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細菌叢と真菌叢の統合的解析で切り拓くサイレージ微生物制御の新機軸

研究課題

研究課題/領域番号 19H03106
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42010:動物生産科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

西野 直樹  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50237715)

研究分担者 鶴田 剛司  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (90728411)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード飼料 / サイレージ / 微生物 / 微生物叢 / アンプリコン解析 / 発酵 / 細菌叢 / 真菌叢
研究開始時の研究の概要

アンプリコン解析、予測メタゲノム、ネットワーク解析という新しいアプローチで、サイレージの微生物制御に革新的な知見を提供する。実態調査を基本に研究を進め、細菌と真菌を組合わせた混合微生物製剤のパイロット試験まで実施する。微生物叢の統合的理解およびそれを基にしたサイレージ調製の高度化手法を提示することが到達目標である。

研究成果の概要

本研究の目的は、1)微生物叢とともに変動する代謝、遺伝子機能を理解すれば、サイレージ調製に関わる未解決問題に有用な突破口を示せるか、2)細菌叢と真菌叢の相互作用を明らかにすれば、カビ発生や好気的変敗の防止に革新的な知見が得られるか、3)得られた知見を基に設計した微生物製剤が、発酵促進と変敗防止という両立困難なミッションを可能にするか、を調べることである。1)および2)に関しては、新規かつ有用な知見が得られたが、実証を目的とした3)は製剤選抜における有用性を示すレベルで研究を終了することになった。実規模サイロの理解は実験室サイロより困難なことも再認識され、研究を継続して価値を高めたい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA情報を利用した微生物叢の解析技術は、過去20年ほどの間に著しく高度化ならびに汎用化した。収穫・梱包機械の改良も続けられており、総体的な品質管理技術は着実に向上していると言ってよい。一方、暖地型草種の酢酸発酵、好気的変敗の防止のように、未だに解決されていない問題もある。これらの技術的頭打ちに対し、本研究では細菌叢と真菌叢の統合的解析というアプローチでブレークスルーを試みた。暖地型牧草サイレージ、発酵TMR、新規乳酸菌製剤の評価には有効であったが、実規模のトウモロコシホールクロップサイレージの理解には不十分であった。さらなる改良、改善を加えて研究を継続したい。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Monitoring the milk composition, milk microbiota, and blood metabolites of Jersey cows throughout a lactation period.2023

    • 著者名/発表者名
      Gathinji, P.K., Yousofi, Z., Akada, K., Wali, A. & Nishino, N.
    • 雑誌名

      Veterinary Sciences

      巻: 10 号: 3 ページ: 226-226

    • DOI

      10.3390/vetsci10030226

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fecal, milk, uterine, airborne dust, and water microbiota in dairy farms in southern Vietnam: A pilot study.2022

    • 著者名/発表者名
      Tran, T.M.T., Tran, H.D, Nguyen, T.T., Acosta, T.J., Tsuruta, T., Nishino, N. & Duong, T.H.
    • 雑誌名

      Advances of Animal and Veterinary Sciences

      巻: 10 号: 7 ページ: 1525-1525

    • DOI

      10.17582/journal.aavs/2022/10.7.1525.1531

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequency of β-casein gene polymorphisms in Jersey cows in western Japan.2022

    • 著者名/発表者名
      Nuomin, Nguyen, Q.D., Aodaohu & Nishino, N.
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 12 号: 16 ページ: 2076-2076

    • DOI

      10.3390/ani12162076

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial and fungal microbiota of total mixed ration silage stored at various temperatures2022

    • 著者名/発表者名
      Wali, A., Hou, J., Tsuruta, T., and Nishino, N.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Microbiology

      巻: - 号: 2 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1111/jam.15582

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bacterial and fungal microbiota of guinea grass silage shows various levels of acetic acid fermentation2022

    • 著者名/発表者名
      Hou, J. and Nishino, N.
    • 雑誌名

      Fermentation

      巻: 8 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.3390/fermentation8010010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial and fungal microbiota associated with the ensiling of wet soybean curd residue under prompt and delayed sealing conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Wali Ajmal, Nishino Naoki
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 8 号: 9 ページ: 1334-1334

    • DOI

      10.3390/microorganisms8091334

    • NAID

      120006900790

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examination of milk microbiota, fecal microbiota, and blood metabolites of Jersey cows in cool and hot seasons2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Dang Qui, Tsuruta Takeshi, Nishino Naoki, Q.D., Tsuruta, T., Nishino, N.
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 1 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13441

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The relationship between uterine, fecal, bedding, and airborne dust microbiota from dairy cows and their environment: A pilot study2019

    • 著者名/発表者名
      Thuong T. Nguyen, Ayumi Miyake, Tu T.M. Tran, Takeshi Tsuruta, and Naoki Nishino
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 9 号: 12 ページ: 1007-1007

    • DOI

      10.3390/ani9121007

    • NAID

      120006816635

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Inhibited aerobic spoilage by multiple lactic acid bacteria inhabiting total mixed ration silage.2022

    • 著者名/発表者名
      Wali, A., Hou, J., Tran, D.P., Ton, N.M.T. & Nishino, N.
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Milk microbiota, milk composition, and blood metabolites of Jersey cows throughout a lactation period.2022

    • 著者名/発表者名
      Gathinji, P.K., Zabialla, Y., Nguyen D.Q., Aodaofu & Nishino, N.
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of protein sources on gut microbiota in mice with and without osmotic diarrhea.2022

    • 著者名/発表者名
      Nuomin, Baek, R., Tran, D.P., Ton, N.M.T., Tsuruta, T. & Nishino, N.
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Production of β-casomorphin from A1 milk, A2 milk, A1 yogurt and A2 yogurt2022

    • 著者名/発表者名
      Baek, R., Nuomin, Ton, N.M.T., Kiyochika, T., Tsuruta, T. & Nishino, N.
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 牧草類の嫌気的貯蔵に関わる細菌叢と真菌叢2022

    • 著者名/発表者名
      侯建建・Wali Ajmal・西野直樹
    • 学会等名
      日本草地学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Bacterial and fungal microbiota of guinea grass silage stored at moderate and high ambient temperatures with and without wilting2021

    • 著者名/発表者名
      Hou, J., Nishino, N., and Tsuruta, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Animal Bioscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酢酸型発酵を示したギニアグラスサイレージの細菌叢と真菌叢2021

    • 著者名/発表者名
      Hou JianJian・西野直樹
    • 学会等名
      2021年度日本草地学会大会(第77回発表会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 貯蔵温度による発酵TMRの細菌叢および真菌叢の変動2021

    • 著者名/発表者名
      Wali Ajmal・西野直樹
    • 学会等名
      2021年度日本草地学会大会(第77回発表会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Fermentation and microbiota of guinea grass silage stored at two different temperatures2020

    • 著者名/発表者名
      Hou JianJian, Wali Ajmal, Tsuruta Takeshi, Nishino Naoki
    • 学会等名
      International Symposium on Symposium on Application of Advanced Technologies In Agriculture
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceptable storability and aerobic stability of by-products ensiled as a total mixed ration2020

    • 著者名/発表者名
      Wali Ajmal, Hou JianJian, Tsuruta Takeshi, Nishino Naoki
    • 学会等名
      International Symposium on Symposium on Application of Advanced Technologies In Agriculture
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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