Dr. Cheng's Lab

1. 霊芝バイオテクノロジー (Biotechnology of Chinese medical mushroom)

G. formosanum は靈芝(Lingzhi)という名で知られている台湾の固有種です。我々は、その生理活性代謝物の産生量の最適化およびその機能の評価を行っています。

1.  G. formosanum 由来の美白活性成分はゼブラフィッシュ胚表現型に基づくモデルを用いてスクリーニングを行いました。さらに、美白のメカニズムは分子生物学的手法により明らかにする予定です。

2. 産業規模のバイオリアクターの利用における代謝物の低生産性を改善するために、bi-strategy pH controlまたは固定培養法を用いて、高生産性かつ低コストの新規バイオリアクターを設計しています。

3. 統計手法の一つである応答曲面法(RSM)を従来の一時一事法の代わりに用いることで、生物活性代謝産物の収率の最適化を行っています。

4. 人々の健康と福祉の改善のために、G. formosanumの免疫調節機能および肝臓保護機能を機能性食品の開発に向けて調査するつもりです。

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2. 新規菌株の開発 (New strain development)

分子生物学的手法は、科学における基礎的な疑問のみならず、人間社会や福祉全体に影響を与える様々な問題を解決するためにも大いに役に立っています。遺伝子改変された菌株は高い生産効率を示し、さらにターゲットとした生成物をより高い純度で得ることができます。したがって、私は分子生物学および生化学に関する知識を活用して、原材料の返還率を高め、生産物の阻害に対する耐性を高めることのできる菌株改変を行いたいと考えています。変異株や新規の菌株は、別の研究戦略によっても得ることができます。

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3. 乳酸菌と機能性食品 (Lactic acid bacteria and functional foods)

乳酸菌は、抗糖尿病効果、免疫系調節効果、コレステロール低下効果、および抗癌効果などが認められています。近年では、乳酸菌の幼児に対する下痢改善効果も認められていますが、その根本的なメカニズムはまだ明らかにされていません。私たちの研究室では、特定の乳酸菌の生産物を分離・精製し、上皮細胞、神経細胞、免疫細胞を含む腸細胞を処理し、幼児の下痢の改善について調査します。

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4. 生物材料のデザイン (Biomaterials)

バクテリアルセルロース(BC)は、特有のナノスケールの網目構造、高い結晶性、優れた機械強度、高い含水率、生体適合性および生分解性をも有する、微生物より合成される一種のセルロースです。

我々の研究室では、以下の3つに焦点をあてて研究を行っています。

1.  バイオリアクターのデザイン: 固体支持体としてのプラスチック複合支持体(PCS)を有する回転ディスクバイオリアクターのBC生産について評価しました。

2. 菌株の選択: 発酵果実ジュースから単離されたBC生産株は16s rDNA配列分析および生化学的特性試験によりKomagataeibacter intermedius (K. intermedius) FST213-1と同定しました。

3. 包帯への応用

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5. 細胞/酵素固定化 (Immobilization system)

我々は共有結合または表面の化学修飾を介して固体支持体に細胞/酵素を固定し、ESCA、SEM、およびHPLCなどの分析機器を用いて酵素の固定化および標的分子の分析を行いました。実際に、βグルコシダーゼ固定化システムを用いて、豊富なアグリコンを含む黒豆乳の調製に成功しました。さらに、現在は乳製品の脱乳糖を目的としてラクターゼの固定化システムの確立を行っています。一方、さらなる触媒用途のため、コーヒーの出し殻、茶葉、エビ殻などの食品廃棄物を酵素担体として再利用する試みも行いました。

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