ピキシアン・ブロードビーンズペーストのハイパートニックモロミ発酵中のポリペプチド分解のための機能性マイクロバイオータ

Functional Microbiota for Polypeptide Degradation during Hypertonic Moromi-Fermentation of Pixian Broad Bean Paste.

• Lijie Zhang
• Yida Bao
• Haifeng Chen
• Jiaquan Huang
• Yan Xu

抄録

伝統的な発酵豆ペーストは、東アジアの多くの国で欠かせない調味料です。これらは高気圧の溶液を使って自然発酵させて作られています。機能的で未知の微生物は、食品の安全性や品質の安定性に大きなリスクをもたらす。このような問題を解決するためには、機能性微生物の分析とその後の活用が有効である。豆類の発酵過程では、微生物の機能は第一段階の原料（ポリペプチド）分解と第二段階のアミノ酸異化の2つの段階に分かれていた。本研究では、第一段階の機能性微生物群の解析を目指した。本研究では、ハイスループットシーケンシング、相関解析、細胞外プロテオームを含むOmics-studiesを用いて、ポリペプチド分解の機能微生物候補を作製した。その後、候補機能微生物を培養した。バッチ発酵と酵素分析を行った結果、3つの菌株がペプチダーゼを分泌し、アミノ酸の蓄積をもたらすことが判明した。このようにして、高張性モロミ発酵中のポリペプチド分解のための機能性微生物群の探索を行った。本研究は、機能性マイクロバイオータ解析のための戦略を提供するものである。また、ポリペプチドからプロテオームを分泌し、アミノ酸を産生することができる初めての報告である。

Traditional fermented bean pastes are indispensable seasonings in many East Asian countries. They are produced via hypertonic solutions by spontaneous fermentation. Functional, unknown microbiota carry great risks for food safety and stable quality. Thus, analysis and subsequent utilization of functional microbiota will be a good strategy to resolve these problems. During bean fermentation, the microbial functions were divided into two stages, including first stage-raw material (polypeptide) degradation and second stage-amino acid catabolism. In this study, we aimed to analyze the functional microbiota of first stage. Omics-studies, including high-throughput sequencing, correlation analysis and extracellular proteome, were used to generate candidate functional microbes for polypeptide degradation in this study. Then, we cultured the candidate functional microbes. After the batch fermentation and enzymatic analysis, we found three strains secreted peptidase and resulted amino acid accumulation, involving , and . Thus, , and conducted the functional microbiota for polypeptide degrading during hypertonic moromi fermentation. This study supplies a strategy for functional microbiota analysis. In addition, this is the first report that can secrete proteome and produce amino acids from polypeptide.