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パエニバチルス酵素による紅藻ダルス・キシロオリゴ糖の調製とその腸内菌叢改善作用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05810
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40040:水圏生命科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

岸村 栄毅  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (50204855)

研究分担者 尾島 孝男  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30160865)
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードダルス / 紅藻 / キシラン / キシロオリゴ糖 / ビフィズス菌 / キシラナーゼ / キシロシダーゼ / 未利用資源 / ビフィズス菌増殖促進 / パエニバチルス / キシラン分解酵素 / 腸内菌叢改善作用
研究成果の概要

紅藻ダルス(Palmaria palmata)由来キシランを酵素分解して調製したダルスに特有のキシロオリゴ糖(XOS)であるβ-(1,3/1,4)-キシロトリオース(DX3)がビフィズス菌の一種Bifidobacterium adolescentisに対して選択的増殖促進作用を示すことを明らかにした。そして、B. adolescentis内におけるDX3の分解経路を明らかにした。また、Streptomyces属の放線菌由来の2種キシラナーゼ(StXyl-10及びStXyl-11)を併用し、β-(1,3/1,4)-XOS高含有のオリゴ糖調製法を確率した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「β-1,4結合」と「β-1,3結合」が混在した特異な構造を持つキシロオリゴ糖の生理活性に関する詳細な研究は成されていない。本研究において、ダルス由来のβ-(1,3/1,4)-キシロトリオース(DX3)が、陸上植物由来のβ-(1,4)-キシロトリオース(X3)とは異なる生理活性を有することが明らかになった。すなわち、DX3はX3よりビフィズス菌に対する選択的増殖促進作用を示した。
ダルスは主として北海道沿岸に分布する紅藻であるが、冬季に養殖コンブへの陽当たりを遮る雑海藻として除去されている。本研究の成果を受け、ダルスの新規機能性素材・地域資源としての有効活用が期待される。

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

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Efficient Extraction and Antioxidant Capacity of Mycosporine-Like Amino Acids from Red Alga Dulse Palmaria palmata in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishida, Yuya Kumagai, Shunta Michiba, Hajime Yasui, Hideki Kishimura
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 18 (502) 号: 10 ページ: 1-19

    • DOI

      10.3390/md18100502

    • NAID

      120006943515

    • 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] Identification of a Key Enzyme for the Hydrolysis of β-(1→3)-Xylosyl Linkage in Red Alga Dulse Xylooligosaccharide from Bifidobacterium Adolescentis2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Manami、Kumagai Yuya、Yamamoto Yohei、Yasui Hajime、Kishimura Hideki
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 18 号: 3 ページ: 174-174

    • DOI

      10.3390/md18030174

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 北海道大学発バイオイノベーション -水産副次産物の有効利用-2019

    • 著者名/発表者名
      岸村栄毅
    • 雑誌名

      FOOD STYLE 21

      巻: 23 ページ: 28-29

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Enzymatic production of xylooligosaccharides from red alga dulse (Palmaria sp.) wasted in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yohei、Kishimura Hideki、Kinoshita Yasunori、Saburi Wataru、Kumagai Yuya、Yasui Hajime、Ojima Takao
    • 雑誌名

      Process Biochemistry

      巻: ー ページ: 117-122

    • DOI

      10.1016/j.procbio.2019.03.030

    • NAID

      120006864492

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bifidobacterium adolescentisによるβ-(1→3)-キシロシル-キシロビオース分解機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      小林真奈美・熊谷祐也・岸村栄毅
    • 学会等名
      令和2年度 日本応用糖質科学会 北海道支部 支部賞授賞式・受賞公演およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 紅藻ダルス由来β-(1→3)/β-(1→4)-キシロオリゴ糖調製法の開発およびエンド型キシラナーゼの基質特異性2021

    • 著者名/発表者名
      藤井勇樹・熊谷祐也・岸村栄毅・畑中唯史
    • 学会等名
      令和2年度 日本応用糖質科学会 北海道支部 支部賞授賞式・受賞公演およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 紅藻ダルス由来キシランの簡易調製法の開発とその酵素分解物によるBifidobacteriumの増殖2020

    • 著者名/発表者名
      栗田大輝・熊谷祐也・安井 肇・岸村栄毅
    • 学会等名
      令和2年度 日本水産学会 北海道支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces thermogriseusエンド型キシラナーゼを用いた紅藻ダルスβ(1-3/1-4)キシロオリゴ糖調製法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      藤井勇樹・熊谷祐也・岸村栄毅・畑中唯史
    • 学会等名
      2020年度 日本農芸化学会北海道支部/日本栄養・食糧学会北海道支部 合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Extraction and Monthly Variation of Mycosporine-like Amino Acids from Red Alga Dulse in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishida, Yuya Kumagai, Shunta Michiba, Hajime Yasui, Hideki Kishimura
    • 学会等名
      Online International Symposium of FSMILE 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海藻の栄養・機能性成分(蛋白・多糖類)2019

    • 著者名/発表者名
      岸村栄毅
    • 学会等名
      海藻活用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bifidobacterium adolescentisのβ-(1→3)/β-(1→4)-キシロトリオース分解機構に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小林真奈美・熊谷祐也・岸村栄毅
    • 学会等名
      令和1年度 第5回 北海道大学部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A search for β-(1→3)/β-(1→4)-xylotriose degradation enzyme from Bifidobacterium adolescentis2019

    • 著者名/発表者名
      Manami Kobayashi, Yuya Kumagai, Hideki Kishimura
    • 学会等名
      12th Joint International Symposium on Food Science and Technology among NUS, TUMSAT, HU, KU and ZGU, 1-2 December 2019, National University of Singapore
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紅藻ダルス由来β-(1→3)/β-(1→4)-キシロトリオースのBifidobacterium属細菌選択増殖作用の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山本陽平・小林真奈美・熊谷祐也・山崎浩司・安井 肇・尾島孝男・岸村栄毅
    • 学会等名
      平成31年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 低利用資源・紅藻から新たなオリゴ糖調製法の開発

    • URL

      https://repun-app.fish.hokudai.ac.jp/course/view.php?id=94

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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