Kursus: 低利用資源・紅藻から新たなオリゴ糖調製法の開発

　北海道産の低利用紅藻ダルスにキシランという多糖が豊富に含まれること、それが陸上植物由来のキシランと異なる構造を持つことが分かりました。また、ダルスのキシランを酵素分解して調製したダルスに特異なキシロオリゴ糖が、ビフィズス菌に対する選択的増殖促進作用を示すことを見出しました。このような研究通して、人々を健康にする機能性食品素材の開発に貢献したいと考えています。

ダルスは函館市の特産物であるマコンブの養殖ロープに繁茂する紅藻であり、そのほとんどは利用されていません。一方、ダルスは珍しい構造の多糖を有することが知られています。そこで、ダルスから特徴的な構造を持つオリゴ糖を調製する方法を開発しました。

[Open Access] Maeda et al., 2012, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry URL
構造の六角形 Page
キシラン (多糖)
多糖のキシランはセルロースの次に多く存在する植物細胞壁構成多糖です。陸上植物の多くのキシランの主鎖は、キシロースがβ-(1→4)結合した構造を有しています。このキシランを酵素分解して得られるオリゴ糖はプレバイオティクス効果があります。一方で、一部の緑藻などが持つβ-(1→3)-キシランから得られるオリゴ糖は、ガン細胞のアポトーシス誘導作用があります。

ダルスのキシラン (多糖)
ダルスのキシランは図にもあるように、主鎖にβ-(1→3)結合とβ-(1→4)結合を併せ持っています。そこから得られるオリゴ糖は、従来のキシロオリゴ糖とは異なる構造を有しており、ユニークな健康機能があると考えられます。

研究の目的
本研究では、未利用水産資源であるダルスのキシラン・キシロオリゴ糖の健康機能を探す前段階として、ダルスからキシロオリゴ糖を調製する方法を開発しました。
オリゴ糖 Page
β-(1→4)-キシラン Page
プレバイオティクス Page
アポトーシス Page

ダルスキシランの抽出・キシロオリゴ糖の調製
ダルスからキシランを抽出しました。函館市内で採取したダルスを凍結乾燥および粉砕して粉末を得ました。尿素や有機溶媒により脂質とタンパク質を除去しました。それにより粗キシランが得られました。さらにそれらを市販の酵素を用いて加水分解してオリゴ糖を調製しました。

キシロオリゴ糖の解析
酵素分解物は活性炭カラムクロマトグラフィーで各成分に分けました。それを各種機器を用いて詳細に解析しました。HPLCでは加水分解物中の生成物の組成を、GC-MSでは分子量を、NMRで糖の結合様式を解析しました。これらの解析によって、ダルスに特有の構造を持つキシロオリゴ糖が生成されているか確認しました。
HPLC Page
NMR Page
GC-MS Page

低利用資源・紅藻から新たなオリゴ糖調製法の開発