健康と長寿を指向したアミノ糖含有ヘテロ糖鎖による腸内環境改善技術の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24580179
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 芦田 久 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (40379087)
• 研究分担者: 福澤 秀哉 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (30183924) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ビフィズス菌 / プレバイオティクス / バイオマス

研究実績の概要

グルコサミンやN-アセチルグルコサミンを含むヘテロ糖鎖は、細胞内の老廃物分解系であるオートファジーを促進する可能性があり、また腸内の善玉菌であるビフィズス菌の増殖を促進する作用を有するため、生体に良い影響を与え寿命の伸長効果が期待できる食品素材である。本研究課題では、畜産廃棄物であるブタ胃ムチンやチーズ生産における余剰産物であるホエイを原料に用いて、各種ビフィズス菌の酵素を作用させることでムチン型糖鎖の基部に存在するガラクト-N-ビオース（Galβ1-3GalNAc）を調製することを試みた。検討の過程で、胃ムチン糖鎖の中にラクト-N-ビオース（Galβ1-3GlcNAc）も存在することを明らかにした。またクロストリジウム属細菌の酵素を用いることで、胃ムチンからピロリ菌の増殖抑制効果が期待できるヘテロ２糖GlcNAcα1-4Galを調製することも可能になった。糖鎖非還元末端には血液型抗原をはじめとしたさまざまな糖鎖抗原が存在するが、これらを分解・除去するために必要なGH110 α-ガラクトシダーゼAgaBb（B型血液型物質に特異的に作用）、GH89 α-N-アセチルグルコサミニダーゼAgnB、Sda抗原に作用するGH123ドメインとGH33ドメインの両方をもつバイファンクショナル酵素SiaBb3などをクローニングして酵素学的諸性質を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] α-N-Acetylglucosaminidase from Bifidobacterium bifidum specifically hydrolyzes α-linked N-acetylglucosamine at nonreducing terminus of O-glycan on gastric mucin (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimada Y, Watanabe Y, Wakinaka T, Funeno Y, Kubota M, Chaiwangsri T, Kurihara S, Yamamoto K, Katayama T, Ashida H
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 99 ページ: 3941-3948
  • DOI: 10.1007/s00253-014-6201-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural analysis of cerebrosides from Aspergillus fungi: the existence of galactosylceramide in A. oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: Tani Y, Amaishi Y, Funatsu T, Ito M, Itonori S, Hata Y, Ashida H, Yamamoto K
  • 雑誌名: Biotechnology Letters 巻: 36 ページ: 2507-2513
  • DOI: 10.1007/s10529-014-1631-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-Glucuronidase from Lactobacillus brevis useful for baicalin hydrolysis belongs to glycoside hydrolase family 30 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakurama H, Kishino S, Uchibori Y, Yonejima Y, Ashida H, Kita K, Takahashi S, Ogawa J
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 98 ページ: 4021-4032
  • DOI: 10.1007/s00253-013-5325-8
  • 査読あり
• [学会発表] Sda抗原を分解するビフィズス菌由来のバイファンクショナル酵素 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島田良美、香川昂雅、普家崇史、堀西朝子、尾﨑嘉彦、芦田 久
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 梅ポリフェノールのマウス腸内細菌に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田良美、香川昴雅、晋家崇史、尾﨑嘉彦、芦田 久
  • 学会等名: 第12回 果実酒・果実飲料と健康に関する研究会
  • 発表場所: 和歌山県立医科大学（和歌山県和歌山市）
  • 年月日: 2014-11-29
• [学会発表] ムチン型糖鎖に作用するグリコシダーゼ ～土壌微生物から腸内細菌へ～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 芦田 久
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会 第39回近畿支部会・講演会
  • 発表場所: 近畿大学会館（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] ムチンの糖鎖に作用するビフィズス菌の新奇グリコシダーゼ (2014)
  • 著者名/発表者名: 芦田 久
  • 学会等名: 食品酵素化学研究会第14回学術講演会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-08-30
• [学会発表] Screening and analysis of useful glycosidases for production of bifidogenic factors (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Ashida, Yoshimi Shimada, Yoshihisa Funeno, Masayuki Kubota, Thida Chaiwangsri, Toshihiko Katoh, Takashi Koyanagi, Hisanori Tamaki, Kenji Yamamoto and Takane Katayama
  • 学会等名: The 1st Joint Seminar. New Core to Core Program. A. Advanced Research Networks on "Establishment of an International Research Core for New Bio-Research Fields with Microbes from Tropical Areas"
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-11
• [学会発表] ビフィズス菌由来の新規ラクト-N-ビオシダーゼの同定と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 櫻間晴子、清原正志、芦田 久、北岡本光、高橋里美、山本憲二、片山高嶺
  • 学会等名: 第15回 関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-05-24
• [図書] Glycobiology of the Nervous System (2014)
  • 著者名/発表者名: Ashida H, Li YT
  • 総ページ数: 584
  • 出版者: Springer