海藻アラメからエタノールと食品機能成分を生産する新技術開発と海藻産業への応用研究

海藻Arame生产乙醇和食品功能性原料新技术开发及其在海藻产业中的应用研究

• 批准号: 17K07936
• 负责人: 辻 明彦
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K07936/
• 关键词: アラメ; 海藻; 褐藻類; セルラーゼ; 糖化処理; EHEP; ポリフェノール; フロロタンニン; バイオマス; セルロース; 機能食品

褐藻類からエタノール生産とポリフェノールであるフロロタンニンの分離、応用を組み合わせた海藻利用技術を開発し、海藻を使った新産業の育成に貢献することを目的として、 褐藻類の効率的な糖化条件、アメフラシ消化液に存在するフロロタンニン結合タンパク質、EHEPの性質、アメフラシセルラーゼの作用機構、フロロタンニンの生理作用について検討した。特に、GHF45に属する21kDa セルラーゼの作用機構について解析し、本酵素がセロビオハドロラーゼと同様にセルロース繊維に強固に結合し、セロビオースを遊離すること、他のbeta1,4-エンドグルカナーゼと強いシナジー効果を示し、アメフラシ消化液のセルロース分解システムにおいて非常に重要な酵素であることを証明した。さらに、廃棄物であるワカメ茎、メカブの有効利用を開発するため、海藻糖化のための前処理方法、アミエビ酵素の利用について検討し、アミエビ抽出液の併用によって、産業用セルラーゼの必要量を２０分の１に減少させ、コストダウンできる方法を開発した。EHEPとフロロタンニンの作用機構は、EHEPの結晶構造解析とEHEP変異体の機能解析により分子レベルで明らかにした。EHEPの108番目のアスパラギン残基がフロロタンニンの結合に最も重要であることが判明した。また、フロロタンニンとEHEPの結合は弱酸性が至適pHであるが、pH7.5以上ではフロロタンニンが遊離し、EHEPとフロロタンニンの結合は可逆反応であることがわかった。フロロタンニンは培養小腸上皮細胞と反応させると、特にシグナル伝達を制御する遺伝子の発現が変動することが、マイクロアレイ法によって証明された。以上の結果より、アラメ等の褐藻類に含まれるフロロタンニンは、有用な食品機能成分として活用できる可能性が示された。

Phaeophyta か ら エ タ ノ ー ル production と ポ リ フ ェ ノ ー ル で あ る フ ロ ロ タ ン ニ ン の separation, 応 use を group み わ せ た algae utilization technology を open 発 し, seaweed を make っ た の に bred new industry contribution す る こ と を purpose と し て, な saccharification condition, phaeophyta の sharper rates ア メ フ ラ シ digestive juices に exist す る フ ロ ロ タ ン ニ ン combining タ ン パ ク qualitative, EHEP の properties, ア メ フ ラ シ セ ル ラ ー ゼ の institutions, フ ロ ロ タ ン ニ ン の physiology に つ い て beg し 検 た. Youdaoplaceholder0 and GHF45に belong to する21kDa セ ル ラ ー ゼ の role institutions に つ い て analytical し, this enzyme が セ ロ ビ オ ハ ド ロ ラ ー ゼ と with others に セ ル ロ ー ス 繊 d に strong に し, セ ロ ビ オ ー ス を free す る こ と, he の beta1, 4 - エ ン ド グ ル カ ナ ー ゼ と strong い シ ナ ジ ー unseen fruit を し, ア メ フ ラ シ digestive juices の セ ル ロ ー ス decomposition シ ス テ ム に お い Youdaoplaceholder0 very に important な enzyme である た とを proves that た た. さ ら に, 廃 outcast で あ る ワ カ メ stem, メ カ ブ の a sharper use を open 発 す る た め, seaweed saccharification の た め の 処 before method, ア ミ エ の ビ enzyme use に つ い て beg し 検, ア ミ エ ビ extract の and に よ っ て, industrial セ ル ラ ー ゼ の necessary decrease を 20 points 1 に の さ せ, コ ス ト ダ ウ ン で き る method を open 発 し た. EHEP と フ ロ ロ タ ン ニ ン の role は, EHEP の crystallization structure と EHEP - の allograft function analytical に よ り molecular レ ベ ル で Ming ら か に し た. EHEP no. 108 <s:1> アスパラギ <s:1> residue がフロロタ <s:1> ニ ニ ニ た in combination with に most most important である とが とが とが determination た. ま た, フ ロ ロ タ ン ニ ン と EHEP の combining は weak acid が to optimum pH で あ る が, pH7.5 above で は フ ロ ロ タ ン ニ ン が free し, EHEP と フ ロ ロ タ ン ニ ン combination は の is negative 応 で あ る こ と が わ か っ た. フ ロ ロ タ ン ニ ン は と culture intestinal epithelial cells against 応 さ せ る と, に シ グ ナ ル 伝 da を suppression す る posthumous son 伝 の 発 が now - move す る こ と が, マ イ ク ロ ア レ イ method に よ っ て prove さ れ た. の above results よ り, ア ラ メ etc. の phaeophyta に containing ま れ る フ ロ ロ タ ン ニ ン は, useful な food functional components と し て use で き が る possibility in さ れ た.

项目成果

アメフラシ21Kセルラーゼのセルロース分解における機能解析

海兔21K纤维素酶在纤维素分解中的功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: He M;Ichinose T;Liu B;Song Y;Yoshida Y;Kobayashi F;Maki T;Yoshida S;Nishikawa M;Takano H;Sun G.;小林史尚;小林史尚;小林史尚;小林史尚;小林史尚;Fumihisa Kobayashi;小林史尚;小林史尚;小林史尚;辻明彦，湯浅恵造，淺田元子，中村嘉利
• 通讯作者: 辻明彦，湯浅恵造，淺田元子，中村嘉利

GH45に属する21kDaセルラーゼの作用機構

GH45 21kDa纤维素酶的作用机制

• 发表时间: 2018
• 作者: 辻 明彦;湯浅恵造
• 通讯作者: 湯浅恵造

アメフラシ消化液に含まれるフロロタンニン結合タンパク質の性質

海兔消化液中叶皮单宁结合蛋白的特性

• 发表时间: 2018
• 作者: 辻 明彦;湯浅恵造
• 通讯作者: 湯浅恵造

ユニークな基質特異性をもつアメフラシトリプシン

海兔胰蛋白酶具有独特的底物特异性

• 发表时间: 2018
• 作者: 辻 明彦;湯浅恵造
• 通讯作者: 湯浅恵造

海藻ポリフェノールと結合する蛋白質(EHEP)の機能・構造解析

与海藻多酚结合的蛋白质 (EHEP) 的功能和结构分析

• 发表时间: 2018
• 作者: 辻 明彦;湯浅恵造;姚閔
• 通讯作者: 姚閔