各種マンナンからのマンオリゴ糖の生産とプレバイオティクスの可能性の評価

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Food Chem.2020 Jul;334:127428. S0308-8146(20)31290-5. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127428.Epub 2020-07-13.

各種マンナンからのマンオリゴ糖の生産とプレバイオティクスの可能性の評価

Production of mannooligosaccharides from various mannans and evaluation of their prebiotic potential.

Rahul Kumar Suryawanshi
Naveen Kango

PMID: 32688173 DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127428.

抄録

Aspergillus quadrilineatus endo-β-マンナナーゼはこんにゃくグルコマンナン（66.09% w/v）、コプラミール（38.99% w/v）、ローカストビーンガラクトマンナン（20.94% w/v）を効果的に分解した。KG加水分解物の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析から、マンオリゴ糖(MOS)含有量(656.38mg/g)とDP5オリゴ糖の含有量が高いことがわかった。マンナン加水分解物のマルチスケールの特性評価は、FTIRとC NMRを用いて行われ、MOS中のガラクトースまたはグルコースのα形とβ形がそれぞれ明らかになった。ｃｍおよびＬＢＧ加水分解物（１ｍｇ／ｍｌ）は、細胞毒性作用を示し、Ｃａｃｏ-２細胞の細胞生存率をそれぞれ４５％および６２％低下させた。LBG由来のMOS DP(1-4)は、高DP MOS(5-7)を含むKG加水分解物と比較して、より良好な乳酸菌バイオフィルム形成を支持した。乳酸菌はMOSを効果的に発酵させてアセテートとプロピオン酸を主な短鎖脂肪酸として生成させた。乳酸菌は、LBG加水分解物上で成長したときに分岐鎖アミノ酸としてロイシン、イソロイシン、バリンを産生した。

Aspergillus quadrilineatus endo-β-mannanase effectively degraded konjac glucomannan (66.09% w/v), copra meal (38.99% w/v) and locust bean galactomannan (20.94% w/v). High performance liquid chromatography (HPLC) analysis of KG hydrolysate indicated its mannooligosaccharides (MOS) content (656.38 mg/g) with high amounts of DP 5 oligosaccharide. Multi-scale characterization of mannan hydrolysate was done using FTIR and C NMR which revealed α and β form of galactose or glucose in MOS, respectively. CM and LBG hydrolysates (1 mg/mL) have shown cytotoxic effect and reduced cell viability of Caco-2 cells by 45% and 62%, respectively. MOS DP (1-4) derived from LBG supported better Lactobacilli biofilm formation as compared to KG hydrolysate containing high DP MOS (5-7). Lactobacilli effectively fermented MOS to generate acetate and propionate as main short chain fatty acids. Lactobacilli produced leucine, isoleucine and valine as branched chain amino acids when grown on LBG hydrolysate.