植物由来乳酸菌が産生するイソフラボン配糖体特異的糖質分解酵素の解析

植物源性乳酸菌产生的异黄酮糖苷特异性碳水化合物降解酶的分析

• 批准号: 21K05437
• 负责人: 城 斗志夫
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05437/
• 关键词: 乳酸菌; イソフラボン; β-グルコシダーゼ

大豆イソフラボンの大部分は吸収されにくい配糖体として存在し、吸収率の向上には腸内細菌が産生するβ-グルコシダーゼによる糖の分解が不可欠である。本研究は、申請者が植物性食材から単離したイソフラボン配糖体分解能が高い乳酸菌株Leuconostoc mesenteroides KM3を用い、この菌が産生するβ-グルコシダーゼの解析を通して配糖体分解能の高さの要因を解明するとともに、より配糖体分解能の高い酵素の作出を試みるものである。令和３年度はKM3における配糖体特異的β-グルコシダーゼの存在の解明を目的に研究を行い、同株が細胞内に配糖体特異的酵素を、細胞壁に配糖体非特異的酵素を産生することを示唆する結果を得た。そこで令和４年度はKM3の細胞内画分から配糖体特異的酵素を、細胞壁画分から配糖体非特異的酵素を精製することを試みた。しかしながら、研究の途中より本来活性が高かったKM3の細胞内画分におけるイソフラボン配糖体（ダイジン）に対する酵素活性が低下してしまった。恐らく繰り返し菌を培養する過程で使用していた菌が変異を起こしたか、菌株の取り違えと推測される。やむを得ず、ストックのKM3や他の乳酸菌株からイソフラボン配糖体の分解能が高い菌の再スクリーニングを行った。その結果、高分解能の３菌株（KM3に加え、So1とPru1）、中分解能の３菌株（NAR4、Ret5、HKM5）、低分解能の３菌株（Mi、Sugy6-4、Seiji5-1）を得ることができた。KM3の配糖体特異的酵素と非特異的酵素の比較に加え、今回分離した分解能が異なる菌の酵素の比較はイソフラボン配糖体の分解機構に重要な知見を与えると考えられる。

Most of the soybean protein is absorbed by the glucide, the presence of glucide, the increase of absorption rate, the production of β-glucide and the decomposition of sugar. This study aims to clarify the essential factors for high glycosidic activity and to test the enzyme production of high glycosidic activity in the application of Lactobacillus strain Leuconostoc mesenterides KM3 and the production of β-glucuronidase by the strain. In 2002 and 2003, we conducted research to clarify the existence of ligand-specific β-glucases in KM3, and showed the results of ligand-specific enzyme production in cells and cell walls in the same strain. In addition, in 2004, the KM3 cells were divided into two groups: ligand-specific enzymes, cell-wall enzymes and ligand-nonspecific enzymes. The enzyme activity of KM3 was lower than that of KM3. In the process of culture, the bacteria are used to differentiate, and the strains are extracted and presumed. KM3 and other lactic acid bacteria strains can decompose glucosides with high activity. 3 strains with high decomposition ability (KM3, Ret5, HKM5), 3 strains with medium decomposition ability (Mi, Sugy6 - 4, Seiji 5 - 1), 3 strains with low decomposition ability (Mi, Sugy6-4, Seiji5-1). Comparison of KM3 ligand-specific enzymes and non-specific enzymes in vitro and in vivo