2015 Fiscal Year Research-status Report
N-アセチルアミノ糖に着目したヘテロオリゴ糖の機能特性研究
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26450166
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
西尾 俊幸 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10256836)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機能性オリゴ糖 / N-アセチルスクロサミン / プレバイオティックス / 腸内細菌 / ビフィズス菌 / 糖質関連酵素 / 糖転移反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に行った実験から、以下のことが分かった。1.ヒト腸内から単離したClostridium属細菌、Bacteroides属細菌、Eubacterium属細菌、およびEnterococcus属細菌の複数の菌株を用いて調べた実験から、これらの細菌は、幼児の腸内に多い特定のビフィズス菌と比較してN-アセチルスクロサミン（SucNAc）に対する資化性や本オリゴ糖による増殖の程度が低かった。2.SucNAcを良く資化して増殖する特定のビフィズス菌（Bifidobacterium breveやBifidobacterium infantisなど）が、本オリゴ糖を構成単糖に加水分解する酵素を他の菌より多く生産していることを明らかにした。また、これらの菌からSucNAc分解酵素を抽出し単離することを試みたが、まだ精製は成し遂げられていない。3.SucNAcを含む培地中で各種腸内細菌を共培養し、時間経過に伴う各種菌の増殖の傾向を調べる実験を計画したが、実験を行うための知識・技術に関する情報を得ることに終始し、まだ実行に移すことはできていない。4.N-アセチルラフィノサミン（RafNAc）の合成収率向上のために、酵素の反応条件を変えるなどの検討を行ったが、収率を飛躍的に上げることはできなかった。5.SucNAcを原料として用いた新規オリゴ糖の生産実験の一環として、β-ガラクトシダーゼの糖転移作用を利用して本オリゴ糖にガラクトースを結合させる実験を行った。その結果、まだ収率はあまり高くはないが、SucNAcのN-アセチルグルコサミン残基の６位水酸基にガラクトースがβ-グリコシド結合で結合した３糖（N-アセチルラクトスクロース）を合成することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「研究実績の概要」に記載した５つの実験について、進捗状況を以下に記載する。1.の研究については、多くの種類のヒト腸内細菌についてSucNAc資化性を調べることができたことから、当初の計画を達成することができたと思っている。2.の研究では、SucNAcを良く資化して増殖する特定のビフィズス菌が、特異的に本オリゴ糖を構成単糖に加水分解する酵素を多く生産していることを明らかにできたが。しかし、当初計画した本酵素の単離については、達成することはまだできていない。3.の研究については、実験の計画は行っているが未だ実験に着手できずにいるため、当初の目標を達成できていない。次年度は実験に着手したいと考えている。4.の研究については、様々な条件で酵素反応を行ったが収率を上げることはできず、当初の目標を達成できていない。今後は、酵素反応条件の検討ではなく酵素の探索も視野に入れることも考えている。5.の実験では、新たなオリゴ糖が合成できたことから、当初の目標を達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要に示した５つの実験についてさらなる成果を挙げ、発展させるために以下の実験を行うことを計画している。1.の実験については、菌株の種類をさらに増やして継続することはせず、一応ここまでで終了とする。2.の酵素の単離実験は次年度に持ち越し継続し、特定のビフィズス菌（Bifidobacterium breveやBifidobacterium infantisなど）からSucNAc加水分解酵素を単離し、それらの特異性や性質を調べる予定である。3.当初の計画どおり、SucNAc添加培地中で各種の腸内細菌を混合して培養しすることで、共培養系での本オリゴ糖のプレバイオティックス効果を調べる予定である。また、マウスを用いて腸内微生物フローラに対するSucNAc添加の影響について行うべく、準備を進める予定である。4.ガラクトース転移活性の高いα-ガラクトシダーゼを、各種のAspergillus属細菌などから探索し、得られた酵素を用いてRafNAcの量産化について検討する予定である。5.得られた新規オリゴ糖については収率がまだ低いので、様々な検討を行って収率を上げてゆく予定である。
本研究の実験については、順調に進んでいるものとなかなか進まないものがあるが、諦めずに地道に実験を行ってゆくつもりである。
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