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JP7670255B2 - Putrescine-producing lactic acid bacteria - Google Patents
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NPMD NPMD NITE P-03449NITE P-03449 NPMD NPMD NITE P-03450NITE P-03450

本発明は、プトレシン生産性乳酸菌、当該乳酸菌を含有する飲食品及び、プトレシン生産量の増加方法に関する。 The present invention relates to putrescine-producing lactic acid bacteria, foods and beverages containing said lactic acid bacteria, and a method for increasing putrescine production.

プトレシンは、生体においてアミノ酸であるオルニチンから生成されるポリアミンの1種であり、化学名「1,4-ジアミノブタン」の物質である。その機能として、核酸との相互作用による核酸の安定化と構造変化、核酸合成系の促進作用、タンパク質合成系の活性化、ヒストンのアセチル化、非ヒストンクロマチン蛋白質のリン酸化の促進、細胞膜の安定化及び物質の透過性の強化、及び二価金属に影響を受ける酵素の活性化などの生理的作用、並びに油脂に対する抗酸化作用などが知られている。
ヒトの体細胞内や腸内細菌においてもプトレシンは生成されるものの、その生成量は加齢とともに減少することが報告されている。
こうした状況から、近年、プトレシンは健康食品として利用されつつある。
プトレシンは、化学合成により合成することも可能であるが、猛毒性のシアン化水素を使用することから、環境負荷のみならず安全性の面でも問題があった。
この他のプトレシンの製造方法として、ポリアミンを多く含む魚類の白子、乳素材、酵母、または植物等からプトレシンを抽出し精製する方法や、微生物を用いてプトレシンを生産する方法(例えば、特許文献1、2等)も報告されているものの、その生産量やヒトへの安全性などの観点から、新たなプトレシンの製造方法が望まれている。
Putrescine is a type of polyamine produced in living organisms from the amino acid ornithine, and has the chemical name "1,4-diaminobutane." Its functions include physiological effects such as stabilization and structural changes of nucleic acids through interaction with nucleic acids, promotion of nucleic acid synthesis, activation of protein synthesis, acetylation of histones, promotion of phosphorylation of non-histone chromatin proteins, stabilization of cell membranes and enhancement of permeability to substances, and activation of enzymes affected by divalent metals, as well as antioxidant effects on fats and oils.
It has been reported that putrescine is also produced in human somatic cells and in intestinal bacteria, but the amount produced decreases with age.
Due to these circumstances, in recent years, putrescine has begun to be used as a health food.
Putrescine can also be synthesized by chemical synthesis, but since highly toxic hydrogen cyanide is used, there are problems not only with the environmental impact but also with safety.
Other methods for producing putrescine have been reported, including a method for extracting and purifying putrescine from fish milt, dairy materials, yeast, plants, or the like that contain a large amount of polyamines, and a method for producing putrescine using a microorganism (e.g., Patent Documents 1 and 2, etc.). However, from the viewpoints of production yield and safety for humans, a new method for producing putrescine is desired.

一方、乳酸菌はヨーグルトやチーズなどの乳製品や、漬物、味噌、醤油などの発酵食品の製造に用いられており、近年はプロバイオティクスとして消化管内の細菌叢の改善による整腸効果、免疫力向上効果、抗腫瘍効果などの種々の健康保持効果を有することから、人類にとって健康に深く関わる有用な微生物資源として知られている。しかしながら、食品として摂取された乳酸菌は、胃酸や胆汁酸などの様々なストレスに曝されることで、腸内での生存率や乳酸菌が本来有する有用な効果が低減してしまうといった問題があった。 On the other hand, lactic acid bacteria are used in the production of dairy products such as yogurt and cheese, and fermented foods such as pickles, miso, and soy sauce. In recent years, they have been known as probiotics, having various health-maintaining effects such as intestinal regulation by improving the bacterial flora in the digestive tract, immune enhancement, and antitumor effects, and are therefore known as a useful microbial resource that is deeply involved in human health. However, when lactic acid bacteria are ingested as food, they are exposed to various stresses such as gastric acid and bile acid, which reduces their survival rate in the intestine and reduces the beneficial effects that lactic acid bacteria inherently possess.

特開2006-191808号公報JP 2006-191808 A 特開2010-057396号公報JP 2010-057396 A

本発明は、プトレシンの生産能が高く、かつ、プロバイオティクスとして活用可能な新規な乳酸菌の提供と、当該乳酸菌を用いたプトレシン生産量の増加方法を提供することを課題としている。 The present invention aims to provide a novel lactic acid bacterium that has high putrescine production capacity and can be used as a probiotic, and to provide a method for increasing putrescine production using the lactic acid bacterium.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、レビラクトバチルス・パウシボランスに属する特定の菌株が、プトレシンを生産する能力を有し、かつ、胆汁酸に対する耐性を有することも見出し、上記課題を解決するに至ったものである。 As a result of intensive research conducted by the present inventors to solve the above problems, the present inventors discovered that a specific strain of Leviractobacillus paucivorans has the ability to produce putrescine and is also resistant to bile acids, thereby solving the above problems.

本発明は、具体的には次の事項を要旨とする。
1.レビラクトバチルス・パウシボランスN36株(受託番号:NITE P-03449)又はN50株(受託番号:NITE P-03450)である、乳酸菌。
2.1.記載の乳酸菌を含有する、飲食品。
3.1.記載の乳酸菌を培養するスキムミルク培地中に、グルコースを添加することを特徴とする、プトレシン生産量の増加方法。
Specifically, the present invention relates to the following items.
1. A lactic acid bacterium which is Reviractobacillus paucivorans strain N36 (accession number: NITE P-03449) or strain N50 (accession number: NITE P-03450).
2.1. A food or drink containing the lactic acid bacteria described above.
3.1. A method for increasing putrescine production, comprising adding glucose to a skim milk medium in which the lactic acid bacterium described above is cultured.

本発明のレビラクトバチルスに属する特定の乳酸菌は、プトレシンを生産する能力を有し、かつ、胆汁酸に対する耐性を有するため、プロバイオティクスとして活用可能である。
本発明の乳酸菌は、スキムミルクなどの乳中で培養し、生産したプトレシンと共に安全性の高い飲食品として利用することもでき非常に有用である。
さらに、当該乳酸菌をスキムミルク培地中で培養する際に、グルコースを添加することによりプトレシン生産量を増加させることが出来る。
The specific lactic acid bacteria belonging to the genus Leviractobacillus according to the present invention have the ability to produce putrescine and are resistant to bile acids, and therefore can be used as probiotics.
The lactic acid bacteria of the present invention can be cultured in milk such as skim milk and used together with the putrescine produced as a highly safe food or drink, making them extremely useful.
Furthermore, when the lactic acid bacterium is cultured in a skim milk medium, the amount of putrescine produced can be increased by adding glucose.

本発明の乳酸菌N36株の16S rDNA塩基配列を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the 16S rDNA base sequence of the lactic acid bacteria N36 strain of the present invention. 本発明の乳酸菌N50株の16S rDNA塩基配列を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the 16S rDNA base sequence of the lactic acid bacteria N50 strain of the present invention. 実施例2のプトレシン生産確認試験における、高速液体クロマトグラフィーによる分析結果を示すチャートである。1 is a chart showing the analysis results by high performance liquid chromatography in the putrescine production confirmation test in Example 2. 実施例3のプロバイオティクス適性試験における、GG株、本発明の乳酸菌N36株、N50株の胆汁酸耐性(%)を示すグラフである。1 is a graph showing the bile acid resistance (%) of the GG strain, the N36 strain of the lactic acid bacteria of the present invention, and the N50 strain in the probiotic compatibility test of Example 3. 実施例4のスキムミルク培養中でのプトレシン生産量の確認試験1における、本発明の乳酸菌N36株、N50株の無糖時と加糖時のプトレシン生産量を示すグラフである。1 is a graph showing the amounts of putrescine produced by the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention when no sugar is added and when sugar is added in Test 1 for Confirmation of Putrescine Production Amount During Skim Milk Cultivation in Example 4. 実施例5のスキムミルク培養中でのプトレシン生産量の確認試験2における、本発明の乳酸菌N36株、N50株とスターター乳酸菌との共培養時のプトレシン生産量を示すグラフである。1 is a graph showing the amount of putrescine produced when the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention are co-cultured with starter lactic acid bacteria in Test 2 for Confirmation of Putrescine Production in Skim Milk Cultivation in Example 5.

本発明は、レビラクトバチルス・パウシボランスN36株(受託番号:NITE P-03449)又はN50株(受託番号:NITE P-03450)の乳酸菌に関する。
本発明におけるレビラクトバチルス属は、2020年、それまでにラクトバチルス属に分類されていた全ての菌種(261菌種、2019年8月19日時点)の基準株のゲノムデータを用いゲノムレベルで属分類の再評価を行った結果、合計25属に再分類された内の1つの属である。レビラクトバチルス属には、再分類を実施した全ての菌種に対して約9.2%(24菌種)が含まれていた。
以下、本発明について詳細に説明する。
The present invention relates to a lactic acid bacterium of Leviractobacillus paucivorans strain N36 (accession number: NITE P-03449) or strain N50 (accession number: NITE P-03450).
The genus Leviractobacillus in the present invention is one of the genera that were reclassified into a total of 25 genera in 2020 as a result of reevaluating the genus classification at the genome level using genome data of the type strains of all species previously classified into the genus Lactobacillus (261 species, as of August 19, 2019). The genus Leviractobacillus included approximately 9.2% (24 species) of all species that were reclassified.
The present invention will be described in detail below.

<レビラクトバチルス・パウシボランスN36株、N50株>
レビラクトバチルス・パウシボランス(Levilactobacillus paucivorans)N36株、N50株は、「ぬか漬け」より分離された乳酸菌であり、国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 畜産研究部門内 畜産物研究領域 畜産物機能ユニットが有する乳酸菌ライブラリーに保存されていた菌株である。16S rDNA塩基配列による相同性検索の結果により、レビラクトバチルス・パウシボランス(Levilactobacillus paucivorans)と同定された。米国において一般的に安全と認められる食品として「GRAS(Generally Recognized As Safe)」認証を取得している乳酸菌ラクトバチルス属に属する菌種であることからも、ヒトへの安全性は極めて高いものである。
本発明のN36株、N50株ともに、独立行政法人 製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センターに寄託されており、その受託番号は、N36株がNITE P-03449(受託日:2021年 3月19日)、N50株がNITE P-03450(受託日:2021年 3月19日)である。
レビラクトバチルス・パウシボランスN36株、N50株それぞれの、菌株特性は以下のとおりである。
(N36株)
細胞形状:桿菌
グラム染色性:陽性
生育温度:20~35℃で増殖する。40℃で増殖しない。
運動性:なし
糖資化性:リボース、グルコース、フルクトース、マルトース
グルコースを炭素源としたガス産生:+
耐塩性:6%
胆汁酸耐性:0.6%
(N50株)
細胞形状:桿菌
グラム染色性:陽性
生育温度:20~35℃で増殖する。40℃で増殖しない。
運動性:なし
糖資化性:リボース、グルコース、フルクトース、マルトース
グルコースを炭素源としたガス産生:+
耐塩性:6%
胆汁酸耐性:0.6%
<Reviractobacillus paucivorans strain N36, strain N50>
Levilactobacillus paucivorans N36 and N50 strains are lactic acid bacteria isolated from "rice bran pickles" and are strains stored in the lactic acid bacteria library of the Livestock Product Function Unit, Livestock Product Research Area, Livestock Research Division, National Agriculture and Food Research Organization. As a result of a homology search using 16S rDNA base sequence, it was identified as Levilactobacillus paucivorans. Since it is a species belonging to the genus Lactobacillus, which has been certified as "GRAS (Generally Recognized As Safe)" as a food generally recognized as safe in the United States, its safety to humans is extremely high.
Both the N36 strain and the N50 strain of the present invention have been deposited at the Patent Microorganism Deposit Center of the National Institute of Technology and Evaluation, an independent administrative institution, with the accession numbers NITE P-03449 (deposit date: March 19, 2021) for the N36 strain and NITE P-03450 (deposit date: March 19, 2021) for the N50 strain.
The strain characteristics of each of the Leviractobacillus paucivorans strains N36 and N50 are as follows.
(N36 strain)
Cell shape: Bacillus Gram staining: Positive Growth temperature: Grows at 20-35°C. Does not grow at 40°C.
Motility: None Sugar assimilation: Ribose, glucose, fructose, maltose Gas production using glucose as a carbon source: +
Salt tolerance: 6%
Bile acid resistance: 0.6%
(N50 stock)
Cell shape: Bacillus Gram staining: Positive Growth temperature: Grows at 20-35°C. Does not grow at 40°C.
Motility: None Sugar assimilation: Ribose, glucose, fructose, maltose Gas production using glucose as a carbon source: +
Salt tolerance: 6%
Bile acid resistance: 0.6%

<プトレシンの製造方法>
本発明の乳酸菌N36株、N50株を用いて、プトレシンを製造することができる。このプトレシン製造方法は、本発明の乳酸菌N36株、N50株を、プトレシン生産性基質含有培地で培養する方法に関する。
<Method of producing putrescine>
Putrescine can be produced using the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention. The method for producing putrescine relates to a method for culturing the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention in a medium containing a putrescine-producing substrate.

(培養工程)
本発明の乳酸菌N36株、N50株を用いて、プトレシンを製造するための培養培地としては、レビラクトバチルス属に属する乳酸菌が資化可能な炭素源、窒素源又は無機塩類などの必要な栄養源に加えて、プトレシン生産性基質を含有する培地を挙げることができる。ここでプトレシン生産性基質としては、好ましくはオルニチンを挙げることができる。
培地に含まれるプトレシン生産性基質の濃度としては、特に制限されないものの、通常0.01~2重量/容量%、好ましくは0.1~1重量/容量%程度を挙げることができる。
乳酸菌が生育できる培地であれば、天然培地、合成培地のいずれを用いてもよく、当業者であれば使用する適切な公知の培地を適宜選ぶことができる。炭素源としてはグルコース、フルクトースなどを使用することができ、窒素源としては肉エキス、ペプトン、イーストエキストラクト、カゼイン加水分解物、ホエータンパク質加水分解物、大豆タンパク質加水分解物などを使用することができる。また無機塩類としては、リン酸塩、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどを用いることができる。乳酸菌の培養に適した培地としては、例えばM17培地(上記の炭素源添加)、MRS液体培地などが挙げられる。
なお、本発明の乳酸菌N36株、N50株は、スキムミルク培地にグルコースを添加することにより、プトレシン生産量が増加することが後述する実験例により確認されている。
(Cultivation process)
The culture medium for producing putrescine using the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention may include a medium containing a putrescine-producing substrate in addition to necessary nutrient sources such as carbon sources, nitrogen sources, or inorganic salts that can be assimilated by lactic acid bacteria belonging to the genus Leviractobacillus. A preferred example of the putrescine-producing substrate is ornithine.
The concentration of the putrescine-producing substrate contained in the medium is not particularly limited, but may usually be about 0.01 to 2% by weight/volume, preferably about 0.1 to 1% by weight/volume.
Any medium, whether natural or synthetic, may be used as long as it allows lactic acid bacteria to grow, and those skilled in the art can select an appropriate known medium to be used. As the carbon source, glucose, fructose, etc. may be used, and as the nitrogen source, meat extract, peptone, yeast extract, casein hydrolysate, whey protein hydrolysate, soy protein hydrolysate, etc. may be used. As the inorganic salt, phosphate, sodium, potassium, magnesium, etc. may be used. Examples of media suitable for culturing lactic acid bacteria include M17 medium (with the above carbon source added) and MRS liquid medium.
It has been confirmed by the experimental examples described below that the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention increase the amount of putrescine produced by adding glucose to a skim milk medium.

培養条件は、乳酸菌が生育し得る条件であれば特に制限はない。
培地のpHは特に制限されないものの、通常pH5~8、好ましくはpH6~7の範囲を挙げることができる。なお、培地や培養装置は105~121℃、15分間殺菌して利用することができる。
培養温度は、乳酸菌N36株、N50株の生育温度の範囲、好ましくは最適生育温度の範囲に設定すればよく、例えば20℃~35℃の範囲を挙げることができ、好ましくは25℃~30℃程度である。培養時間は、制限はされないものの、例えば1~6日程度を挙げることができる。
培養に際して、酸素は特に遮断する必要も供給する必要もない。このため、培養器を簡易の蓋で覆うことによって、プトレシンの生産が可能である。培養の形式は、静置培養、振とう培養、タンク培養などが挙げられる。
The culture conditions are not particularly limited as long as they allow the growth of lactic acid bacteria.
Although there are no particular limitations on the pH of the medium, it is usually in the range of pH 5 to 8, preferably pH 6 to 7. The medium and culture device can be sterilized at 105 to 121° C. for 15 minutes before use.
The culture temperature may be set within the range of growth temperatures for the lactic acid bacteria N36 and N50 strains, preferably within the range of the optimal growth temperatures, for example, 20° C. to 35° C., preferably about 25° C. to 30° C. The culture time is not limited, but may be, for example, about 1 to 6 days.
There is no need to block or supply oxygen during cultivation. Therefore, putrescine can be produced by simply covering the culture vessel with a lid. Cultivation methods include stationary culture, shaking culture, and tank culture.

<飲食品>
本発明の乳酸菌N36株、N50株は、そのプトレシン生産能を利用してプロバイオティクスとして活用することができ、その1つの態様として飲食品としての利用が挙げられる。
本発明における飲食品としては、例えば、乳飲料など飲料(これらの飲料の濃縮原液及び調整用粉末を含む)、加工乳、発酵乳、ヨーグルト、バター、チーズ等の乳製品、キムチやぬか漬け等の乳酸菌発酵食品などが挙げられる。
また、医薬品又は医薬部外品(サプリメント)とすることもでき、例えば、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁剤、液剤、乳剤、注射液等の製剤として使用することができる。
<Food and beverages>
The lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention can be used as probiotics by taking advantage of their putrescine-producing ability, and one embodiment of this is their use in foods and beverages.
Examples of foods and beverages in the present invention include beverages such as milk drinks (including concentrated original solutions and powders for adjusting these beverages), dairy products such as processed milk, fermented milk, yogurt, butter, and cheese, and lactic acid bacteria fermented foods such as kimchi and pickled vegetables.
They can also be made into medicines or quasi-drugs (supplements), and can be used as formulations such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, liquids, emulsions, and injections.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明の技術範囲はこれらにより限定されるものではない。
<実施例1:乳酸菌株選抜試験>
(1)試験検体
国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 畜産研究部門内 畜産物研究領域 畜産物機能ユニットが有する食品由来の乳酸菌ライブラリー44菌種、360株を使用して、プトレシン生産能を有する乳酸菌を選抜する試験として、まず、アミンを生産するか否かの確認試験を行った。
(2)試験方法
乳酸菌生育液体培地(MRS培地)を用いて、30℃、24時間培養した後、遠心分離して培養上清を廃棄し、得られた菌体を生理食塩水にて洗浄した。洗浄後、プトレシン生産性基質としてオルニチンを添加した下記アミン生産試験培地を加えて、30℃、24時間培養した。
[アミン生産試験培地、pH5.0]
トリプトン5g/L、酵母エキス5g/L、塩化ナトリウム5g/L、グルコース1g/L、界面活性剤(Tween80)0.5g/L、硫酸マグネシウム7水和物0.2g/L、炭酸カルシウム0.1g/L、ブロモクレゾールパープル0.06g/L、硫酸マンガン4水和物0.05g/L、硫酸鉄7水和物0.04g/L、オルニチン10g/Lを精製水に溶解させ、1規定の塩酸でpHを5.0に調製した後、121℃、15分加熱殺菌した。
(3)アミン生産能有無の判断
ブロモクレゾールパープルの存在により、アミンを生産する場合は培地の色が紫色に、酸のみを生産する場合は培地の色が黄色に変色することで、確認される。
(4)結果
上記試験の結果より、試験検体360株の乳酸菌のなか、本発明の乳酸菌N36株、N50株の2株がアミンを生産することが確認された。
The present invention will be described below with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
Example 1: Lactic acid bacteria strain selection test
(1) Test samples A food-derived lactic acid bacteria library of 360 strains, covering 44 species, was maintained by the Livestock Product Functional Unit, Livestock Research Division, Livestock Research Department, National Agriculture and Food Research Organization (NARO). First, a test was conducted to confirm whether or not the bacteria produced amines, in order to select lactic acid bacteria capable of producing putrescine.
(2) Test method: After culturing in a lactic acid bacteria growth liquid medium (MRS medium) at 30° C. for 24 hours, the cells were centrifuged to discard the culture supernatant, and the cells were washed with physiological saline. After washing, the following amine production test medium containing ornithine as a putrescine-producing substrate was added, and the cells were cultured at 30° C. for 24 hours.
[Amine production test medium, pH 5.0]
Tryptone 5 g/L, yeast extract 5 g/L, sodium chloride 5 g/L, glucose 1 g/L, surfactant (Tween 80) 0.5 g/L, magnesium sulfate heptahydrate 0.2 g/L, calcium carbonate 0.1 g/L, bromocresol purple 0.06 g/L, manganese sulfate tetrahydrate 0.05 g/L, ferrous sulfate heptahydrate 0.04 g/L, and ornithine 10 g/L were dissolved in purified water, the pH was adjusted to 5.0 with 1 N hydrochloric acid, and the solution was heat sterilized at 121° C. for 15 minutes.
(3) Determination of the ability to produce amines This can be confirmed by the presence of bromocresol purple, which will turn the medium purple if the bacterium is producing an amine, or yellow if the bacterium is producing only an acid.
(4) Results From the results of the above test, it was confirmed that, among the 360 strains of lactic acid bacteria tested, two strains of the lactic acid bacteria of the present invention, N36 and N50, produced amines.

<実施例2:プトレシン生産確認試験>
(1)試験検体
上記「実施例1:乳酸菌株選抜試験」で、培地が紫色に変色した乳酸菌N36株、N50株のアミン生産培地を使用した。
(2)試験方法
上記(1)の試験検体を0.1N塩酸で希釈した後、内部標準物質として1,7-ジアミノヘプタンを使用し、次いで、5-(ジメチルアミノ)ナフタレン-1-スルホニルクロリド(ダンシルクロリド)を添加してアミノ基をダンシル化した。これをエーテルにより抽出し、抽出液をアセトニトリルに溶解して、下記分析装置と条件に基づいて高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行った。
(分析装置と条件)
装置:株式会社島津製作所製 高速液体クロマトグラフィー(LC-VPシリーズ)
ポンプ:LC-10ADvp
カラムオーブン:CTO-10ASvp
検出器:SPD-M10vp
カラム:Kromasil C18(250×4.6mm)
オーブン温度:30℃
流量:0.8mL/min
移動相:アセトニトリル
試料注入量:10μL
(3)結果
下記図3に示すとおり、本発明の乳酸菌N36株、N50株のアミン生産培地ではプトレシンのピークが検出され、プトレシンを産生することが確認された。
<Example 2: Putrescine production confirmation test>
(1) Test specimens Amine-producing media of the lactic acid bacteria strains N36 and N50, which had turned purple in the above "Example 1: Lactic acid bacteria strain selection test", were used.
(2) Test method: The test sample in (1) above was diluted with 0.1N hydrochloric acid, and then 1,7-diaminoheptane was used as an internal standard substance, and 5-(dimethylamino)naphthalene-1-sulfonyl chloride (dansyl chloride) was added to dansylate the amino groups. This was extracted with ether, and the extract was dissolved in acetonitrile and subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) analysis using the following analytical equipment and conditions.
(Analysis equipment and conditions)
Equipment: High performance liquid chromatography (LC-VP series) manufactured by Shimadzu Corporation
Pump: LC-10ADvp
Column oven: CTO-10ASvp
Detector: SPD-M10vp
Column: Kromasil C18 (250 x 4.6 mm)
Oven temperature: 30°C
Flow rate: 0.8mL/min
Mobile phase: acetonitrile Sample injection volume: 10 μL
(3) Results As shown in FIG. 3 below, a putrescine peak was detected in the amine production medium of the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention, confirming that they produce putrescine.

<実施例3:プロバイオティクス適性試験>
プトレシン生産能を有することが確認された本発明の乳酸菌N36株、N50株について、プロバイオティクス適性を明らかにするために胆汁酸に対する耐性を確認する試験を行った。対照となる乳酸菌にはプロバイオティクス乳酸菌として広く用いられているラクチカゼイバチルス・ラムノーサス GG株を用いた。GG株はAmerican Type Culture Collection(ATCC)(Manassas, VA, USA)に、アクセッション番号ATCC 53103として登録されているものを用いた。各菌株をMRS培地で生育至適温度にて一晩前培養した後、胆汁無添加のMRS培地および0.3および0.6%胆汁を添加したMRS培地(各4mL)に20μLずつ接種し、GG株は生育至適温度の37℃で、N36株、N50株は30℃で、48時間培養した。培養後のOD620を測定し、胆汁無添加のMRS培地のOD620の値を100として、胆汁を添加したMRS培地の培養後の値を図4に示した。
N36株、N50株ともに、GG株と比較して、胆汁添加培地での生育が良好であることから、胆汁酸耐性を有しており、プロバイオティクスとしての効果が期待できることが確認された。
Example 3: Probiotic compatibility test
The lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention, which were confirmed to have putrescine production ability, were tested for resistance to bile acids in order to clarify their suitability as probiotics. The lactic acid bacteria used as a control was Lacticaceibacillus rhamnosus GG strain, which is widely used as a probiotic lactic acid bacterium. The GG strain was registered with the American Type Culture Collection (ATCC) (Manassas, VA, USA) under the accession number ATCC 53103. Each strain was pre-cultured overnight in MRS medium at the optimum growth temperature, and then inoculated in 20 μL each into MRS medium without bile and MRS medium with 0.3 and 0.6% bile (4 mL each). The GG strain was cultured at the optimum growth temperature of 37° C., and the N36 and N50 strains were cultured at 30° C. for 48 hours. OD620 after the culture was measured, and the OD620 value after the culture in the MRS medium to which bile had been added was set as 100, and the value after the culture in the MRS medium to which bile had been added is shown in FIG.
Both the N36 strain and the N50 strain showed better growth in bile-supplemented medium than the GG strain, confirming that they have bile acid resistance and are expected to be effective as probiotics.

<実施例4:スキムミルク培養中でのプトレシン生産量の確認試験1>
プトレシン生産能を有することが確認された本発明の乳酸菌N36株、N50株について、スキムミルク培養中でのプトレシン生産量を確認するための試験を行った。また、スキムミルク培養時に加糖することによる、プトレシン生産量の確認も行った。
各菌株をMRS培地で一晩前培養(30℃)して、菌体を洗浄した後、この菌体洗浄液を10×10cfu/mLとなるように、10%スキムミルク培地(無糖)またはグルコースを0.5%加えた10%スキムミルク培地(加糖)に再懸濁した。cfuはコロニー形成単位(colony forming unit)の意味である。各乳酸菌を接種したスキムミルク培地は30、35、40℃で24~48時間培養した。この培養液をボルテックスでよく撹拌し、1N塩酸で希釈した後、内部標準物質として1,7-ジアミノヘプタンを使用し、次いで、5-(ジメチルアミノ)ナフタレン-1-スルホニルクロリド(ダンシルクロリド)を添加してアミノ基をダンシル化した。これをエーテルにより抽出し、抽出液をアセトニトリルに溶解して、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行った結果を図5に示した。
N36株、N50株ともに、30~40℃の培養温度で10%スキムミルク培地中にプトレシンを生産することが示された。また0.5%グルコースの添加により培地中のプトレシン濃度が1.5倍増加した。
<Example 4: Test 1 for confirming the amount of putrescine produced during skim milk culture>
The lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention, which were confirmed to have the ability to produce putrescine, were tested to confirm the amount of putrescine produced during skim milk culture. The amount of putrescine produced by adding sugar during skim milk culture was also confirmed.
Each strain was pre-cultured overnight in MRS medium (30°C), and the cells were washed, and the washed cells were resuspended in 10% skim milk medium (sugar-free) or 10% skim milk medium (sweetened) to which 0.5% glucose was added, so that the cell concentration was 10 x 10 9 cfu/mL. cfu stands for colony forming unit. The skim milk medium inoculated with each lactic acid bacterium was cultured at 30, 35, and 40°C for 24 to 48 hours. The culture solution was thoroughly stirred with a vortex and diluted with 1N hydrochloric acid, and then 1,7-diaminoheptane was used as an internal standard substance, and 5-(dimethylamino)naphthalene-1-sulfonyl chloride (dansyl chloride) was added to dansylate the amino group. This was extracted with ether, and the extract was dissolved in acetonitrile and analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), and the results are shown in Figure 5.
Both strains N36 and N50 were shown to produce putrescine in 10% skim milk medium at a culture temperature of 30 to 40° C. Furthermore, the addition of 0.5% glucose increased the putrescine concentration in the medium by 1.5 times.

<実施例5:スキムミルク培養中でのプトレシン生産量の確認試験2>
本発明の乳酸菌N36株、N50株について、市販のヨーグルトスターター菌存在下におけるスキムミルク培養中でのプトレシン生産量を確認する試験を行った。
各菌株をMRS培地で一晩前培養(30℃)して、菌体を洗浄した後、この菌体洗浄液を10×10cfu/mLとなるように、10%スキムミルク培地に再懸濁した。市販のヨーグルトスターター菌は10%スキムミルク培地に接種し、37℃で16時間培養しておいたものを、1%添加した。各乳酸菌とヨーグルトスターター菌を接種したスキムミルク培地は37℃で6~168時間培養した。この培養液をボルテックスでよく撹拌し、1N塩酸で希釈した後、内部標準物質として1,7-ジアミノヘプタンを使用し、次いで、5-(ジメチルアミノ)ナフタレン-1-スルホニルクロリド(ダンシルクロリド)を添加してアミノ基をダンシル化した。これをエーテルにより抽出し、抽出液をアセトニトリルに溶解して、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行った結果を図6に示した。
市販のヨーグルトスターターはスキムミルク培地中にプトレシンを生産しなかった。N36株、N50株ともに、ヨーグルトスターター菌存在下においてもプトレシンを生産することが示された。
<Example 5: Test 2 to confirm the amount of putrescine produced during skim milk culture>
A test was carried out to confirm the amount of putrescine produced by culturing the lactic acid bacteria strains N36 and N50 of the present invention in skim milk in the presence of a commercially available yogurt starter strain.
Each strain was pre-cultured overnight in MRS medium (30°C), the cells were washed, and the washed cells were resuspended in 10% skim milk medium to a concentration of 10 x 10 7 cfu/mL. Commercially available yogurt starter bacteria were inoculated into 10% skim milk medium, cultured at 37°C for 16 hours, and added at 1%. The skim milk medium inoculated with each lactic acid bacteria and yogurt starter bacteria was cultured at 37°C for 6 to 168 hours. The culture solution was thoroughly stirred with a vortex and diluted with 1N hydrochloric acid, and then 1,7-diaminoheptane was used as an internal standard substance, and 5-(dimethylamino)naphthalene-1-sulfonyl chloride (dansyl chloride) was added to dansylate the amino group. This was extracted with ether, and the extract was dissolved in acetonitrile and analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), with the results shown in Figure 6.
The commercially available yogurt starter did not produce putrescine in the skim milk medium. Both strains N36 and N50 were shown to produce putrescine even in the presence of yogurt starter bacteria.

本発明のレビラクトバチルスに属する特定の乳酸菌は、プトレシンを生産する能力を有し、かつ、胆汁酸に対する耐性を有するため、プロバイオティクスとして活用可能である。また、当該乳酸菌をスキムミルク培地中で培養する際に、グルコースを添加することによりプトレシン生産量を増加させることが出来る。
さらに、本発明の乳酸菌は、スキムミルクなどの乳中で培養し、生産したプトレシンと共に安全性の高い飲食品として利用することもでき非常に有用である。
The specific lactic acid bacteria belonging to the genus Leviractobacillus of the present invention can be used as a probiotic because it has the ability to produce putrescine and is resistant to bile acids. In addition, when the lactic acid bacteria is cultured in a skim milk medium, the amount of putrescine produced can be increased by adding glucose.
Furthermore, the lactic acid bacteria of the present invention can be cultured in milk such as skim milk and used together with the produced putrescine as a highly safe food or drink, making them extremely useful.

Claims (3)

レビラクトバチルス・パウシボランスN36株(受託番号:NITE P-03449)又はN50株(受託番号:NITE P-03450)である、乳酸菌。 A lactic acid bacterium that is the Rebilactobacillus paucivorans strain N36 (accession number: NITE P-03449) or N50 strain (accession number: NITE P-03450). 請求項1記載の乳酸菌を含有する、飲食品。 A food or drink containing the lactic acid bacteria according to claim 1. 請求項1記載の乳酸菌を培養するスキムミルク培地中に、グルコースを添加することを特徴とする、プトレシン生産量の増加方法。 A method for increasing putrescine production, comprising adding glucose to a skim milk medium in which the lactic acid bacteria according to claim 1 is cultured.
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