業界の動向 カスピ海ヨーグルトに含まれる 新規機能性糖質ラクトビオン酸の開発 食品技術懇話会 技術士（生物工学部門） 、農学博士 酒井 重男 ラクトビオン酸とは ヨーグルトの LacA 生産菌である A.orientalis ─── と同じ酢酸菌に分類される菌株を生産に使用す ラクトースの還元末端を酸化するとラクトビ ることは、LacA がヨーグルトなどの乳製品に オン酸（LacA）が生成する。筆者らは㈱ダイ 配合するのに適した素材であることを示してい セルヘルスケア事業部と共同で、酢酸菌を用い た。LacA は酢酸菌休止菌体とラクトースを反 る LacA の 工 業 的 生 産 法 を 確 立 し た。 現 在、 応させることで生産される。一般的に、気質濃 LacA カルシウムは「乳酸発酵物」として乳酸 度を上げると反応速度は上昇するが、気質阻害 品やサプリメントにに配合され市販されてい や生成物阻害が起こるだけでなく、高い気質濃 る。ここでは LacA 生産の実用化に至る経緯を 度が菌体にダメージを与えることで反応効率が エピソードと共に紹介したい。 低下する恐れがある。 しかし、 酢酸菌はラクトー スの最大溶解度近傍の約 300g/L 溶液中で反応 食品生産に適した LacA 生産菌 （酢酸菌）の発見 を行っても、基質及び生成物阻害や、酸化活性 の顕著な低下が見られず、効率的に LacA を生 ─── 産した。その結果、基質濃度の上昇で、反応効 食品生産に利用可能な LacA 生産菌を得るた 率を向上させることに成功した。 また、 ラクトー め、工業研究所が所有する保存菌株から、食品 ス酸化活性は極く微量のグルコース存在下で強 に利用可能で且つ目的の活性を示す菌株の検索 く阻害されることを筆者らは明らかにした。酢 を行った。その結果、酢酸菌が目的の活性を示 酸菌がラクトースや LacA 分解活性を示せば、 すことを突き止め、食品の生産に利用可能な ラクトースや LacA の分解による収率の低下だ LacA 生産菌の取得に成功した。 けでなく、分解に伴うグルコース生成による酸 化反応の阻害が起こることが予想された。しか LacA の工業的な生産法の確立 し、酢酸菌は原料のラクトロースや LacA 分解 ─── 活性を持たず、それらを資化しなかった 1）。こ 筆者らはかねがね LacA を配合する食品とし のため大量の菌体を高濃度のラクトースに作用 て乳製品を考えていたが、その根拠はラクトビ させても、収率低下やグルコース生成による反 オン酸の「ラクト」がラテン語で「乳」を表す 応阻害は認められず、大量の菌体で高濃度のラ 言葉に由来すると言う位しかなかった。 しかし、 クトースを反応させることが可能であった。 カスピ海ヨーグルトでの LacA 発見や、その 2 JAS 情報 ◆ 2016.7 酢酸菌のラクトース酸化酵素の同定 ン酸」と言う名や、カスピ海ヨーグルトでの食 ─── 経験などは消費者に広く受け入れられるもので 筆者らは m-GDH 遺伝子を導入し発現させた あると筆者らは考えている。また、LacA カル 酢酸菌の m-GDH 導入株及びゲノム上の m-GDH シウムは殆ど無味で配合する食品の味を損なわ をノックアウトした m-GDH 欠失株を調製し、そ ないことや、他の有機酸のカルシウム塩と異な の酸化活性を調べることで、 従来の報告に反し、 り溶解度が極めて高く（60% 以上のシロップ m-GDH がラクトースの酸化を触媒する酵素で の調製が可能） 、透明な飲料などに配合しても あることを明らかにした。また、酢酸菌がイソ 白濁の心配が無いなど、 使用上の利点も大きく、 マルトース、ゲンチオビオース及びメリビオース等 今後の更なる普及が期待されている。 のα1,6 やβ -1,6 結合を持つ二糖をラクトースの 10 ～ 60 倍の効率で酸化することを見出している。 おわりに 従来、酢酸菌とその糖酸化酵素である m-GDH ─── はマルトースに対して微弱な酸化活性を示すも 大阪市立工業研究所の糖質関連酵素研究所と のの、二糖類は酸化しないと報告されていたこ その研究成果の産業化の伝統は古く、福本壽一 とから、この結果は酢酸菌の糖酸化活性につい 郎博士の細菌、カビ由来アミラーゼによるブド ての新たな知見と言える。特に、イソマルトー ウ糖生産の実用化（1959 年）に始まる。さらに、 スを主成分とするイソマルトオリゴ糖は汎用的 糖加水分解酵素の糖転移活性を利用し、岡田茂 機能性オリゴ糖として利用されており、イソマ 孝博士や北畑寿美雄博士がカップリングシュ ルトオリゴ糖を基質として用いれば、イソマル ガーや「オリゴのおかげ」で知られるラクトス トビオン酸は LacA より安価に生産出来ると期 クロースの実用化に成功している。これらの糖 待されている。 加水分解や転移反応の技術に続く筆者らの研究 室 の 新 し い 技 術 と し て、 筆 者 ら の 入 所 し た LacA の現在と将来への展望 2000 年頃から、村上洋研究室長を先頭に糖酸 ─── 化技術の確立に取り込み、10 年もの歳月を経 カルシウムの吸収促進効果が期待される LacA て、その成果とも言えるラクトビオン酸を実用 はカルシウム塩の形状で「ラクトビオン酸含有 化することが出来た。しかし、この成果も、LacA 乳糖発酵物」として、乳製品やサプリメントな 生産の工業化に取り組まれた㈱ダイセルヘルス どに配合されている。さらに、LacA が更年期 ケア事業部の技術者の方々の成果があってのも 障害の予防に効果のあると言われるエクオール のであり、紙上を持って御礼申し上げたい。ま （equol）の腸内での産生を促進すると言う新た た、本研究に多くの知見を齎した Burkholderia なる機能性も報告されている。エクオールの前 属や Paraconiothyrium 属による Lac 生産の研 駆体であるイソフラボンを配合するサプリメン 究にご協力頂いた、大阪府立大学 笠井尚哉教 トの補助成分としても利用されている。現在の 授、竹原化学工業㈱、塩水港製糖㈱及び大和化 ところ、まだ一般消費者に対する LacA の知名 成㈱にも深謝申し上げたい。 度はそれほど高くない。しかし、 「ラクトビオ ＜参考文献＞ １）Kirku,T.et.al.:Biosci.Biotechnol. biochem.,72,833(2012) ２）桐生高明、木曽太郎、中野博文、村上洋：生物工学、93、(8)494(2015) 2016.7 ◆ JAS 情報 3
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