新規酵母の迅速な発酵特性解析のための複合分離機構型イオンクロマトグラフィーの開発
| Project/Area Number |
22K05173
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
小崎 大輔 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (60802535)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | クロマトグラフィー / 糖化 / 解糖系 / クエン酸回路 / アルコール発酵 / 中心炭素代謝 / イオンクロマトグラフィー / 酵母 / 発酵 / 特性解析 |
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| Outline of Research at the Start |
酵母S288C株の全塩基配列が解読され、食品、バイオ、エネルギー、創薬分野などで酵母の利用が加速し、今後は開発速度に合わせた各分野での効率的実装が求められる。一方、新規酵母は発酵特性に関する知見も少なく、開発から利用までの律速段階が生じる。以上のことから、効率的な新規酵母の実装のためには、事前の酵母の発酵特性評価と、その評価結果から目的成分の効率的な生産制御を達成できることが重要となる。本申請研究では、醸造分野に着目し、発酵反応の進行を解析可能な複合分離機構型イオンクロマトグラフィーを開発し、小仕込み試験と併用した酵母の発酵特性評価スキームを構築する。それにより、発酵生産制御の向上を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、日本酒の醸造過程における反応（糖化、解糖系、クエン酸回路、アルコール発酵）で生じるオリゴ糖、単糖、有機酸、エタノールの同時分離定量の確立に成功した。スルホ基を有するサイズ排除カラムを用いることにより、オリゴ糖、単糖はサイズ排除作用により、有機酸はイオン排除作用により、エタノールは疎水性相互作用により分離を達成している。上述の研究内容は、既に論文の執筆を終え、RSC（Royal Society of Chemistry）の発行する分析系の専門誌（Analytical Methods）に投稿も済んでいる。（次年度の業績にはなるが、5月23日時点で論文受理となっている。また、同様に、次年度号にはなるが、本論文が表紙として掲載されることが決まっている。）
現在は、本法が中心炭素代謝（日本酒醸造における反応全般）における主要な代謝物の分離定量が可能な手法であることに着眼し、機器の購入、依頼分析ともに高額なメタボローム解析の中心炭素代謝分析パッケージの一部の代替手段として利用可能か否かについて検討を行っている。
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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
本研究で目標としていた分離の開発を既に達成しており、当該手法の新しい位置付け（中心炭素代謝に関する簡易的な主要メタボローム解析）について模索を始めていることから、本研究は当初の計画以上に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、本法のより詳細な分析精度確認を目的に、検出器として質量分析装置を接続し、得られているピークと想定していない成分が重複していないかを確認する。その後、必要に応じて、移動相の濃度について再検討し、日本酒醸造における反応（中心炭素代謝）の主要な代謝物の分析法として確立を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Presentation] 日本酒醸造中における多/単糖，アルコール，有機酸の濃度解析のための複合分離機構型イオンクロマトグラフィーの開発2023
Author(s)
橋上敦志, 浅野 徹, 吉中太一, 平野健太郎, 加藤麗奈, 甫木嘉朗, 土居睦卓, 山下秀行, 田村僚晟, 光井優太, 小﨑大輔
Organizer
第83回分析化学討論会
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[Presentation] 並行複発酵における主要メタボロームの解析のための質量分析を伴わない液体クロマトグラフィーの開発2023
Author(s)
橋上敦志, 浅野 徹, 吉中太一, 平野健太郎, 加藤麗奈, 甫木嘉朗, 土居睦卓, 山下秀行, 田村僚晟, 光井優太, 小﨑大輔
Organizer
高知化学シンポジウム2023
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