2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control of pathogenic bacterial growth by using amino acid: Investigation of the working mechanism
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26450173
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小関 成樹 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70414498)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 適合溶質 / アミノ酸 / 浸透圧 / 食塩ストレス / 食中毒細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌のストレス応答時の「適合溶質」の細胞質内への取り込があるが，正常に適合溶質として作用する物質以外の取り込みが誤って起きた場合には，代謝阻害を誘導する「非適合溶質」に着目した。非適合溶質として報告のあるD-トリプトファンの細菌増殖抑制効果を明らかにして，新たな微生物制御技術の開発を目的とした。
供試細菌にEscherichia coli ATCC 25922株を用いて，Peptone Yeast Glucose（PYG）培地を基礎培地として，浸透圧を2.5MPa，3.4MPa，および4.2MPaの3条件にNaCl，KClおよび，ショ糖を用いて調整し，D-トリプトファンを適当な濃度添加して25°CにおけるE.coliの増殖抑制効果を検討した。また，PYG培地を基礎培地として種々のNaCl濃度，D-トリプトファン濃度の組み合わせ条件におけるE. coliの増殖／非増殖を判定した。得られた判定結果からNaClおよびD-トリプトファン濃度を説明変数とするロジスティック回帰モデルを構築した。さらに，NaCl濃度を3.0%および5.0%の2条件設定し，適当なD-トリプトファン濃度条件下において，15°Cから46°Cの5条件におけるE. coliの増殖抑制効果を検討した。
以下の3点を明らかにした。1）D-トリプトファンによるE. coliの増殖抑制効果は浸透圧ストレスのみによって誘導されるものでなく，NaCl濃度が重要な役割を果たしている。2）NaCl濃度，D-トリプトファン濃度を説明変数とする，E. coli増殖限界予測モデルを構築し，効果発現に必要な濃度条件の組み合わせを探索可能とした。3）D-トリプトファンの取り込みによってE. coliは死滅し，その死滅速度は温度依存性が明確で，増殖の至適温度付近で最大の死滅速度になった。
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