ハイスループット紫外可視分光法を用いた乳酸菌によるヒドロキシ桂皮酸脱炭酸のモニタリング

Monitoring Hydroxycinnamic Acid Decarboxylation by Lactic Acid Bacteria Using High-Throughput UV-Vis Spectroscopy.

• Gonzalo Miyagusuku-Cruzado
• Israel García-Cano
• Diana Rocha-Mendoza
• Rafael Jiménez-Flores
• M Monica Giusti

抄録

乳酸菌（LAB）によるヒドロキシ桂皮酸（HCA）の脱炭酸は、食品の感覚特性に大きな影響を与える4-ビニルプレノールの生成をもたらします。食品生産に最適な菌株を選択するためには、LABの脱炭酸能を調べることが重要である。オハイオ州立大学-パーカー冠講座（OSU-PECh）コレクションの LAB 菌株のフェノール酸脱炭酸酵素合成能を HCAs と 32 ℃で 36 時間インキュベートした後、活性を評価した。HCAsの脱炭酸をモニタリングするためのハイスループットな方法を、pH1.0での次亜色シフトに基づいて開発した。評価した 22 株のうち，クマリン酸，カフェイン酸，フェルラ酸のすべてを脱炭酸することができたのは，たったの , および , のみであった．他の菌株は-クマリン酸とカフェイン酸のみを脱炭酸した株（6株），-クマリン酸のみを脱炭酸した株（2株），カフェイン酸のみを脱炭酸した株（1株）があり，10株はいずれのHCAも脱炭酸していなかった。変換効率が最も高かったのは-クマル酸で，次いでカフェイン酸，最後にフェルラ酸であった．結果は、HPLC-DAD-ESI-MS分析により確認され、HCAが4-ビニルフェノール誘導体に変換されていることが示された。本研究は、加工中にLABを用いて発酵させたHCAを多く含む食品の官能特性を改善するのに役立つと考えられる。

Hydroxycinnamic acid (HCA) decarboxylation by lactic acid bacteria (LAB) results in the production of 4-vinylplenols with great impact on the sensorial characteristics of foods. The determination of LAB decarboxylating capabilities is key for optimal strain selection for food production. The activity of LAB strains from the Ohio State University-Parker Endowed Chair (OSU-PECh) collection potentially capable of synthesizing phenolic acid decarboxylase was evaluated after incubation with HCAs for 36 h at 32 °C. A high-throughput method for monitoring HCAs decarboxylation was developed based on hypsochromic shifts at pH 1.0. Out of 22 strains evaluated, only , and were capable of decarboxylating all -coumaric, caffeic and ferulic acids. Other strains only decarboxylated -coumaric and caffeic acid (6), only -coumaric acid (2) or only caffeic acid (1), while 10 strains did not decarboxylate any HCA. -Coumaric acid had the highest conversion efficiency, followed by caffeic acid and lastly ferulic acid. Results were confirmed by HPLC-DAD-ESI-MS analyses, showing the conversion of HCAs into their 4-vinylphenol derivatives. This work can help improve the sensory characteristics of HCA-rich foods where fermentation with LAB was used during processing.