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好乾性糸状菌の生産する脂質分解酵素の特性と遺伝子発現の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K05808
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38020:応用微生物学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

竹中 慎治  神戸大学, 農学研究科, 教授 (40314512)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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Aspergillus / 鰹節カビ / 好乾性糸状菌 / 脂質分解酵素 / 鰹節 / かび付け発酵熟成 / リパーゼ
研究開始時の研究の概要

鰹節の製造には、かび付けと呼ばれる好乾性糸状菌が働く発酵熟成工程が含まれ、節の香味や色調そして保存性が高まる。申請者は、同工程には2種類の優占種が関わることを見出し、リパーゼなどの菌体外酵素の生産特性も明らかにした。しかし、鰹節カビとその酵素群が、低水分活性下で働くメカニズムには不明な点が多い。リパーゼは発酵工程で脂質を分解する鍵酵素として働いていることが考えられる。本研究では、優占種について、脂質分解に特化したリパーゼの特定とその性質および同遺伝子を明らかにする。さらに、優占種間の酵素特性や発現様式を比較し、鰹節カビとリパーゼ群の働きを含めた低水分活性下での発酵メカニズムを考察する。

研究成果の概要

鰹節のかび付け発酵熟成工程において脂質分解酵素は香味や保存性を高める鍵酵素として働いていると考えられているが、鰹節カビとその酵素群が、低水分活性下で働く発酵メカニズムは不明な点が多いのが現状である。鰹節の発酵熟成に関わる優占種カビ5種のうち、Aspergillus chevalieriおよびA. pseudoglaucusが分泌生産する脂質分解酵素群のタンパク質同定を行った。つづいて、遺伝子のクローニング後、異種発現系を確立し、その組換え酵素の諸性質を解明することで枯節発酵に最も寄与する脂質分解酵素の触媒化学的諸性質を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鰹節の製造には、かび付けと呼ばれる好乾性糸状菌が働く発酵熟成工程が含まれる。鰹節カビとその酵素群が、低水分活性下で働く発酵メカニズムには不明な点が多いが、脂質分解酵素群は発酵工程で脂質を分解することで、香味や保存性を高める鍵酵素として働いていることが考えられる。そこで本研究では、2種の優占種が分泌するリパーゼ群について、脂質分解に特化したリパーゼの特定とその性質および同遺伝子の発現様式を明らかにした。これにより、高品質な鰹節製造につながる知見だけでなく、低水分活性下で働く加水分解酵素の耐性機構の解明や利活用にも展開できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Improvement in salt-tolerance of Aspergillus oryzae γ-glutamyl transpeptidase via protein chimerization with Aspergillus sydowii homolog2023

    • 著者名/発表者名
      Senba Hironori、Nishikawa Arisa、Kimura Yukihiro、Tanaka Shinichi、Matsumoto Jun-ichi、Doi Mikiharu、Takenaka Shinji
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology

      巻: 167 ページ: 110240-110240

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2023.110240

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of a salt-tolerant γ-glutamyl transpeptidase from xerophilic Aspergillus sydowii2022

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Arisa、Senba Hironori、Kimura Yukihiro、Yokota Satoko、Doi Mikiharu、Takenaka Shinji
    • 雑誌名

      3 Biotech

      巻: 12 号: 10 ページ: 253-253

    • DOI

      10.1007/s13205-022-03259-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of extracellular enzymes secreted by Aspergillus spp. involved in lipolysis and lipid-antioxidation during katsuobushi fermentation and ripening2021

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Shinji、Ogawa Chiaki、Uemura Mariko、Umeki Tomoya、Kimura Yukihiro、Yokota Satoko、Doi Mikiharu
    • 雑誌名

      International Journal of Food Microbiology

      巻: 353 ページ: 109299-109299

    • DOI

      10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109299

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of the halotolerance of a Bacillus serine protease by protein surface engineering2021

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Shinji、Takada Airi、Kimura Yukihiro、Watanabe Masanori、Kuntiya Ampin
    • 雑誌名

      Journal of Basic Microbiology

      巻: 62 号: 2 ページ: 174-184

    • DOI

      10.1002/jobm.202100335

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of surface Aspergillus community involved in traditional fermentation and ripening of katsuobushi2020

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Shinji、Nakabayashi Reina、Ogawa Chiaki、Kimura Yukihiro、Yokota Satoko、Doi Mikiharu
    • 雑誌名

      International Journal of Food Microbiology

      巻: 327 ページ: 108654-108654

    • DOI

      10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108654

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Aspergillus pseudoglaucus 由来カルボキシエステラーゼ/リパーゼの特性解析と異種発現2022

    • 著者名/発表者名
      豊嶋 瞭太, 仙波 弘雅, 上村 真理子, 木村 行宏, 土居 幹治, 竹中 慎治
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鰹節カビAspergillus属糸状菌による鰹節 (荒節) の燻煙香成分の代謝分解2022

    • 著者名/発表者名
      藤原 卓巳, 米子 響, 木村 行宏, 横田 仁子, 土居 幹治, 〇竹中 慎治
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus sydowiiの生産する耐塩性γ-グルタミルトランスペプチダーゼの特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      ○西川有咲,仙波弘雅,木村行宏,横田仁子,土居幹治,竹中慎治
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus chevalieri由来カルボキシエステラーゼ/リパーゼの特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      〇梅木智哉,上村真理子,木村行宏,横田仁子,土居幹治,竹中慎治
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 好乾性糸状菌が生産する耐塩性セルラーゼの探索と諸性質の検討2021

    • 著者名/発表者名
      〇斉藤大輔, 木村行宏, 横田仁子, 土居幹治, 竹中慎治
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 鰹節カビAspergillus 属糸状菌が生産する脂質分解酵素の特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      小川千晶、上村真理子、木村行宏、横田仁子 、土居幹治 、○竹中慎治
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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