| 研究課題/領域番号 |
21K05372
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
片倉 啓雄 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50263207)
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| 研究分担者 |
山崎 思乃 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (50602182)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 乳酸菌 / 流加培養 / 呼吸 / 好気代謝 / 比増殖速度 / 酸素ストレス / 高濃度培養 |
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| 研究成果の概要 |
免疫賦活など様々な有用な機能をもつ乳酸菌の高効率な培養について検討した。嫌気状態で栄養素を最初にすべて与えて培養する従来の嫌気回分培養では、乳酸菌は著量の乳酸を生産するため、例えpHを調整しても菌体濃度は1～3 g-dry-cell/Lにとどまる。これに対して、栄養素を徐々にあたえる流加培養を好気条件で行えば、乳酸などの有機酸の生産を抑制できることを明らかにした。カタラーゼ添加によって酸素障害を軽減し、呼吸を補助するヘムを添加して好気流加培養を行えば、Lactococcus lactisの菌体濃度を15時間で約20 g-dry-cell/Lに高めることができた。
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| 自由記述の分野 |
生物化学工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乳酸菌はヒトに対して免疫賦活や成人病予防など様々な有用な効果をもち、プロバイオティクスとして注目されている。プロバイオティクス市場は2030年には1000億ドルを超えるとされ、乳酸菌を効率よく安価に培養する技術が望まれている。本研究では、乳酸菌の好気流加培養について検討した結果、乳酸などの副生を抑制することによって、従来の嫌気回分培養に比べて2倍以上の収率で一桁高い菌体濃度を達成した。この成果は、乳酸の培養コストの大幅な低減を可能にし、プロバイオティクスのさらなる普及によって人々の健康に貢献する。また、カタボライト抑制が解除される流加培養でのみ発現する酸素利用関連遺伝子の存在を明らかにした。
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