LC-MS/MS分析による大豆サポニンの化学構造推定

• 研究課題/領域番号: 15K07451
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 塚本 知玄 岩手大学, 農学部, 准教授 (20312514)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 大豆 / サポニン / 化学構造解析 / 遺伝解析 / プロファイル解析 / LC-PDA/MS/MS / 大豆加工食品 / NMR

研究成果の概要

大豆種子に含まれる大豆サポニンは，多様な分子種の総称である。大豆サポニンの健康機能性や呈味性は，化学構造の違いにより大きく異なると報告されているが，不明な点が多く再評価が求められている。一方，各種大豆サポニンは，複数遺伝子の共優勢，優勢，劣勢遺伝の組み合わせで生合成されることが明らかとなってきた。
本研究では，微量，不安定，分離困難などの理由で構造解析できなかった各種大豆サポニンの化学構造を，遺伝解析とLCーPDA/MS/MS分析の総合判断で推定する新しい手法（プロファイル解析）を開発した。この新規手法で，今後，食品加工工程で変化した各種大豆サポニンの化学構造が推定できると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] CAAS, Institute of Crop Science(China)
• [国際共同研究] Chonnam National University, Biotech./Kyungpook National University(韓国)
• [国際共同研究] Kasetsart University, IFRPD(Thailand)
• [国際共同研究] CAAS, Institute of Crop Science(China)
• [国際共同研究] Connam National University, Biotech./Connam National University, Biomed./Kyungpook National University(韓国)
• [国際共同研究] Kasetsart University, IFRPD(タイ)
• [国際共同研究] Chonnam National University/Dep. of Biomed. Electronic Engineer./Professor MyeongRak Choi(韓国)
• [国際共同研究] Chonnam National University/Dep. of Biomed. Electronic Engineer./Professor Gyuwha Chung(韓国)
• [雑誌論文] Saponin composition complexities in hypocotyls and cotyledons of nine soybean varieties (2018)
  • 著者名/発表者名: Chitisankul Wanida T.、Takada Yoshitake、Takahashi Yuya、Ito Ayaka、Itabashi Mei、Varanyanond Warunee、Kikuchi Akiko、Ishimoto Masao、Tsukamoto Chigen
  • 雑誌名: LWT 巻: 89 ページ: 93-103
  • DOI: 10.1016/j.lwt.2017.10.016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Soyisoflavone diversity in wild soybeans ( Glycine soja Sieb. & Zucc.) from the main centres of diversity (2018)
  • 著者名/発表者名: Nawaz Muhammad Amjad、Golokhvast Kirill S.、Rehman Hafiz Mamoon、Tsukamoto Chigen、Kim Hong-Sig、Yang Seung Hwan、Chung Gyuhwa
  • 雑誌名: Biochemical Systematics and Ecology 巻: 77 ページ: 16-21
  • DOI: 10.1016/j.bse.2018.01.003
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anti-inflammatory effects of soyasapogenol I-αa via downregulation of the MAPK signaling pathway in LPS-induced RAW 264.7 macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Yang Seung Hwan、Le Bao、Androutsopoulos Vasilis P.、Tsukamoto Chigen、Shin Tae-Sun、Tsatsakis Aristides M.、Chung Gyuhwa
  • 雑誌名: Food and Chemical Toxicology 巻: 113 ページ: 211-217
  • DOI: 10.1016/j.fct.2018.01.050
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular elucidation of a new allelic variation at the Sg-5 gene associated with the absence of group A saponins in wild soybean (2018)
  • 著者名/発表者名: Sundaramoorthy Jagadeesh、Park Gyu Tae、Mukaiyama Kyosuke、Tsukamoto Chigen、Chang Jeong Ho、Lee Jeong-Dong、Kim Jeong Hoe、Seo Hak Soo、Song Jong Tae
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 1 ページ: 0192150-0192150
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0192150
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation and Characterization of the Soybean Sg-3 Gene that is Involved in Genetic Variation in Sugar Chain Composition at the C-3 Position in Soyasaponins (2018)
  • 著者名/発表者名: Yano Ryoichi、Takagi Kyoko、Tochigi Saeko、Fujisawa Yukiko、Nomura Yuhta、Tsuchinaga Hiroki、Takahashi Yuya、Takada Yoshitake、Kaga Akito、Anai Toyoaki、Tsukamoto Chigen、Seki Hikaru、Muranaka Toshiya、Ishimoto Masao
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 59 号: 4 ページ: 792-805
  • DOI: 10.1093/pcp/pcy019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isoflavone profile diversity in Korean wild soybeans (Glycine soja Sieb. & Zucc.). (2018)
  • 著者名/発表者名: Chigen TSUKAMOTO, Muhammad Amjad NAWAZ, Ayaka KUROSAKA, Bao LE, Jeong Dong LEE, Eunho SON, Seung Hwan YANG, Cemel Kurt, Faheem Shehzad BALOCH, Gyuhwa CHUNG
  • 雑誌名: Turkish Journal of Agriculture and Forestry 巻: 42 号: 4 ページ: 248-261
  • DOI: 10.3906/tar-1801-95
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of saponin composition and their geographical distribution in Chinese cultivated soybean (Glycine max) (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y.、Li X. H.、Qiu L. J.、Tsukamoto C.、Wang K. J.
  • 雑誌名: Euphytica 巻: 213 号: 8 ページ: 175-175
  • DOI: 10.1007/s10681-017-1956-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Soyasaponin Ag inhibits α-MSH-induced melanogenesis in B16F10 melanoma cells via the downregulation of TRP-2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang Seung Hwan、Tsatsakis Aristides M.、Tzanakakis George、Kim Hong-Suk、Le Bao、Sifaki Maria、Spandidos Demetrios A.、Tsukamoto Chigen、Golokhvast Kirill S.、Izotov Boris N.、Chung Gyuhwa
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 巻: 40 号: 3 ページ: 631-636
  • DOI: 10.3892/ijmm.2017.3061
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] DPPH Radical Scavenging Activity and Polyphenols in the Pods of 3 Common Beans (2017)
  • 著者名/発表者名: Ci Zhaohong、Jiang Chengyu、Tsukamoto Chigen、Kojima Michiyuki
  • 雑誌名: Journal of Food and Nutrition Research 巻: 5 号: 12 ページ: 900-907
  • DOI: 10.12691/jfnr-5-12-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic switching of astringent and beneficial triterpenoid saponins in soybean is achieved by a loss-of-function mutation in Cytochrome P450 72A69 (2017)
  • 著者名/発表者名: Yano, Ryoichi; Takagi, Kyoko; Takada, Yoshitake; Mukaiyama, Kyosuke; Tsukamoto, Chigen; Sayama, Takashi; Kaga, Akito; Sawai, Satoru; Ohyama, Kiyoshi; Saito, Kazuki; Ishimoto, Masao
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 89 号: 3 ページ: 527-539
  • DOI: 10.1111/tpj.13403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weeding volatiles reduce leaf and seed damage to field-grown soybeans and increase seed isoflavones (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaori Shiojiri, Rika Ozawa, Ken-ichi Yamashita, Masayoshi Uefune, Kenji Matsui, Chigen Tsukamoto, Tokumaru Susumu, and Junji Takabayashi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7, 41508
  • NAID: 120005954474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Glucosinolates, and the Antioxidant Activity of Dolsan Leaf Mustard Kimchi Extract using HPLC and LC-PDA-MS/MS (2017)
  • 著者名/発表者名: SunKyung Oh, Chigen Tsukamoto, KiWoong Kim, and MyeongRak Choi
  • 雑誌名: Journal of Food Biochemistry 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Categories and compnents of soyasaponin in the Chinese wild soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.) genetic resource collection (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuya Takahashi, Xiang-Hua Li, Chigen Tsukamoto, and Ke-Jing Wang
  • 雑誌名: Genetic Resources and Crop Evolution 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 2161-2171
  • DOI: 10.1007/s10722-017-0506-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] LC-PDA/MS/MS Analysis of Glucosinolates in Dolsan Leaf Mustard Kimchi and Dolsan Leaf Mustard Pickles (2016)
  • 著者名/発表者名: SunKyung Oh, Chigen Tsukamoto, KiWoong Kim, and MyeongRak Choi
  • 雑誌名: Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 巻: 31 ページ: 1-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quality Characteristics of Dolsan Leaf Mustard accoring to Various Blanching Conditions and Liquid Chromatography with Photodiode Array and Tandem Mass Spectrometry Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Hae-Reon Son, Sun-Kyung Oh, Chigen Tsukamoto, and Myeong Rak Choi
  • 雑誌名: Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal 巻: 31 ページ: 20-26
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of a novel variant lacking group A soyasaponin in a Chinese wild soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.): implications for breeding significance (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuya Takahashi, Xiang-Hua Li, Chigen Tsukamoto, and Ke-Jing Wang
  • 雑誌名: Plant Breeding 巻: 135 号: 5 ページ: 607-613
  • DOI: 10.1111/pbr.12403
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Efficient method for large-scale preparation of two components H and I of Sg-6 saponins from whole seeds of wild soybean (Glycine soja Sieb. and Zucc.) (2016)
  • 著者名/発表者名: Mei Itabashia, Chigen Tsukamoto, Ayaka Kurosaka, Panneerselvam Krishnamurthy, Tai-Sun Shin, Seung Hwan Yang, Eunho Son and Gyuhwa Chung
  • 雑誌名: Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies 巻: 39 号: 14 ページ: 640-646
  • DOI: 10.1080/10826076.2016.1227991
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic characterization of group A acetylsaponin-deficient mutants from wild soybean (Glycine soja Sieb. and Zucc.). (2015)
  • 著者名/発表者名: Panneerselvam Krishnamurthy, Jeong-Dong Lee, Bo-Keun Ha, Jong-Hyun Chae, Chigen Tsukamoto, Ram J. Singh, and Gyuhwa Chung
  • 雑誌名: Plant Breeding 巻: 134 号: 3 ページ: 316-321
  • DOI: 10.1111/pbr.12269
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mechanism of DDMP-saponin degradation and maltol production in soymilk preparation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wanida Tewaruth Chitisankul, Kazuko Shimada, Yohei Omizu, Yuko Uemoto, Warunee Varanyanond and Chigen Tsukamoto
  • 雑誌名: LWT-Food Science and Technology 巻: 64 号: 1 ページ: 197-204
  • DOI: 10.1016/j.lwt.2015.05.023
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of a new allele of the saponin-synthesizing gene Sg-1 in soybean (Note). (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiho Park, Hwa Kim, Panneerselvam Krishnamurthy, Chigen Tsukamoto, Jong Tae Song, Gyuhwa Chung, Grover Shannon and Jeong-Dong Lee
  • 雑誌名: Crop Science 巻: 56 号: 1 ページ: 385-391
  • DOI: 10.2135/cropsci2015.04.0250
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Identification of mutants in the soyasaponin biosynthetic pathway using a high-density soybean mutant library: an indispensable resource for functional genomics (2017)
  • 著者名/発表者名: Krishnamurthy Panneerselvam, Yukiko Fujisawa, Hanako Abe, Urara Ohashi, Kentaro Yamane, Kyosuke Mukaiyama, Chigen Tsukamoto, Akito Kaga, Toyoaki Anai, and Masao Ishimoto
  • 学会等名: Plant & Animal Genome XXV
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2017-01-14
  • 国際学会
• [学会発表] Saponin composition in Thai soybean (Glycine max cv. Chiang Mai 60). (2017)
  • 著者名/発表者名: Chitisankul, W. T., Varanyanond, W., and Tsukamoto, C.
  • 学会等名: The 19th Food Innovation Asia Conference 2017 (FIAC 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] A CYP450 gene located tandemly to CYP72A69 is responsible for Sg-6 saponin biosynthesis in wild soybean (Glycine soja) (2017)
  • 著者名/発表者名: Panneerselvam Krishnamurthy, Kyoko Takagi, Yukiko Fujisawa, Ayaka Ito, Kyosuke Mukaiyama, Masao Ishimoto and Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: 13th International Meeting on Biosynthesis, Function and Synthetic Biology of Isoprenoids (TERPNET)
  • 国際学会
• [学会発表] ダイズ(G. max var. Enrei) EMS処理系統で発見されたサポニンC-3位結合糖鎖第二糖Gal付加能力喪失変異体のサポニン組成プロファイル解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山根健太郎，向山恭介，木村祐太郎，佐々木聡太，石本政男，藤澤由紀子，加賀秋人，穴井豊昭，塚本知玄
  • 学会等名: 第37回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: 兵庫県南あわじ市，南淡路ロイヤルホテル
  • 年月日: 2016-11-11
• [学会発表] 韓国大豆EMS処理系統で見られたサポニン組成変異のプロファイル解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 向山恭介，大橋 麗，Park Cheol-Woo，Lee Jeong-Dong，Kim Tae-Song，塚本知玄
  • 学会等名: 第37回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: 兵庫県南あわじ市，南淡路ロイヤルホテル
  • 年月日: 2016-11-11
• [学会発表] Functional properties of ethnic fermented and non-fermented soybean foods of Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: 7th In ternational Soybean Processing and Utilization Conference (ISPUC VII)
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Screening of saponin composition mutations from EMS treated soybean seeds with TLC and LC-PDA/MS/MS analyses (2016)
  • 著者名/発表者名: Urara Ohashi, Hanako Abe, Tadahito Hitofuji, Sakiko Maita, Akito Kaga, Toyoaki Anai, Masao Ishimoto, and Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: 7th In ternational Soybean Processing and Utilization Conference (ISPUC VII)
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Profile analysis on elucidating chemical structures of saponin components in soyfoods (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuya Takahashi, Wanida T. Chitisankul, Hiroki Ota, Hiroki Muraoka, Warunee Varanyanond, Kejing Wang, and Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: 7th In ternational Soybean Processing and Utilization Conference (ISPUC VII)
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Exploration of glycosyltransferases involved in soyasaponin biosynthesis by use of a high-density mutant library in soybean. (2016)
  • 著者名/発表者名: Panneerselvam Krishnamurthy, Ryoichi Yano, Yukiko Fujisawa, Saeko Tochigi, Sakiko Maita, Akito Kaga, Toyoaki Anai, Chigen Tsukamoto, Masao Ishimoto
  • 学会等名: 日本育種学会第129回講演会
  • 発表場所: 横浜市立大学八景キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Changes of Saponin Composition and Content during Fermentation which Affect to Health Benefits and Taste Characteristics of Ethnic Fermented Soyfoods. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mei Itabashi, Wanida T. Chitisankul, Warunee Varanyanond, Gyuhwa Chung, and Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: International Conference on Ethnic Fermented Foods and Beverages: Microbiology and Health Benefits.
  • 発表場所: Hotel Dengzong Regency, Gangtok, Sikkim, India
  • 年月日: 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] Saponins: Health Benefits and Taste Characteristics in Ethnic Fermented Soyfoods. International Conference on Ethnic Fermented Foods and Beverages: Microbiology and Health Benefits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mei Itabashi, Wanida T. Chitisankul, Warunee Varanyanond, and Chigen Tsukamoto
  • 学会等名: International Conference on Ethnic Fermented Foods and Beverages: Microbiology and Health Benefits.
  • 発表場所: Hotel Dengzong Regency, Gangtok, Sikkim, India
  • 年月日: 2015-11-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 変異誘発剤EMS処理大豆集団ならびに中国在来ツルマメコレクションの種子サポニン組成変異の検索とLC/PDA/DA/MS/MSプロファイル解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澤谷美咲，米田咲子，高橋祐也，加賀秋人，穴井豊昭，王 克晶，石本政男，塚本知玄
  • 学会等名: 第36回種子生理生化学研究会
  • 発表場所: ホテル翔峰（長野県松本市）
  • 年月日: 2015-11-06
• [学会発表] LC-PDA/MS/MS解析で検出された変異誘発剤EMS処理大豆の種子サポニン組成変異 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大橋 麗, 阿部華子, 板橋芽依, Jeong Hwa Kim, 米田咲子, 加賀秋人, 穴井豊昭, Jong Tae Song, Jeong Dong Lee, Gyuhwa Chung, 石本政男, 塚本知玄
  • 学会等名: 日本育種学会第128回講演会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] LC-PDA/MS/MS analysis of glucosinolates in Dolsan leaf mustard kimchi and Dolsan leaf mustard pickles. (2015)
  • 著者名/発表者名: SunKyung Oh, Chigen Tsukamoto, KiWoong Kim, KyoungMin Kim, MyeongRak Choi
  • 学会等名: 2015 International Conference on Engineering and Applied Science
  • 発表場所: Renaissance Sapporo Hotel, Sapporo, Hokkaido, Japan.
  • 年月日: 2015-07-20
  • 国際学会
• [学会発表] LC-PDA/MS/MS analysis of sinigrin in Dolsan leaf mustard treated with various blanching temperatures. (2015)
  • 著者名/発表者名: HaeReon Son, Chigen Tsukamoto, SunKyung Oh, KyoungMin Kim, MyeongRak Choi
  • 学会等名: 2015 International Conference on Engineering and Applied Science
  • 発表場所: Renaissance Sapporo Hotel, Sapporo, Hokkaido, Japan.
  • 年月日: 2015-07-20
  • 国際学会