マルチオミクス解析による食品腐敗パスウェイの巨視的解明

使用多组学分析宏观阐明食品腐败途径

• 批准号: 22K14846
• 负责人: 京井 大輔
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nihon University
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14846/
• 关键词: 腐敗; 微生物; マルチオミクス

本研究では、食品の腐敗過程を複数のメタ解析を組み合わせたマルチオミクス解析により、包括的に明らかにすることを目的としている。令和4年度は、これまでに知見の蓄積のあるマアジに着目し、サンプルの収集と、腐敗過程における生菌数および菌種構成の解析、揮発性アミン量の測定、SDS-PAGEによるタンパク分解の程度の評価、CE-TOFMSによる水溶性代謝産物の網羅解析を行った。令和4年度に行った全ての解析方法において、ある一定の保存日数において顕著な変化が現れることが明らかにされた。菌種構成解析の結果よりShewanella属、Photobacterium属などが保存日数の経過に伴って優占化し、腐敗を進行させていると推察された。また、SDS-PAGEによる結果からは、約184 kDaのタンパクの増加が観察され、通常6量体を形成するミオシンが単量体へ分解されていると推察された。また、約34 kDaのタンパクの消失も観察され、魚肉タンパクが自己消化もしくは微生物の働きにより分解されていく様子も観察された。CE-TOFMSによる結果からもアミノ酸やアミンなど窒素化合物の変化が著しいことが明らかとされ、それらが保存日数の経過に伴って低分子化していることが明らかとなった。これらの窒素化合物の代謝経路について解析を行ったところ、菌種構成解析にて示されたShewanella属やPhotobacterium属が対応する代謝経路を有することが明らかになり、これらの菌種の腐敗への関与が強く示唆された。

This study is aimed at analyzing the process of food spoilage. In the fourth year of this year, the accumulation of knowledge, the collection of samples, the analysis of the number of bacteria and the composition of strains in the process of corruption, the determination of the amount of volatile substances, the evaluation of the degree of decomposition of the samples by SDS-PAGE, and the analysis of the network of water-soluble metabolites by CE-TOFMS were carried out. The analysis method of the whole process in the fourth year is as follows: The results of species composition analysis showed that Shewanella and Photobacterium were the most important species in the study. SDS-PAGE results show that the protein of about 184 kDa increases, and the protein of about 6 kDa increases. For example, the 34 kDa protein was detected by the enzyme digestion system and the enzyme decomposition system. The results of CE-TOFMS show that the chemical composition of the compound is different from that of the acid composition, and the number of days of storage is different from that of the low molecular weight composition. The analysis of the metabolic pathways of these hormone compounds and the analysis of the bacterial species composition show that the metabolic pathways of the Shewanella genus and the Photobacterium genus are opposite. This makes it clear that the relationship between the spoilage of these bacterial species is very strong.