かび毒汚染の制御を目指した紫外線照射の可能性の探究

• 研究課題/領域番号: 21K06520
• 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47020:薬系分析および物理化学関連
• 研究機関: 星薬科大学
• 研究代表者: 川口 里恵 (伊藤里恵) 星薬科大学, 薬学部, 准教授 (90398892)
• 研究分担者: 若菜 大悟 星薬科大学, 薬学部, 助教 (80700129)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: カビ毒 / 紫外線照射 / 食品リサイクル / かび毒 / 分解 / 産生菌 / 蛍光検出HPLC / アフラトキシン / 動物飼料 / 食品の安全性

研究開始時の研究の概要

近年、動物用飼料がカビ毒であるアフラトキシン(AF)B1に汚染されていたために、家畜体内でに代謝され、乳汁中にAFM1が検出されることが分かり問題となった。そこで、食品を飼料として再生利用する際には、食品自体のカビ汚染を低減すること、また飼料中のカビ毒量を減らすことが必要不可欠である。そこで、カビ毒汚染の制御を目指した紫外線照射の可能性の探究として、紫外線照射によりカビ(菌)の成育およびカビ毒産生を抑制する条件の検討、カビ毒の紫外線照射による分解、さらに再生食品としての安全性を検討し、食品の再生利用を目的としたカビ毒の問題解決に向けた技術を確立することを目的とする。

研究成果の概要

カビ毒アフラトキシン（AFs）汚染の制御を目指した紫外線照射の可能性を探索した。紫外線照射によって、照射時間の延長とともにAFs標準溶液は分解された。一方、モデル食品としたコーン中ではAFs分解率は低く、24時間照射によって30％程度の分解であった。しかしながら、長時間の照射で分解が進行することが分かった。さらに、光の照射によってAFsを産生するAspergillus属の真菌への影響を確認した。AFを産生する真菌を培養する際に、波長を変えた光を照射した。その結果、培地の目視観察において365 nmの光を照射した培地には菌が成育しなかったことから、紫外線照射で菌の生育を抑制できることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続可能な社会を達成するために、食品ロスが大きな問題となっている。日本ではエコフィードと言われる、残った食品を再利用した動物用飼料の製造が推奨されているが、カビ毒汚染の問題があった。そこで、食品リサイクルの過程でカビやカビ毒を減らすことができないかと考えた。紫外線照射に着目したところ、紫外線を照射することでカビ毒を産生する真菌の生育を抑制できた。さらに、カビ毒が産生された後でも、紫外線を照射することで一定量のカビ毒を分解することが可能であった。これらは食品ロスの問題を解決し、持続可能な社会を実現させるための有効な一手段となりうることを示唆している。