Production of (+)-alliin by tandem enzymatic reactions

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05794
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: Hibi Makoto 富山県立大学, 工学部, 准教授 (30432347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 道樹 京都大学, 農学研究科, 特定助教 (40766193) ; 原 良太郎 京都大学, 農学研究科, 特定准教授 (70553535)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ファイトケミカル / バイオプロセス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we succeeded in developing a bioprocess that produces (+)-alliin and other S-allylcysteine sulfoxides from inexpensive raw materials by combining multiple enzymes. In establishing the (+)-alliin production method, up to 60 mM (+)-alliin was produced from a 100 mM substrate. In addition, in the application development to S-allylcysteine sulfoxide production, various thiols are used instead of allyl thiols, and in addition to the previously confirmed (+)-methiin and (+)-ethiin, it was revealed that various molecular species such as propiin, butiin and chiral sulphoxides containing aromatic rings, hydroxy groups and branched chains were produced.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

(+)-アリインは疲労回復や抗酸化作用などの効能を持ち、機能性表示食品や医薬品として市販されている。(+)-アリインの様な有機硫黄化合物は他にも植物体内に含有するが、ごく微量であるためその機能性は十分に評価されていない。こうした微量有機硫黄化合物は豊富な食経験から安全性が保証されており、新規なファイトケミカルとして魅力的な化合物である。本研究の成果により、植物が作る希少なファイトケミカルを著量生産できるバイオプロセスの基盤技術が開発された。