| 研究課題/領域番号 |
20K05887
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38050:食品科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
山本 和貴 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, グループ長補佐 (00353954)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 分子クラウディング / 大腸菌 / 高圧 / 不活性化 / Ficoll / エチレングリコール / ポリエチレングリコール / 損傷 / 高圧処理 / 損傷菌 / 保護効果 / high hydrostatic / inactivation / Escherichia coli / molecular crowding / pressure |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物を高圧不活性化して安全性を高めることで、食品高圧加工が実用的に用いられている。処理条件として、圧力、温度、時間の影響について多くの報告が見られる一方で、微生物を取り囲む食品マトリックスの影響に関しては、水分活性、pH等の限られた視点での報告が殆どである。食品マトリックス毎に、特に希薄系と濃厚系とでは、微生物不活性化効果が異なることが経験的に知られるが、その系統的解釈は無いに等しい。一方、分子クラウディングの概念は、細胞内外における濃厚系での生化学反応を解釈するために重要である。そこで本研究では、分子クラウディング効果の視点から、食品マトリックスが細菌の高圧不活性化に及ぼす影響を解明する。
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| 研究成果の概要 |
分子クラウディング状態（溶質濃度, 300～400 mg/ml）では、高分子高次構造の高圧耐性が向上することから、溶質含量30-40 %の食肉等での高圧殺菌耐性向上を類推した。分子クラウディング剤としてエチレングリコール、ポリエチレングリコール、 Ficollを10～40 %w/w添加したリン酸生理緩衝液に、大腸菌を懸濁し、400-600 MPa、25 ℃で10分間処理後、選択培地で健常菌、非選択培地で健常菌・損傷菌を検出した。その結果、分子クラウディング添加系では、無添加系と比べて、大腸菌の耐圧性を向上させる傾向があり、損傷菌または健常菌が顕著に検出される条件も見出された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非熱的殺菌技術としてジュース、肉加工品への利用が進む食品高圧加工ではあるが、高圧損傷菌の知見は限定的であり、各種高圧加工食品における損傷菌発生への影響因子解明が不可欠である。本研究では、分子クラウディング環境が、大腸菌を高圧ストレスから保護し、損傷を抑制し、健常菌を生残させ得ることをモデル系にて示した。これにより、分子クラウディングが新影響因子であることを見出して学術に貢献した。更に、ジュース等の希薄系よりも肉加工品等の濃厚系では高圧殺菌効果が低下し、損傷菌または健常菌が増加する可能性を示したことで、高圧殺菌において実用的にも有用な知見が得られた。
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