2023 年度研究成果報告書

核酸代謝の増強が環境ストレスへの対応に及ぼす影響

研究課題

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研究課題/領域番号	21K14773
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分38020:応用微生物学関連
研究機関	宮崎大学
研究代表者	清啓自宮崎大学, 農学部, 助教 (80780767)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ストレス耐性 / Clostridium / アデニン / 芽胞
研究成果の概要	Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4株は37℃では熱ストレスにより芽胞を形成し休眠するが、アデニンの添加により芽胞形成が抑えられ、菌体増殖とブタノール発酵が回復する。TEM観察により37℃では細胞膜が細胞壁から剥離する異常構造が見られたが、アデニン添加でこれが緩和された。一方、アデニンデアミナーゼの破壊によりアデニンの主要代謝経路が明らかになったが、アデニンなしでも耐熱性を獲得し、未知の機能を有する可能性が示唆された。また、アデニンは他種微生物でも細胞増殖において熱ストレスを緩和し、核酸代謝を活用した発酵産業への応用が期待される。
自由記述の分野	醸造学
研究成果の学術的意義や社会的意義	醸造などに用いられる微生物は発酵条件かにおいては、様々なストレスに曝露されている。この様なストレスは発酵を抑制する因子となり得、その因子の解消は発酵効率の向上において重要なものである。本研究では核酸塩基のアデニンの補助によってストレスによって生じる細胞構造の変化を抑制することを示し、細胞外栄養素すなわち培地によって発酵条件のストレス緩和が可能であることを明らかとした。また、乳酸菌の様な食品に用いられる微生物においてもアデニンで熱耐性が向上する傾向がみられたことから、本法の応用によって核酸代謝の変化による発酵効率の向上が期待できる。