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「ファージが守る食の安全」に寄与する学術基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H02912
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

宮本 敬久  九州大学, 農学研究院, 教授 (70190816)

研究分担者 本城 賢一  九州大学, 農学研究院, 准教授 (00264101)
益田 時光  九州大学, 農学研究院, 助教 (90778060)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードファージ / ファージ耐性菌 / 抗生物質耐性菌 / EDTA / ファージカクテル / 最適化 / ファージ耐性関与遺伝子 / ウェルシュ菌 / PriA / Pseudomonas属細菌 / 併用効果 / クロラムフェニコール / バクテリオファージ / 食中毒 / 低温 / 抗生物質耐性 / 食中毒細菌 / カンピロバクター / 腸管出血性大腸菌 / ポリフェノール / バイオフィルム / 遺伝子欠損株
研究開始時の研究の概要

本研究では、食中毒細菌によるリスク低減のため、バクテリオファージ(以降ファージ)およびファージの効果を促進させる安全性の高い天然成分を併用した効果的な食中毒細菌制御に寄与する学術的基盤を確立する。このため、腸管出血性大腸菌、サルモネラ、カンピロバクター、黄色ブドウ球菌、リステリアに対する溶菌ファージを単離してその性質を明らかにする。また、細菌の持つ免疫システム以外の溶菌ファージに対する耐性化に関与するシステムを解明し、ファージ耐性化を阻害する天然成分を植物抽出物などから見出してファージとの併用効果のメカニズムを解明する。

研究成果の概要

食中毒細菌の非加熱制御法開発の基礎となる学術的基盤確立を目的とした。種々の食品から、抗生物質耐性菌を含む種々の食中毒細菌に対する溶菌ファージの単離に成功し、その特性を解明した。これらには低温でも溶菌活性を示すものが含まれた。大腸菌一遺伝子欠損株ライブラリーから、野生株に比べファージ感受性の高い遺伝子欠損株を10株同定した。このうちDnaK及びPriAタンパク質に対する機能阻害が報告されているミリスチンおよびクロラムフェニコールは、それぞれファージとの併用は細菌のファージ感受性を高め、耐性菌の再増殖を抑制した。食品添加物EDTAとの併用もファージ感受性向上と耐性菌の生育抑制に有効であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は以下の点で学術的、社会的な意義がある。海外で流行している食中毒細菌の菌株(遺伝子型や表現型)は、日本で食中毒を起こしている菌株とは異なるため、日本で問題となっている食中毒細菌の菌株に対して有効なファージを日本で分離して実用化する必要がある。今後、チルド流通による加熱殺菌後の高品質な食品のロングライフ化が期待されている。従って、低温保存中にも食中毒細菌を効率的に制御できるファージはチルド流通食品の安全性確保に必要である。ファージ感受性に関与する遺伝子の同定は細菌のファージ耐性化機構の抑制を可能とする学術的基盤となるもので食中毒細菌制御におけるファージ実用化のためには重要である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Liege(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of phage-resistant bacterial pathogen re-growth with the combined use of bacteriophages and EDTA2021

    • 著者名/発表者名
      Huang Hung-Hsin、Furuta Munenori、Nasu Takayuki、Hirono Miku、Pruet Jaroenkolkit、Duc Hoang Minh、Zhang Yu、Masuda Yoshimitsu、Honjoh Ken-ichi、Miyamoto Takahisa
    • 雑誌名

      Food Microbiology

      巻: 100 ページ: 103853-103853

    • DOI

      10.1016/j.fm.2021.103853

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Endolysin LysSTG2: Characterization and application to control Salmonella Typhimurium biofilm alone and in combination with slightly acidic hypochlorous water2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yu、Huang Hung-Hsin、Duc Hoang Minh、Masuda Yoshimitsu、Honjoh Ken-ichi、Miyamoto Takahisa
    • 雑誌名

      Food Microbiology

      巻: 98 ページ: 103791-103791

    • DOI

      10.1016/j.fm.2021.103791

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of bacteriophage on inhibition and removal of mixed biofilm of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 and O91:H-2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yu、Shigemura Kumiko、Duc Hoang Minh、Shen Cunkuan、Huang Hung-Hsin、Sato Jun、Masuda Yoshimitsu、Honjoh Ken-ichi、Miyamoto Takahisa
    • 雑誌名

      LWT

      巻: 134 ページ: 109945-109945

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2020.109945

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Application of the bacteriophage cocktails to control Clostridium perfringens in food,2021

    • 著者名/発表者名
      Tahir Noor Mohammadi, Yuncheng Li, Cunkuan Shen, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto,
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Study on Bacteriophage for Controlling Campylobacter jejuni,2021

    • 著者名/発表者名
      Su Zar Chi Lwin, Miku Hirono, Takayuki Nasu, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PriAの機能阻害に基づく大腸菌バクテリオファージ耐性菌集団の制御に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      村山友香,益田時光,本城賢一,宮本敬久
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 食中毒細菌特異的溶菌ファージの利用に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      菅本晃子,古田宗宜,奈須敬之,Hoang Minh Duc,Jaroenkolkit Pruet,廣野未来,Huang Hung Hsin,益田時光,本城賢一,宮本敬久
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規Pseudomonas溶菌ファージの食品からの分離とその特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      城野大輔,益田時光,本城賢一,宮本敬久
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The characterization of endolysin LysSTG2 and its antibacterial activity against Gram-negative bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Zhang, Hung-Hsin Huang, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Study on control of bacteriophage-resistant bacterial populations2021

    • 著者名/発表者名
      Phyo Htet Htet Kyaw, Tomoka Murayama, Shota Tanaka, Koshiro Futada, Jun Sato, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      (公社)日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Characterization and utilization of phages specific to campylobacter coli,2021

    • 著者名/発表者名
      Hung-Hsin Huang, Yu Zhang, Nanami Asoshima, Hoang Minh Duc, Jun Sato, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh & Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      WORLD MICROBE FORUM, 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of myricetin on the phage susceptibility and gene expression of Escherichia coli2021

    • 著者名/発表者名
      Phyo Htet Htet Kyaw, Tomoka Murayama, Shota Tanaka, Koshiro Futada, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      WORLD MICROBE FORUM, 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic characterization of Campylobacter jejuni phages and biocontrol of C. jejuni using the phages and EDTA2021

    • 著者名/発表者名
      Su Zar Chi Lwin, Miku Hirono, Takayuki Nasu,YoshimitsuMasuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      WORLD MICROBE FORUM, 2021.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of isolated and characterized phages in reducing Clostridium perfringens in food2021

    • 著者名/発表者名
      Tahir Noor Mohammadi, Cunkuan Shen, Yuncheng Li, Mahmoud Gamaleldin Zayda, Jun Sato, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      Effectiveness of isolated and characterized phages in reducing Clostridium perfringens in food
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel bacteriophage endolysin Lysstg2 with high antibacterial and antibiofilm activity against Salmonella Typhimurium and Pseudomonas on various food and food contact surfaces,2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Zhang, Hung-Hsin Huang, Hoang Minh Duc, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      WORLD MICROBE FORUM, 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Bacteriophage on Inhibition and Removal of Multispecies Biofilms of Escherichia coli O157 and Non-O1572020

    • 著者名/発表者名
      Yu Zhang, Minh Duc Hoang, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      ASM Microbe 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization and Utilization of Phages Specific to Campylobacter Coli2020

    • 著者名/発表者名
      Hung-Hsin Huang, Nanami Asoshima, Hoang Min Duc, Jun Sato, Yu Zhang, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      ASM Microbe 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 販鶏肉類からの Campylobacter coli 特異的溶菌ファージの分離2019

    • 著者名/発表者名
      古田宗宜、本城賢一、宮本敬久
    • 学会等名
      第40回日本食品微生物学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌におけるバクテリオファージ耐性化機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      二田昂志郎、田中翔大、益田 時光、本城 賢一、宮本 敬久
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度西日本・中四国支部合同沖縄大会,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 溶菌ファージおよび食品添加物によるCampylobacterの制御2019

    • 著者名/発表者名
      廣野未来、古田宗宜、奈須敬之、Hoang Minh Duc、Jaroenkolkit Pruet、益田時光、本城賢一、宮本敬久
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会第46回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Biocontrol of Staphylococcus aureus planktonic and biofilm cells using lytic bacteriophage2019

    • 著者名/発表者名
      Minh Duc Hoang, Minh Son Hoang, Yoshimitsu Masuda, Ken-ichi Honjoh, Takahisa Miyamoto
    • 学会等名
      FEMS 2019 8th Congress of European Microbiologists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] バイオフィルムの除去方法及び除去キット2021

    • 発明者名
      宮本敬久
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-126753
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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