| 研究課題/領域番号 |
16K07684
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
湯本 勲 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 副研究部門長 (30358303)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 藍染め / 発酵法 / 次世代シークエンス / 微生物叢 / インジゴ還元微生物 / 嫌気性微生物 / 好アルカリ性微生物 |
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| 研究実績の概要 |
藍染めの発酵液を長期間還元状態に維持するためには、仕込みの時の微生物叢が非常に重要であると考えられる。発酵液が長期還元状態を維持し得る微生物叢を形成する藍染めの仕込みの方法を検討した結果、可能な方法を見いだした。重要なポイントは、不要な微生物を前処理によって殺滅し、その後の環境調整によって、藍の還元に有効性の高い微生物叢の形成を促すことである。藍の発酵液の平均的な還元維持期間は約6ヶ月であるが、今回勘案した方法は10ヶ月以上維持することが明らかになった。
原料と還元状態にある発酵液に微生物叢はかなり異なるものであることから、発酵の仕込みから、還元が起こる過程において、急激な微生物叢の変化が起こることが予想される。この過程についての微生物叢の変化を次世代シークエンサーによる解析を行った。その結果、仕込みから比較的短期間で、アルカリと嫌気環境に適応力の強い絶対嫌気性細菌が増加することが明らかになった。また、インジゴ還元菌と知られているAlkalibacterium は仕込んだ次の日から検出されたことから、もともとスクモに付着していたインジゴ還元菌が増加することによって色素の還元状態が生み出されることが示唆された。
藍発酵液中の微生物叢の解析は培養非依存的に行うことが出来るが、含まれる微生物がインジゴ還元能を有するかどうかは、分離培養しその性質を個別に検討することが必須である。これまで、好気条件下で生育が悪かった微生物の分離に成功していなかったが、今回微生物分離の方法を検討することによって種々の新規インジゴ還元微生物の分離に成功している。
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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
今回の研究の目的は、長期間色素の還元が維持し得る微生物叢の形成原理を検討することである。そのために、色素還元に対して持続性の高い微生物叢を発酵の仕込みの段階から形成する方法を見いだすことと仕込みから色素還元に至る微生物叢の変化を詳細に捉えることが重要である。これまでの検討で、長期間色素が還元状態を維持する仕込みの方法が見いだせていることと、仕込みから色素還元が起こる過程の微生物叢の変化を次世代シークエンス解析によって詳細な微生物叢が明らかになっている。また、これまで分離されていなかった嫌気性微生物の分離にも成功している。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでは、発酵初期の比較的微生物叢の変化が激しい状況における微生物叢の変化を分析した。今後は、仕込みから、数ヶ月から6ヶ月以上経過した発酵液について、染色強度、酸化還元電位、培養法によるインジゴ還元微生物の計測、微生物叢の解析を行い、主成分解析を行い、それぞれの微生物叢の相対的な位置づけを明らかにし、長期維持の観点から
どの様な微生物叢の変遷を遂げることが望ましいのかについて考察する。また、藍染発酵液から絶対嫌気性微生物の分離を行い、藍染め発酵液の微生物叢における位置づけを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
使用する消耗品（発酵原料、遺伝子解析試薬）についてこれまでに内部予算で購入したものがあり、新たに購入する必要がないものがあった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度は、昨年度に残額が生じた分についてテクニカルスタッフを雇用し、研究体制を強化する。
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