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スクロースの構造を基盤とした特殊2糖の酵素合成と生理機能特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K05540
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関日本大学

研究代表者

西尾 俊幸  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10256836)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード新規オリゴ糖 / 酵素利用合成 / プレバイオティクス / 腸内細菌 / ビフィズス菌 / ジオーキシ / βーフルクトフラノシダーゼ / スクロースホスホリラーぜ / 機能性オリゴ糖 / スクロースアナログ / 細菌増殖効果 / β-フルクトシダーゼ / 細菌叢変化 / β-フルクトフラノシだーぜ / スクロースホスホリラーゼ / 特殊オリゴ糖 / 乳酸菌 / 酵素合成
研究成果の概要

スクロースのグルコース残基を他の単糖に置換したスクロースのアナログ2糖を糖質分解酵素の糖転移作用で合成し、それらのプレバイオティクス機能を評価した。
合成した4種類のアナログ2糖について、純粋培養にてヒト腸内由来のビフィズス菌11株と乳酸菌4株に対する増殖効果を調べたところ、幼児腸内の優先種であるビフィズス菌が特異的に増殖することを確認した。また、少量のグルコース存在下でのこれらの2糖によるビフィズス菌の増殖パターンを観察したところ、ジオーキシ現象が確認された。さらに、これらの細菌はβ-フルクトフラノシダーゼを利用してアナログ2糖を分解し、栄養源として摂取し増殖していることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

機能性オリゴ糖の製造と開発については、現在は日本が世界のトップランナーとなっている。新規なスクロースアナログ2糖の酵素合成法を確立し、それらの有用生理機能を評価して次世代型機能性オリゴ糖として開発し世界に発信してゆくことは、この分野における日本のリーダーとしての地位をより確固たるものにする。
本研究を通じて、アナログ2糖は、従来のプレバイオティクスオリゴ糖と異なり腸内善玉菌の増殖に関して種特異性を示すことがわかった。この成果は、機能性オリゴ糖の分野をさらに拡大・発展させ、機能性食品や健康食品の分野に大きく貢献できるものと確信している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Enzymatic Synthesis and Structural Confirmation of Novel Oligosaccharide, D-Fructofuranose-linked Chitin Oligosaccharide2020

    • 著者名/発表者名
      Hosaka Hiroki、Shirai Sayaka、Fujita Sora、Tashiro Mitsuru、Hirano Takako、Hakamata Wataru、Nishio Toshiyuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience

      巻: 67 号: 4 ページ: 129-135

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2020_0009

    • NAID

      130007941293

    • ISSN
      1344-7882, 1880-7291
    • 年月日
      2020-11-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of sucrose and analog disaccharides by human intestinal bifidobacteria and lactobacilli: Search of the bifidobacteria enzymes involved in the degradation of these disaccharides2020

    • 著者名/発表者名
      Hosaka Hiroki、Kawamura Mai、Hirano Takako、Hakamata Wataru、Nishio Toshiyuki
    • 雑誌名

      Microbiological Research

      巻: 240 ページ: 126558-126558

    • DOI

      10.1016/j.micres.2020.126558

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ビフィズス菌のスクロースアナログ二糖の加水分解に関わる酵素2020

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、藤田 宙、白井沙也加、永嶋 誠、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 雑誌名

      精糖技術研究会誌

      巻: 65 ページ: 5-8

    • NAID

      40022182685

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoenzymatic synthesis of sucuronic acid using d-glucurono-6,3-lactone and sucrose as raw materials, and properties of the product.2018

    • 著者名/発表者名
      Hosaka H, Mizoguchi S, Tashiro M, Fujimoto T, Hirano T, Hakamata W, Nishio T.
    • 雑誌名

      Enzyme Microb Technol.

      巻: 110 ページ: 53-60

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2017.12.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] スクロースアナログ二糖のヒト腸内由来ビフィズス菌および乳酸菌における増殖効果2018

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、永嶋誠、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 雑誌名

      精糖技術研究会誌

      巻: 64 ページ: 5-10

    • NAID

      40021773656

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビフィズス菌によるスクロースアナログ2糖の資化に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      保阪浩貴、中村啓喜、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スクロースアナログ2糖によるヒト腸内由来細菌の増殖特性2021

    • 著者名/発表者名
      中村啓喜、保阪浩貴、栗栖由佳、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ビフィズス菌のスクロースアナログ2糖の分解に関わる酵素の調査2020

    • 著者名/発表者名
      保阪浩貴、藤田 宙、白井沙也加、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium pseudocatenulatumのβ-フルクトフラノシダーゼの基質特異性調査2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 宙、保坂浩貴、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会2019年度大会(第68回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビフィズス菌によるスクロースアナログ二糖の資化とその分解に関わる酵素2019

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会2019年度大会(第68回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト腸内由来ビフィズス菌からのN-アセチルスクロサミン分解に関わる酵素の精製と諸性質ヒト腸内由来ビフィズス菌からのN-アセチルスクロサミン分解に関わる酵素の精製と諸性質2019

    • 著者名/発表者名
      永嶋 誠、藤田 宙、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      第33回日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium pseudocatenulatumのN-アセチルスクロサミン分解酵素の基質特異性調査2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 宙、平野貴子、袴田 航、西尾俊幸
    • 学会等名
      第33回日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Growth of human intestinal bifidobacteria and lactobacilli by sucrose analog disaccharides2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hosaka, Takako Hirano, Wataru Hakamata, Toshiyuki Nishio
    • 学会等名
      2nd International Conference on Probiotics and Prebiotics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bifidobacterium pseuodocatenulatumのN-アセチルスクロサミン加水分解酵素の精製と諸性質調査2019

    • 著者名/発表者名
      永嶋誠、吉野貴紘、藤田宙、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌によるスクロースアナログ二糖の資化2019

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、川村茉唯、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 各種スクロースアナログ二糖のヒト腸内由来ビフィズス菌および乳酸菌に対する増殖効果2018

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、溝口早織、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 学会等名
      第116会精糖技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Search of enzyme involved in the hydrolysis of N-acetylsucrosamine from Bifidobacterium pseudocatenulatum2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hosaka, Makoto Nagashima, Takako Hirano, Wataru Hakamata, Toshiyuki Nishio
    • 学会等名
      14th International Chitin and Chitosan Conference & 12th Asia-Pacific Japanese Society for Chitin and Chitosan Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腸内細菌のスクロースアナログ二糖に対する資化2018

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成30年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌のスクロースアナログ二糖に対する資化性調査2018

    • 著者名/発表者名
      保坂浩貴、平野貴子、袴田航、西尾俊幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発酵食品及びその製造方法2020

    • 発明者名
      西尾俊幸、佐藤公彦、野口貴子
    • 権利者名
      学校法人日本大学、甲陽ケミカル株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2020-039289
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許願2018

    • 発明者名
      西尾俊幸、佐藤公彦、野口貴子
    • 権利者名
      西尾俊幸、佐藤公彦、野口貴子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-168772
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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