アルギン酸加熱分解物を利用した植物細胞による有用物質の高速度生産法の開発

利用海藻酸热分解产物开发植物细胞高速生产有用物质的方法

• 批准号: 12750695
• 负责人: 青柳 秀紀
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750695/
• 关键词: アルギン酸; 加熱分解物; 植物細胞; 外来性エリシター; 内在性エリシター; 有用物質生産; アルギン酸分解菌; (trans)-4,5-dihydroxy-2 cyclopenten-1-one(DHCP); アリギン酸オリゴマー; エリシター; アルギン酸ポリマー; ウロン酸; (trans)-4,5-dihydroxy; 2 Cyclopenten-1-one (DHCP)

オートクレーブ滅菌(加熱処理)によりアルギン酸から生成する加熱分解物が植物細胞の生理活性に及ぼす影響を調べた結果、細胞の増殖をわずかに阻害したが、種々の酵素の生産を促進した。加熱分解物を解析した結果、その中で、trans-4,5-dihydroxy-2 cyclopenten-1-one(DHCP)が高いエリシター活性を示すことが明らかとなった。また、加熱処理によるDHCPの生成効率は低分子のウロン酸(モノガラクチュロン酸など)ほど高かった。DHCPと活性酸素種の消去剤を混合して植物細胞に作用させた結果、細胞の増殖阻害なしに、酵素の生産を促進させることができた。また、DHCPはアルギン酸(内在性エリシター)と最適な濃度で組み合せて使用することにより、エリシター活性が相乗的に高まった。本研究でこれまでに得られた知見を基に、内在性エリシター(アルギン酸)、外来性エリシター(バクテリア,カビ,酵母など)および加熱分解物を組み合せた高活性エリシターの開発を試みた。外来性エリシターを種々検討した結果、アルギン酸分解菌(Alteromonas sp.)調整物が高いエリシター活性を示した。アルギン酸オリゴマーとAlteromonasを混合してニチニチ草細胞に作用させると、5'-Phosphodiesterase (5'-PDase)が相加的に増大し、コントロールの約18倍の生産性を示した。Alteromonasをアルギン酸を栄養源として培養することで、アルギン酸を低分子に分解し、この混合物をDHCPが効率的に生成する条件(121℃,pH2.0,2時間)で加熱処理を行い、アルギン酸混合エリシター(AMIX)を作製した。AMIXをニチニチ草細胞に作用させた結果、5'-PDaseの生産性はコントロールの約120倍に増大した。また、AMIXはブドウ細胞の色素生産に対しても促進効果を示した。最後に2年間の研究総括を行った。

オ ー ト ク レ ー ブ sterilization 処 principle (heating) に よ り ア ル ギ ン acid か ら generated す る heat decomposition が に の physiological activity and plant cells ぼ す influence を adjustable べ た results, cell の raised colonization を わ ず か に resistance against し た が, kind of 々 の の enzyme production を promote し た. Heat decomposition を parsing し た results, そ の で, trans - 4, 5 - dihydroxy cyclopenten - 2-1 - one (DHCP) high が い エ リ シ タ ー active を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. Youdaoplaceholder0, heating treatment によるDHCP <s:1> generates <s:1> low-molecular-weight <s:1> ウロ <s:1> acid (モノガラ チュロ チュロ <s:1> acid な な な)ほ ほ high モノガラ った. DHCP と の expunction tonic を hybrid active acid element し て plant cells に さ せ た results, cell の raised colonization resistance against な し の に, enzyme production を promote さ せ る こ と が で き た. ま た, DHCP は ア ル ギ ン acid (internality エ リ シ タ ー) the optimal concentration of な で と group み close せ て use す る こ と に よ り, エ リ シ タ ー high active phase が 乗 に ま っ た. This study で こ れ ま で に have ら れ た knowledge を に, internality エ リ シ タ ー (ア ル ギ ン acid), foreign sex エ リ シ タ ー (バ ク テ リ ア, カ ビ, yeast な ど) お よ び heating decomposition を group み せ た highly active エ リ シ タ ー の open 発 を try み た. Foreign sex エ リ シ タ ー を kind 々 beg し 検 た results, ア ル ギ ン acid decomposing bacteria (Alteromonas sp.) adjust content high が い エ リ シ タ ー active を shown し た. ア ル ギ ン acid オ リ ゴ マ ー と Alteromonas を mixed し て ニ チ ニ チ grass cells に さ せ る と, 5 '- Phosphodiesterase (5' - PDase) が additive に raised し, コ ン ト ロ ー ル の about 18 times の productive を shown し た. Alteromonas を ア ル ギ ン acid を tech students.their ownship keep source と し て cultivate す る こ と で, ア ル ギ を ン acid decomposition of low molecular に し, こ の mixture を DHCP が sharper rate に generated す る condition (121 ℃, pH2.0, 2) time line を い 処 で heating and ア ル ギ ン acid mixed エ リ シ タ ー (AMIX) を cropping し た. AMIX を ニ チ ニ チ grass cells に さ せ た results, 5 '- PDase の productive は コ ン ト ロ ー ル の に raised about 120 times big し た. The promoting effect of <s:1> pigment production に in また and AMIX また ブドウ cells on て て を shows that た た. Finally, during the に two years, <s:1> studied 総 in を lines った.

项目成果

青柳秀紀 他: "高活性アルギン酸混合エリシターの開発とその利用"平成12年度 日本生物工学会大学講演要旨集. 356 (2000)

Hidenori Aoyagi等人：“高活性藻酸盐混合诱导剂的开发和利用”2000年日本生物工程学会大学讲座摘要356（2000）。

青柳秀紀 他: "アルギン酸のポリマー、オリゴマーおよび加熱分解物が植物細胞の生理活性に及ぼす影響とその有用物質生産への利用"平成12年度 日本生物工学会大学講演要旨集. 279 (2000)

Hidenori Aoyagi 等人：“藻酸聚合物、低聚物和热分解产物对植物细胞的生理活性及其在有用物质生产中的用途的影响”2000 年日本生物工程学会大学讲座摘要 279 (2000)。

C. Akimoto, H. Aoyagi et al.: "Heat degradated products generated from uronic acid promotes production of 5'-Phosphodiesterase by Catharanthus roseus cells"Applied Microbiology and Biotechnology. (in press). (2002)

C. Akimoto、H. Aoyagi 等人：“糖醛酸产生的热降解产物促进长春花细胞产生 5-磷酸二酯酶”应用微生物学和生物技术。

H. Aoyagi et al.: "Distribution of alginate oligomers in plant cells cultured in a medium containing alginate oligomers"Biotechnology Letters. (in press). (2002)

H. Aoyagi 等人：“在含有藻酸盐低聚物的培养基中培养的植物细胞中藻酸盐低聚物的分布”生物技术快报。