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肉質向上に向けた畜産ビッグデータの活用技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06383
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関近畿大学

研究代表者

白木 琢磨  近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (10311747)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード畜産 / 肉質 / 血清メタボローム / NMR / 機械学習 / メタボローム / メタゲノム / 豚肉質 / 個体差 / ビッグデータ / 自動化 / 肉質理化学分析 / NMRメタボローム / 脂肪細胞分化誘導活性 / エコフィード / 豚血清
研究開始時の研究の概要

TPP後の日本においては、畜産物の国際競争力アップのため、価格競争ではなく肉質向上が最優先のテーマである。しかし、肉質はと畜後の肉ブロックでしか解析することができないため、肉質向上のための飼料操作は複数年にわたって試験研究を繰り返すことでしか改善が出来ない。本研究では、肉質判定のための血清メタボローム解析技術の確立とその簡易化を行う。生きた個体での肉質判定が可能になれば、肥育中の飼養変更が可能になり、肉質向上の効率が格段に上がることが期待される。さらに血清代謝物データベースを整備することで、将来ゲノム情報と共にビッグデータとして利用可能になり、一般農家での肥育管理の向上が期待できる。

研究成果の概要

畜産における肥育中の飼養条件が肉質向上に寄与するかどうかを効率的に判断するために、生体血清メタボローム解析技術の確立とその簡易化を行った。本研究では栄養学的に飼料との関連付けが簡易であるメタボローム解析の中でも、サンプルの前処置が簡単で再現性の高いNMRメタボロームを行った。NMRシグナルから代謝物量を定量する既存技術はどれも得られたピークの6割程度の同定にとどまるため、本研究では新たにNMRで得られたピークすべてを用いた解析法を開発した。本技術により飼料の異なる区間の比較だけでなく、区内での個体差も比較できるようになり、新たな飼料成分の肉質への寄与が議論できるようになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

畜産物の国際競争力アップのため、価格競争ではなく肉質向上が最優先のテーマである。しかし、一般農家での飼養肥育管理は経験に依存しているのが現状であり、人の健康診断なみに家畜データもビッグデータとして活用する必要がある。育種の分野ではゲノム解析が進んでいるが、餌の違いによる肉質への影響は環境要因であり、ビッグデータの整備が進んでいなかった。本研究により生体血清データの解析方法が確立されたため、飼料、血清メタボローム、肉質の相関が明らかになる可能性がある。実際に本研究で開発した技術と結果を基にした実証試験が2023年度より始まっており、国産畜産物の高品質化に貢献できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] How to expand the scale and diversity of chemical library2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyooka, K., Sakurai, K., Yonezawa, Y. and Shiraki, T.
    • 雑誌名

      Memoirs of Institute of Advanced Technology, Kindai University

      巻: 28 ページ: 1-13

    • 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] Meat Quality Characteristics of Japanese Black Cattle Brand Beef Produced under Eco-Feed Feeding Conditions2022

    • 著者名/発表者名
      MATSUHASHI, T., NAKAO, Y., GOTODA, M., KAMEI, T., MIYAMOTO, Y. and SHIRAKI, T.
    • 雑誌名

      Memoirs of Institute of Advanced Technology, Kindai University

      巻: 27 ページ: 7-14

    • 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] -Research Note- High Pressure Protein Research Center's Efforts to Explore Allosteric Regulators2022

    • 著者名/発表者名
      Shiraki, T., Sakurai, K. and Yonezawa, Y.
    • 雑誌名

      Memoirs of Institute of Advanced Technology, Kindai University

      巻: 27 ページ: 15-22

    • 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
  • [学会発表] エコフィードを給与して生産された紀州和華牛の肉質特性探索2022

    • 著者名/発表者名
      長堀百花, 後藤田実咲, 宮本泰成, 後藤洋人, 白木琢磨, 松橋珠子
    • 学会等名
      第59回肉用牛研究会和歌山大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 牛個体栄養管理のための生体血清メタボローム解析2022

    • 著者名/発表者名
      清岡和俊, 鈴木文香, 小西真奈, 前田恵助, 松橋珠子, 白木琢磨
    • 学会等名
      第59回肉用牛研究会和歌山大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 牛伝染性リンパ腫ウイルス感染を早期に検出する新規バイオマーカーの探索2022

    • 著者名/発表者名
      車取侑香, 古谷眞椰, 猪島康雄, 松本和也, 白木琢磨, 松橋珠子
    • 学会等名
      第59回肉用牛研究会和歌山大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] AIを飼いならす:構造多様性を持った化合物ライブラリーの作成2022

    • 著者名/発表者名
      清岡和俊, 白木琢磨
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ORの数理: バラツキを生み出す生命システム2022

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 確率論的に振る舞う豚の調理法:ビッグデータ時代の畜産学2021

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタボロームから考える健康:畜産学から栄養学へ2021

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体分子のゆらぎと表現型のバラツキ2021

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 栄養学5.02020

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 食と健康を結ぶメディカルサイエンス(編集=内田 浩二)2020

    • 著者名/発表者名
      白木琢磨
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103879
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-03-27  

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