光波長応答型殺菌性分子を応用した細胞・組織加工製品の無菌化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 15K05632
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 白井 昭博 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (40380117)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 光殺菌 / フェノール酸誘導体 / 活性酸素種

研究成果の概要

光反応型化合物として天然物であるフェルラ酸（ＦＡ）を用い、紫外線－Ａ（ＵＶ－Ａ）との併用殺菌機構を調べた。ＵＶ－Ａ照射下においてＦＡは、グラム陰性・陽性菌に対して高い殺菌力を示した。同条件で脂質過酸化レベルは有意に上昇し、細胞損傷を表すＰＩ蛍光レベルも上昇した。ＣＴＣ反応による呼吸活性は、ＦＡと接触させることにより無処理の細胞と比較して減少した。従って、ＦＡは細胞表面に吸着後、ＵＶ－Ａ照射下で酸化的破壊を引き起こすことが示唆された。ポリヒドロキシメチルメタクリレートを主鎖とするＦＡ分岐ポリマーを合成した。その分子量を約１５０００とする化合物１０は、遊離ＦＡに匹敵する抗微生物活性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] フェルラ酸と紫外線-Aの併用殺菌機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博，國見 明加，横田 優子
  • 雑誌名: LED総合フォーラム 2018 in 徳島 論文集 巻: なし ページ: 113-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation of foodborne pathogenic and spoilage microorganisms using ultraviolet-A light in combination with ferulic acid (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Takashi Watanabe and Hitoshi Matsuki
  • 雑誌名: Lett. Appl. Microbiol. 巻: 64 号: 2 ページ: 96-102
  • DOI: 10.1111/lam.12701
  • NAID: 120006395585
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] フェルラ酸と紫外線（ＵＶ－Ａ）の併用による食品媒介病原性微生物および食品腐敗微生物の不活化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博, 渡部 貴志, 松木 均
  • 雑誌名: LED総合フォーラム2016 in 徳島 論文集 巻: なし ページ: 145-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic photobactericidal activity based on ultraviolet-A irradiation and ferulic acid derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Masato Kajiura and Takeshi Omasa
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. 巻: 91 号: 6 ページ: 1422-1428
  • DOI: 10.1111/php.12507
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improved Photobactericidal Activity of Ultraviolet-A Light in Combination with Isomerizable <i>p</i>-Coumaric Acid Derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Masato Kajiura, Kyohei Matsumura and Takeshi Omasa
  • 雑誌名: Ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 20 号: 4 ページ: 231-238
  • DOI: 10.4265/bio.20.231
  • NAID: 130005116287
  • ISSN: 1342-4815, 1884-0205
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] フェルラ酸と紫外線-Aの併用殺菌機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博，國見 明加，横田 優子
  • 学会等名: LED総合フォーラム 2018
• [学会発表] 紫外線-A照射におけるフェルラ酸の殺菌機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博，國見 明加
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第44回年次大会
• [学会発表] 紫外線-A反応分子であるフェルラ酸を用いたフェノール酸誘導体の合成とその殺菌特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂東 陽介，長宗 秀明，白井 昭博
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第44回年次大会
• [学会発表] Bactericidal action of UV-A light irradiated ferulic acid (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai and Yokota Yuko
  • 学会等名: 4th World Congress and Expo on Applied Microbiology
  • 国際学会
• [学会発表] 紫外線(UV-A)殺菌におけるフェルラ酸の併用効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博, 渡部 貴志, 松木 均
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第43回年次大会
  • 発表場所: きゅりあん（東京都品川区）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] 紫外線（ＵＶ－Ａ）殺菌におけるフェルラ酸の併用効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博、渡部貴志、松木均
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 第43回年次大会
  • 発表場所: きゅりあん（東京都品川区）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] Effect of ferulic acid addition on the photobactericidal activity of ultraviolet-A light against food-borne pathogenic and spoilage microbes (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Takashi Watanabe and Hitoshi Matsuki
  • 学会等名: IV International Conference on Antimicrobial Research (ICAR2016)
  • 発表場所: Torremolinos-Malaga（スペイン）
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] フェルラ酸と紫外線（ＵＶ－Ａ）の併用による食品媒介病原性微生物および食品腐敗微生物の不活化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白井 昭博, 渡部 貴志, 松木 均
  • 学会等名: LED総合フォーラム2016 in 徳島
  • 発表場所: あわぎんホール（徳島県徳島市）