上接：產學合作開啓「食品」創新——從育種、栽培技術到產業開拓碩果累累（上）
利用植物生成的蛋白質
爲醫療和健康領域做貢獻
OPERA「食品與先進技術共創聯盟」還在推進使植物產生有用物質的研究。領軍人物是築波大學築波功能植物創新研究中心的三浦謙治教授。他將透過農桿菌在模式植物本氏菸草中導入生成目標蛋白的基因，在植物細胞中讓源自電腦病毒的自我克隆機制發揮作用，從而生成蛋白質並積蓄起來（圖6、7）。三浦教授介紹說：「目標是生產與細胞介素和細胞增殖有關的蛋白質，爲醫療領域做貢獻。」
圖6：「築波系統」的優勢
（出處：SciRep.2018Mar19;8(1):4755. doi:10.1038/s41598-018-23024-y.）
爲應答目標基因已被導入，表達了發光蛋白（GFP，左圖）。與此前開發的植物瞬時蛋白表達系統相比，可以在短時間内產生高數量的蛋白質。使用本氏菸草時，三天可以生成約4000μg/g的鮮重蛋白質。右圖是與已經付諸商務用途的magnICON系統（mag）的比較。
圖7：透過發光蛋白（GFP）在蛋白質表達部位發光的菸草
投放了雙生電腦病毒的部位周圍呈斑點狀發光。
利用植物生產有用蛋白質的方法雖然成本較低，但另一方面也存在導入的基因表現量較低的問題。三浦教授等人對載體進行改良，開發出了命名爲「築波系統」的獨特方法，成功地大量表達了蛋白質（圖8）。三浦教授介紹說：「電腦病毒載體一般使用菸草花葉電腦病毒，而我們使用了雙生電腦病毒。這樣還可以應用於菸草以外的植物，比如番茄、蜜瓜和萵苣等。」目標是以「築波系統」爲基礎，實施植物蛋白質生產的通用的化，由此創造出新一代產業。
圖8：築波系統的特徵
築波系統在菸草以外的植物中也能大量表達蛋白質。其特點是載體結合了源自雙生電腦病毒的克隆系統以及準確終結表達目標蛋白的轉錄區域轉錄的雙終止子。（照片：築波系統（左），常規方法（右））
（出處：SciRep.2018Mar19;8(1):4755. doi:10.1038/s41598-018-23024-y.）
此外，OPERA「食品與先進技術共創聯盟」還在開展旨在最大限度地有效利用植物生成的蛋白質的研究（圖9）。領導該研究的龜田制菓公司稻米綜合研究所功能性材料研究團隊的内山公子總監介紹說：「作爲一家生產仙貝的食品公司，我們一直在關注原料大米中的有用成分。大米的蛋白質含量雖然只有6～7％，但自古以來都在支撐着日本人的健康」。據介紹，透過用各種消化酶分解大米中所含的蛋白質，可產生具有多種功能的分解產物肽。
圖9：大米蛋白和肽粉
龜田制菓公司期待透過參與OPERA「食品與先進技術共創聯盟」，創造出大米和蛋白質的新價值。分解大米蛋白（上）獲得的肽粉（下），即使少量攝入也能發揮功能。（供圖：龜田制菓）
研究團隊的目標是，詳細分析各種肽的功能，經過臨牀試驗，將其作爲健康功能食品實施產品化。與内山總監一起推進研究的龜田制菓公司稻米綜合研究所功能性材料研究團隊的總監助理樋口裕樹介紹說：「我們正在推進研發着眼於提高骨代謝，強化骨骼，以及預防腎病和具有抗肥胖效果等的產品」。龜田制菓多年來一直在爲慢性腎病患者生產低蛋白米飯。「我們希望有效地利用從大米中去除的有用蛋白質」——這種強烈的願望正是該公司開展研究的原動力。最大限度地利用資源的技術將會成爲實施可持續糧食生產的一個重要視角。
關於透過多種方式開拓食品未來的OPERA「食品與先進技術共創聯盟」的優勢，江面教授介紹說：「聯盟中以致力於不同研究課題的研究人員爲首，直接涉及商業化的企業從開發階段就參與研究，形成了能立即向社會普及推廣的機制。向消費者銷售產品、直接聽到回饋意見的企業的參與，也讓研究人員更加放心。希望大家能齊心協力共同迎接新的挑戰。」
另外，關於食品與新技術之間的關係，福田主任展望說：「在消費者有着廣泛的需求和要求的今天，人們不僅要喫飽，還必須透過食用來提高生活品質，即QOL，同時還必須實施可持續生產。今後導入新技術並制定支援政策將變得必不可少。」
爲了使研發成果能在社會上生根並結出果實，OPERA「食品與先進技術共創聯盟」將透過強有力的產學合作體制來不斷挑戰。在採訪的最後，江面教授雄心勃勃地表示：「聯盟只剩下3年的時間了。再努力一把，新的商品就會源源不斷地面世。」這些旨在實施美味健康的未來食品的新技術，今後會讓人更加矚目。（全文完）（TEXT：西岡真由美，PHOTO：石原秀樹）
原文：JSTnews 7月號
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
