2012 Fiscal Year Research-status Report
微小重力培養を活用した新規微生物スクリーニング法の開発とその有用性の評価
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24656497
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
青柳 秀紀 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00251025)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 模擬微小重力培養 / 微生物 / 細菌 / スクリーニング / バイオリアクター / バイオテクノロジー / VBNC / ultramicrobacteria |
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| Research Abstract |
近年、従来の微生物培養法により単離培養できる微生物は自然界に存在する微生物の1% 前後であることが示唆され、従来法に代わる新たな培養法が求められている。この現状をふまえ、本研究者は模擬微小重力培養に注目し、新規スクリーニング法として活用する事を考案した。これまで微小重力培養を微生物のスクリーニングに応用した研究は無く、微小重力に対して感度が高い微生物の存在の有無についても未解明な部分が多い。本研究では、模擬微小重力培養による微生物の新規スクリーニング法の開発を最終目的とし、模擬微小重力培養条件が環境サンプルの微生物叢に及ぼす影響を解析した。Schneider培地、LB培地、R2A培地など、各種培地を適宜調製し、環境サンプルを接種し、模擬微小重力培養を行った結果、通常重力の培養系に比べて、（１）微生物叢の増殖促進、（２）糖消費の促進、（３）誘導期の短縮など、模擬微小重力培養に特異的な培養経過が得られた。変性剤濃度勾配ゲル電気泳動（DGGE）法を用いて微生物叢の解析を行った結果、(a) 模擬微小重力培養で特異的に増殖（あるいは増殖が促進）、(b) 模擬微小重力培養で増殖が抑制（あるいは阻害）、(c) 模擬微小重力培養の影響を受けにくい、３種類のタイプの微生物の存在が示唆された。模擬微小重力培養で得られた培養液を、寒天平板培地に塗布し、培養した結果、模擬微小重力培養で特異的に増殖する微生物の中には寒天平板培地上で増殖し、単離培養可能なものがあることが示された。
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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
当初の研究目的と計画に従い、（A）模擬微小重力培養が微生物叢に及ぼす影響の解析を微小重力培養が微生物叢に及ぼす影響の経時的、定量的解析、（B）模擬微小重力培養に対する感受性を指標にした微生物の分類、(C) 模擬微小重力培養を用いた微生物のスクリーニング、単離および諸特性の解析、を実施し、従来法の微生物培養法に代わる、“模擬微小重力培養を活用した新規微生物スクリーニング法の開発”に必要な基盤的成果をあげることができた。研究はおおむね順調に進展している
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| Strategy for Future Research Activity |
従来法の微生物培養法に代わる、“模擬微小重力培養を活用した新規微生物スクリーニング法の開発”を目指し、下
記の1～４の研究を行う。
１．模擬微小重力培養が微生物叢に及ぼす影響の解析：前年度に引き続き、各種の環境サンプルを対象に、模擬微小重力培養と通常重力培養条件下で集積培養を行い、模擬微小重力培養が微生物叢に及ぼす影響を経時的、定量的に解析し、全体像を把握する。近年、新規微生物資源の探索源として、ultramicrobacteriaが注目され、新規微生物の獲得も報告されている。本研究では、孔径0.2 μmのフィルターで環境サンプルを濾過した後、模擬微小重力培養を行い、模擬微小重力培養がultramicrobacteriaに及ぼす影響についても検討を行う。
２．模擬微小重力培養に対する感受性を指標にした微生物の分類と感受性が異なるメカニズムの解析：前年度に引き続き模擬微小重力培養に対する感受性を指標にした微生物の分類を行う。また、模擬微小重力培養と通常重力培養を切り替え、微生物叢の変化を解析し、分類の精度を高める。模擬微小重力環境に対する感受性が異なるメカニズムの解析を行う。
３．模擬微小重力培養を用いた微生物のスクリーニング、単離、諸特性の解析：前年度に引き続き、模擬微小重力培養で集積された微生物叢から新規微生物の単離を行う。得られた微生物の培養特性の解析や同定を行う。
４．模擬微小重力培養の新規微生物スクリーニング法としての有用性の評価：嫌気性培養用の模擬微小重力培養用容器（Vessel）を自作し、嫌気性細菌についても検討を行い、本法の拡がりと可能性を検証する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
「該当なし」
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