ベチュリンに対する反芻胃内細菌群の応答

瘤胃细菌群落对桦木醇的反应

• 批准号: 22K14980
• 负责人: 福間 直希
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14980/
• 关键词: ウシ; ルーメン; ベチュリン; 天然化合物; ルーメン微生物

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。

This research topic is intended to clarify the response of intrarusal bacteria to the natural compound "beturine," which is abundant in the outer bark of birch birch, which was acquired in 2021. The applicant has gained unique knowledge that bechurin inhibits the growth of the genus Streptococcus bacteria, known as the cause of the bovine metabolic disease "rumen acidosis."这项研究使用尖端的遗传分析技术和经典的厌氧纯细菌培养方法来阐明生活在基因和纯细菌水平的瘤胃中的其他不同细菌（细菌和古细菌）的反应。从这项研究中获得的结果可以成为开发调节肌内发酵的新材料的重要研究基础。在2022年，我们研究了Bechuline对人工培养系统中瘤胃和考古植物群组成的影响。在模仿瘤胃发酵的体外人工培养系统中，添加beturine和无添加剂的部分是用最终浓度的beturine和无β的剖面制备的，并进行了厌氧培养物24小时。培养后从培养基中提取微生物DNA，并使用下一代Sequencer Miseq确定序列，并使用分析软件QIIME2确定微生物组成。在基因水平上鉴定出随着β的添加而增加或降低丰度比的谱系组。我们还研究了Bechuline对典型瘤胃细菌纯菌株生长的影响。总共准备了七种典型的瘤胃细菌菌株，并用纯细菌厌氧培养。这些纯种细菌被转移到培养基中，准备的终浓度为18.75、37.5、75、75、150、300μg/ml，并监测了随后的生长。根据获得的生长曲线计算了每个菌株的最小生长抑制浓度（MIC），并揭示了对瘤胃细菌组的Bechurin的抗菌光谱。

项目成果

シラカンバ由来天然化合物によるルーメンアシドーシス起因菌抑制効果の検証

使用桦树来源的天然化合物验证瘤胃酸中毒细菌的抑制效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 安達一;西田武弘;花田正明;東陽介;檜山亮;関一人;原田陽;折橋健;小林祐輔;菊地尊治;中井真太郎;福間直希
• 通讯作者: 福間直希