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菌体外多糖産生イムノバイオティック乳酸菌による抗ウイルス性家畜健全育成戦略

研究課題

研究課題/領域番号 21F50394
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

北澤 春樹 (2021)  東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)

研究分担者 RIAZ RAJOKA MUHAMMAD SHAHID  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
受入研究者 北澤 春樹 (2022)  東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
外国人特別研究員 RIAZ RAJOKA MUHAMMAD SHAHID  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-11-18 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードイムノバイオティクス / イムノジェニクス / ポストバイオティクス / 菌体外多糖
研究開始時の研究の概要

近年、プロバイオティクスの中でも特に粘膜免疫調節機能性を発揮するイムノバイオティクスやそれが生産する多糖などの免疫活性因子(イムノジェニクス)が注目され、ヒトのみならず家畜健全育成における薬剤代替としての発展的利用性が大いに期待されている。本研究では、世界共通課題である薬のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品の持続的生産に貢献することを目標として、抗ウイルス免疫機能性を発揮する菌体外多糖生産性イムノバイオティクスに着目し、家畜健全育成における発展的利用性について追究する。

研究実績の概要

近年、プロバイオティクスの中でも特に粘膜免疫調節機能性を発揮するイムノバイオティクスやそれが生産する多糖などの免疫活性因子(イムノジェニクス)が注目され、ヒトのみならず家畜健全育成における薬剤代替としての発展的利用性が大いに期待されている。申請者らはこれまでに、人畜共通課題としてのウイルス感染防御の観点から、イムノバイオティクスの家畜対応型選抜・評価系の構築を手掛けてきた。また、外国人特別研究員は、イムノジェニクスとしての乳酸菌産生多糖の免疫機能性に関する研究を進めてきた。そこで本研究では、両者の研究領域を発展的に融合させ、世界共通課題である薬のみに頼らない家畜健全育成技術の飛躍的向上から安全な畜産食品の持続的生産に貢献することを目標として、抗ウイルス免疫機能性を発揮する菌体外多糖生産性イムノバイオティクスに着目し、家畜健全育成における発展的利用性について追究する。本年度は、多糖生産性イムノバイオティクスのロタウイルス感染低減性の詳細と機構解明を行い、以下の成果が得られた。
(1)ロタウイルス感染低減性の評価: ブタ小腸上皮細胞を多糖生産性イムノバイオティクスにより前刺激後、ロタウイルスを感染させたところ、リアルタイムPCR法と蛍光抗体法によりウイルス感染低減性効果が認められた。
(2)多糖生産性イムノバイオティクスのロタウイルス感染低減性の機構解明: 上記の評価系を用いて、抗ウイルス免疫関連因子や炎症性因子の発現調節について解析し、IFN誘導遺伝子の発現増強やTLRネガティブ調節因子の発現抑制等から、ロタウイルス感染低減機構について推定することができた。
(3)菌体外多糖産生遺伝子の欠損株の作出: ウイルス感染低減性イムジェニクスの重要性について検討するため、菌体外多糖産生関連遺伝子をノックアウトしたイムノバイオティクスの作出に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CERELA-CONICET(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] CERELA-CONICET(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Immunomodulatory Effects of Probiotics: A Novel Preventive Approach for the Control of Bovine Mastitis2022

    • 著者名/発表者名
      Kober A. K. M. Humayun、Saha Sudeb、Islam Md. Aminul、Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Fukuyama Kohtaro、Aso Hisashi、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 10:2255 号: 11 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3390/microorganisms10112255

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation of Alveolar Macrophages by Postimmunobiotics: Impact on TLR3-Mediated Antiviral Respiratory Immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Tomokiyo Mikado、Tonetti Fernanda Raya、Yamamuro Hikari、Shibata Ryoko、Fukuyama Kohtaro、Gobbato Nadia、Albarracin Leonardo、Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Kober A. K. M. Humayun、Ikeda-Ohtsubo Wakako、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11:2986 号: 19 ページ: 1-23

    • DOI

      10.3390/cells11192986

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Techno-functional properties and immunomodulatory potential of exopolysaccharide from Lactiplantibacillus plantarum MM89 isolated from human breast milk2022

    • 著者名/発表者名
      Rajoka Muhammad Shahid Riaz、Mehwish Hafiza Mahreen、Kitazawa Haruki、Barba Francisco J.、Berthelot Laureline、Umair Muhammad、Zhu Qinchang、He Zhendan、Zhao Liqing
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 377 ページ: 131954-131954

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2021.131954

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Immunomodulation Potential of Probiotics: A Novel Strategy for Improving Livestock Health, Immunity, and Productivity2022

    • 著者名/発表者名
      Kober A. K. M. Humayun、Riaz Rajoka Muhammad Shahid、Mehwish Hafiza Mahreen、Villena Julio、Kitazawa Haruki
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 10:388 号: 2 ページ: 1-21

    • DOI

      10.3390/microorganisms10020388

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Soymilk-fermented with Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii TUA4408L improves immune-health in pigs2022

    • 著者名/発表者名
      Suda Y.、Kagawa K.、Fukuyama K.、Elean M.、Zhou B.、Tomokiyo M.、Islam M. Aminul、Rajoka M.S.R.、Kober A.K.M. Humayun、Shimazu T.、Egusa S.、Terashima Y.、Aso H.、Ikeda-Ohtsubo W.、Villena J.、Kitazawa H.
    • 雑誌名

      Beneficial Microbes

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 61-72

    • DOI

      10.3920/bm2021.0068

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Immunomodulatory potential of EPS produced by LAB for the dairy industry2022

    • 著者名/発表者名
      HAFIZA MAHREEN MEHWISH, Md SHAHID RIAZ RAJOKA, Kober AKM Humayun, Tomokiyo Mikado, Zhou Binghui, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Haruki Kitazawa
    • 学会等名
      日本畜産学会第130回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Antiviral immunobiotics and immunopostbiotics: promising alternatives to combat viral infectious diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Haruki Kitazawa
    • 学会等名
      The 11th Asian Conference for Lactic Acid Bacteria
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イムノバオティクスの畜産応用基盤研究2021

    • 著者名/発表者名
      北澤春樹
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会設立30周年記念シンポジウム(多様な乳酸菌研究と乳酸菌利用の新たな潮流)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 食と農免疫国際教育研究センター

    • URL

      https://www.agri.tohoku.ac.jp/jp/center/agri_cfai/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2022-02-08   更新日: 2024-12-25  

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