JP7316758B2 - Lactase preparations that can reduce the risk of off-flavours - Google Patents
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Description
本発明は、オフフレーバーのリスクを低減できるラクターゼ調製物に関する。より詳しくは、原料乳に作用させた時にイソ吉草酸の発生量が従来よりも抑制されるラクターゼ調製物に関する。 The present invention relates to lactase preparations that can reduce the risk of off-flavours. More specifically, the present invention relates to a lactase preparation which, when acted on raw milk, suppresses the amount of isovaleric acid generated compared to conventional preparations.
牛乳等の乳原料やそれから製造される乳製品中にはラクトースが存在する。多くのヒトの小腸にはラクターゼが存在するため、乳製品中のラクトースは小腸でグルコースとガラクトースに分解される。しかし、ラクターゼが十分に作用しない一部のヒトにおいては、ラクトースが十分に分解されず大腸まで移動する。そして大腸に存在する細菌などがラクトースを分解するなどして下痢や消化不良の症状が生じる(乳糖不耐症)。このような症状を防ぐために、ラクターゼによってラクトースを予め分解し、乳製品を製造することが広く行われている。 Lactose is present in dairy raw materials such as milk and dairy products produced therefrom. Due to the presence of lactase in the small intestine of most humans, lactose in dairy products is broken down into glucose and galactose in the small intestine. However, in some humans where lactase does not act sufficiently, lactose is not sufficiently degraded and moves to the large intestine. Bacteria in the large intestine degrade lactose, causing diarrhea and indigestion (lactose intolerance). In order to prevent such symptoms, lactose is preliminarily decomposed by lactase to produce dairy products.
現在の技術水準において、ラクターゼを化学的に合成することは極めて困難である。そのためラクターゼは酵母やカビ、細菌等の微生物を用いて生産される。しかしながら、当該微生物はラクターゼ以外の物質も産生するため、産業上で利用されるラクターゼ調製物には夾雑物としてラクターゼ以外の物質も含まれていることが通常である。このような夾雑物によって問題が生じることがあり、その1つにオフフレーバー(異臭)の問題がある。 At the current state of the art, it is extremely difficult to chemically synthesize lactase. Therefore, lactase is produced using microorganisms such as yeast, fungi, and bacteria. However, since the microorganism also produces substances other than lactase, lactase preparations used industrially usually contain substances other than lactase as contaminants. Such contaminants can cause problems, one of which is off-flavour.
例えば特許文献1は、アリールスルファターゼが混入すると、乳中に含まれるp-クレゾール(4-メチルフェノール)と硫酸の抱合体からp-クレゾールが遊離することを報告し、アリールスルファターゼ活性を低減したラクターゼ調製物で乳製品を製造する方法を提唱している。 For example, Patent Document 1 reports that when arylsulfatase is contaminated, p-cresol is released from a conjugate of p-cresol (4-methylphenol) and sulfuric acid contained in milk, and lactase with reduced arylsulfatase activity It proposes a method of producing dairy products in the formulation.
p-クレゾールはいわゆる薬品臭のような臭気物質であるため、アリールスルファターゼ混入によるp-クレゾールの遊離は乳製品のオフフレーバーの原因となり得るのは事実である。しかしながら、アリールスルファターゼを低減させても、依然としてオフフレーバーが発生することがあった。すなわち、他の夾雑物によっても何らかの臭気物質が発生し、オフフレーバーが引き起こされる場合があった。 Since p-cresol is a so-called chemical-like odorant, it is true that release of p-cresol by contamination with arylsulfatase can cause off-flavors in dairy products. However, even with reduced arylsulfatase, off-flavours could still occur. In other words, other contaminants may also generate some odorous substances and cause off-flavours.
本願は、このような背景に基づき、オフフレーバーを発生させ得る夾雑物を同定し、従来よりもオフフレーバーのリスクを低減できるラクターゼ調製物とその製造方法を提供することを目的とする。 Based on this background, the present application aims to identify contaminants that can cause off-flavours, and to provide a lactase preparation and a method for producing the same that can reduce the risk of off-flavours more than before.
本発明者らは前記課題について鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。 The present inventors have completed the present invention as a result of earnest research on the above problems.
すなわち、本発明の第1の態様は、ラクターゼ活性100U/gあたりのβ-グルクロニダーゼ活性が2,400U/g以下であるラクターゼ調製物である。 Thus, a first aspect of the present invention is a lactase preparation having a β-glucuronidase activity of 2,400 U/g or less per 100 U/g of lactase activity.
また、本発明の第2の態様のある実施形態は、ラクターゼを産生できる微生物からラクターゼ調製物を製造する方法であって、微生物がβ-グルクロニダーゼ活性体を生来的に産生する微生物であり、β-グルクロニダーゼ活性体の量および/または活性が野生株に比べて制限されるような処理を含む、ラクターゼ調製物の製造方法である。 Also, certain embodiments of the second aspect of the present invention are methods of producing a lactase preparation from a microorganism capable of producing lactase, wherein the microorganism naturally produces β-glucuronidase activity, and β - A method for producing a lactase preparation comprising a treatment such that the amount and/or activity of glucuronidase activity is limited compared to the wild strain.
前記微生物は、配列番号1で表されるアミノ酸配列の酵素もしくはそのファミリー酵素をコードする構造遺伝子をゲノム上に生来的に有するKluyveromyces属に属する微生物でもよい。 The microorganism may be a microorganism belonging to the genus Kluyveromyces, which naturally has on its genome a structural gene encoding the enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a family enzyme thereof.
前記処理は、これら構造遺伝子の発現を抑制するように遺伝子の1つ以上を付加、欠損、置換または改変する操作でもよい。 The treatment may be an operation of adding, deleting, substituting or altering one or more of the genes so as to suppress the expression of these structural genes.
また、本発明の第2の態様の別の実施形態は、ラクターゼを産生できる微生物からラクターゼ調製物を製造する方法であって、ラクターゼ調製物のβ-グルクロニダーゼの活性を1回以上測定する、ラクターゼ調製物の製造方法である。 Yet another embodiment of the second aspect of the present invention is a method of producing a lactase preparation from a microorganism capable of producing lactase, wherein the activity of β-glucuronidase in the lactase preparation is measured one or more times. A method for producing a preparation.
この方法は、測定したβ-グルクロニダーゼ活性を所定の基準値と比較することを含んでもよい。またこの方法は、測定したβ-グルクロニダーゼ活性が所定の基準値を超えた場合には所定の基準値以下となるように精製することを含んでもよい。 The method may include comparing the measured β-glucuronidase activity to a predetermined reference value. This method may also include purifying the measured β-glucuronidase activity to a predetermined reference value or less when the measured β-glucuronidase activity exceeds the predetermined reference value.
第2の態様のラクターゼ調製物の製造方法によって、ラクターゼ調製物が提供される。 A lactase preparation is provided by the method for producing a lactase preparation of the second aspect.
また、本発明の第3の態様は、原料乳と、第1の態様のラクターゼ調製物および/または第2の態様によって製造されたラクターゼ調製物と、を含む混合物である。 A third aspect of the present invention is a mixture comprising raw milk and the lactase preparation of the first aspect and/or the lactase preparation produced by the second aspect.
さらに、本発明の第4の態様は、ラクターゼ調製物に含まれるβ-グルクロニダーゼ活性を指標として、ラクターゼ調製物を原料乳に作用させたときのイソ吉草酸の生成量および/またはオフフレーバーのリスクを予測する方法である。 Furthermore, in the fourth aspect of the present invention, the β-glucuronidase activity contained in the lactase preparation is used as an indicator, and the amount of isovaleric acid produced and/or the risk of off-flavor when the lactase preparation is allowed to act on raw milk. is a method of predicting
本発明により、イソ吉草酸に基づくオフフレーバーのリスクを従来よりも低減できるラクターゼ調製物およびその製造方法、並びに、そのようなラクターゼ調製物を用いて製造されるオフフレーバーのリスクを低減された乳製品を提供することが可能となった。 According to the present invention, a lactase preparation that can reduce the risk of off-flavor based on isovaleric acid than before, a method for producing the same, and milk with reduced risk of off-flavor produced using such a lactase preparation product can be provided.
以下、本発明について詳述する。 The present invention will be described in detail below.
<第1の態様:ラクターゼ調製物>
本発明の第1の態様によれば、イソ吉草酸に基づくオフフレーバーリスクを低減できるラクターゼ調製物が提供される。
<First aspect: lactase preparation>
According to a first aspect of the present invention there is provided a lactase preparation capable of reducing the risk of off-flavours based on isovaleric acid.
ラクターゼ調製物とは、ラクターゼを主成分として含有する溶液または固形物である。ラクターゼ調製物は任意の添加剤を含有していてもよい。ラクターゼ調製物が溶液である場合にはラクターゼを失活させない限り任意の溶媒に溶解させてよい。 A lactase preparation is a solution or solid containing lactase as the main component. The lactase preparation may contain optional additives. When the lactase preparation is a solution, it may be dissolved in any solvent as long as it does not inactivate the lactase.
乳糖(ラクトース)は、β-ガラクトースの1位の炭素にある水酸基とグルコースの4位の炭素にある水酸基とがグリコシド結合してできる2糖である。 Lactose is a disaccharide formed by a glycosidic bond between the hydroxyl group at the 1-position carbon of β-galactose and the hydroxyl group at the 4-position carbon of glucose.
ラクターゼは、乳糖をグルコースとガラクトースに加水分解する酵素であり、β-ガラクトシダーゼの1種である。ラクターゼは、中性ラクターゼまたは酸性ラクターゼに大別される。 Lactase is an enzyme that hydrolyzes lactose into glucose and galactose, and is a type of β-galactosidase. Lactase is roughly divided into neutral lactase and acid lactase.
本発明のラクターゼ調製物は2種以上の異なるラクターゼを含有していてもよい。この場合、2種以上の中性ラクターゼを含有していてもよいし、2種以上の酸性ラクターゼを含有していてもよいし、1種以上の中性ラクターゼと1種以上の酸性ラクターゼを含有していてもよい。また、本発明の目的に反しない限り、ラクターゼ以外の他の異なる酵素を1種以上混合してもよい。 A lactase preparation of the invention may contain two or more different lactases. In this case, two or more neutral lactases may be contained, two or more acid lactases may be contained, or one or more neutral lactases and one or more acid lactases may be contained. You may have In addition, one or more different enzymes other than lactase may be mixed as long as it does not contradict the purpose of the present invention.
中性ラクターゼは、活性の至適pHが中性領域であり、この活性状態において乳糖を分解できる。中性ラクターゼ活性の至適pHは6.0~7.5である。また酸性領域で失活する性質を有するものが好ましい。より具体的には、失活pH4.0~6.0であるのが好ましい。 Neutral lactase has an optimum pH for activity in the neutral region, and can decompose lactose in this active state. The optimum pH for neutral lactase activity is 6.0-7.5. Moreover, those having the property of being deactivated in an acidic region are preferable. More specifically, the inactivation pH is preferably 4.0 to 6.0.
酸性ラクターゼは、活性の至適pHが酸性領域であり、この活性状態において乳糖を分解できる。酸性ラクターゼ活性の至適pHは3.0~5.9である。 Acid lactase has an optimum pH for activity in the acidic region, and can decompose lactose in this active state. The optimum pH for acid lactase activity is 3.0-5.9.
なお本発明においては、pHが6~8の範囲を中性領域と表現し、pHが6未満の領域を酸性領域と表現する。 In the present invention, the pH range of 6 to 8 is expressed as the neutral region, and the pH range of less than 6 is expressed as the acidic region.
本発明のラクターゼ調製物の中性ラクターゼ活性は、特に制限はなく、適宜調整し得るものである。限定するものではないが、例えば、0NLU/g以上、10NLU/g以上、100NLU/g、1,000NLU/g以上の中性ラクターゼ活性を有していてもよい。また、100,000NLU/g以下、90,000NLU/g以下、80,000NLU/g以下の中性ラクターゼ活性を有していてもよい。 The neutral lactase activity of the lactase preparation of the present invention is not particularly limited and can be adjusted as appropriate. Although not limited, it may have a neutral lactase activity of 0 NLU/g or more, 10 NLU/g or more, 100 NLU/g or 1,000 NLU/g or more. It may also have a neutral lactase activity of 100,000 NLU/g or less, 90,000 NLU/g or less, or 80,000 NLU/g or less.
ここで中性ラクターゼ活性の単位「NLU」とは、Neutral Lactase Unitの略である。 Here, the unit of neutral lactase activity "NLU" is an abbreviation for Neutral Lactase Unit.
中性ラクターゼ活性の測定方法は、例えば、中性ラクターゼが基質o-ニトロフェニル-β-ガラクトピラノシド(ONPG)を、o-ニトロフェニル及びガラクトースに加水分解する反応を解析することで測定される。この反応は炭酸ナトリウムの添加によって終了させることができる。分解生成物であるo-ニトロフェニルは、アルカリ媒体中で黄色を示し、吸光度の変化によって中性ラクターゼ活性(NLU/g)を測定できる。具体的な手順は、米国食品化学物質規格集(FCC; Food Chemicals Codex)第4版、1996年7月1日、第801~802頁/ラクターゼ(中性)(β-ガラクトシダーゼ)活性において公表されている。 Neutral lactase activity can be measured, for example, by analyzing the reaction in which neutral lactase hydrolyzes the substrate o-nitrophenyl-β-galactopyranoside (ONPG) into o-nitrophenyl and galactose. be. The reaction can be terminated by the addition of sodium carbonate. The degradation product, o-nitrophenyl, exhibits a yellow color in alkaline media, and the neutral lactase activity (NLU/g) can be measured by the change in absorbance. A specific procedure is published in the Food Chemicals Codex (FCC) 4th Edition, July 1, 1996, pp. 801-802/lactase (neutral) (β-galactosidase) activity. ing.
本発明のラクターゼ調製物の酸性ラクターゼ活性は、特に制限はなく、適宜調整し得るものである。限定するものではないが、例えば、0ALU/g以上、10ALU/g以上、100ALU/g、1,000ALU/g以上の酸性ラクターゼ活性を有していてもよい。また、1,000,000ALU/g以下、900,000ALU/g以下、800,000ALU/g以下の酸性ラクターゼ活性を有していてもよい。 The acid lactase activity of the lactase preparation of the present invention is not particularly limited and can be adjusted as appropriate. Although not limited, it may have an acid lactase activity of 0 ALU/g or more, 10 ALU/g or more, 100 ALU/g or 1,000 ALU/g or more. It may also have an acid lactase activity of 1,000,000 ALU/g or less, 900,000 ALU/g or less, or 800,000 ALU/g or less.
ここで酸性ラクターゼ活性の単位「ALU」とは、Acid Lactase Unitの略である。 Here, the unit of acid lactase activity "ALU" is an abbreviation for Acid Lactase Unit.
酸性ラクターゼ活性の測定方法は、例えば、酸性ラクターゼが基質o-ニトロフェニル-β-ガラクトピラノシド(ONPG)を、o-ニトロフェニル及びガラクトースに加水分解する反応を解析することで測定される。この反応は炭酸ナトリウムの添加によって終了させることができる。分解生成物であるo-ニトロフェニルは、アルカリ媒体中で黄色を示し、吸光度の変化によって酸性ラクターゼ活性(ALU/g)を測定できる。具体的な手順は、米国食品化学物質規格集(FCC; Food Chemicals Codex)第4版、1996年7月1日、第802~803頁/ラクターゼ(酸性)(β-ガラクトシダーゼ)活性において公表されている。 Acid lactase activity can be measured, for example, by analyzing the reaction in which acid lactase hydrolyzes the substrate o-nitrophenyl-β-galactopyranoside (ONPG) into o-nitrophenyl and galactose. The reaction can be terminated by the addition of sodium carbonate. The degradation product, o-nitrophenyl, exhibits a yellow color in an alkaline medium, and the acid lactase activity (ALU/g) can be measured by the change in absorbance. A specific procedure is published in the Food Chemicals Codex (FCC) 4th Edition, July 1, 1996, pages 802-803/lactase (acidic) (β-galactosidase) activity. there is
本発明のラクターゼ調製物における中性ラクターゼおよび酸性ラクターゼを合計したラクターゼ活性(LU/g)は、特に制限はなく、適宜調整し得るものである。限定するものではないが、例えば、10LU/g以上、100LU/g、1,000LU/g以上のラクターゼ活性を有していてもよい。また、1,100,000LU/g以下、1,000,000LU/g以下、900,000LU/g以下のラクターゼ活性を有していてもよい。 The total lactase activity (LU/g) of neutral lactase and acid lactase in the lactase preparation of the present invention is not particularly limited and can be adjusted as appropriate. Although not limited, it may have a lactase activity of 10 LU/g or more, 100 LU/g, or 1,000 LU/g or more. It may also have a lactase activity of 1,100,000 LU/g or less, 1,000,000 LU/g or less, or 900,000 LU/g or less.
ここでラクターゼ活性の単位「LU」とは、Lactase Unitの略である。 Here, the unit of lactase activity “LU” is an abbreviation for Lactase Unit.
上述の通り、ラクターゼ調製物を利用して無乳糖または低乳糖に加工された乳製品が製造されている。本発明者らは、従来のラクターゼ調製物を用いて乳製品を製造した場合、イソ吉草酸(3-メチルブタン酸)に由来するオフフレーバーが生じることを突き止めた。イソ吉草酸は不快感を惹起する酸臭を放つ物質である。実際、日本では悪臭防止法の特定悪臭物質に指定されている。 As noted above, lactase preparations have been utilized to produce lactose-free or low-lactose processed dairy products. The inventors have found that when conventional lactase preparations are used to produce dairy products, off-flavours derived from isovaleric acid (3-methylbutanoic acid) are produced. Isovaleric acid is a sour-smelling substance that causes discomfort. In fact, it is designated as a specific offensive odor substance under the Offensive Odor Control Law in Japan.
また通常のラクターゼ調製物を原料乳に作用させる際、夾雑物によってp-クレゾールも生じ得る。この場合イソ吉草酸およびp-クレゾールの双方の刺激を同時に感受することとなる。さらにイソ吉草酸とp-クレゾールが共存することで、これらの一方または双方の揮発性が亢進することが起こり得るため、感じる不快感はより強くなり得る。このようにイソ吉草酸の発生および/または遊離の予防はオフフレーバー防止の観点から重要である。 In addition, p-cresol can also be generated by contaminants when a conventional lactase preparation is applied to raw milk. In this case, the stimuli of both isovaleric acid and p-cresol are simultaneously received. Furthermore, the co-existence of isovaleric acid and p-cresol can increase the volatility of one or both of them, which can increase the perceived discomfort. Thus, prevention of generation and/or release of isovaleric acid is important from the viewpoint of off-flavor prevention.
そして本発明者らは、従来のラクターゼ調製物に夾雑物として僅かに含まれる、配列番号1に示すアミノ酸配列を有するタンパク質がイソ吉草酸の発生/遊離を招くことを見出した。如何なる基質に対してこのタンパク質が作用し、イソ吉草酸が発生および/または遊離しているかについては、さらなる研究が必要である。 The present inventors have also found that a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, which is contained as a minor contaminant in conventional lactase preparations, causes the generation/release of isovaleric acid. Further research is needed to determine what substrates this protein acts on to generate and/or release isovaleric acid.
配列番号1に示すアミノ酸配列を有するタンパク質はクルイベロマイセス・ラクティスが産生するβ-グルコシダーゼである。このβ-グルコシダーゼは、β-グルコシダーゼ活性とともにβ-グルクロニダーゼ活性を有していた。β-グルクロニダーゼは、グルクロン酸とアグリコンがβ-グルクロニド結合した配糖体を加水分解する酵素であるため、現時点での有力な仮説としてグルクロン酸とイソ吉草酸との配糖体が乳中に存在するものと推測される。したがって本発明においてβ-グルクロニダーゼ活性を示すβ-グルコシダーゼは原核生物、古細菌、真核生物のいずれの生物に由来のもの全てを指す。この中でも特に、真核生物由来のβ-グルコシダーゼ、酵母由来のβ-グルコシダーゼ、クルイベロマイセス属に属する酵母由来のβ-グルコシダーゼ、K. lactis由来のβ-グルコシダーゼを指す。 A protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is a β-glucosidase produced by Kluyveromyces lactis. This β-glucosidase had β-glucuronidase activity along with β-glucosidase activity. Since β-glucuronidase is an enzyme that hydrolyzes glycosides in which glucuronic acid and aglycone are linked to β-glucuronide, the leading hypothesis at present is that glycosides of glucuronic acid and isovaleric acid are present in milk. It is assumed that Therefore, β-glucosidases exhibiting β-glucuronidase activity in the present invention refer to all those derived from prokaryotes, archaea, and eukaryotes. Among these, it particularly refers to eukaryote-derived β-glucosidase, yeast-derived β-glucosidase, yeast-derived β-glucosidase belonging to the genus Kluyveromyces, and K. lactis-derived β-glucosidase.
なお当然のことながら、この仮説はその他の基質や機構に由来するイソ吉草酸の発生/遊離の可能性を排除するものではない。 Of course, this hypothesis does not exclude the possibility of generation/release of isovaleric acid from other substrates or mechanisms.
本発明のラクターゼ調製物におけるラクターゼ活性を100LU/gと換算したときのβ-グルクロニダーゼ活性は、2,400U/g以下であり、240U/g以下が好ましく、24U/g以下がより好ましく、0U/gが最も好ましい。ラクターゼ活性に対してβ-グルクロニダーゼ活性がこの上限値を超えると、所望のラクターゼ作用を得るためラクターゼ調製物を原料乳に添加した場合にオフフレーバーが高い確率で生じ得る。 When the lactase activity in the lactase preparation of the present invention is converted to 100 LU/g, the β-glucuronidase activity is 2,400 U/g or less, preferably 240 U/g or less, more preferably 24 U/g or less, and 0 U/g. g is most preferred. Above this upper limit of β-glucuronidase activity relative to lactase activity, a high probability of off-flavors can occur when the lactase preparation is added to raw milk to obtain the desired lactase action.
本発明のラクターゼ調製物のβ-グルクロニダーゼ活性は、特に制限はないが、ラクターゼ活性との兼ね合いから、120,000U/g以下が好ましく、1,200U/g以下が好ましく、0U/gが最も好ましい。 The β-glucuronidase activity of the lactase preparation of the present invention is not particularly limited, but is preferably 120,000 U/g or less, preferably 1,200 U/g or less, most preferably 0 U/g, in consideration of the balance with lactase activity. .
ラクターゼ調製物に含まれ得るβ-グルクロニダーゼの酵素活性(U/g)は、例えば、基質として4-メチルウンベリフェリル-β-D-グルクロニド水和物(MUG)を使用する以下方法によって定量してもよい。β-グルクロニダーゼはMUGをグルクロン酸と4-メチルウンベリフェロンに加水分解する。4-メチルウンベリフェロンは励起波長360nm、蛍光波長450nmの蛍光強度によって容易に濃度を求めることができる。 The enzymatic activity (U/g) of β-glucuronidase that can be contained in the lactase preparation is quantified by the following method using, for example, 4-methylumbelliferyl-β-D-glucuronide hydrate (MUG) as a substrate. may β-glucuronidase hydrolyzes MUG to glucuronic acid and 4-methylumbelliferone. The concentration of 4-methylumbelliferone can be easily determined from fluorescence intensity at an excitation wavelength of 360 nm and a fluorescence wavelength of 450 nm.
ラクターゼ調製物自体またはこれを純水で適宜希釈したものを評価用検体とする。 The lactase preparation itself or the one obtained by appropriately diluting it with pure water is used as a sample for evaluation.
MUGを純水に溶解させて2mM濃度の水溶液を調製し、このMUG水溶液0.5mLと所定のバッファー溶液(例えば500mM塩化カリウムを含む100mMリン酸カリウム緩衝液(pH6.5))を0.25mLとを混合した後、液温を所定の温度(例えば37℃)に調整する。 MUG is dissolved in pure water to prepare an aqueous solution with a concentration of 2 mM, and 0.5 mL of this MUG aqueous solution and a predetermined buffer solution (for example, 100 mM potassium phosphate buffer (pH 6.5) containing 500 mM potassium chloride) are added to 0.25 mL. After mixing, the liquid temperature is adjusted to a predetermined temperature (for example, 37°C).
このMUG水溶液に対して0.25mLの評価用検体を混合、前記所定の温度にて所定時間(例えば60分間)反応させる。前記所定時間経過後、速やかに所定のアルカリ性溶液(例えば1.0mLの0.1M水酸化ナトリウム溶液)を添加し反応を停止させる。これらについて励起波長360nm、蛍光波長450nmにて蛍光強度を測定する 0.25 mL of the sample for evaluation is mixed with this MUG aqueous solution, and reacted at the predetermined temperature for a predetermined time (for example, 60 minutes). After the predetermined time has passed, a predetermined alkaline solution (for example, 1.0 mL of 0.1 M sodium hydroxide solution) is quickly added to stop the reaction. Fluorescence intensity is measured for these at an excitation wavelength of 360 nm and a fluorescence wavelength of 450 nm.
所定の濃度に調整した複数の4-メチルウンベリフェロンを調製し、これらの励起波長360nm、蛍光波長450nmにおける蛍光強度を測定することで検量線を作成し、この検量線に基づいて測定用サンプルにおける4-メチルウンベリフェロン生成量を算出する。基質と酵素との反応時間1時間あたりの4-メチルウンベリフェロン生成量が1nモルであった場合を1U(Unit)として評価できる。こうして1gあたりの活性(U/g)を求めることができる。 A plurality of 4-methylumbelliferones adjusted to a predetermined concentration were prepared, and the fluorescence intensity was measured at an excitation wavelength of 360 nm and a fluorescence wavelength of 450 nm to prepare a calibration curve, and a measurement sample was prepared based on this calibration curve. Calculate the amount of 4-methylumbelliferone produced in . 1 U (Unit) can be evaluated when the amount of 4-methylumbelliferone produced per hour of the reaction between the substrate and the enzyme is 1 nmol. Thus, the activity per gram (U/g) can be obtained.
上述の通り、配列番号1のアミノ酸配列はクルイベロマイセス・ラクティスのβ-グルコシダーゼのアミノ酸配列である。β-グルクロニダーゼ活性体として機能する酵素の中でも、この配列番号1に示すアミノ酸配列を有するβ-グルコシダーゼのファミリー酵素はイソ吉草酸の発生/遊離を生じるものと特に推測される。 As described above, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is the amino acid sequence of Kluyveromyces lactis β-glucosidase. Among the enzymes that function as β-glucuronidase activators, the β-glucosidase family enzyme having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is speculated to produce/release isovaleric acid.
ある酵素E1が別の酵素E2のファミリーであるとは、E1とE2のアミノ酸配列に基づく相同性が50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上を有していることを意味する。アミノ酸配列相同性は公知のソフトウェアなどを用いて容易に算出することができる。 An enzyme E1 belongs to another enzyme E2 family when the homology between E1 and E2 based on the amino acid sequences is 50% or more, 55% or more, 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more means that Amino acid sequence homology can be easily calculated using known software.
これに加えて、ある酵素E1が別の酵素E2のファミリーであるとは、酵素E1が酵素E2の機能と同一の機能を発揮できることを意味する。この機能における活性比に特に制限はないが、例えば、活性の高い酵素の活性を100%としたとき、他方の酵素の活性は1%以上、5%以上、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上または90%以上である。 Additionally, that an enzyme E1 is in the family of another enzyme E2 means that the enzyme E1 can perform the same function as that of the enzyme E2. Although there is no particular limitation on the activity ratio in this function, for example, when the activity of the highly active enzyme is 100%, the activity of the other enzyme is 1% or more, 5% or more, 10% or more, 20% or more, 30% or more. % or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more.
このことから配列番号1に示すアミノ酸配列と上述の相同性を有しβ-グルクロニダーゼ活性体としての機能を発揮できる酵素は、配列番号1に示すβ-グルコシダーゼのファミリー酵素であると判断される。配列番号1に示すアミノ酸配列のβ-グルコシダーゼはMUGを加水分解できるため、これのファミリー酵素はMUGに対する加水分解活性を有しているものと推測される。 Based on this, it is determined that the enzyme having the above-described homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:1 and capable of exhibiting the function as a β-glucuronidase activator is a member of the β-glucosidase family enzyme shown in SEQ ID NO:1. Since the β-glucosidase having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 can hydrolyze MUG, this family enzyme is presumed to have hydrolytic activity against MUG.
クルイベロマイセス属に属する微生物(酵母)は配列番号1に示すアミノ酸配列を有する酵素のファミリーであるβ-グルコシダーゼを有するものと特に推測される。当然のことながら、本発明を制限するものではない。 Microorganisms belonging to the genus Kluyveromyces (yeast) are speculated to have a family of enzymes, β-glucosidases, having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:1. Of course, it is not intended to limit the invention.
すなわち本発明のラクターゼ調製物は特に、配列番号1に示すアミノ酸配列を有するβ-グルコシダーゼ(グルクロニダーゼ活性体でもある)またはそのファミリーのβ-グルコシダーゼをコードしている構造遺伝子を有するクルイベロマイセス属に属する微生物から製造できるラクターゼ調製物である。 Thus, the lactase preparations of the present invention are in particular those of the genus Kluyveromyces having a structural gene encoding a β-glucosidase (also the glucuronidase activity) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a β-glucosidase of the family. is a lactase preparation that can be produced from a microorganism belonging to
本発明のラクターゼ調製物には、必要に応じ、その他の各種成分を添加してもよい。例えば、ラクターゼの安定化に寄与する安定化剤などの添加剤を添加してもよい。 Various other ingredients may be added to the lactase preparation of the present invention, if desired. For example, additives such as stabilizers that contribute to stabilization of lactase may be added.
安定化剤として具体的には、トレハロース、ソルビトール、グリセロール、グリセロールトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、トリエタノールアミン、グリコール、ジグリコール、トリエチレングリコール、グリコール、グリシン、塩化ナトリウム、乳酸塩であって分子量が1000未満であるものを挙げることができる。安定化剤は単独で又は複数を使用してもよい。 Specific examples of stabilizers include trehalose, sorbitol, glycerol, glycerol trimethylolpropane, neopentyl glycol, triethanolamine, glycol, diglycol, triethylene glycol, glycol, glycine, sodium chloride, and lactate. is less than 1000. Stabilizers may be used singly or in combination.
<第2の態様:ラクターゼ調製物の製造方法>
本発明の第2の態様によれば、ラクターゼ調製物の製造方法が提供される。
<Second aspect: method for producing lactase preparation>
According to a second aspect of the invention there is provided a method for producing a lactase preparation.
ラクターゼを化学合成することは現状の技術では極めて困難である。したがってラクターゼは、典型的には、ラクターゼを産生する微生物を培養し、その液状または固形の培地からラクターゼを精製することによって得られる。 Chemical synthesis of lactase is extremely difficult with current technology. Lactase is thus typically obtained by culturing a lactase-producing microorganism and purifying the lactase from its liquid or solid medium.
ラクターゼを産生する微生物としては、特に制限はなく、ラクターゼを産生できれば任意の微生物(細胞)が使用可能である。原核生物、真核生物、古細菌のいずれであってもよい。また微生物には多細胞生物から単離した細胞も含まれる。 Microorganisms that produce lactase are not particularly limited, and any microorganism (cell) that can produce lactase can be used. It may be prokaryotic, eukaryotic, or archaeal. Microorganisms also include cells isolated from multicellular organisms.
現在使用されているラクターゼ産生微生物としては、酵母やカビ、細菌など種々のものが挙げられる。典型的には、クルイベロマイセス(Kluyveromyces)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、バチルス(Bacillus)属またはペニシリウム(Penicillium)属に属する微生物が挙げられる。これらの中でも、クルイベロマイセス属に属する微生物が好ましい。微生物は1倍体の状態だけでなく、2倍体以上の多倍体の状態であってもよい。1倍体には遺伝子操作が容易な利点があり、多倍体には遺伝子変異を長期間継続し易い利点がある。 Currently used lactase-producing microorganisms include various organisms such as yeast, fungi, and bacteria. Typical examples include microorganisms belonging to the genus Kluyveromyces, Aspergillus, Bacillus or Penicillium. Among these, microorganisms belonging to the genus Kluyveromyces are preferred. Microorganisms may be in a haploid state as well as a diploid or higher polyploid state. A haploid has an advantage of easy genetic manipulation, and a polyploid has an advantage of easy continuation of gene mutation for a long period of time.
クルイベロマイセス属に属する微生物としては、例えば、クルイベロマイセス・フラジリス(K. fragillis)、クルイベロマイセス・マーキシアヌス(K. marxianus)、クルイベロマイセス・ラクティス(K. lactis)が挙げられ、クルイベロマイセス・ラクティスが最も好適である。 Examples of microorganisms belonging to the genus Kluyveromyces include K. fragilis, K. marxianus, and K. lactis. and most preferred is Kluyveromyces lactis.
バチルス属に属する微生物としては、例えば、バチルス・サブチリス(B. subtilis)、バチルス・リケニホルミス(B. licheniformis)、バチルス・レンタス(B. lentus)、バチルス・ブレビス(B. brevis)、バチルス・ステアロサーモフィラス(B. stearothermophilus)、バチルス・アルカロフィラス(B. alkalophllus)、バチルス・アミロリケファシエンス(B. amyloliquefaciens)、バチルス・コアギュランス(B. coagulans)、バチルス・サーキュランス(B. circulans)、バチルス・ラウタス(B. lautus)、バチルス・メガテリウム(B. megaterium)、又はバチルス・スリンジエンシス(B. thuringiens)が挙げられる。 Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus include B. subtilis, B. licheniformis, B. lentus, B. brevis, and Bacillus stearo. B. stearothermophilus, B. alkalophllus, B. amyloliquefaciens, B. coagulans, B. circulans, Bacillus • B. lautus, B. megaterium, or B. thuringiens.
アスペルギルス属の微生物としては、例えば、アスペルギルス・オリゼ(A. oryzae)又はアスペルギルス・ニガー(A. niger)が挙げられる。 Microorganisms of the genus Aspergillus include, for example, Aspergillus oryzae (A. oryzae) and Aspergillus niger (A. niger).
ペニシリウム属の微生物としては、例えば、ペニシリウム・マルチカラー(P. multicolor)が挙げられる。 Microorganisms belonging to the genus Penicillium include, for example, Penicillium multicolor (P. multicolor).
これら微生物が産生するラクターゼは通常、その微生物が生来的に産生し得るラクターゼである。したがって、ラクターゼとしては、典型的には、クルイベロマイセス属、アスペルギルス属、バチルス属またはペニシリウム属に属する微生物に由来するラクターゼが挙げられる。 The lactase produced by these microorganisms is usually the lactase that the microorganism can naturally produce. Thus, lactases typically include those derived from microorganisms belonging to the genera Kluyveromyces, Aspergillus, Bacillus or Penicillium.
しかし当然のことながら、生来的にラクターゼを産生する微生物に対して、ラクターゼ遺伝子を改変、置換するなどして変異ラクターゼを産生させてもよい。他の生物のラクターゼ遺伝子を付与して、他の生物のラクターゼを産生させてもよい。 However, it goes without saying that a mutated lactase may be produced by altering or substituting the lactase gene in a microorganism that naturally produces lactase. The lactase gene of another organism may be donated to produce the lactase of another organism.
あるいは、ラクターゼを本来産生しない微生物に対してラクターゼ遺伝子を付与してラクターゼ産生微生物としてもよい。 Alternatively, a lactase-producing microorganism may be obtained by imparting a lactase gene to a microorganism that does not originally produce lactase.
遺伝子を付与する手段としては、例えば対象遺伝子を含むベクターを導入する方法が挙げられる。ベクターとしては任意のものが使用可能であり、例えばプラスミドやウィルスDNAなどが挙げられる。当然のことながらベクターは、転写制御のためのオペレーター配列やセレクションのための抗生物質耐性遺伝子などを含んでもよい。 Methods for imparting a gene include, for example, a method of introducing a vector containing the target gene. Any vectors can be used, including plasmids and viral DNAs. Naturally, the vector may also contain operator sequences for transcription control, antibiotic resistance genes for selection, and the like.
ここで、付与するラクターゼ遺伝子はいずれの生物のラクターゼ遺伝子でもよい。上述の通り、典型的には、クルイベロマイセス属、アスペルギルス属、バチルス属またはペニシリウム属に属する微生物に由来するラクターゼ遺伝子が挙げられる。またラクターゼ遺伝子は野生型だけでなく変異型でもよい。 Here, the lactase gene to be imparted may be the lactase gene of any organism. As described above, typical examples include lactase genes derived from microorganisms belonging to the genera Kluyveromyces, Aspergillus, Bacillus, or Penicillium. Also, the lactase gene may be of not only wild type but also mutant type.
ラクターゼ産生微生物からラクターゼ調製物を製造する方法は任意のものが使用可能である。例えば、国際公開第2014-185364が開示する方法などが挙げられる。 Any method for producing a lactase preparation from a lactase-producing microorganism can be used. Examples thereof include the method disclosed in International Publication No. 2014-185364.
ラクターゼ産生微生物からラクターゼ調製物を製造する方法は、主として、ラクターゼ産生微生物を培養する工程、この培養と同時および/またはこの培養後において微生物にラクターゼを産生させる工程、ラクターゼ産生後に微生物からラクターゼ含有原料を採取・回収する工程、ラクターゼ含有原料からラクターゼ調製物を精製する工程を含む。 A method for producing a lactase preparation from a lactase-producing microorganism mainly comprises the steps of culturing the lactase-producing microorganism, causing the microorganism to produce lactase simultaneously with and/or after this culturing, and purifying the lactase preparation from the lactase-containing feedstock.
ラクターゼ産生微生物を培養する手法は任意のものを使用することができる。例えば、乳糖や窒素源を含有し、pHが3~10の培地において、20~40℃で24~240時間培養してもよい。 Any technique for culturing the lactase-producing microorganism can be used. For example, it may be cultured at 20-40° C. for 24-240 hours in a medium containing lactose and a nitrogen source and having a pH of 3-10.
ラクターゼ産生微生物にラクターゼを産生させる手法は任意のものを使用することができる。任意の化合物を添加したりヒートショックなどの刺激を与えたりするなどして微生物がラクターゼを産生するように誘導してもよい。あるいは微生物が自然に産生してもよい。 Any technique can be used to cause the lactase-producing microorganism to produce lactase. Microorganisms may be induced to produce lactase by adding any compound or applying a stimulus such as heat shock. Alternatively, it may be naturally produced by microorganisms.
得られた培養物からラクターゼ含有原料を採取する手法も任意である。例えば回収した細胞から抽出してもよいし、細胞外に排出されるような変異細胞等を用いてもよい。液体培地中で培養した場合においては培養液そのものを使用してもよい。 The method of collecting the lactase-containing raw material from the obtained culture is also arbitrary. For example, it may be extracted from collected cells, or mutated cells that are excreted outside the cells may be used. When cultured in a liquid medium, the culture solution itself may be used.
ラクターゼ含有原料は、培養液などを含む液状物であってもよいし固形物であってもよいが、液状物であることが好ましい。 The lactase-containing raw material may be a liquid material including a culture medium or a solid material, but is preferably a liquid material.
ラクターゼ含有原料からラクターゼを精製する手法は、任意の手法を使用できる。 Any technique can be used to purify lactase from a lactase-containing raw material.
例えば、ラクターゼとの親和性が高く、夾雑物(例えばβ-グルクロニダーゼ活性体)とは親和性の低いカラムを用いたアフィニティクロマトグラフィーによって精製される。カラムは例えばラクターゼに特異的に作用する抗体などを含んでもよい。 For example, it is purified by affinity chromatography using a column with high affinity for lactase and low affinity for contaminants (eg, β-glucuronidase activity). The column may contain, for example, an antibody that specifically acts on lactase.
これに加えて/これとは別に、サイズ排除クロマトグラフィなどを用いてラクターゼと夾雑物(例えばβ-グルクロニダーゼ活性体)とを分離してもよい。 Additionally/alternatively, size exclusion chromatography or the like may be used to separate lactase from contaminants (eg, β-glucuronidase activity).
これに加えて/これとは別に、夾雑物(例えばβ-グルクロニダーゼ活性体)に特異的に作用する阻害剤、捕捉剤(抗体など)や分解剤(プロテアーゼなど)を添加して、夾雑物の量および/または活性を低減させてもよい。 In addition/apart from this, an inhibitor, a scavenger (such as an antibody) or a degrading agent (such as a protease) that specifically acts on the contaminant (e.g., β-glucuronidase activity) is added to remove the contaminant. Amount and/or activity may be reduced.
(第1の実施形態)
第1の実施形態のラクターゼ調製物の製造方法では、β-グルクロニダーゼ活性体を生来的に産生し得るラクターゼ産生微生物からラクターゼ調製物を製造し、その製造方法の中でβ-グルクロニダーゼ活性体の量および/または活性が野生株よりも低減されるようにする処理が実行される。
(First embodiment)
In the method for producing a lactase preparation of the first embodiment, a lactase preparation is produced from a lactase-producing microorganism capable of naturally producing β-glucuronidase activity, and the amount of β-glucuronidase activity in the production method is and/or treatment is performed such that the activity is reduced relative to the wild-type strain.
上述したクルイベロマイセス属、アスペルギルス属、バチルス属またはペニシリウム属に属する微生物は、このような微生物の典型例である。 The aforementioned microorganisms belonging to the genera Kluyveromyces, Aspergillus, Bacillus or Penicillium are typical examples of such microorganisms.
ここで低減とは、野生型よりもβ-グルコシダーゼの量/活性が低下していれば十分であり、完全に消失させる形態に限定されない。 Here, reduction is sufficient as long as the amount/activity of β-glucosidase is lower than that of the wild type, and is not limited to the form of complete elimination.
この処理は自然突然変異や変異誘発によるものでも良いし、微生物への遺伝子操作を含んでも良い。このような微生物を用意すればそれを継代したものから適宜ラクターゼ調製物を精製すればよい。結果、製造方法の工程数が増大し難く、時間的、経済的コストが抑えられるものと考えられる。また工程数が増えることによるラクターゼ活性の失活などの弊害を回避することができる。 This treatment may be by spontaneous mutation or mutagenesis, or may involve genetic manipulation of the microorganism. If such a microorganism is prepared, a suitable lactase preparation may be purified from passages thereof. As a result, it is considered that the number of steps in the manufacturing method is unlikely to increase, and the time and economic costs can be suppressed. In addition, adverse effects such as deactivation of lactase activity due to an increase in the number of steps can be avoided.
遺伝子操作としては、微生物に対して、生来的に有さない遺伝子を付与する操作、生来的に有する遺伝子を欠損させる操作、生来的に有する遺伝子の少なくとも一部を改変する操作、生来的に有する遺伝子を他の遺伝子に置換する操作などが挙げられる。 Genetic manipulations include manipulations to impart genes that are not naturally present in microorganisms, manipulations to delete genes that are naturally present in microorganisms, manipulations that modify at least part of genes that are naturally present in microorganisms, manipulations that are naturally possessed, Examples include an operation of replacing a gene with another gene.
β-グルクロニダーゼ活性体の発現を完全に消失させる手法としては、例えば、相同組換えなどを介してラクターゼ産生微生物のゲノムからβ-グルクロニダーゼ活性体に関する遺伝子を欠損(ノックアウト)させる手法が挙げられる。 Techniques for completely erasing the expression of the β-glucuronidase activity include, for example, techniques for deleting (knocking out) the gene for the β-glucuronidase activity from the genome of the lactase-producing microorganism through homologous recombination.
欠損させる対象としては、β-グルクロニダーゼ活性体自体をコードしているゲノム領域(構造遺伝子)だけでなく、この構造遺伝子の発現調節に関するゲノム領域(発現調節遺伝子)なども含まれる。発現調節遺伝子とは、特にβ-グルクロニダーゼ活性体が合成される(構造遺伝子が発現する)ように機能する領域である。より具体的には、DNAからRNAへの転写の調節、mRNAからタンパク質への翻訳の調節などが含まれる。これらの除去や破壊によってβ-グルクロニダーゼ活性体が完全に合成されないよう操作することができる。このような完全な欠損株であれば、β-グルクロニダーゼ活性体が夾雑物として混入することを完全に予防できる点で有利である。 Objects to be deleted include not only the genomic region (structural gene) that encodes the β-glucuronidase activity itself, but also the genomic region (expression regulation gene) that regulates the expression of this structural gene. An expression control gene is a region that functions specifically to synthesize the β-glucuronidase activity (structural gene is expressed). More specifically, it includes regulation of transcription from DNA to RNA, regulation of translation from mRNA to protein, and the like. Removal or disruption of these can be manipulated so that the β-glucuronidase activity is not completely synthesized. Such a completely deficient strain is advantageous in that contamination with β-glucuronidase activity can be completely prevented.
あるいは、完全に酵素活性を喪失した変異体β-グルクロニダーゼ活性体や全く別の酵素をコードする遺伝子にゲノムの野生型構造遺伝子を置換または改変する手法も考えられる。 Alternatively, a method of replacing or modifying the wild-type structural gene of the genome with a gene encoding a mutant β-glucuronidase activity that has completely lost enzymatic activity or a completely different enzyme is also conceivable.
繰り返しとなるが、本発明は上述のような、β-グルクロニダーゼ活性体の合成を完全に消失させる実施形態に限られない。β-グルクロニダーゼ活性体の量および/または活性を野生株よりも低減させる実施形態も本発明の範囲内である。特に、β-グルクロニダーゼ活性体が必須遺伝子であり、完全に欠損させることが困難な場合には、このような手法が効果的である。 Again, the present invention is not limited to embodiments that completely abolish synthesis of β-glucuronidase activity, as described above. Also within the scope of the invention are embodiments that reduce the amount and/or activity of β-glucuronidase activity relative to the wild type strain. In particular, such a technique is effective when the β-glucuronidase activator is an essential gene and it is difficult to completely delete it.
β-グルクロニダーゼ活性体の量を野生株よりも少なくする手法としては、例えば、構造遺伝子から転写されるRNAの生成量の低下、RNAプロセシングの抑制、これらRNAの分解量の増加、mRNAから翻訳されるタンパク質の生成量の低下、このタンパク質の分解量の増加が挙げられる。 Techniques for reducing the amount of β-glucuronidase activity compared to the wild strain include, for example, reducing the amount of RNA transcribed from the structural gene, inhibiting RNA processing, increasing the amount of degradation of these RNAs, and increasing the amount of RNA translated from mRNA. decreased protein production and increased degradation of this protein.
例えば、発現調節遺伝子を置換または改変することによって、野生株よりも転写量や翻訳量が少なくなるようにする手法が考えられる。このとき、人為的に転写量や翻訳量を低く制御できるように置換または改変してもよいし、微生物の通常の育成条件において転写量や翻訳量が自ずと低減されるように置換または改変してもよい。 For example, by substituting or modifying an expression control gene, a method of making the amount of transcription or translation lower than that of a wild strain can be conceived. At this time, it may be substituted or modified so that the amount of transcription or translation can be artificially controlled to be low, or substituted or modified so that the amount of transcription or translation is naturally reduced under normal growth conditions of microorganisms. good too.
これとは別に/これに加えて、β-グルクロニダーゼ活性体遺伝子を完全に欠く欠損株に対して、β-グルクロニダーゼ活性体の構造遺伝子を含むベクターを導入し、野生株よりも発現量が少なくなるよう調整する手法も考えられる。例えば、発現量が制御可能な状態でβ-グルクロニダーゼ活性体の構造遺伝子を含むベクターを導入して、通常の発現量よりも少ない量でβ-グルクロニダーゼ活性体が合成されるよう制御してもよい。 Alternatively/additionally, a defective strain completely lacking the β-glucuronidase activator gene is introduced with a vector containing the structural gene for the β-glucuronidase activator, resulting in less expression than the wild-type strain. It is also possible to consider an adjustment method. For example, a vector containing the structural gene of the β-glucuronidase activity may be introduced in a state in which the expression level is controllable, and the synthesis of the β-glucuronidase activity may be controlled to be lower than the normal expression level. .
これとは別に/これに加えて、容易に分解し得る変異型β-グルクロニダーゼ活性体をコードする変異型遺伝子などに野生型遺伝子を置換または改変することも考えられる。この分解はタンパク質の段階の分解だけでなく、mRNAの段階の分解も含まれる。つまり最終的に産生されたタンパク質がプロテアーゼなどによって分解され易くなり量が野生株よりも低減されてもよいし、および/またはmRNAが野生株よりも分解され易くmRNAの量が野生株よりも低減された結果としてタンパク質の翻訳量が低減されてもよい。当然のことながら、この操作はゲノムの野生型構造遺伝子を変異型遺伝子に置換または改変するだけでなく、ゲノムの野生型構造遺伝子を完全に欠損させた上でこのような変異型遺伝子を含むベクターを導入させて行ってもよい。 Alternatively/additionally, it is also contemplated to replace or modify the wild-type gene with a mutant gene, such as one encoding a readily degradable mutant β-glucuronidase activity. This degradation includes not only degradation at the protein level but also degradation at the mRNA level. That is, the finally produced protein may be easily degraded by protease or the like and the amount may be reduced compared to the wild type, and/or the mRNA may be easily degraded compared to the wild type and the amount of mRNA may be reduced compared to the wild type. As a result, the amount of protein translation may be reduced. Naturally, this manipulation not only replaces or modifies the wild-type structural gene of the genome with the mutant gene, but also completely deletes the wild-type structural gene of the genome and generates a vector containing such a mutant gene. may be introduced.
例えば、β-グルクロニダーゼ活性体のmRNAに対してRNA干渉を実行することでmRNAの量およびタンパク質の量を野生株よりも低減させてもよい。RNA干渉に利用するRNA断片は合成したRNAを培養時などに適宜添加してもよいし、微生物が自ら産生するようにベクターを導入したりゲノムに挿入したりしてもよい。 For example, RNA interference may be performed on the mRNA of the β-glucuronidase activity to reduce the amount of mRNA and the amount of protein relative to the wild-type strain. The RNA fragment used for RNA interference may be synthesized RNA, which may be appropriately added during culturing, or may be produced by introducing a vector or inserting it into the genome so that the microorganism itself produces it.
これとは別に/これに加えて、ラクターゼ産生微生物が多倍体微生物(例えば2倍体酵母)である場合には、少なくとも1つの染色体にβ-グルクロニダーゼ活性体遺伝子を残し、他の染色体からはβ-グルクロニダーゼ活性体が合成されないように遺伝子を欠損させてもよい。例えば、ラクターゼ産生微生物が2倍体の酵母であり、いずれの染色体にもβ-グルクロニダーゼ活性体の遺伝子が存在する場合、β-グルクロニダーゼ活性体の片方の遺伝子の欠損(ヘテロ欠損)によってβ-グルクロニダーゼ活性体の発現量を半減させてもよい。当然のことながら、欠損させる対象は、上述の通り、構造遺伝子でも発現調節遺伝子でもよい。 Alternatively/in addition, if the lactase-producing microorganism is a polyploid microorganism (e.g. diploid yeast), the β-glucuronidase activator gene is retained on at least one chromosome and the The gene may be deleted so that the β-glucuronidase activity is not synthesized. For example, if the lactase-producing microorganism is a diploid yeast and both chromosomes have a gene for β-glucuronidase activity, β-glucuronidase can be produced by deletion of one of the genes for β-glucuronidase activity (hetero deletion). The expression level of the active form may be halved. Naturally, the target to be deleted may be either a structural gene or an expression-regulating gene, as described above.
これとは別に/これに加えて、上述したようにβ-グルクロニダーゼ活性体の発現量を直接制御してもよいが、β-グルクロニダーゼ活性体の発現量に寄与する他の遺伝子の発現について、同様の制御を行うことで、β-グルクロニダーゼ活性体の存在量低減を達成してもよい。すなわち、β-グルクロニダーゼ活性体が合成されるように機能するおよび/または分解されないように機能する他の遺伝子についてはその発現を抑制するように制御してもよいし、β-グルクロニダーゼ活性体が合成されないように機能するおよび/または分解されるように機能する他の遺伝子についてはその発現を促進するように制御してもよい。 Alternatively/in addition to this, the expression level of β-glucuronidase activity may be directly controlled as described above, but the expression of other genes that contribute to the expression level of β-glucuronidase activity may be similarly controlled. may be achieved to reduce the amount of β-glucuronidase activity present. That is, other genes that function to synthesize β-glucuronidase activators and/or prevent them from being decomposed may be controlled to suppress their expression, or β-glucuronidase activators may be synthesized. Other genes that function to prevent and/or be degraded may be controlled to promote their expression.
これとは別に/これに加えて、β-グルクロニダーゼの活性を野生型よりも弱くしてもよい。 Alternatively/in addition, the β-glucuronidase activity may be weaker than the wild type.
例えば、活性を弱体化した変異体をコードする変異型遺伝子を作製して、ゲノムの野生型構造遺伝子をこの変異型遺伝子に置換または改変することが考えられる。ゲノムの野生型構造遺伝子を変異型遺伝子に置換または改変するだけでなく、ゲノムの野生型構造遺伝子を完全に欠損させた上で変異型遺伝子を含むベクターを導入させてもよい。 For example, it is conceivable to generate a mutant gene that encodes a mutant with weakened activity and replace or modify the wild-type structural gene of the genome with this mutant gene. In addition to replacing or modifying the wild-type structural gene in the genome with the mutant gene, the wild-type structural gene in the genome may be completely deleted and then a vector containing the mutant gene may be introduced.
これとは別に/これに加えて、翻訳後の修飾(例えば糖鎖修飾)などの制御によって活性を低下させるなどしてもよい。 Alternatively/in addition to this, post-translational modification (for example, sugar chain modification) may be controlled to reduce the activity.
当然のことながら、これら手法を複数組み合わせて実行してもよい。 As a matter of course, a plurality of these techniques may be combined and executed.
本発明の典型例としては、β-グルクロニダーゼ活性体の構造遺伝子を欠損させた、クルイベロマイセス属、アスペルギルス属、バチルス属またはペニシリウム属に属する微生物から、ラクターゼ調製物をアフィニティクロマトグラフィーによって精製する方法が挙げられる。2倍体などの多倍体の微生物については、全ての構造遺伝子を欠損させてもよい。 A typical example of the present invention is the purification by affinity chromatography of a lactase preparation from a microorganism belonging to the genus Kluyveromyces, Aspergillus, Bacillus or Penicillium that lacks the structural gene for the β-glucuronidase activity. method. For polyploid microorganisms such as diploid, all structural genes may be deleted.
特に、ラクターゼ産生微生物がクルイベロマイセス属の酵母である場合、この微生物のゲノムには配列番号1で表されるアミノ酸配列の酵素またはそのファミリー酵素をコードしている構造遺伝子が存在すると推測される。これら遺伝子の発現が抑制されるように上述のような処理を行ってもよい。特にこれら構造遺伝子の少なくとも1つを欠損、置換または改変してもよい。すなわち、これら遺伝子の一部または全部を欠損、置換または改変させた1倍体および/または2倍体のクルイベロマイセス属の酵母(特にKluyveromyces lactis)からラクターゼ調製物を製造してもよい。このような、配列番号1で表されるアミノ酸配列の酵素またはそのファミリー酵素をコードしている構造遺伝子を欠損、置換または改変させたクルイベロマイセス属の微生物から、ラクターゼ調製物を製造することが第1の実施形態の典型例である。 In particular, when the lactase-producing microorganism is yeast belonging to the genus Kluyveromyces, it is speculated that the genome of this microorganism contains a structural gene encoding the enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a family enzyme thereof. be. The above treatment may be performed so that the expression of these genes is suppressed. In particular, at least one of these structural genes may be deleted, replaced or altered. Thus, lactase preparations may be produced from haploid and/or diploid Kluyveromyces yeast (especially Kluyveromyces lactis) in which some or all of these genes have been deleted, replaced or altered. Producing a lactase preparation from a microorganism of the genus Kluyveromyces in which the structural gene encoding the enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a family enzyme thereof has been deleted, replaced or modified. is a typical example of the first embodiment.
(第2の実施形態)
第2の実施形態のラクターゼ調製物の製造方法では、ラクターゼを産生できる微生物からラクターゼ調製物を製造し、その製造方法の中でラクターゼ調製物のβ-グルクロニダーゼの活性を1回以上測定する。
(Second embodiment)
In the method for producing a lactase preparation of the second embodiment, a lactase preparation is produced from a microorganism capable of producing lactase, and the β-glucuronidase activity of the lactase preparation is measured one or more times during the production method.
ラクターゼ調製物のβ-グルクロニダーゼ活性は、例えば、上述したMUGによる活性評価によって求められる。このとき、このラクターゼ調製物のラクターゼ活性を評価してもよい。 The β-glucuronidase activity of the lactase preparation is determined, for example, by activity evaluation by MUG as described above. At this time, the lactase activity of this lactase preparation may be assessed.
測定したβ-グルクロニダーゼ活性を所定の基準値と比較する工程をさらに含んでもよい。この基準はβ-グルクロニダーゼ活性そのものであってもよいし、ラクターゼ活性との比率であってもよい。基準値は製造方法の実行者が任意に設定することができる。 It may further comprise comparing the measured β-glucuronidase activity to a predetermined reference value. This criterion may be the β-glucuronidase activity itself or its ratio to the lactase activity. The reference value can be arbitrarily set by the practitioner of the manufacturing method.
また、測定したβ-グルクロニダーゼ活性が所定の基準値を超えた場合には所定の基準値以下となるように追加の精製を行ってもよい。追加の精製工程は、既に行われた精製工程とは独立した別の精製工程に移行させること、既に行われた精製工程に戻すことのいずれも意味する。 In addition, when the measured β-glucuronidase activity exceeds a predetermined reference value, additional purification may be performed so that it becomes equal to or less than the predetermined reference value. The additional purification step means either transferring to another purification step independent of the already performed purification step or returning to the already performed purification step.
独立した別の精製工程として、ラクターゼとβ-グルクロニダーゼ活性体とを分離させることに特化した工程を設けてもよい。例えば、β-グルクロニダーゼ活性体をターゲットとしたサイズ排除クロマトグラフィなどの精製工程を実行してもよい。 As an independent and separate purification step, a step dedicated to separating lactase and β-glucuronidase activity may be provided. For example, purification steps such as size exclusion chromatography targeting β-glucuronidase activity may be performed.
これとは別に/これに加えてβ-グルクロニダーゼ活性を特異的に失活させる阻害剤を用いてβ-グルクロニダーゼ活性体を失活させる工程を実行してもよい。これとは別に/これに加えてβ-グルクロニダーゼ活性体を特異的に捕捉するような捕捉剤(例えば抗体)を用いてβ-グルクロニダーゼ活性体を除去する工程を実行してもよい。これとは別に/これに加えてβ-グルクロニダーゼ活性体を特異的に分解するような分解剤(例えばプロテアーゼ)を用いてβ-グルクロニダーゼ活性体を分解させる工程を実行してもよい。当然のことながら、これら工程の後に精製工程を実行してもよい。 Alternatively/in addition, a step of inactivating β-glucuronidase activity with an inhibitor that specifically deactivates β-glucuronidase activity may be performed. Alternatively/in addition, a step of removing β-glucuronidase activity using a capture agent (eg, an antibody) that specifically captures β-glucuronidase activity may be performed. Alternatively/in addition, a step of degrading β-glucuronidase activity using a degrading agent (eg, a protease) that specifically degrades β-glucuronidase activity may be performed. Naturally, a purification step may be performed after these steps.
当然のことながら、第1の実施形態と、第2の実施形態とを組み合わせてラクターゼ調製物を製造してもよい。すなわち、以下の第3の実施形態によってラクターゼ調製物を製造してもよい。 Of course, the first embodiment may be combined with the second embodiment to produce a lactase preparation. Thus, a lactase preparation may be produced according to the third embodiment below.
(第3の実施形態)
第3の実施形態のラクターゼ調製物の製造方法では、β-グルクロニダーゼ活性体を生来的に産生し得るラクターゼ産生微生物からラクターゼ調製物を製造し、その製造方法の中でβ-グルクロニダーゼ活性体の量および/または活性が野生株よりも低減されるようにする処理を実行し、およびラクターゼ調製物のβ-グルクロニダーゼ活性体の活性を1回以上測定する。
(Third embodiment)
In the method for producing a lactase preparation of the third embodiment, a lactase preparation is produced from a lactase-producing microorganism capable of naturally producing β-glucuronidase activity, and in the production method, the amount of β-glucuronidase activity is and/or treatment is performed such that the activity is reduced relative to the wild-type strain, and the activity of β-glucuronidase activity of the lactase preparation is measured one or more times.
<第3の態様:ラクターゼ調製物を含む混合物>
本発明の第3の態様によれば、原料乳と上述のラクターゼ調製物とを含む混合物が提供される。
<Third aspect: mixture containing lactase preparation>
According to a third aspect of the invention there is provided a mixture comprising raw milk and a lactase preparation as described above.
本発明のラクターゼ調製物と原料乳とを混合した混合物には、単に混合したものだけではなく、これを処理して製造される乳製品も含まれる。 The mixture obtained by mixing the lactase preparation of the present invention with raw material milk includes not only a simple mixture, but also dairy products produced by processing this mixture.
原料乳としては、特に制限はないが、例えば、牛、羊、山羊などの動物の乳などが挙げられる。 Raw material milk is not particularly limited, and examples thereof include milk of animals such as cows, sheep, and goats.
ラクターゼ調製物と原料乳とを混合した混合物から製造される乳製品としては、牛乳等の乳飲料、発酵乳、アイスクリーム、ミルクジャム等が挙げられる。 Examples of dairy products produced from a mixture of a lactase preparation and raw material milk include milk drinks such as cow's milk, fermented milk, ice cream, milk jam, and the like.
なかでも、本発明のラクターゼ調製物によってロングライフミルクが製造される。ロングライフミルクとは長期保存(例えば数カ月に亘って10℃以下の冷蔵保存)を前提とした牛乳のことである。長期間に亘ってラクターゼ調製物が作用し得るので、オフフレーバーのリスクが特に大きい。したがって、本発明のラクターゼ調製物の効果を特に享受する乳製品である。 Among other things, long-life milk is produced by the lactase preparation of the invention. Long-life milk is milk intended for long-term storage (for example, refrigerated storage at 10° C. or less for several months). The risk of off-flavours is particularly great as lactase preparations can act over long periods of time. It is therefore dairy products that particularly benefit from the lactase preparations of the invention.
<第4の態様:オフフレーバーの予測方法>
本発明の第4の態様によれば、ラクターゼ調製物に含まれるβ-グルクロニダーゼ活性を指標として、ラクターゼ調製物を原料乳に作用させたときのイソ吉草酸の生成量および/またはオフフレーバーのリスクを予測する方法が提供される。
<Fourth aspect: off-flavor prediction method>
According to the fourth aspect of the present invention, the β-glucuronidase activity contained in the lactase preparation is used as an index, and the amount of isovaleric acid produced and/or the risk of off-flavor when the lactase preparation is allowed to act on raw milk. A method for predicting is provided.
当然のことながら、ラクターゼ調製物に含まれるβ-グルクロニダーゼ活性が高ければ高いほど発生/遊離によるイソ吉草酸の生成量が増加する。そしてある閾値以上となるとオフフレーバーとして観測される。 Naturally, the higher the β-glucuronidase activity contained in the lactase preparation, the greater the generation/release of isovaleric acid. When it exceeds a certain threshold, it is observed as an off-flavour.
したがって、ラクターゼ調製物を原料乳に添加する際、そこに含まれるβ-グルクロニダーゼ活性を指標として、イソ吉草酸の生成量および/またはオフフレーバーのリスクを予測することが可能である。 Therefore, when a lactase preparation is added to raw milk, the β-glucuronidase activity contained therein can be used as an index to predict the production amount of isovaleric acid and/or the risk of off-flavours.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[オフフレーバー要因因子の特定]
本発明者らは幾つかの因子について、以下に記載する手法によってオフフレーバーが生じるかを確認した。このうちオフフレーバーの発生が確認された因子の1つがK. lactisのβ-グルクロニダーゼ活性を有するβ-グルコシダーゼであった。以下、β-グルクロニダーゼ活性体であるβ-グルコシダーゼをオフフレーバー要因因子の代表例としての手法を具体的に詳述する。
[Identification of off-flavour factors]
The present inventors have confirmed that off-flavours are produced by the techniques described below for several factors. Among these factors, one of the factors confirmed to generate off-flavour was β-glucosidase having β-glucuronidase activity of K. lactis. The technique using β-glucosidase, which is a β-glucuronidase activator, as a representative example of the off-flavour factor is specifically described below.
まず、オフフレーバー要因となるか否か解析するためβ-グルクロニダーゼ活性体を大量調製した。多コピープラスミドpRS426にK. lactisのβ-グルコシダーゼ遺伝子を組み込んだプラスミドを作製した。作製したプラスミドを出芽酵母BY4741株に導入し、β-グルコシダーゼを大量に産生させた。 First, a large amount of β-glucuronidase activity was prepared in order to analyze whether it is an off-flavour factor. A plasmid was prepared by inserting the K. lactis β-glucosidase gene into the multicopy plasmid pRS426. The prepared plasmid was introduced into the budding yeast BY4741 strain to produce a large amount of β-glucosidase.
β-グルコシダーゼ産生後、この変異酵母をザイモリエイス(登録商標)で抽出して酵母抽出液を得た。この酵母抽出液を開始試料としてβ-グルコシダーゼについてカラムクロマトグラフィー精製を行った。使用したカラムはDEAE-Toyopearlカラム、Butyl-Toyopearlカラム、Giga Cap Q-Toyopearlカラムである。得られた精製画分は充分なβ-グルクロニダーゼ活性を発揮していた。他方、オフフレーバーの要因として既に同定されていたアリールスルファターゼの活性は検出限界以下であった。表1に示す通り、β-グルコシダーゼのβ-グルクロニダーゼ活性体としての精製度は約6倍、活性回収率は42%であった。この精製液に賦形剤として1%のラクトースを添加した後、凍結乾燥してβ-グルクロニダーゼ活性体粉末を得た。 After producing β-glucosidase, this mutant yeast was extracted with Zymolyase (registered trademark) to obtain a yeast extract. Using this yeast extract as a starting sample, β-glucosidase was purified by column chromatography. The columns used were DEAE-Toyopearl column, Butyl-Toyopearl column and Giga Cap Q-Toyopearl column. The purified fraction obtained exhibited sufficient β-glucuronidase activity. On the other hand, the activity of arylsulfatase, which had already been identified as an off-flavour factor, was below the detection limit. As shown in Table 1, the degree of purification of β-glucosidase as β-glucuronidase activity was about 6 times, and the recovery rate of activity was 42%. After adding 1% lactose as an excipient to this purified solution, it was freeze-dried to obtain a β-glucuronidase active powder.
オフフレーバーを起こすか解析するため、多量の酵素を使用した以下の加速試験を行った。 The following accelerated test using a large amount of enzyme was performed in order to analyze whether off-flavours were caused.
(サンプル1)
コントロールとして、88gの無脂肪牛乳(小岩井乳業株式会社製)に対して純水12g添加したサンプルを使用した。
(Sample 1)
As a control, a sample was used in which 12 g of pure water was added to 88 g of non-fat milk (manufactured by Koiwai Milk Products Co., Ltd.).
(サンプル2)
精製したβ-グルクロニダーゼ活性体粉末を溶解させてβ-グルクロニダーゼ活性体溶液を調製した。88gの無脂肪牛乳(小岩井乳業株式会社製)に対して、0.22μmフィルターを通じて12gのβ-グルクロニダーゼ活性体溶液(12万U)を添加してサンプルを得た。
(Sample 2)
A β-glucuronidase active solution was prepared by dissolving the purified β-glucuronidase active powder. A sample was obtained by adding 12 g of a β-glucuronidase activator solution (120,000 U) to 88 g of non-fat milk (manufactured by Koiwai Dairy Co., Ltd.) through a 0.22 μm filter.
(サンプル3)
K. lactis由来のβ-グルクロニダーゼ活性体の代わりに、市販の大腸菌由来グルクロニダーゼ(メルク株式会社製)を添加した以外はサンプル2と同じ操作を行いサンプルを得た。
(Sample 3)
A sample was obtained in the same manner as in sample 2, except that a commercially available E. coli-derived glucuronidase (manufactured by Merck Ltd.) was added instead of the K. lactis-derived β-glucuronidase activity.
こうして得られた3種類のサンプルを12℃で5日間静置し、その後臭気分析を行った。 The three types of samples thus obtained were allowed to stand at 12° C. for 5 days, and then subjected to odor analysis.
以下の評価は大和サービス株式会社にて実施した。まず、パネラーによる官能試験を行った。3種類のサンプルの匂いを嗅いだ結果、サンプル2において不快な酸臭が観測された。またサンプル3においてはいわゆる薬品臭が観測された。他方、サンプル1においては異臭が観測されなかった。 The following evaluation was performed by Daiwa Service Co., Ltd. First, a sensory test was conducted by a panelist. As a result of smelling the three kinds of samples, an unpleasant sour odor was observed in sample 2. Also, in sample 3, a so-called chemical odor was observed. On the other hand, no offensive odor was observed in sample 1.
臭気成分を解析するため、ガスクロマトグラフィー質量分析(GC-MS)を行い、臭気成分を同定した。その結果を図1に示す。 In order to analyze the odorous components, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was performed to identify the odorous components. The results are shown in FIG.
サンプル3(グルクロニダーゼ添加)においては、p-クレゾールが主として検出された。原料乳に含まれる基質からp-クレゾールが遊離したものと考えられる。この分析結果は薬品臭を感じたというパネラーの分析とも一致するものである。他方、サンプル2(β-グルクロニダーゼ活性体添加)においては、イソ吉草酸が主として検出された。イソ吉草酸は不快感を伴う刺激臭、酸臭を呈する物質である。この分析結果も酸臭を感じたというパネラーの分析とも一致するものである。 In sample 3 (glucuronidase added), p-cresol was mainly detected. It is believed that p-cresol was liberated from the substrate contained in the raw milk. This analysis result agrees with the analysis of the panelists who felt a chemical odor. On the other hand, isovaleric acid was mainly detected in sample 2 (β-glucuronidase activity added). Isovaleric acid is a substance that exhibits a pungent and sour odor accompanied by discomfort. This analysis result also agrees with the analysis of the panelists who felt a sour odor.
乳中のp-クレゾールの閾値は通常10ppbであるところ、サンプル3の結果から、乳中にイソ吉草酸が存在すると、p-クレゾールの閾値が下がることが認められた。乳中にp-クレゾール及びイソ吉草酸の基質が存在することを考えると、β-グルクロニダーゼ活性が低くても、時間の経過に伴い、オフフレーバーを生じるリスクが増大することになる。特に、1ヶ月以上保存する乳製品(例えば、ロングライフミルク)において、オフフレーバーの問題を生じやすく、当該乳製品に本発明を応用することができる。 While the p-cresol threshold in milk is typically 10 ppb, the results of sample 3 showed that the presence of isovaleric acid in the milk lowered the p-cresol threshold. Given the presence of substrates for p-cresol and isovaleric acid in milk, even low β-glucuronidase activity would increase the risk of developing off-flavours over time. In particular, dairy products that are stored for one month or more (eg, long-life milk) tend to cause off-flavour problems, and the present invention can be applied to such dairy products.
アリールスルファターゼやグルクロニダーゼはそれらの基質からp-クレゾールを遊離させオフフレーバーを引き起こす。これは当業者にとって周知である。他方、イソ吉草酸が乳製品のオフフレーバーの原因臭気物質であることや、β-グルクロニダーゼ活性体がそれに関与することは周知ではない。さらに、β-グルコシダーゼがβ-グルクロニダーゼ活性体として作用することは周知でなかったうえ、およそ推測できることではなかった。これら事実は本発明者らが初めて報告するものである。 Arylsulfatases and glucuronidases liberate p-cresol from their substrates, causing off-flavours. This is well known to those skilled in the art. On the other hand, it is not well known that isovaleric acid is a causative odorant for the off-flavours of dairy products and that β-glucuronidase activity is involved in it. Furthermore, it was not well known, nor could it possibly be assumed, that β-glucosidase acts as a β-glucuronidase activator. These facts are reported by the present inventors for the first time.
これらの結果から、ラクターゼ調製物に含まれるβ-グルクロニダーゼ活性体の量/活性を低減させることで、イソ吉草酸の発生/遊離を従来よりも減少させることができ、オフフレーバーの発生リスクを抑えることが可能であることが判明した。 Based on these results, by reducing the amount/activity of the β-glucuronidase active form contained in the lactase preparation, it is possible to reduce the generation/release of isovaleric acid compared to conventional methods, thereby reducing the risk of off-flavor generation. It turned out that it is possible.
[β-グルコシダーゼ欠損株の作製]
β-グルクロニダーゼ活性体(配列番号1の酵素)の構造遺伝子を少なくとも1つ欠損したK. lactisを以下の方法で作製した。
[Preparation of β-glucosidase-deficient strain]
K. lactis lacking at least one structural gene for the β-glucuronidase activity (enzyme of SEQ ID NO: 1) was prepared by the following method.
β-グルクロニダーゼ活性体遺伝子を欠損させる方法としては、ゲノムDNAの相同領域を有する直鎖状DNA二本鎖を形質転換する方法を用いた。酵母染色体内の遺伝子破壊にはエレクトロポレーション法、酢酸リチウム法を用いた。 As a method of deleting the β-glucuronidase activator gene, a method of transforming a linear DNA double strand having a homologous region of genomic DNA was used. Electroporation and lithium acetate methods were used for gene disruption in yeast chromosomes.
より具体的には、
(1):配列番号1のβ-グルクロニダーゼ活性体遺伝子の両端1000bpの二つの塩基配列でマーカー遺伝子と呼ばれる抗生物質などの薬剤耐性遺伝子を挟んだ融合配列を持つ直鎖状二本鎖DNAを、PCR(polymerase chain reaction)法を用いて合成した。
(2):(1)にて作成したDNA配列を宿主生物に形質転換した。
(3):抗生物質などの薬剤を添加した宿主細胞培養用の培地を用いて、染色体中に形質転換用のDNA配列が挿入された形質転換体だけを成育させた。
(4):宿主細胞内の染色体中の標的遺伝子が正確にマーカー遺伝子によって置き換わった、つまり標的遺伝子が破壊されたかどうか、PCR法を用いて確認した。
More specifically,
(1): A linear double-stranded DNA having a fusion sequence flanking a drug resistance gene such as an antibiotic called a marker gene between two base sequences of 1000 bp at both ends of the β-glucuronidase activator gene of SEQ ID NO: 1, It was synthesized using a PCR (polymerase chain reaction) method.
(2): The DNA sequence constructed in (1) was transformed into a host organism.
(3): Using a medium for host cell culture supplemented with drugs such as antibiotics, only transformants in which the DNA sequence for transformation was inserted into the chromosome were grown.
(4): The PCR method was used to confirm whether the target gene in the chromosome in the host cell was accurately replaced by the marker gene, that is, whether the target gene was disrupted.
以上の(1)~(4)の方法によって標的遺伝子破壊株を作製した。 上記工程(1)で用いる薬剤耐性としては、G418耐性、ハイグロマイシンB耐性等が用いられる。このような薬剤耐性微生物は、形質転換により作製することができる。 上記工程(1)に用いる薬剤耐性遺伝子としては、抗生物質G418に対してはkan遺伝子、ハイグロマイシンBに対してはhph遺伝子が挙げられる。 A target gene-disrupted strain was prepared by the above methods (1) to (4). G418 resistance, hygromycin B resistance and the like are used as the drug resistance used in the step (1). Such drug-resistant microorganisms can be produced by transformation. The drug resistance gene used in the step (1) includes the kan gene for the antibiotic G418 and the hph gene for hygromycin B.
これとは別にβ-グルクロニダーゼ活性体を生産する酵母菌体に対し、UVやγ線、過酸化水素、NTG、EMSなどで処理した後、生育してきた菌体から当該活性の低下を確認することによっても取得することができた。 Separately, after treating yeast cells that produce β-glucuronidase activity with UV, γ-rays, hydrogen peroxide, NTG, EMS, etc., confirming the decrease in the activity from the growing cells. could also be obtained by
Claims (3)
前記微生物がβ-グルクロニダーゼ活性体であるβ-グルコシダーゼを生来的に産生する微生物であり、
前記β-グルコシダーゼの量および/または活性が野生株に比べて制限されるような処理を含む、ラクターゼ調製物の製造方法。 A method for producing a lactase preparation from a microorganism belonging to the genus Kluyveromyces capable of producing lactase, comprising:
The microorganism is a microorganism that naturally produces β-glucosidase, which is a β-glucuronidase activity,
A method for producing a lactase preparation comprising a treatment such that the amount and/or activity of said β-glucosidase is limited compared to the wild type strain.
前記処理が、これら構造遺伝子の発現を抑制するように遺伝子の1つ以上を付加、欠損、置換または改変する操作である、
ことを特徴とする請求項1に記載のラクターゼ調製物の製造方法。 The microorganism is an enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or an enzyme having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having β-glucosidase activity and β-glucuronidase activity. A microorganism that naturally has on its genome a structural gene that encodes
The treatment is an operation to add, delete, replace or modify one or more of the genes so as to suppress the expression of these structural genes.
A method for producing a lactase preparation according to claim 1, characterized in that:
A method for producing a lactase preparation according to claim 1, wherein the β-glucuronidase activity of the lactase preparation is measured one or more times.
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