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2020 年度 実績報告書

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
キーワード機能性オリゴ糖 / プレバイオティクス / スクロースアナログ / 腸内細菌 / ビフィズス菌 / 細菌増殖効果 / β-フルクトシダーゼ / 細菌叢変化
研究実績の概要

スクロースのグルコース残基を様々な単糖に置換した各種のスクロースアナログ2糖を糖質分解酵素の糖転移反応を利用して合成し、それらのプレバイオティクス機能の評価を行っている。昨年前半までの研究において、合成したスクロースアナログ2糖はヒト腸内由来の特定の種のビフィズス菌を増殖させることが分かった。このことから、スクロースアナログ2糖は従来にない性質を持ったプレバイオティクスとして開発できる可能性が示された。また、スクロースアナログ2糖の一種であるN-アセチルスクロサミンを良く資化し増殖するBifidobacterium pseudocatenulatumについて、本2糖による増殖のメカニズムと本2糖を分解する酵素について調べ、それらを特定することができた。
昨年は、同じくスクロースアナログ2糖により良く増殖したBifidobacterium infantisについて同様な研究を行い、スクロースアナログ2糖による本菌の増殖メカニズムについて、B. pseudocatenulatumの場合と同様に、cAMP-CAPシステム依存的なβ-フルクトシダーゼの生産が本菌の増殖に密接に関与していることを明らかにした。
また、様々な属と種のヒト腸内由来の細菌株を混ぜて培養した混合培養系において、N-アセチルスクロサミンやスクロン酸のようなスクロースアナログ2糖の添加が細菌叢をどのように変化させるか次世代型シーケンサを用いた16S rDNA遺伝子解析を利用して調べた。その結果、培養時間の経過に伴って特定の善玉菌の割合が多くなる傾向を確認することができた。しかし、本実験はまだ1回しか行っていないので、信頼性を高めるために繰り返して本実験を行うつもりである。
今後は、次のステップとして、さらに動物実験を行ってスクロースアナログ2糖のプレバイオティクス機能の評価を行なってゆく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [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

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 ページ: 129~135

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2020_0009

    • 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
  • [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
  • [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

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公開日: 2021-12-27  

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