スクロース高資化性乳酸菌による缶詰シロップ中の複合糖質の同時資化に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560284
• Research Institution: Hakodate National College of Technology
• Principal Investigator: 上野 孝 函館工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (10310963)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中西 載慶 東京農業大学, 短期大学部, 教授 (70172351)
• Keywords: スクロース / 乳酸 / シロップ / 複合糖質 / Lactobacillus paracasei / Lactococcus lactis / 異化代謝物抑制

Research Abstract

1.複合糖質培地におけるLactobacillus paracaseiの増殖特性
グルコース、フルクトースおよびスクロースをそれぞれ10gl^<-1>含む培地を用いてLb.paracasei 1532株、およびその基準株であるLb.paracasei subsp.paracasei JCM8130^TならびにLb.paracasei subsp.tolerans JCM1171^Tの増殖特性を比較検討した。1532株は培養18時間後にグルコースとフルクトースを完全に消費するとともにスクロースを4.5 gl^<-1>資化していた。36時間後にはスクロースも完全に消費した。一方、JCM8130^T株は、培養18時間後にはグルコースとフルクトースを完全に消費したが、4時間後においてもスクロースをほとんど資化しなかった。また、JCM1171^T、培養24時間後にグルコースを完全に消費し、48時間後にはフルクトースも資化した。この時点で、スクロースはまったく資化されなかった。以上の結果から、Lb.paracasei 1532株は2種類の基準株と比べ、グルコースとフルクトースによりスクロースの明確な異化代謝物抑制を受けないことが明らかになった。
2.高濃度シロップ中の複合糖質からの乳酸生産
Lactococcus lactis IFO 12007株の前培養の炭素源にグルコースを用いた場合、糠濃度20 gl^Tの回分培養におけるμmは0.01 h^<-1>だった。スクロースを用いた場合、μmは0.34h^<-1>だった。スクロースによる前培養を行うことで、増殖速度は30倍以上速くなった。Lb.paracasei 1532株の場合、μmは、0.25 h^<-1>だった。これらの結果から、グルコースで前培養を行った糠濃度20 gl^<-1>シロップ培地からの乳酸生産において、1532株の増殖速度は、IFO 12007株より25倍速いことがわかった。しかし、スクロースによる前培養を行ったIFO 12007株の増殖速度は、グルコースにより前培養を行った1532株の1.36倍程度速かった。これは、培地に含まれる糖濃度が比較的低かったためIFO 12007株のスクロースに対する異化代謝物抑制が強く発現しなかったからであると考えられる。実際に、100gl^<-1>の糖濃度のシロップ培地から乳酸生産を行ったところ、IFO 12007株のスクロース代謝は培養初期において1532株よりも速かったが、培養後期では急速に遅くなった。結果的に、乳酸生産時周はIFO 12007株の場合は140時間を要したのに対し、1532株は98時間で終了した。