JP4778740B2 - フィターゼ酵素低活性納豆菌及び長期安定な納豆 - Google Patents
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Description
フィターゼとは、フィチンを基質としてイノシトール環からリン酸基を遊離させる酵素である(EC number:3.1.3.8)。今回は大豆成分からリンの遊離を抑制する為にフィターゼに着目したが、それ以外の脱リン酸化酵素も対象として使用可能であり、これらを1種又は2種以上を処理対象として併用することも可能である。
(1)基本条件
フィターゼ活性を欠損させる親株としては、納豆菌バシラス・サチラスr22(Bacillus subtilis r22)株(以下、r22株と称する場合もある)(例えば、特開2000−224982号公報参照)を用いた。r22株は、市販納豆から常法により分離した納豆菌であるO−2株を、ニトロソグアニジン(NTG)を用いて化学変異処理することにより取得した形質転換能を高めた変異株である。また、他には大腸菌DH5α(Escherichia coli DH5α)株(タカラバイオ社製)を用いた。プラスミドベクターとしては、pBR322(タカラバイオ社製)及びpC194(ATCCより入手)を用いた。
また、基本的な培養は以下の表1(LB培地組成)に示すLB培地を用いて行った。
納豆菌の胞子は、以下の表2(胞子形成培地組成)に示すSterlini−Madelstam置換培地を用いて調製した。
ベクター構築に用いた各DNA断片の作製概略を図1に示した。
pC194のクロラムフェニコール耐性遺伝子の増幅には、プライマー3(配列表の配列番号3(図6)に記載)及びプライマー4(配列表の配列番号4(図7)に記載)を用いた。
プラスミドpBRPC1のプラスミドDNAを鋳型とし、プライマー1(配列表の配列番号1に記載)及びプライマー2(配列表の配列番号2に記載)を用いphy遺伝子領域及びクロラムフェニコール耐性遺伝子を含む約6Kbpを増幅したDNAを用いてr22株へ形質転換した。形質転換株の選択はクロラムフェニコール5μg/mlを添加したLB培地で37℃、18時間培養することによって行った。得られた形質転換株バシラス・サチラスphy2(Bacillus subtilis phy2)株(以下、phy2株と称する場合もある)のphy遺伝子は、塩基番号632のStuIサイト内にクロラムフェニコール耐性遺伝子が挿入されていることが、PCR法などによる解析によって確認された(図3)。
常法に従い、r22株、およびphy2株の胞子液を調整した。即ち、r22株またはphy2株を表1に示したLB培地に1白菌耳植菌し、37℃、1晩培養後、その培養液を表2に示した胞子形成培地に1%植菌し、37℃、24時間培養して胞子液を調製した。
その結果、親株(r22株)と変異株(phy2株)とで品質上に違いが見られず、phy2株を種菌に用いて作製した納豆が、納豆として必要な品質を具備していることが確認できた。
納豆菌のフィターゼ活性の測定は以下の方法に従った。即ち、5mlのLB液体培地で培養し、定常期での培養上澄液を粗酵素液とし、等量の基質溶液(100mM Tris−HCl(pH7.0) + 1% phytic acid (from rice) + 2mM CaCl2)と混ぜ、37℃、60〜120分インキュベートした。ブランクとして粗酵素液を5分間煮沸したものを使用した。反応終了後、即座に急冷し、反応液中のリンを定量キット(ホスファC−テストワコー(和光純薬工業製))で測定した。1分間あたり1pmolのリンを遊離させる酵素単位を1Uとして算出した結果を下記表3(フィターゼ活性)に示した(単位:U)。
試作により得られた納豆を長期間保存し、既報の抽出法(例えば、「(栄養と食糧)、26巻、p.473−478、1973年」参照)により白色析出物量を測定した。
試作により得られた納豆を長期間保存(上記と同様)し、色差計によりL値(明度)の変遷を測定した。尚、色差計はCOLOR READER CR−13(MINOLTA製)を使用した。
試作により得られた納豆を長期間保存(上記と同様)し、菌膜の状態を比較した。表記は○(不快を感じない)、△(不快を感じる)、×(不快を強く感じる)で表した。
保存法は、通常保存条件(10℃保存)で試験した。測定結果を表9(通常保存条件(10℃))に示した。
前述の遺伝子組換え納豆菌phy2株と同様の野生株をスクリーニングする手段を開発した。即ち、該株を用い以下の表10に示すLBPH培地を用いてハロー法選抜によりスクリーニングするものである。
Claims (9)
- フィターゼ酵素の活性を低下、または欠失させたことを特徴とするバシラス・サチラス(Bacillus subtilis)に分類されるフィターゼ欠損納豆菌。
- 請求項1に記載の変異領域がプロモーター領域を含むphy遺伝子であるバシラス・サチラス(Bacillus subtilis)に分類されるフィターゼ欠損納豆菌。
- 請求項1又は2に記載の変異が遺伝子組換え法により欠損されたことを特徴とするバシラス・サチラス(Bacillus subtilis)に分類されるフィターゼ欠損納豆菌。
- 請求項1又は2に記載の変異が突然変異法により欠損されたことを特徴とするバシラス・サチラス(Bacillus subtilis)に分類されるフィターゼ欠損納豆菌。
- 親株のphy遺伝子を遺伝子組換え法により欠損させてなる納豆菌Bacillus subtilis phy2(FERM BP−10337)。
- 突然変異法によりフィターゼ酵素活性を欠損させた納豆菌Bacillus subtilis VPS37(FERM BP−10336)。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の納豆菌を用いて製造されたことを特徴とする納豆。
- 請求項7に記載の納豆がスクロースなどの糖源を添加することで製造されたことを特徴とする納豆。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の納豆菌を用いて発酵されたことを特徴とする大豆加工物又は米糠などの穀類。
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