| 研究課題/領域番号 |
22K14980
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分42010:動物生産科学関連
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| 研究機関 | 帯広畜産大学 |
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研究代表者 |
福間 直希 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (90793977)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | ウシ / ルーメン / ベチュリン / 天然化合物 / ルーメン微生物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題は、シラカンバの外樹皮に多く含まれる天然化合物「ベチュリン」に対する反芻胃内細菌群の応答を明らかにすることを目的とする。本研究では最先端の遺伝子解析技術と古典的な嫌気的純菌培養法の両方を用いて、反芻胃内に生息する多様な細菌群のベチュリンに対する応答を遺伝子レベルおよび純菌レベルで明らかにする。本研究で得られる成果は反芻胃内発酵を調整する新規素材の開発において重要な研究基盤となり得る。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は令和3年度に獲得した、シラカンバの外樹皮に多く含まれる天然化合物「ベチュリン」に対する反芻胃内細菌群の応答を明らかにすることを目的とする。申請者はこれまでに、ベチュリンがウシ代謝性疾患「ルーメンアシドーシス」の起因菌として知られるStreptococcus 属細菌の増殖を抑制するという独自の知見を得ている。本研究では最先端の遺伝子解析技術と古典的な嫌気的純菌培養法の両方を用いて、反芻胃内に生息するその他の多様な細菌群（細菌・古細菌）のベチュリンに対する応答を遺伝子レベルおよび純菌レベルで明らかにする。本研究で得られる成果は反芻胃内発酵を調整する新規素材の開発において重要な研究基盤となり得る。
2022年度は、ベチュリンが人工培養系におけるルーメン細菌叢・古細菌叢構成に与える影響を調査した。ルーメン発酵を模したin vitro人工培養系において、ベチュリンを終濃度で300 μg/mlとなるように調製したベチュリン添加区と無添加区を設け、24時間の嫌気培養を行った。培養終了後の培養液から微生物DNAを抽出し、次世代シークエンサーMiSeqで配列を決定後、細菌叢構成を解析ソフトウェアQIIME2により決定した。ベチュリンの添加により存在比が増加する・低下する系統グループを遺伝子レベルで特定した。
また、ベチュリンが代表的ルーメン細菌の純菌株の増殖に与える影響を調査した。代表的なルーメン細菌の菌株合計7株を用意し、それらを純菌で嫌気的に培養した。ベチュリンを終濃度で18.75, 37.5, 75, 150, 300 μg/mlとなるように調製した培地にこれらの純菌を継代し、その後の増殖をモニターした。取得した増殖プロファイルから各菌株の最小生育阻害濃度（MIC）を算出し、ベチュリンのルーメン細菌群に対する抗菌スペクトルを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画していた人工培養試験を終了し、ベチュリンの添加により存在比率が増減する分類群を特定した。また、純菌培養試験のうち、7菌株の増殖プロファイルを取得し、ベチュリンに対する各細菌株の感受性の差異を確認した。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定しているその他の細菌株の増殖プロファイルを取得する。さらに、メタン生成古細菌の培養にも取り組み、メタン菌がベチュリンに対してどのように応答するかについて、知見の獲得を目指す。
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