2019 Fiscal Year Research-status Report

乳酸菌を用いた加糖卵白発酵と卵白タンパク質由来機能性ペプチドに関する研究

Research Project

Project/Area Number	17K17902
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	荒川健佑岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (50609930)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	乳酸菌 / 卵白 / 発酵 / Lactobacillus casei / Lactobacillus paracasei / Lactobacillus rhamnosus / リゾチーム / 菌体外プロテアーゼ
Outline of Annual Research Achievements	【背景】卵は、糖分が少なく、微生物の生育を阻害する卵白タンパク質を多く含むことから、発酵原料としてはほとんど利用されてこなかった。ところが近年、新たな呈味や機能性を付した卵加工品およびその原料の開発を目指して、酵母エキス等を添加した液卵発酵が行われるようになってきた。そこで本研究では、風味に影響を及ぼす酵母エキス等の添加無しに、加糖のみで卵白発酵可能な乳酸菌を選抜し、その発酵機構の全容を解明することを目的とした。【昨年度までの結果・本年度の目的】昨年度までに、乳酸菌45菌株から加糖卵白発酵乳酸菌7菌株を選抜し、いずれもがLb. caseiグループ乳酸菌であることを明らかにした。また、選抜乳酸菌のリゾチーム耐性が卵白発酵要因の1つであることを示した。加えて、リゾチーム耐性を持つ非選抜乳酸菌がペプチド添加によって加糖卵白発酵可能となったことから、卵白成分による乳酸菌の菌体外プロテアーゼ（CEP）の阻害が卵白発酵の制限要因である可能性を見出した。そこで本年度は、乳酸菌CEPの阻害が起きていることを確認し、CEP阻害卵白成分の探索を行うこととした。また、卵白発酵を可能にするLb. caseiグループ乳酸菌のCEP遺伝子について調べることとした。【本年度の結果】まず、選抜2菌株を用いた加藤卵白発酵中の卵白タンパク質の分解とペプチドの遊離をSDS-PAGEとペプチド定量により観察した。その結果、卵白タンパク質の分解が牛乳のそれと比較して極端に遅いこと、つまり、卵白成分によるCEP阻害を確認した。次に、Lb. caseiグループ乳酸菌のCEP様遺伝子をゲノムデータベースで精査し、大まかに4種類存在する可能性を見出した。そこで、各CEP様遺伝子を検出するプライマーを作製し、同グループ乳酸菌11菌株に対してPCRを行ったところ、菌種依存的にCEP様遺伝子が分布していることを確認した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初の予定では、加糖卵白発酵可能なLb. caseiグループ乳酸菌の菌体外プロテアーゼ（CEP）の単離および構造・特性解析を本年度中に終えておきたかったが、そこまで至らなかった。また、乳酸菌CEPを阻害する卵白成分の分離・同定も終えたかったが、こちらもそこまで至らなかった。しかし、前者に関してはCEP遺伝子の検出および使用菌株の選定は終えており、後者に関しては卵白の分画を既に進めているので、遅れは挽回できると期待している。
Strategy for Future Research Activity	まず、先の項に記したとおり、加糖卵白発酵可能なLb. caseiグループ乳酸菌の菌体外プロテアーゼ（CEP）の検出、単離、一次構造、および酵素特性等の解析を予定している。次に、乳酸菌CEPを阻害する卵白成分の分離および同定を行う。さらに、発酵卵白の抗酸化活性やアンジオテンシンI変換酵素（ACE）阻害活性を測定することにより、その機能性評価を行うことを考えている。
Causes of Carryover	生じた次年度使用額（B-A）は264円と少額であり、研究計画に影響は無い。よって、2020年度も当初の計画通り使用予定である。