Problem-based researches utilized by novel megalosaccharides dissolving poorly-soluble BCS II compounds

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19KK0147
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: KIMURA Atsuo 北海道大学, 農学研究院, 農学研究院研究員 (90186312)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋床 泰之 北海道大学, 農学研究院, 教授 (40281795) ; 崎浜 靖子 北海道大学, 農学研究院, 講師 (10344491) ; 奥山 正幸 北海道大学, 農学研究院, 教授 (00344490) ; 田上 貴祥 北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
• Project Period (FY): 2019-10-07 – 2023-03-31
• Keywords: メガロ糖 / 色素汚染 / 問題解決型研究

Outline of Final Research Achievements

We have found that the megalosaccharide (MS; a carbohydrate composed of 10-200 monosaccharides) displays the excellent function that can solubilize compounds belonging to BCS II: e.g., water-insoluble and membrane-permeable drugs. Practical water-insoluble azobenzene dyes, which are also classified into BCS II, are typical environment pollutants in Southeast Asian countries. Azo dyes solubilized by MS can be degraded by azoreductase (azo dye-decomposition enzyme). In this study, we produced novel MS with high functionality and improved process to decompose azo dyes in soil, both of which succeeded in degradation of azo dyes contaminated in soil.

Free Research Field

生物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の学術的意義として、MSが示すBCS II化合物の可溶化に関する分子機構（疎水と親水の両領域による可溶性のMS-BCS II複合体を形成）が解明された。また、高疎水領域を有するMSの利点と欠点（前者は高疎水性のBCS II化合物を可溶化、後者はアゾ分解酵素を阻害）が判明でき、MSの基本的性質が究明された。社会的意義としては、難溶性の高機能食素材であるクルクミンを可溶化でき、用途拡大に寄与した。また、環境汚染を招く土壌アゾ色素の分解プロセスを確立できた。