損傷菌の存在を考慮に入れたパルス電界殺菌の殺菌効果評価指針とその科学的根拠の確立

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K05507
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 谷野 孝徳 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50467669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大嶋 孝之 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30251119) ; 松井 雅義 広島工業大学, 生命学部, 准教授 (50415791)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 損傷菌 / パルス電界殺菌

Outline of Annual Research Achievements

損傷菌をも考慮に入れたパルス電界殺菌技術の殺菌効果の評価指針の確立を目的として、研究実施計画で計画した通り昨年度に実施したモデル微生物の大腸菌に加えて、今年度はサルモネラ菌を対象として半致死的損傷菌の回復に必要な補助因子ならびに死滅を引き起こす選択圧となる因子の調査を実施した。昨年度に考案した純粋にパルス電界殺菌で生じた損傷菌を評価する手法で同様に評価を行い、化学成分因子として塩化ナトリウムは大腸菌の場合と同様に損傷菌の死滅を引き起こすことが確認された一方で、エタノールは回復を引き起こすことが確認された。またペプトンは回復を引き起こさないことも確認された。また、物理化学的因子として温度を選択圧とした場合において、大腸菌とサルモネラでは全く逆の挙動を示すことが確認された。昨年度と今年度の研究成果より、化学成分因子・物理化学因子共に対象とする微生物によって大きく共同が異なるため、殺菌効果の評価指針として、全ての食品・微生物に対して画一的な殺菌評価を実施するのではなく、食品中に含まれる各種成分と重要な汚染細菌、そして殺菌後の保存条件に着目した上での評価を実施することが必要であるとの成果が得られた。
また損傷菌に生じる整理機能障害とストレス応答の解明を目的とした、大腸菌の遺伝子欠損株ライブラリーに対して3%塩化ナトリウムを死滅選択圧として用いたスクリーニングに取り組み、ウェルプレートを用いて1500株程度の一次スクリーニングが終了し、いくつかの発育遅延ならびに発育阻害を示す株が確認され、試験管培養並びにプレート培養時の形態調査による二次スクリーニングへの足がかりとなる結果が得られ始めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載した研究実施計画にそっておおむね順調に進捗している。
半致死的損傷菌の回復・死滅に影響する環境因子の解明による評価指針の確立を目的とした研究において、サルモネラ菌を対象とした検討を終了しモデル微生物である大腸菌に比べ産業的により有用な知見の集積が行えた。また昨年度に実施した大腸菌に対する影響と比較を実施することで、パルス電界殺菌で生じる半致死的損傷菌に対して、微生物種が異なる場合には因子の働き方が異なり、画一的な殺菌評価方法ではなく、食品中に含まれる各種成分と重要な汚染細菌、そして殺菌後の保存条件に着目した上での評価を実施することが必要であると成果を得、目的は達成できた。
損傷菌に生じる生理機能障害と損傷回復時のストレス応答の解明を目的とした研究においても一部のスクリーニングを終了し、すでに生理機能障害とストレス応答の解明につながる成果が得られ始めている。
これらの理由から研究はおおむね順調に進捗しているものと自己評価する。

Strategy for Future Research Activity

研究最終年度も交付申請初期に記載した研究実施計画に従って研究を遂行する。
損傷菌に生じる生理機能障害と損傷回復時のストレス応答の解明について、引き続き大腸菌の遺伝子欠損株ライブラリーを用いてスクリーニングを行う。化学成分因子を用いた選択圧に対し損傷菌と同様の挙動を示す遺伝子株を明らかとすることで、欠損遺伝子から損傷菌に生じている生理機能障害ならびにストレス応答を解明する。

Causes of Carryover

物流が滞っていて納入までに長期の期間が必要で納入が年度をまたいでしまっている物品があることなどのために差額が生じた。生じた差額は最終年度に未納入のものを購入するために使用する。