新規酵素群による食品製造工程のTAB汚染解決手法の開発―極限環境適応能力の活用―

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25630386
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 森 梢 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術副主事 (80463090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秦田 勇二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー (20399562)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 微生物による変敗

Outline of Annual Research Achievements

TABの菌体濁度低下を指標としたTABに対する溶菌活性の簡易スクリーニングより非常に高い溶菌活性を持つ放線菌Streptomyces sp. MBE22株を見出した。MBE22株の培養上清より溶菌酵素を精製し、遺伝子配列の解析を行ったところ、MBE22株溶菌酵素は細胞壁分解に関連する酵素が持つ配列群との類似が見られた。
最もよく知られた代表的な細胞壁分解酵素は卵白由来のリゾチームであるが、MBE22株溶菌酵素は卵白由来のリゾチームとは別の分類に属す配列群と近縁であり、卵白由来リゾチームとMBE22株溶菌酵素のアミノ酸配列は12％の一致で非常に低かった。
MBE22株溶菌酵素のTABに対する溶菌活性は、一定量タンパク当たりで評価した結果、卵白由来のリゾチームに比べて約60倍高い活性を示した。更に興味深いことに、MBE22株溶菌酵素は、大腸菌や複数のグラム陽性細菌に対しては溶菌活性を示さず、TABに対する特異性が非常に高かった。よって最終年度ではTABと大腸菌の菌体混合液に対する酵素の溶菌作用を蛍光顕微鏡で経時的に観察し、その顕著な溶菌対象選択性を視覚的に明示することに成功した。
また電子顕微鏡を用いて、MBE22株溶菌酵素で処理したTAB細胞が細胞壁に損傷を生じて溶菌する状態を詳細に観察した。
実際の溶菌酵素の処方条件を模した試験としては、リンゴジュース含有条件でTABの菌体増殖とそれに伴うグアイアコール産生をペルオキシダーゼ法によって測定し、酵素のTABに対する作用効果を評価した。MBE22株の粗酵素液を添加した場合のジュースを含む培養液はコントロールと異なり、30℃条件で30時間培養した後も培養開始時とほぼ変わらない値が得られ、リンゴジュース含有条件においてもTABの菌体増殖とグアイアコール産生ともに有意な抑制能を示した。