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発酵食品学研究室では、微生物の潜在機能を分子・代謝・構造レベルで解明し、発酵・健康・環境に資する新たな知見と応用技術の創出を目指しています。

ビフィズス菌や乳酸菌などの腸内細菌に加え、アーキアや多様な微生物を対象として、それらの酵素機能、代謝経路、立体構造の解析に取り組んでいます。さらに、酵素合成による機能性オリゴ糖の設計、植物性素材を活用した発酵食品の開発、複数の微生物による共発酵技術の応用など、健康機能を高めた食品の開発にも注力しています。分子生物学、構造生物学、発酵工学などの分野を横断するアプローチにより、ヒトの健康と持続可能な社会に貢献することを目指しています。

発酵食品学研究室は、大きく分けて３つのテーマ『発酵食品中の乳酸菌の新規な機能』『ビフィズス菌由来オリゴ糖分解酵素』『オリゴ糖の合成』『タンパク質の結晶構造解析』についての研究を行なっています。嫌気性微生物の培養実験から遺伝子解析、タンパク質の解析を一通り行うことができる環境を整えています。

オープンラボ（連絡なくても研究室見学可能な日）

春学期は月曜日、木曜日、金曜日(14:00〜15:00、それ以外の時間でも調整可能)

秋学期は月曜日、金曜日(14:00〜15:00、それ以外の時間でも調整可能)

・研究室メンバー：学部3年8名、4年生8名、修士課程4名

研究業績

Fujio N., Fushinobu S.*, and Yamada C.* Crystal structure of glycoside hydrolase family 20 lacto-N-biosidase from soil bacterium Streptomyces sp. strain 142. J. Appl. Glycosci., 72, 7202101 (2025)

Fujio N., Yamada C., et al., Crystal structure of β‐d‐galactofuranosidase from Streptomyces sp. JHA19 in complex with an inhibitor provides insights into substrate specificity. FEBS letters 598 (23), 2866-2875 (2024)

Yamada C., Kato T., Shiono Y., Koseki T., Fushinobu S. Identification and structural characterization of a novel acetyl xylan esterase from Aspergillus oryzae. The FEBS Journal 292 (10) 2527-2544 (2024)

Yamada C.*, Katayama T., and Fushinobu S.* Crystal structures of glycoside hydrolase family 136 lacto-N-biosidases from monkey gut- and human adult gut bacteria. Biosci. Biotechnol. Biochem. 32 (2), 171-180 (2022)

Jakob Pichler M., Yamada C. (Co-first Author), et al., Butyrate producing Clostridiales utilize distinct human milk oligosaccharides correlating to early colonization and prevalence in the human gut. Nature communications, 11, Article number: 3285 (2020)

Yamada C. et al., Molecular insight into evolution of symbiosis between breast-fed infants and a member of the human gut microbiome Bifidobacterium longum.

Cell Chemical Biology 24, 515-524.e515. (2017)

Yamada C. et al., Isolation and characterization of a thermostable lipase from Bacillus thermoamylovorans NB501. J. Gen. Appl. Microbiol., 62, 313-319. (2017)

Yamada C. et al., Conductive iron oxides accelerate thermophilic methanogenesis from acetate and propionate. J. Biosci. Bioeng. 119, 678-682. (2015)

Yamada C. et al., Reduction of Fe(III) oxides by phylogenetically and physiologically diverse thermophilic methanogens. FEMS Microbiol. Ecol. 89, 637-645. (2014)

Yamada C. et al., Inhibitory effects of ferrihydrite on a thermophilic methanogenic community. Microbes Environ., 29, 27-230. (2014)

山田千早、ヒト・動物の腸内に生息する嫌気性細菌の代謝機能～ビフィズス菌やメタン菌の代謝機能から応用研究への展開～　

化学と生物、2022年、9月号

山田千早ら他、 新規ファミリーに属するビフィズス菌由来ラクト–N–ビオシダーゼの立体構造

応用糖質科学会誌、2017年、第7巻2号、pp. 63-68.

山田千早、利己的な腸内細菌バクテロイデスと利他的なビフィズス菌

日本生物工学会誌、2015年、第10号 627.