2019 Fiscal Year Annual Research Report
Screening of enzyme sources for efficient and specific synthesis of theaflavins, black tea polyphenols.
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17K07823
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| Research Institution | Nippon Veterinary and Life Science University |
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Principal Investigator |
奈良井 朝子 日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 准教授 (00339475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 勉 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50150199)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テアフラビン / 紅茶 / ポリフェノールオキシダーゼ / 植物性食品 / カテキン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
紅茶の赤橙色色素のテアフラビン（TF）類には様々な生理活性が見出されている。TF類は紅茶製造工程のうち、発酵と呼ばれる過程で2種類のカテキンが茶葉中のポリフェノールオキシダーゼ（PPO）によって酸化された後、重合して生成する。しかし、紅茶中の含有量が少ないため、TF類に関する研究・応用は容易に進展しない。そこで本研究では、１）PPOのモデル酵素として利用されるマッシュルーム由来のチロシナーゼを用いたTF合成反応機構の解析、２）有用なPPO資源の探索、さらに、３）TFの効率的高生産にむけた条件検討をおこない、十分量のTF類を研究・応用の分野へ供給することを目的としてきた。
１）については、チロシナーゼとカテキン標品との反応を解析し、カテキン類の組み合わせによって非酵素的ならびに酵素的酸化によって過酸化水素H2O2が発生し、カテキンの種類によってH2O2蓄積量に違いがあること、H2O2によってチロシナーゼの活性が低下すること、カタラーゼを添加するとチロシナーゼによる反応が促進されTF合成量が増加することを見出し、論文等で発表した。
２）では、PPOによる酵素的褐変現象が知られる植物性食品素材から粗酵素を抽出し、緑茶葉抽出液を基質とした反応によってスクリーニングをおこなった。その結果、タンパク質回収量ならびにTF合成活性の高い酵素資源としてゴボウとサツマイモを見出した。次にカテキン標品を用いて酵素学的性質の解析を進め、最適pHを求めると同時に、1）のチロシナーゼとは生成するTF類の特異性が異なることを見出した（チロシナーゼ：TF1>>TF2A,TF2B>>TF3、ゴボウとサツマイモ：TF1>TF2B>TF2A>>TF3）。これらを用い、3）のTFの効率的高生産へ利用できる固定化酵素調製と反応条件の検討を試みたが、適切な固定化用母材の選定、固定化条件の確立に至らなかった。
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