質・リン成分除去の効果を明らかにするにあたり、脱脂米糠中からのタンパク質・リン成分の除去および糖質以外の基本培地成分の組成を任意で改変した結果、C:N比は約10倍、C:P比においては約20倍変化させることが可能となり、今後の微生物油脂生産能の最適化ならびに、生成油脂の脂肪酸解析が可能な状態となった。また、脱脂米糠由来タンパク質の物理化学的諸特性の評価においては、油脂との相互作用の理解につながる乳化特性・同安定性、ゲル化特性の指標である動的粘弾特性についても明らかとなった。
これらの成果により、上記区分に相当する進捗状況であると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究項目１、２として掲げる「脱脂米糠からの油脂生成能の評価と高油脂生産機構の解明」、「油脂生成に与える脱脂米糠からのタンパク質・リン成分除去効果」については、保存菌株である油性酵母を用いた脱脂米糠糖化液培地（研究項目２参照）からの油脂生成試験を実施し、油脂生成および副産物である菌体外高分子（EPS）の生成の評価により原料当たりの油脂生成収率を明らかにする。
研究項目３として掲げる「脱脂米糠由来タンパク質の機能と物理化学的諸特性の評価と理解」については、未検討項目である発泡性、泡沫安定性、疎水度についての検討を実施し、既存タンパク質（乳清、大豆）との相違点、優位性の理解を進める。
研究項目４として掲げる「油脂生成、タンパク質、リン成分回収・精製プロセスの構築とその最適化と社会実装における課題抽出」については、上記研究項目２の成果を基に、微生物培養装置を用いた環境因子等プロセス制御因子の特定とその最適化について実施する。
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| Causes of Carryover |
購入物品の納期が予想よりも遅れたため、上記の次年度使用額を生じた。生じた使用額の用途は、納期の遅れた物品の購入に充てる予定である。
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