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2015 Fiscal Year Research-status Report

食品由来廃棄物を有効活用した新規ビフィズス菌増殖因子の創成

Research Project

Project/Area Number 15K07448
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

芦田 久  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (40379087)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsビフィズス菌 / プレバイオティクス / グリコシダーゼ
Outline of Annual Research Achievements

大腸菌を用いて、B. bifidum由来の組換え1,2-α-フコシダーゼ(AfcA)、B型特異的α-ガラクトシダーゼ(AgaBb)、α-シアリダーゼ(SiaBb2)、α-N-アセチルグルコサミニダーゼ(AgnB)、ラクト-N-ビオシダーゼ(LnbB)を大量発現させた。これらをあらかじめ透析したブタ胃ムチン(Sigma 社製)に作用させたところ、ラクト-N-ビオース(Galβ1-3GlcNAc)の遊離が確認できた。この反応液に、さらにB. bifidum由来の組換えエンド-α-N-アセチルガラクトサミニダーゼ(EngBF)を作用させると、ガラクト-N-ビオース(Galβ1-3GalNAc)の遊離も確認できた。遊離2糖をHPLCで分析したところ、基質ムチン重量に対して0.94%のラクト-N-ビオース、1.21%のガラクト-N-ビオースがそれぞれ得られた。
梅ポリフェノール原末をゲル濾過で分画し、ポリフェノール配糖体、フリーのポリフェノール、多糖を含む画分に分けた。ポリフェノール配糖体と多糖を各種ビフィズス菌の培地に添加して増殖を比較したところ、前者はBifidobacterium catenulatum、B. pseudocatenulatum、B. angulatumにより資化されることが明らかになった。配糖体はいくつかの成分を含むが、ビフィズス菌により利用される主成分はアセチル化ショ糖にフェルラ酸がエステル結合したプルノースの類縁体であることが質量分析などから明らかになった。この結果からビフィズス菌はフェルラ酸エステラーゼをもつことが示唆された。また後者(多糖)はB. longumに資化され、菌体反応により2~3糖と予想されるオリゴ糖を遊離した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ほぼ当初計画どおりに進捗している。

Strategy for Future Research Activity

フェルラ酸エステラーゼは、CAZyデータベースではCE1ファミリーに分類されている。しかし、全ゲノム情報が明らかになっているB. catenulatumやB. pseudocatenulatumにはCE1に分類される候補遺伝子は含まれていない。すなわち、全く新規のフェルラ酸エステラーゼが存在する可能性が示唆される。そこで、酵素を精製して部分アミノ酸配列を決定する、あるいは発現クローニング法により、ゲノムライブラリーから責任遺伝子の同定を試みる。

Causes of Carryover

少額の残金(2440円)で購入すべき物がなかったので次年度に繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

試薬等の消耗品の購入に充てる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] α-N-Acetylglucosaminidase from Bifidobacterium bifidum specifically hydrolyzes α-linked N-acetylglucosamine at non-reducing terminus of O-glycan on gastric mucin2015

    • Author(s)
      Shimada Y, Watanabe T, Wakinaka T, Funeno Y, Kubota M, Chaiwangsri T, Kurihara S, Yamamoto K, Katayama T, Ashida H
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 99 Pages: 3941-3948

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6201-x

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Novel substrate specificities of two lacto-N-biosidases towards β-linked galacto-N-biose-containing oligosaccharides of globo H, Gb5, and GA12015

    • Author(s)
      Gotoh A, Katoh T, Sugiyama Y, Kurihara S, Honda Y, Sakurama H, Kambe T, Ashida H, Kitaoka M, Yamamoto K, Katayama T
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 408 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1016/j.carres.2015.03.005

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bifidobacterium longum subsp. longum のヘミセルロース分解酵素遺伝子クラスターの解析2016

    • Author(s)
      芦田 久、米野 雅大、速水 穂乃香
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] 梅酢に含まれる糖質のプレバイオティック効果2015

    • Author(s)
      向井麻衣, 守田美咲, 前田直樹, 福永悟史, 島田良美, 芦田 久
    • Organizer
      第64回 日本応用糖質科学会大会
    • Place of Presentation
      奈良春日野国際フォーラム甍(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] Bifidobacterium longum longum がもつ新規のアラビノース含有糖鎖分解酵素遺伝子クラスターの解析2015

    • Author(s)
      米野雅大、速水穂乃香、芦田久
    • Organizer
      第64回 日本応用糖質科学会大会
    • Place of Presentation
      奈良春日野国際フォーラム甍(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 食品による健康寿命伸長の可能性2015

    • Author(s)
      芦田 久
    • Organizer
      IUFoST-Japan 2015年度公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-08-28 – 2015-08-28
    • Invited
  • [Presentation] ヒトとの共生に関わるビフィズス菌のグリコシダーゼ2015

    • Author(s)
      芦田 久
    • Organizer
      第16回 関西グライコサイエンスフォーラム
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2015-05-16 – 2015-05-16
    • Invited
  • [Presentation] Bifidobacterium longum subsp. longum JCM 1217がもつ新規のアラビノース含有糖鎖分解酵素遺伝2015

    • Author(s)
      米野 雅大、速水 穂乃香、芦田 久
    • Organizer
      2015年度 乳酸菌学会泊まり込みセミナー
    • Place of Presentation
      サンライズ淡路(兵庫県南あわじ市)
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-15
  • [Presentation] 和歌山県産本なれ鮓の菌叢解析と有用乳酸菌の探索2015

    • Author(s)
      福永 悟史、中林 直也、島田 良美、芦田 久
    • Organizer
      2015年度 乳酸菌学会泊まり込みセミナー
    • Place of Presentation
      サンライズ淡路(兵庫県南あわじ市)
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-15

URL: 

Published: 2017-01-06  

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