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ナノバブルによるプロトプラスト機能の活性化と有用物質の高速度生産システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04569
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関筑波大学

研究代表者

青柳 秀紀  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00251025)

連携研究者 馬場 健史  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (10432444)
中尾 洋一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60282696)
王 碧昭  流通経済大学, 経済学部, 教授 (80261775)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードナノバブル / エチレン / プロトプラスト / バイオリアクター / 追熟 / 植物 / 微生物 / 細胞壁 / マイクロバブル / 有用物質生産
研究成果の概要

独自に構築したナノバブル生成システムにより様々なガスのナノバブルを高効率に生成し、種々の培養系に適用できた。酵母や植物の細胞やプロトプラストを用いて種々検討した結果、プロトプラストは細胞に比べて高い物質移動能やペリプラズムに蓄積する有用物質のフィードバック制御からの解放など、優れた特性を有することが示唆された。プロトプラストはナノバブルに対する応答性が高い可能性が示唆された。ナノバブルを酵母や種々の植物の細胞やプロトプラストに作用させることで、様々な有用物質を効率的に生産できた。また、バイオリアクターを構築すると共に、果実の追熟、微生物の不活化、果実表面の農薬除去など幅広い利用性を提案できた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Practices of shake-flask culture and advances in monitoring CO2 and O22018

    • 著者名/発表者名
      Masato Takahashi, Hideki Aoyagi
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: in press 号: 10 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s00253-018-8922-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stable antibacterial silver nanoparticles produced with seed-derived callus extract of Catharanthus roseus2017

    • 著者名/発表者名
      Dandy Ahamefula Osibe, Nneka Virginia Chiejina, Kazuyoshi Ogawa, Hideki Aoyagi
    • 雑誌名

      Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology

      巻: 22 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/21691401.2017.1367927

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a circulation direct sampling and monitoring system for O2 and CO2 concentrations in the gas-liquid phases of shake flask systems during microbial cell culture2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Takahashi, Yoshisuke Sawada, Hideki Aoyagi
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 7 号: 1 ページ: 163-163

    • DOI

      10.1186/s13568-017-0464-4

    • NAID

      120007134876

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inactivation of Escherichia coli O157:H7 by treatment with different temperatures of micro-bubbles ozone containing water2017

    • 著者名/発表者名
      Chuajedton, A., Aoyagi, H., Uthaibutra, J., Pengphol, S., Whangchai, K.
    • 雑誌名

      International Food Research Journal

      巻: 24 ページ: 1006-1010

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of ozone microbubbles and ultrasonic irradiation on pesticide detoxification in tangerine cv. Sai Nam Pung2017

    • 著者名/発表者名
      Whangchai, K., Uthaibutra, J., Nuanaon, N., Aoyagi, H.
    • 雑誌名

      International Food Research Journal

      巻: 24 ページ: 1135-1139

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of secretory cutinase by recombinant Saccharomyces cerevisiae protoplasts2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Aoyagi, Yoichi Katakura, Akio Iwasaki
    • 雑誌名

      Springerplus

      巻: 5 号: 1 ページ: 160-165

    • DOI

      10.1186/s40064-016-1806-4

    • NAID

      120007129594

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CHO細胞培養におけるIgG モノクローナル抗体の酸性電荷バリアントに対する温度シフトの影響2015

    • 著者名/発表者名
      岸下昇平、青柳秀紀
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 32 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズを用いたエンドトキシンの高感度・迅速検出法の開発と利用2017

    • 著者名/発表者名
      猪瀬陽加、青柳秀紀
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズ法を用いたグラム陰性菌の培養に伴うエンドトキシンの遊離特性の定量的解析(第2報)2017

    • 著者名/発表者名
      大瀧賀也、青柳秀紀
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 振盪フラスコ培養中のフラスコ気相部が培養微生物群集に及ぼす影響の解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋将人、青柳秀紀
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen phosphate ion as novel accelerator and inhibitor of Maillard reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Ajeeta Anand, Hideki Aoyagi
    • 学会等名
      化学工学会 第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズを用いたエンドトキシンの超高感度・迅速測定法の開発と利用2017

    • 著者名/発表者名
      猪瀬陽加、青柳秀紀
    • 学会等名
      第5回日本生物工学会東日本支部コロキウム
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎・東京都・文京区
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズ法を用いた種々のグラム陰性菌の培養に伴うエンドトキシンの遊離特性の定量的解析2017

    • 著者名/発表者名
      大瀧賀也、青柳秀紀
    • 学会等名
      第5回日本生物工学会東日本支部コロキウム
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎・東京都・文京区
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 気相および液相のCO2とO2に着目した振盪フラスコ培養法の解析2016

    • 著者名/発表者名
      高橋将人、青柳秀紀
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場・富山県・富山市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズ法を用いたエンドトキシンの高感度・迅速検出法の開発と利用2016

    • 著者名/発表者名
      猪瀬陽加、飯島綾、青柳秀紀
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場・富山県・富山市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズ法を用いたグラム陰性菌の培養に伴うエンドトキシンの遊離特性の定量的解析2016

    • 著者名/発表者名
      大瀧賀也、飯島綾、青柳秀紀
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場・富山県・富山市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LAL固定化ビーズ法を用いたEscherichia coliの培養に伴うエンドトキシンの遊離特性の定量的解析2015

    • 著者名/発表者名
      飯島綾、青柳秀紀
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県 鹿児島市(城山観光ホテル)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of the ethylene nanobubbles and it's application for the useful metabolite production2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Aoyagi
    • 学会等名
      Biotechnology International Congress 2015 “Biotechnology for healthy society”
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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