2013 Fiscal Year Annual Research Report
生体物質の分布状態の可視化と定量を狙った蛍光指紋イメージング技術の開発
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24380141
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
杉山 純一 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所 食品工学研究領域, 上席研究員 (20353972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔦 瑞樹 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所 食品工学研究領域, 主任研究員 (80425553)
荒木 徹也 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40420228)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蛍光指紋 / イメージング / PLSRモデル / グルテン |
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| Research Abstract |
蛍光指紋とは複数波長の励起光における蛍光スペクトルを３次元的に重ね合わせたデータであり、成分特異的なパターンをもつ。本研究では小麦粉生地中のグルテンの分布を可視化の対象とし、グルテンの量が正確に反映されるイメージング手法を開発することを目的とした。グルテン粉末、及び、小麦デンプンを、グルテン割合が0、20、40、60%となるように混ぜ合わせ、蒸留水を加えた生地を作製した。試料を石英窓がついた測定用セルに入れ、蛍光指紋を構成する波長条件（励起波長と蛍光波長の組み合わせ）で撮像した。このデータを一画素に着目して見ると、その点における成分を反映した蛍光指紋となっている。また各試料につき、すべての画素の平均の蛍光指紋はその試料全体としてのグルテン割合を反映したデータとなる。そこで、各試料の蛍光画像を1/9に区切り、各領域の画素の平均蛍光指紋を算出した。この蛍光指紋を説明変数、試料のグルテン割合を目的変数とするPLSRモデルを作成した。すべてのデータをモデル作成に使用した。このモデルを用いることにより、グルテン割合が未知の領域の蛍光指紋から、その領域におけるグルテン割合が推定できることになる。そこで、各画素の蛍光指紋をこのPLSRモデルにあてはめ、その点におけるグルテン割合を推定した。さらに、グルテン割合に応じて、画素に色を割り当てた。その結果、各試料のグルテン割合を反映した疑似カラー画像が得られた。
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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
グルテン割合が既知のモデル試料に対して、ほぼ期待どおりのイメージング結果が得られ、本手法の有効性が確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、グルテンのみならず、デンプンに対しても可視化を試み、さらにその定量性の検討を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費を効率的に使用するとともに、予定していた海外発表を次年度に繰越したため。
本研究課題の推進のため、次年度の研究費は、交付金申請時の計画どおり使用する。なお、次年度使用額684,097円は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、次年度に請求する研究費と合わせて研究計画遂行のために使用する。
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