Lactobacillus caseiのラクトース発酵性の発現機構に関する研究

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著者らの分離したラクトース非発酵性Lactobacillus casei(L.casei subspalactosus)、そのラクトース発酵性変異株(ニトロソグアニジン処理や接合法により作出した菌株)およびL.caseiの標準株(American Type Culture Collection)を供試し、それらのラクトース代謝を比較検討した。ラクトース代謝は各供試菌株の糖類発酵性、生酸性等の表現形質の検索ならびに酵素学的方法により調べた。その結果、ラクトース発酵性を獲得した変異株4株のうち、2株はラムノースあるいはソルボース発酵性をも獲得したが、残りの2株はメレジトース発酵性を失った。しかしいずれの菌株も脱脂乳を凝固した。またそれらの性質は繰り返しの試験において同様であり、いずれの性質も安定であった。次にラクトース発酵性変異株のラクトース代謝を酵素学的に調べたところ、特にラクターゼ活性において、使用した標準株はいずれもβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)およびフォスフォーβ-ガラクトシダーゼ(β-Pgal)の両酵素活性を示したのに対し、変異株の3株はβ-gal活性のみを示していた。このことは、セファデックスG-200でのゲル濾過によるβ-galとβ-Pgalの分画でも確認された。しかしいずれのラクトース発酵性変異株も親株と同一のプラスミド組成を示していた。またこのラクトース発酵性変異株のラクトース代謝能を他のラクトース非発酵性乳酸菌へ接合伝達する試みをしたがラクトースの伝達はみられなかった。以上のことから、著者らの作出したラクトース発酵性変異株のラクトース代謝はプラスミド上の遺伝子に支配されているのではなく、染色体上の遺伝子に支配されており、そのためにラクトース代謝が非常に安定しているものと推論される。今後パルスフィールド電気泳動法等により染色体由来の巨大DNAのパターンを比較、それを分離し、乳酸菌の糖代謝、とりわけラクトース代謝との関係を追求して、乳業用乳酸菌の育種(プロトプラスト融合等)の研究に資する必要がある。