米胚芽を用いるγ−アミノ酪酸(GABA)生産の好適条件

タイトル 米胚芽を用いるγ−アミノ酪酸(GABA)生産の好適条件
担当機関 新潟県農業総合研究所
研究期間 1998~2000
研究担当者
発行年度 1998
要約 米胚芽を一種の触媒としてグルタミン酸からγ‐アミノ酪酸(GABA)を効率良く生産するには、基質濃度、ピリドキサルリン酸濃度および緩衝液の種類を最適化する必要があり、条件次第でGABAの大量生産も可能となる。
背景・ねらい γ‐アミノ酪酸(GABA)は血圧上昇抑制作用を有するアミノ酸であり、高血圧の治療・予防に有効な機能性食品素材として近年注目を浴びている。一方、米胚芽を水浸漬すると胚芽中にGABAが蓄積することが報告されており、米胚芽を酵素剤的な触媒として使用することでGABAの大量生産の可能性が期待できる。そこで、本方法を確立するため、反応の好適条件について検討する。
成果の内容・特徴
  1. 米(コシヒカリ)胚芽によるグルタミン酸からのGABA生成速度(pH5.5、40℃)はグルタミン酸濃度に依存し、その最適濃度は0.1 Mである(図1)。
  2. 反応系にピリドキサルリン酸を添加するとGABA生成速度は大きく改善され(図1)、その最適濃度は50μMである(図2)。ピリドキサルリン酸はGABA生成酵素であるグルタミン酸脱炭酸酵素の補酵素であり、GABA大量生産のためにはその添加が不可欠である。
  3. pHが同一(pH5.5)であっても緩衝液の種類がGABA生成に大きく影響する。使用した緩衝液の中ではMES(2-モルフォリノエタンスルホン酸)が最適である(図3)。
  4. 以上の結果をふまえて、米(コシヒカリ)胚芽0.2 gを40℃、0.1 Mグルタミン酸ナトリウム‐0.1 M MES(pH5.5)‐50μMピリドキサルリン酸溶液3ml中で反応させると、ピリドキサルリン酸を添加しない従来の水浸漬法に比べ、基質転換率が約4倍(11%→49%)である(図4)。
成果の活用面・留意点
  1. GABA大量生産方法の実用化を図るには、バイオリアクター化に向けての検討が必要である。
  2. 本技術は新潟県で特許出願中である。
図表1 214361-1.gif
図表2 214361-2.gif
図表3 214361-3.gif
図表4 214361-4.gif
カテゴリ 機能性食品

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