JP7325821B2 - METHOD FOR EVALUATING THE BODIES OF DIETARY FIBER IN MAMMALIAN GUT OR ORGANIC ACID PRODUCTION - Google Patents
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Description
本発明は、食物繊維の哺乳動物腸内での分解性能または有機酸生産能を評価する方法に関する。より詳細には、本発明は、例えば、食品成分の1種である食物繊維についてのヒトなどの哺乳動物の腸内での動態を評価することができる食物繊維の腸内での分解性能または有機酸生産能を評価する方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for evaluating the ability of dietary fiber to decompose in mammalian intestines or the ability to produce organic acids. More specifically, the present invention can evaluate the intestinal kinetics of dietary fiber, which is one of the food ingredients, in the intestines of mammals such as humans. It relates to a method for evaluating acid-producing ability.
ヒトの腸管内では多種・多様な細菌が絶えず増殖を続けており、これらは腸内細菌叢(フローラ)と呼ばれる。腸内細菌叢の研究において、ヒトの腸内環境を再現する腸管模倣培養装置による培養が利用されている。腸内細菌叢の構成バランスをほぼ維持したまま培養可能な培養方法および装置が提案されている(特許文献1および2、ならびに非特許文献1)。
In the human intestinal tract, a wide variety of bacteria are constantly proliferating, and these are called intestinal microflora. In the study of intestinal microflora, culture using an intestinal mimetic culture device that reproduces the human intestinal environment is used. A culturing method and an apparatus capable of culturing while maintaining the structural balance of the intestinal flora have been proposed (
腸管模倣培養は、例えば、食品成分(例えば、イヌリンのような食物繊維)が腸内細菌叢に与える影響を評価するために用いることができる(特許文献1および非特許文献1)。また、腸管模倣培養を利用した潰瘍性大腸炎の検査および潰瘍性大腸炎の治療薬のスクリーニングもまた報告されている(特許文献2)。
Gut-mimetic cultures can be used, for example, to assess the effects of food ingredients (eg, dietary fiber such as inulin) on the intestinal flora (
ところで、健常なヒトの腸内細菌叢の構成となるよう腸内細菌叢を調整するのに有用な食品として、プレバイオティクス食品が注目されている。プレバイオティクス食品は、宿主に有利に働く腸内常在細菌(有用菌)の「餌」となり、これらの増殖または活性を調節することで宿主に有利な影響をもたらし、宿主の健康を改善する。 By the way, prebiotic foods are attracting attention as useful foods for adjusting the intestinal microflora so as to constitute healthy human intestinal microflora. Prebiotic foods "feed" indigenous intestinal bacteria (beneficial bacteria) that favor the host, and by regulating their growth or activity, they have a beneficial effect on the host and improve the host's health. .
しかし、このようなプレバイオティクス食品の腸内における動態についてはいまだ不明なことが多く、食品、医薬品などの製品化への応用に有用となる様々な技術開発が所望されている。 However, there are still many unknowns about the intestinal dynamics of such prebiotic foods, and various technological developments that are useful for application to commercialization of foods, pharmaceuticals, etc. are desired.
本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、哺乳動物における食物繊維の腸内動態を簡易かつ効率よく把握することができる食物繊維の哺乳動物腸内での分解性能または有機酸生産能を評価する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to easily and efficiently grasp the intestinal dynamics of dietary fiber in mammals. To provide a method for evaluating the decomposition performance or organic acid production performance of
本発明は、食物繊維の哺乳動物腸内での分解性能を評価する方法を提供し、この方法は、
(a)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;
(b)該工程(a)で得られた培養物に該食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および
(c)該工程(b)で得られた培養物中の該食物繊維の分解速度および/または分解率を測定する工程
を含む。
The present invention provides a method for evaluating the degradation performance of dietary fiber in the mammalian intestine, the method comprising:
(a) a step of anaerobic culture using feces from a healthy individual to construct an intestinal flora;
(b) adding the dietary fiber to the culture obtained in the step (a) and further anaerobic culturing; and (c) adding the dietary fiber in the culture obtained in the step (b) Including measuring the degradation rate and/or degradation rate.
1つの実施形態では、上記工程(a)の嫌気培養が16時間~24時間行われる。 In one embodiment, the anaerobic culture of step (a) above is performed for 16 to 24 hours.
1つの実施形態では、前記哺乳動物がヒトである。 In one embodiment, said mammal is a human.
本発明は、食物繊維の哺乳動物腸内での有機酸生産能を評価する方法を提供し、この方法は、
(i)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;
(ii)該工程(i)で得られた培養物に該食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および
(iii)該工程(ii)で得られた培養物中の該有機酸の量を測定する工程
を含み、
該有機酸は、酢酸および/またはプロピオン酸である。
The present invention provides a method for evaluating the ability of dietary fiber to produce organic acids in the intestine of mammals, the method comprising:
(i) a step of anaerobic culture using feces from a healthy individual to construct an intestinal flora;
(ii) adding the dietary fiber to the culture obtained in step (i) and further anaerobic culturing; and (iii) adding the organic acid in the culture obtained in step (ii). including the step of measuring the amount;
The organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
1つの実施形態では、上記工程(i)の嫌気培養は16時間~24時間行われる。 In one embodiment, the anaerobic culture of step (i) above is performed for 16 to 24 hours.
1つの実施形態では、前記哺乳動物がヒトである。 In one embodiment, said mammal is a human.
本発明は、哺乳動物腸内で有機酸生産能を有する食物繊維をスクリーニングする方法を提供し、この方法は、
食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する工程、
を含み、
該有機酸は、酢酸および/またはプロピオン酸である。
The present invention provides a method for screening dietary fiber having organic acid-producing ability in the intestine of mammals, the method comprising:
Determining the total ratio (A) of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber, and the number of 1→2 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group and Using a relative curve showing the correlation between the total ratio of 1→3 glycosidic bond numbers (B) and the production of organic acids in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, from the ratio (A) a step of estimating the ability of the dietary fiber to produce organic acids in the intestine of the mammal;
including
The organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
本発明は、食物繊維の哺乳動物腸内の分解性能を予測する方法を提供し、この方法は、
該食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する工程、
を含む。
The present invention provides a method for predicting the degradation performance of dietary fiber in the mammalian intestine, the method comprising:
A step of determining the total ratio (A) of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the dietary fiber, and the number of 1→2 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group and 1 → 3 glycosidic bond number total percentage (B) and the degradation rate and / or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group using a relative curve showing the correlation, the percentage ( estimating the intestinal degradation rate and/or degradation rate of the dietary fiber from A);
including.
本発明によれば、哺乳動物における食物繊維の大腸内における動態として、腸内の分解速度および/または分解率、ならびに有機酸生産能を簡便に把握することができる。こうして得られた食物繊維の動態は、同一哺乳動物における他の食物繊維の動態と比較可能であり、これらの結果を食物繊維の腸内発酵性やプレバイオティクス食品としての機能性を予測するための情報として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the intestinal degradation rate and/or degradation rate and organic acid production ability can be easily grasped as the dynamics of dietary fiber in the large intestine in mammals. The kinetics of dietary fiber obtained in this way can be compared with the kinetics of other dietary fibers in the same mammal, and these results can be used to predict the intestinal fermentability of dietary fiber and its functionality as a prebiotic food. can be used as information for
(用語の定義)
「プレバイオティクス食品」とは、「宿主に有利に働く腸内常在細菌(有用菌)の「餌」となり、これらの増殖または活性を調節することで宿主に有利な影響をもたらし、宿主の健康を改善する難消化性食品」をいう。プレバイオティクス食品には、オリゴ糖(難消化性オリゴ糖を包含する)、抵抗性デンプン、食物繊維などが挙げられる。
(Definition of terms)
“Prebiotic food” is defined as “food” for indigenous bacteria (beneficial bacteria) that work favorably for the host, and by regulating their growth or activity, it has a beneficial effect on the host, indigestible foods that improve health”. Prebiotic foods include oligosaccharides (including indigestible oligosaccharides), resistant starch, dietary fiber, and the like.
「哺乳動物」としては、ヒト;イヌ、ネコなどの愛玩動物;マウス、ラットなどの試験研究用動物;ブタなどの家畜が挙げられる。なお、本発明において「哺乳動物」には、主に草本を食する草食動物は含まれていないことが好ましい。本発明において「哺乳動物」は好ましくはヒトである。 "Mammals" include humans; pets such as dogs and cats; animals for testing and research such as mice and rats; and farm animals such as pigs. In the present invention, "mammals" preferably do not include herbivores that mainly eat herbs. A "mammal" in the present invention is preferably a human.
本発明において、「食物繊維」とは、その構成分子中にグリコシド結合を含む単一の物質であって、上記哺乳動物に包含される少なくとも一部の動物が有する消化酵素によって消化されないか、または消化されにくい物質を指して言う。難消化性成分または難消化性物質ということもある。食物繊維の代表的な例としては多糖類が挙げられる。食物繊維は、例えば、植物、動物、微生物などから天然に由来する物質であってもよく、あるいは化学的に合成された物質であってもよい。食物繊維を構成する分子に含まれるグリコシド結合としては、例えば多糖類の場合、構成糖同士が結合する炭素位置に基づいて、1→4グリコシド結合、1→6グリコシド結合、1→2グリコシド結合および1→3グリコシド結合が挙げられる。食物繊維は、哺乳動物の大腸内で分解すると、腸内細菌の嫌気発酵の基質となり、最終代謝産物として有機酸が生産される。このような有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの短鎖脂肪酸が挙げられる。食物繊維がこのように大腸の腸内細菌の発酵基質となる性質を「発酵性」ともいう。
In the present invention, the term "dietary fiber" refers to a single substance containing a glycosidic bond in its constituent molecule, which is not digested by digestive enzymes possessed by at least some animals included in the above mammals, or Refers to substances that are difficult to digest. It is also called indigestible component or indigestible substance. Typical examples of dietary fibers include polysaccharides. Dietary fiber may be, for example, a substance naturally derived from plants, animals, microorganisms, etc., or a chemically synthesized substance. Glycosidic bonds contained in molecules constituting dietary fiber include, for example, in the case of polysaccharides, 1→4 glycosidic bonds, 1→6 glycosidic bonds, 1→2 glycosidic bonds, and
「総グリコシド結合数」とは、食物繊維を構成する分子(1分子)中に含まれるグリコシド結合の総数をいう。「総グリコシド結合数」は、例えば、食物繊維を構成する分子の種類および構造、構成糖の構造、分子量等から算出することができる。あるいは、「総グリコシド結合数」は、たとえその構成分子の構造が未知であったとしても、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて当該分子中のメチル化分析によって構成糖の結合位置等を把握することにより得ることができる。 "Total number of glycosidic bonds" refers to the total number of glycosidic bonds contained in a molecule (one molecule) constituting dietary fiber. The "total number of glycosidic bonds" can be calculated from, for example, the type and structure of molecules that constitute dietary fiber, the structure of constituent sugars, the molecular weight, and the like. Alternatively, the "total number of glycosidic bonds" can be obtained by, for example, using a gas chromatograph-mass spectrometer to determine the binding positions of constituent sugars through methylation analysis in the molecule, even if the structures of the constituent molecules are unknown. can be obtained by
「総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合」とは、食物繊維を構成する分子(1分子)中のグリコシド結合の総数に対する、当該分子中の1→2グリコシド結合数と1→3グリコシド結合数との合計の割合をいう。「1→2グリコシド結合数」および「1→3グリコシド結合数)は、それぞれ例えば、食物繊維を構成する分子の種類および構造、構成糖の構造、分子量等から算出することができる。あるいは、これらは、たとえその構成分子の構造が未知であったとしても、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて当該分子中のメチル化分析によって構成糖の結合位置等を把握することにより得ることができる。 "The ratio of the total number of 1 → 2 glycosidic bonds and the number of 1 → 3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds" refers to the total number of glycosidic bonds in a molecule (one molecule) constituting dietary fiber, 1 in the molecule → Refers to the total ratio of the number of 2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds. The "number of 1→2 glycosidic bonds" and "number of 1→3 glycosidic bonds" can be calculated from, for example, the types and structures of molecules constituting dietary fiber, the structures of constituent sugars, molecular weights, and the like. can be obtained, for example, by ascertaining the binding positions of constituent sugars by methylation analysis in the molecule using a gas chromatograph-mass spectrometer, even if the structure of the constituent molecule is unknown.
「腸内細菌叢」とは、ヒトなどの哺乳動物の大腸の腸内に常在する細菌群をいう。健常なヒトの腸内細菌叢を構成する細菌としては、例えば、門レベルでは、以下の門に属する細菌が挙げられる:ベルコミクロビア門(Verrucomicrobia)、プロテオバクテリア門(Proteobacteria)、フソバクテリア門(Fusobacteria)、フィルミクテス門(Firmicutes)、バクテロイデス門(Bacteroidetes)、アクチノバクテリア門(Actinobacteria)など。さらにレベルでは、以下の属または科に属する細菌が挙げられる:ビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium)、コリンセラ属(Collinsella)、バクテロイデス属(Bacteroides)、パラバクテロイデス属(Parabacteroides)、プレボテラ属(Prevotella)、リケネラセアエ科(Rikenellaceae)、ラクトバシラルズ科(Lactobacillales)など。 “Intestinal flora” refers to a group of bacteria that normally reside in the large intestine of mammals such as humans. Bacteria that constitute the intestinal flora of healthy humans include, for example, bacteria belonging to the following phyla at the phylum level: Verrucomicrobia, Proteobacteria, Fusobacteria ( Fusobacteria), Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, and the like. At a further level, bacteria belonging to the following genera or families are included: Bifidobacterium, Collinsella, Bacteroides, Parabacteroides, Prevotella, Rikenellaceae, Lactobacillales, etc.
「健常個体」とは、疾患に罹患していない哺乳動物個体をいう。糞便の採取日前の少なくとも2か月は抗生物質投与を受けていない個体が好ましい。 A "healthy individual" refers to a mammalian individual who is not afflicted with disease. Individuals who have not received antibiotics for at least two months prior to the date of stool collection are preferred.
「標準食物繊維群」とは、有機酸生産量あるいは食物繊維の分解率および/または分解速度が、同じ培養条件下で測定済みであるかもしくは既知であり、かつ総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合および1→3グリコシド結合の合計数の割合が算出されたかもしくは算出可能である、複数の食物繊維で構成される群をいう。 The “standard dietary fiber group” means that the organic acid production amount or the decomposition rate and / or decomposition rate of dietary fiber has been measured under the same culture conditions or is known, and 1 → 2 Refers to a group composed of a plurality of dietary fibers for which the ratio of the total number of glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds has been calculated or can be calculated.
「分解率」および「分解速度」はともに、腸内細菌叢の存在下で細菌による食物繊維の分解で生じる食物繊維の減少の程度を表す指標となる。「分解率」とは、腸内細菌叢の存在下に食物繊維を置いた場合、開始時間T1の食物繊維量(重量)D1に対する一定期間経過後の時間T2で残存する食物繊維量(重量)D2の割合(%)をいい、式D2/D1×100で表される。「分解率」は、例えば、腸内細菌叢の存在下での培養開始時の初期食物繊維量(重量)に対する培養終了時に残存する最終食物繊維量(重量)の割合として表すことができる。「分解速度」は、腸内細菌叢の存在下に食物繊維を置いた場合、開始時間T1の食物繊維量(重量)D1から一定期間経過後の時間T2の食物繊維量(重量)D2までの単位時間当たりの変化量(例えば減少量)をいい、式(D1-D2)/(T2-T1)で表される。「分解速度」には、腸内細菌叢の存在下の培養を行う場合には、培養液の容量もまた考慮することができる。「分解速度」は、例えば、腸内細菌叢の存在下の培養開始時の初期食物繊維量(重量)から培養終了時に残存する最終食物繊維量(重量)までの変化量を培養液容量当たりかつ単位時間当たりの量(例えば、食物繊維の分解による減少量)として表すことができる。 Both "degradation rate" and "degradation rate" serve as indices representing the degree of reduction in dietary fiber caused by bacterial degradation of dietary fiber in the presence of intestinal flora. "Degradation rate" is the amount of dietary fiber (weight) D1 at the start time T1 when dietary fiber is placed in the presence of intestinal flora, and the amount of dietary fiber remaining at time T2 after a certain period of time. (Weight) Refers to the ratio (%) of D2 , which is represented by the formula D2 / D1x100 . The "degradation rate" can be expressed, for example, as a ratio of the final dietary fiber amount (weight) remaining at the end of the culture to the initial dietary fiber amount (weight) at the start of the culture in the presence of intestinal flora. When dietary fiber is placed in the presence of intestinal flora, the "degradation rate" is the amount of dietary fiber (weight) at the start time T1 , and the amount of dietary fiber (weight) at time T2 after a certain period of time has elapsed from D1 . The amount of change per unit time (for example, the amount of decrease) up to D 2 is represented by the formula (D 1 -D 2 )/(T 2 -T 1 ). The "degradation rate" can also take into account the volume of the culture solution when culturing in the presence of intestinal flora. "Degradation rate" is, for example, the amount of change from the initial amount of dietary fiber (weight) at the start of culture in the presence of intestinal flora to the final amount of dietary fiber (weight) remaining at the end of culture per volume of culture solution and It can be expressed as an amount per unit time (for example, the amount decreased by decomposition of dietary fiber).
例えば、本発明の評価方法によって、食物繊維有機酸の生産量あるいは食物繊維の分解率および/または分解速度が測定され、かつ総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合が算出された食物繊維を、標準食物繊維群を構成する食物繊維として利用することができる。 For example, according to the evaluation method of the present invention, the production amount of dietary fiber organic acid or the decomposition rate and/or decomposition rate of dietary fiber is measured, and can be used as the dietary fiber constituting the standard dietary fiber group.
(食物繊維の哺乳動物腸内での分解性能を評価する方法)
本発明の食物繊維の哺乳動物腸内での分解性能を評価する方法は、(a)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;(b)該工程(a)で得られた培養物に該食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および(c)該工程(b)で得られた培養物中の該食物繊維の分解速度および/または分解率を測定する工程を含む。
(Method for Evaluating Decomposition Performance of Dietary Fiber in Mammal Intestines)
The method of evaluating the degradation performance of dietary fiber in mammalian intestines of the present invention includes the steps of (a) performing anaerobic culture using feces derived from a healthy individual to construct an intestinal flora; (b) the step (a) adding the dietary fiber to the culture obtained in step (a) and further anaerobic culturing; and (c) the decomposition rate and/or of the dietary fiber in the culture obtained in step (b) Including the step of measuring the decomposition rate.
工程(a)の培養によって、使用した糞便の哺乳動物の大腸環境を模倣する腸内細菌叢を構築する。工程(a)において、培養物は、健常個体由来の糞便を培養培地に添加して調製され得る。培養培地は、嫌気培養に使用可能な培地であればいずれでもよい。糞便は、予め所定の溶媒に懸濁された懸濁液として調製し、培地に添加され得る。嫌気培養用培地として、例えば、GAM培地が用いられる。GAM培地としては、例えば、GAM寒天培地、変法GAM寒天培地、GAM半流動高層培地、GAMブイヨンおよび変法GAMブイヨンが挙げられる。培養前に、培地は例えば、オートクレーブを用いて滅菌され得る(滅菌)。液体培養が好ましく、液状の培養物を「培養液」ともいう。培養の間、培養液は適宜撹拌され得る。糞便は、採取後、培養を開始するまで嫌気性培養スワブなどの容器内に保管され得る。 The culturing of step (a) establishes an intestinal flora that mimics the mammalian large intestine environment of the feces used. In step (a), a culture may be prepared by adding feces from a healthy individual to the culture medium. Any culture medium may be used as long as it can be used for anaerobic culture. Stool can be prepared in advance as a suspension in a predetermined solvent and added to the medium. GAM medium, for example, is used as the anaerobic culture medium. GAM medium includes, for example, GAM agar medium, modified GAM agar medium, GAM semi-fluid stratified medium, GAM bouillon and modified GAM bouillon. Before culturing, the medium can be sterilized (sterilization), for example using an autoclave. Liquid culture is preferred, and the liquid culture is also referred to as "culture solution". During culturing, the culture medium can be appropriately agitated. After collection, feces can be stored in a container, such as an anaerobic culture swab, until culturing is initiated.
培養の嫌気的環境は、培地に対して嫌気的ガスを曝気させることにより作り出すことができる。嫌気的ガスは、例えば、窒素、窒素および二酸化炭素、あるいは、窒素および二酸化炭素および水素である。嫌気的ガスの曝気は、所定流量(例えば0.1~1.0dL/分)にて常時行われるかまたは間欠的に行われる。また、嫌気的ガスは、腸内ガスに例えば窒素や二酸化炭素が含まれていることがあるから、窒素と二酸化炭素とからなる混合ガスであることが好ましい。なお、高度な嫌気条件を保つため、常時、嫌気的ガスを曝気するのが好ましい。 The anaerobic environment of the culture can be created by aerating the medium with anaerobic gases. Anaerobic gases are, for example, nitrogen, nitrogen and carbon dioxide, or nitrogen and carbon dioxide and hydrogen. Anaerobic gas aeration is performed constantly or intermittently at a predetermined flow rate (eg, 0.1 to 1.0 dL/min). Further, the anaerobic gas is preferably a mixed gas composed of nitrogen and carbon dioxide, since intestinal gas may contain, for example, nitrogen and carbon dioxide. In order to maintain highly anaerobic conditions, it is preferable to constantly aerate anaerobic gas.
本発明においては、嫌気培養は、培養液のpHを培養の開始時において、好ましくは6.2~6.7、より好ましくは6.2~6.5に設定される。培養の開始時(例えば、糞便を含む培養液を嫌気的環境下に置いた時点)に上記範囲内のpHとすることにより、使用した糞便に対応する哺乳動物の大腸内pHに適合させることができる。培養の開始時の培養液のpHが上記範囲内であればよく、その後はpHの調整は特に行わずにそのまま放置してもよく、あるいはpHの極端な低下を防ぐため必要に応じてpH調節剤によって上記範囲内にpHを調節してもよい。好ましくは、培養開始後、pHに関しては放置する。pHに関して「放置する」とは、培養中、上記範囲内にpHを維持することを意図した操作(例えば、pH調節剤またはアルカリ添加によるpH調節)を行わないことをいう。 In the present invention, in anaerobic culture, the pH of the culture solution is preferably set to 6.2 to 6.7, more preferably 6.2 to 6.5 at the start of the culture. By adjusting the pH within the above range at the start of culture (for example, when the culture solution containing feces is placed in an anaerobic environment), it is possible to match the pH in the large intestine of mammals corresponding to the feces used. can. It is sufficient that the pH of the culture solution at the start of the culture is within the above range, and thereafter the pH may be left as it is without any particular adjustment of the pH, or the pH may be adjusted as necessary to prevent an extreme drop in the pH. The pH may be adjusted within the above range by agents. Preferably, the pH is left as it is after the start of the culture. "Leave alone" with respect to pH means that no operation intended to maintain the pH within the above range (for example, pH adjustment by addition of a pH adjuster or alkali) is performed during cultivation.
培養温度は、使用した糞便に対応する哺乳動物の大腸内環境を模倣するという理由から、当該哺乳動物の体温付近の温度が用いられることが好ましい。例えば、ヒトの糞便を用いる場合、培養温度は、ヒト健常者の体温付近の温度であるという理由から、好ましくは36℃~38℃であり、より好ましくは36℃~37℃である。 As the culture temperature, a temperature close to the body temperature of the mammal is preferably used because it mimics the environment inside the large intestine of the mammal corresponding to the feces used. For example, when using human feces, the culture temperature is preferably 36° C. to 38° C., more preferably 36° C. to 37° C., because it is close to the body temperature of healthy humans.
培養の様式は問わないが、好ましくは、1回バッチ式である。 The method of culturing is not limited, but a one-time batch method is preferred.
工程(a)の培養期間は、腸内細菌叢を構築可能な期間であることが好ましい。腸内細菌叢の構築により、腸内細菌叢の細菌による食物繊維の分解性能が発揮され得る。添加の工程(a)の培養期間は、例えば、12時間を上回り、好ましくは16~24時間、より好ましくは18~24時間である。工程(a)の培養期間が12時間以下である場合、腸内細菌の増殖が十分でなく細菌叢を十分に構築できておらず、細菌叢の細菌による食物繊維の分解または有機酸生産が観測可能な程度の量にて行われなくなることがある。工程(a)の培養期間が24時間を超える場合、腸内細菌叢はそれまでの時間内で、細菌による食物繊維の分解または有機酸生産が観測可能な程度に十分構築されており、評価方法の期間全体を長期化することとなり、迅速性を損なうことがある。 The culture period in step (a) is preferably a period during which intestinal flora can be established. By constructing the intestinal flora, the ability of bacteria of the intestinal flora to decompose dietary fiber can be exhibited. The culture period in step (a) of addition is, for example, greater than 12 hours, preferably 16-24 hours, more preferably 18-24 hours. When the culture period of step (a) is 12 hours or less, the growth of intestinal bacteria is insufficient and the bacterial flora is not sufficiently established, and the decomposition of dietary fiber or the production of organic acids by bacteria in the bacterial flora is observed. It may not be done as much as possible. When the culture period of step (a) exceeds 24 hours, the intestinal flora is sufficiently established within that time period to the extent that the decomposition of dietary fiber or the production of organic acids by bacteria can be observed, and the evaluation method It may lengthen the entire period of
工程(b)では、上記工程(a)で得られた培養物に食物繊維を被験物質として添加し、さらに嫌気培養を行う。被験物質である食物繊維を「被験食物繊維」ともいう。被験食物繊維は、例えば、培養液1Lに対し、例えば、6g~12g、好ましくは8g~10gにて添加される。上記添加量範囲は、食物繊維の分解および有機酸の生産量の測定により適した量である。工程(b)では、食物繊維の添加以外は、工程(a)の嫌気培養が引き続き行われる。工程(b)の培養期間は、対象動物の消化管内における固形食物の滞在期間に基づいて適宜決定することができる。例えば、哺乳動物がヒト(成人)である場合、工程(b)の培養期間は、ヒト消化管内における食物(固形物)の滞在時間を考慮して、例えば、20時間~30時間であり、好ましくは23時間~25時間である。 In step (b), dietary fiber is added as a test substance to the culture obtained in step (a), and anaerobic culture is performed. Dietary fiber, which is a test substance, is also referred to as “test dietary fiber”. The dietary fiber to be tested is added, for example, at 6 g to 12 g, preferably 8 g to 10 g, per 1 L of culture medium. The above addition amount range is an amount more suitable for measuring the decomposition of dietary fiber and the amount of organic acid produced. In step (b), the anaerobic culture of step (a) is continued except for the addition of dietary fiber. The culture period in step (b) can be appropriately determined based on the length of stay of solid food in the digestive tract of the subject animal. For example, when the mammal is a human (adult), the culture period in step (b) is, for example, 20 to 30 hours, preferably 20 to 30 hours, taking into account the residence time of food (solid matter) in the human digestive tract. is 23-25 hours.
工程(c)に関して、分解速度および分解率は、添加した食物繊維量および工程(b)で得られた培養物の食物繊維量を対比することによって決定することができる。培養物を当該分野で公知の技術(例えば濾過)を用いて固液分離して得られる上清を用いて測定してもよい。分解速度は、例えば、1時間当たりの培養物(培養液)中の食物繊維量(g/L/h)として表すことができる。分解率は、例えば、添加した食物繊維量に対する食物繊維添加培養の終了時に残存する食物繊維量の割合(%)として表すことができる。糞便試料または培養物中の食物繊維量の測定は、当業者に周知の方法を用いて行うことができる。このような方法としては、例えば、酵素-重量法、ならびに酵素-重量法と高速液体クロマトグラフィー(HPLC)との組み合わせによる方法(酵素-HPLC法)が挙げられる。 With respect to step (c), the degradation rate and percent can be determined by contrasting the amount of dietary fiber added and the amount of dietary fiber in the culture obtained in step (b). The culture may be solid-liquid separated using techniques known in the art (eg, filtration) and the supernatant obtained may be used for measurement. The degradation rate can be expressed, for example, as the amount of dietary fiber in the culture (culture solution) per hour (g/L/h). The decomposition rate can be expressed, for example, as the ratio (%) of the amount of dietary fiber remaining at the end of culture with added dietary fiber to the amount of added dietary fiber. The amount of dietary fiber in fecal samples or cultures can be measured using methods well known to those skilled in the art. Such methods include, for example, an enzyme-gravimetric method and a method combining an enzyme-gravimetric method and high performance liquid chromatography (HPLC) (an enzyme-HPLC method).
このように、本願発明の方法によってインビトロで食物繊維の分解速度および/または分解率を求めることによって、インビボにおけるその食物繊維による腸内発酵の速度および/または腸内発酵に利用される食物繊維の割合を推測することができる。食物繊維の分解速度が高いことは、腸内分解性能が高いことの指標となる。腸内分解性能が高い場合は腸内で食物繊維が消化および分解され、嫌気発酵が促され得る。後述の実施例に示すように、本発明の糞便培養では、食物繊維の分解速度が高いほど、有機酸の生産量が増大する傾向にある。食物繊維の分解速度が低いことはその哺乳動物における腸内分解性能が低いことの指標となる。腸内分解性能が低い場合はその哺乳動物の腸内で食物繊維が分解されずに滞留し、よって体内で消化できずに便として排出される傾向にある。よって、分解速度が高い食物繊維は、腸内発酵での有機酸の増産が期待され、分解速度が遅い食物繊維は、排便増加の効果が期待される。 Thus, by determining the degradation rate and/or degradation rate of dietary fiber in vitro by the method of the present invention, the rate of intestinal fermentation by that dietary fiber in vivo and/or the amount of dietary fiber utilized for intestinal fermentation You can guess the percentage. A high decomposition rate of dietary fiber is an index of high intestinal decomposition performance. When the intestinal decomposition performance is high, the dietary fiber is digested and decomposed in the intestine, and anaerobic fermentation can be promoted. As shown in the examples below, in the fecal culture of the present invention, the higher the rate of decomposition of dietary fiber, the higher the amount of organic acid produced. A low rate of dietary fiber degradation is an indicator of low intestinal degradation performance in that mammal. When the intestinal decomposition performance is low, the dietary fiber remains in the intestine of the mammal without being decomposed, and therefore tends to be excreted as stool without being digested in the body. Therefore, dietary fiber with a high decomposition rate is expected to increase the production of organic acids in intestinal fermentation, and dietary fiber with a slow decomposition rate is expected to increase defecation.
(食物繊維の哺乳動物腸内での有機酸生産能を評価する方法)
本発明の食物繊維の哺乳動物腸内での有機酸生産能を評価する方法は、(i)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;(ii)該工程(i)で得られた培養物に該食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および(iii)該工程(ii)で得られた培養物中の該有機酸の量を測定する工程を含む。ここで「有機酸」とは、酢酸および/またはプロピオン酸である。
(Method for Evaluating Organic Acid Producing Ability of Dietary Fiber in Mammal Intestines)
The method for evaluating the organic acid-producing ability of the dietary fiber in the mammalian intestine of the present invention includes the steps of (i) anaerobic culture using feces from a healthy individual to construct an intestinal flora; (ii) adding the dietary fiber to the culture obtained in step (i), and further anaerobic culturing; and (iii) measuring the amount of the organic acid in the culture obtained in step (ii). including the step of Here, "organic acid" is acetic acid and/or propionic acid.
工程(i)および(ii)は、上記の工程(a)および(b)と同様である。 Steps (i) and (ii) are the same as steps (a) and (b) above.
工程(iii)に関して、食物繊維添加による有機酸生産量は、例えば、工程(ii)の培養の終了時の有機酸量を、食物繊維無添加以外は同条件の培養の終了時の有機酸量に対する割合として表すことができる。当該分野で公知の技術(例えば、濾過)によって培養物を固液分離して得られる上清中の有機酸の濃度を測定してもよい。有機酸の濃度は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定することができる。 Regarding step (iii), the amount of organic acid produced by adding dietary fiber is, for example, the amount of organic acid at the end of culture in step (ii), and the amount of organic acid at the end of culture under the same conditions except for the addition of dietary fiber. can be expressed as a percentage of The organic acid concentration in the supernatant obtained by solid-liquid separation of the culture by techniques known in the art (eg, filtration) may be measured. The organic acid concentration can be measured, for example, by high performance liquid chromatography (HPLC).
このようにインビトロで食物繊維添加による有機酸生産量を求めることによって、その食物繊維の腸内での発酵性(例えば、腸内発酵による有機酸の生産能)を推測することができる。 By determining the amount of organic acid produced by the addition of dietary fiber in vitro in this way, the intestinal fermentability of the dietary fiber (for example, the ability to produce organic acid by intestinal fermentation) can be estimated.
(哺乳動物腸内で有機酸生産能を有する食物繊維をスクリーニングする方法)
本発明によれば、哺乳動物腸内で有機酸生産能を有する食物繊維をスクリーニングする方法が提供される。有機酸は、酢酸および/またはプロピオン酸である。
(Method for Screening Dietary Fiber Having Ability to Produce Organic Acid in Mammalian Intestine)
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a method for screening dietary fibers having an organic acid-producing ability in mammalian intestines. Organic acids are acetic acid and/or propionic acid.
上記スクリーニング方法では、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に基づいて、有機酸の生産能が推測される。この推測は、例えば、標準食物繊維群と同じ培養条件下で測定された値に対する相対評価として、有機酸の生産能(例えば単位時間あたりの有機酸の生産量)の高低を示す傾向の結果として得られる。「高低」とは、例えば、標準食物繊維群を構成するすべての食物繊維の最高有機酸濃度と最低有機酸濃度との中間の値を基準に区分することができる。 In the above screening method, the ability to produce organic acids is estimated based on the ratio of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber. This inference is, for example, as a relative evaluation to the value measured under the same culture conditions as the standard dietary fiber group, as a result of the tendency to show the high or low organic acid productivity (for example, the amount of organic acid produced per unit time). can get. "High and low" can be classified, for example, based on the intermediate value between the highest organic acid concentration and the lowest organic acid concentration of all dietary fibers constituting the standard dietary fiber group.
食物繊維、および標準食物繊維群を構成する食物繊維の総グリコシド結合数、1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数は、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いることによって糖鎖構造解析を行うことにより決定することができる。次いで、このようにして得られた総グリコシド結合数、1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数に基づいて、総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合を算出することができる。 The total number of glycoside bonds, the number of 1→2 glycoside bonds and the number of 1→3 glycoside bonds of dietary fibers and dietary fibers constituting the standard dietary fiber group are analyzed by sugar chain structure analysis, for example, using a gas chromatograph mass spectrometer. can be determined by doing. Then, based on the total number of glycosidic bonds, the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds thus obtained, the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds relative to the total number of glycosidic bonds A percentage of the total can be calculated.
標準食物繊維群を構成する食物繊維の腸内での有機酸の生産能は、例えば、本発明の有機酸生産能の評価方法に基づいて、推測することができる。有機酸生産能の評価方法を、標準食物繊維群を構成する複数の食物繊維について同条件で培養することによって行う。 The intestinal organic acid-producing ability of dietary fibers constituting the standard dietary fiber group can be estimated, for example, based on the evaluation method of the organic acid-producing ability of the present invention. The organic acid production ability is evaluated by culturing a plurality of dietary fibers constituting the standard dietary fiber group under the same conditions.
食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合と、その食物繊維による有機酸の生産能との間の関係は、例えば、上記割合の増大につれて酢酸量およびプロピオン酸量は低下することがある。このため、標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と、該標準食物繊維群の有機酸の生産能との間の相関を示す「相対曲線」を作成すれば、所定の食物繊維に対して、有機酸の生産量を、必ずしも実験的手法を用いて確認することなく、当該「相対曲線」による計算的手法を用いて推測することができる。このような「相対曲線」としては、例えば、上記割合(B)と、該標準食物繊維群の有機酸の生産量との関係を表す図およびグラフ、ならびにこれらを数学的に表現した数式およびそれを組み込んだコンピュータプログラムが挙げられる。 The relationship between the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in dietary fiber and the ability of the dietary fiber to produce organic acids is, for example, Acetic acid and propionic acid levels may decrease. For this reason, the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the organic acid productivity of the standard dietary fiber group If a "relative curve" indicating the correlation is created, the production amount of organic acids for a given dietary fiber can be confirmed using a computational method based on the "relative curve" without necessarily using an experimental method. can be inferred. Examples of such a "relative curve" include, for example, diagrams and graphs showing the relationship between the ratio (B) and the production amount of organic acids in the standard dietary fiber group; A computer program that incorporates
上記「相対曲線」は例えば以下のようにして作成される。まず、有機酸の生産能に関して測定済みまたは既知の複数種の食物繊維について、それらの食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対するそれらの有機酸の生産能がプロットされる。次いで、このプロットされた情報に基づいて、当業者に公知の手法を用いて近似曲線または近似式が作成または算出される。このようにして得られる近似曲線が線形性を有するか非線形を有するかは特に限定されない。本発明においては、例えば、最小二乗法に基づいて、近似曲線(近似直線)および決定因子(R2)が決定されてもよい。本発明において、相対曲線が最小二乗法に基づく近似曲線を用いる場合、より正確な有機酸の生産能を把握することができるとの理由から、得られる決定因子(R2)は、好ましくは0.7~1、より好ましくは0.8~1の範囲内にある近似曲線を用いることが好ましい。このように作成された相対曲線を用いて、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)から当該食物繊維の有機酸の生産能が推測される。 The "relative curve" is created, for example, as follows. First, for multiple types of dietary fibers that have been measured or are known for their ability to produce organic acids, their ratios of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of those dietary fibers Organic acid productivity is plotted. Then, based on this plotted information, an approximate curve or approximate expression is created or calculated using techniques known to those skilled in the art. It is not particularly limited whether the approximated curve obtained in this way has linearity or nonlinearity. In the present invention, for example, the approximated curve (approximated straight line) and the determinant (R 2 ) may be determined based on the method of least squares. In the present invention, when an approximate curve based on the method of least squares is used as the relative curve, the obtained determinant (R 2 ) is preferably 0, because it is possible to grasp more accurate organic acid productivity. It is preferred to use an approximation curve in the range of 0.7 to 1, more preferably 0.8 to 1. Using the relative curve created in this way, the ratio (A) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber is used to calculate the organic acid production capacity of the dietary fiber. is presumed.
相対曲線に基づいて推測された有機酸の生産能から、その哺乳動物の腸内での有機酸の生産能の高低の傾向を予測することができる。これにより、哺乳動物腸内で有機酸生産能を有する食物繊維をスクリーニングや食物繊維の当該哺乳動物腸内での発酵性の予測が可能となる。 From the organic acid-producing ability estimated based on the relative curve, it is possible to predict the tendency of the organic acid-producing ability in the intestine of the mammal to increase or decrease. As a result, it becomes possible to screen for dietary fibers capable of producing organic acids in the intestines of mammals, and to predict the fermentability of dietary fibers in the intestines of mammals.
(食物繊維の哺乳動物腸内の分解性能を予測する方法)
本発明によれば、食物繊維の哺乳動物腸内の分解性能を予測する方法が提供される。
(Method for Predicting Decomposition Performance of Dietary Fiber in Mammalian Intestines)
According to the present invention, a method for predicting the degradation performance of dietary fiber in mammalian intestines is provided.
上記予測方法では、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に基づいて、食物繊維の哺乳動物腸内の分解速度および/分解率が推測される。この推測により得られた値は、例えば、標準食物繊維群と同じ培養条件下で測定された値に対する相対値として用いることができる。 In the above prediction method, the decomposition rate and/or decomposition rate of dietary fiber in mammalian intestines is estimated based on the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber. be done. The value obtained by this estimation can be used, for example, as a relative value to the value measured under the same culture conditions as the standard dietary fiber group.
標準食物繊維群を構成する食物繊維の分解速度および分解率は、例えば、本発明の分解性能の評価方法に基づいて、決定することができる。分解性能の評価方法は、例えば標準食物繊維群を構成する複数の食物繊維について同条件で培養することによって行うことができる。 The decomposition rate and decomposition rate of the dietary fibers constituting the standard dietary fiber group can be determined, for example, based on the decomposition performance evaluation method of the present invention. The decomposition performance can be evaluated by, for example, culturing a plurality of dietary fibers constituting the standard dietary fiber group under the same conditions.
食物繊維および標準食物繊維群を構成する食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合は上記と同様にして決定される。 The ratio of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fibers and dietary fibers constituting the standard dietary fiber group is determined in the same manner as described above.
食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合と、その食物繊維の分解速度および分解率との間の関係は、例えば、上記割合の増大につれて食物繊維の分解速度および分解率は低下することがある。このため、標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と、該標準食物繊維群の食物繊維の分解速度および分解率との間の相関を示す「相対曲線」を作成すれば、所定の食物繊維に対して、食物繊維の分解速度および分解率を、必ずしも実験的手法を用いて確認することなく、当該「相対曲線」による計算的手法を用いて推測することができる。このような「相対曲線」としては、例えば、上記割合(B)と、該標準食物繊維群の食物繊維の分解速度および分解率との関係を表す図およびグラフ、ならびにこれらを数学的に表現した数式およびそれを組み込んだコンピュータプログラムが挙げられる。 The relationship between the ratio of the total number of 1 → 2 glycosidic bonds and the number of 1 → 3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber and the decomposition rate and decomposition rate of the dietary fiber is, for example, as the ratio increases The rate and rate of degradation of dietary fiber may be decreased. For this reason, the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group, and the decomposition rate and decomposition rate of dietary fiber in the standard dietary fiber group If a "relative curve" showing the correlation between can be inferred using a computational method by Examples of such a "relative curve" include diagrams and graphs showing the relationship between the ratio (B) and the decomposition rate and decomposition rate of the dietary fiber of the standard dietary fiber group, and mathematical representations thereof. Examples include mathematical formulas and computer programs incorporating them.
上記「相対曲線」は例えば以下のようにして作成される。まず、食物繊維の分解速度および分解率に関して測定済みまたは既知の複数種の食物繊維について、それらの食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対するそれらの食物繊維の分解速度および分解率がプロットされる。次いで、このプロットされた情報に基づいて、当業者に公知の手法を用いて近似曲線または近似式が作成または算出される。このようにして得られる近似曲線が線形性を有するか非線形を有するかは特に限定されない。本発明においては、例えば、最小二乗法に基づいて、近似曲線(近似直線)および決定因子(R2)が決定されてもよい。本発明において、相対曲線が最小二乗法に基づく近似曲線を用いる場合、より正確な食物繊維の分解速度および分解率を把握することができるとの理由から、得られる決定因子(R2)は、好ましくは0.7~1、より好ましくは0.8~1の範囲内にある近似曲線を用いることが好ましい。このように作成された相対曲線を用いて、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)から当該食物繊維の食物繊維の分解速度および分解率が推測される。 The "relative curve" is created, for example, as follows. First, for multiple types of dietary fiber that have been measured or known regarding the degradation rate and rate of dietary fiber, the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of those dietary fibers Degradation rates and percentages of those dietary fibers are plotted against . Then, based on this plotted information, an approximate curve or approximate expression is created or calculated using techniques known to those skilled in the art. It is not particularly limited whether the approximated curve obtained in this way has linearity or nonlinearity. In the present invention, for example, the approximated curve (approximated straight line) and the determinant (R 2 ) may be determined based on the method of least squares. In the present invention, when the approximate curve based on the method of least squares is used for the relative curve, the determinant (R 2 ) obtained is because it is possible to grasp the decomposition rate and decomposition rate of dietary fiber more accurately. Preferably, an approximation curve within the range of 0.7 to 1, more preferably 0.8 to 1 is used. Using the relative curve created in this way, the ratio (A) of the total number of 1 → 2 glycosidic bonds and the number of 1 → 3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber is calculated. and decomposition rates are estimated.
相対曲線に基づいて得られた分解速度および/または分解率の予測から、哺乳動物腸内での食物繊維の分解速度および/または分解率の高低の傾向を予測することができる。これにより、哺乳動物腸内で有機酸の生産能を有する食物繊維のスクリーニングや食物繊維の腸内発酵性または排便増加効果の予測などを行うことができる。 From the prediction of the degradation rate and/or degradation rate obtained based on the relative curve, it is possible to predict the trend of high or low degradation rate and/or degradation rate of dietary fiber in the mammalian intestine. This makes it possible to screen for dietary fibers that have the ability to produce organic acids in the intestines of mammals, to predict the intestinal fermentability of dietary fibers, or to increase defecation.
本発明によれば、哺乳動物における食物繊維の大腸内における動態として、当該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率、ならびに有機酸生産能を簡便に評価することができる。したがって、食物繊維の腸内発酵性やプレバイオティクス食品の機能性予測としての活用が期待される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the degradation rate and/or decomposition rate in the intestine of a mammal and the ability to produce organic acids can be easily evaluated as the kinetics of dietary fiber in the large intestine of the mammal. Therefore, it is expected to be used to predict the intestinal fermentability of dietary fiber and the functionality of prebiotic foods.
以下、実施例により本発明を詳述する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
(実施例1:食物繊維添加培養)
8人の健常者から糞便試料を採取した。なお実験参加者は、2か月以上にわたりいかなる抗生物質も受けていない者であった。糞便試料は採取後、嫌気性培養スワブ(212550 BD BBL Culture Swab;ベクトン・ティッキンソンアンドカンパニー製)内に保管し、実験室に送付した。
(Example 1: Dietary fiber addition culture)
Fecal samples were collected from 8 healthy volunteers. The experimental participants had not received any antibiotics for more than 2 months. After the fecal samples were collected, they were stored in anaerobic culture swabs (212550 BD BBL Culture Swab; manufactured by Becton, Tickinson and Company) and sent to the laboratory.
マルチチャンネル培養器(Bio Jr.8;エイブル株式会社製)を用いるヒト大腸を模した1回バッチ式培養装置を作製した。本インビトロモデル装置は、8つの並列した独立の容器からなり、各容器に、100mLのオートクレーブ(115℃にて15分間)した岐阜大学処方嫌気性培地(GAM培地[Code 05422];日水製薬株式会社製)を入れ、pHを0.1Mリン酸緩衝液(pH6.5,0.1M NaH2PO4および0.1M Na2HPO4の68.5:31.5(モル比)混合物からなる)添加により6.5に調整したものであった。培養前に37℃にて1時間、0.2μm PTFE膜(ポール・コーポレーション製)を通して濾過滅菌した窒素および二酸化炭素混合ガス(N2:CO2=80:20(体積比))に曝気(15mL/分)することにより、培養容器の嫌気性条件を構築した。接種物の調製のため、糞便試料を、1%のL-アスコルビン酸(和光純薬工業株式会社製)を添加した0.1Mリン酸緩衝液(pH6.5,0.1M NaH2PO4および0.1M Na2HPO4の68.5:31.5(モル比)混合物からなる)2mL中に懸濁した。100μLの上記糞便懸濁液を各培地含有容器内に接種して、嫌気培養を開始した。培養の間、培地を濾過滅菌した混合ガスに曝気することにより、嫌気性条件を維持した。 A single-batch type culture apparatus simulating human large intestine was prepared using a multichannel incubator (Bio Jr. 8; manufactured by ABLE Co., Ltd.). This in vitro model apparatus consists of eight parallel independent vessels, each containing 100 mL of autoclaved (115° C. for 15 minutes) Gifu University-prescribed anaerobic medium (GAM medium [Code 05422]; Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.). company) and adjusted the pH to 0.1 M phosphate buffer (68.5:31.5 (molar ratio) mixture of pH 6.5 , 0.1 M NaH2PO4 and 0.1 M Na2HPO4 ) . ) was adjusted to 6.5 by addition. Aeration (15 mL) in nitrogen and carbon dioxide mixed gas (N 2 : CO 2 =80:20 (volume ratio)) filtered through a 0.2 μm PTFE membrane (manufactured by Pall Corporation) at 37° C. for 1 hour before culturing /min) to establish anaerobic conditions in the culture vessel. For the preparation of inoculum, fecal samples were added to 0.1 M phosphate buffer (pH 6.5, 0.1 M NaH PO and suspended in 2 mL of a 68.5:31.5 (molar ratio) mixture of 0.1M Na2HPO4 . Anaerobic culture was initiated by inoculating 100 μL of the fecal suspension into each medium-containing container. During cultivation, anaerobic conditions were maintained by aerating the medium with a filter-sterilized gas mixture.
培養18時間後に、食物繊維を添加濃度1.0(w/v)%(1.0g/100mL)で添加し、さらに24時間培養した(合計で42時間培養した)。食物繊維の添加後0時間、3時間、6時間、9時間、12時間および24時間にて容器の側面の突出部分より培養液の一部を回収した。回収した培養液を分析した。糞便試料および培養液は、分析に供するまで-20℃下に保管した。 After 18 hours of culture, dietary fiber was added at an addition concentration of 1.0 (w/v)% (1.0 g/100 mL), and cultured for an additional 24 hours (42 hours in total). At 0 hour, 3 hours, 6 hours, 9 hours, 12 hours and 24 hours after the addition of dietary fiber, a portion of the culture solution was collected from the projecting portion on the side of the container. The harvested culture fluid was analyzed. Fecal samples and cultures were stored at -20°C until analysis.
以下の食物繊維を用いた:ポリデキストロース(PDS:「ライテス II」、Dupont Nutrient & Biosciences社製)、レジスタントグルカン(RGN:「フィットファイバー#80」、日本食品化工株式会社製)、難消化性デキストリン(DEX-1:「ニュートリオースFM06」、ロケット社製)、難消化性デキストリン(DEX-2:「プロミタ85」、ロケット社製)、難消化性デキストリン(DEX-2:「ファイバーソル2」、松谷化学工業株式会社製)、イソマルトデキストリン(IMD:「ファイバリクサ」、株式会社林原製)。
The following dietary fibers were used: polydextrose (PDS: "Lytes II", manufactured by Dupont Nutrient & Biosciences), resistant glucan (RGN: "
表1は、各食物繊維のグリコシド結合の割合(%)および分子量を示す。各種グリコシド結合の割合(%)は、メチル化分析にて糖鎖の構成糖の結合炭素位置を決定して1→4、1→6、1→2、1→3の各グリコシド結合の数を求めて、算出した。メチル化分析は、CuineおよびKerekの方法(Carbohydr Res. Doi:10.1016/0008-6215(84)85242-8)にしたがった。ガスクロマトグラフ-質量分析計(GC(7890A;アジレント・テクノロジー株式会社製)-MS(Jms-Q1000GC;日本電子株式会社製))を以下の条件下で行った:カラム:BD-225キャピラリーカラム(30mL×0.25mmID×0.15μmフィルム;アジレント・テクノロジー株式会社製);カラム温度:170℃で1分間加熱し、次いで210℃まで3℃/分で昇温し、210℃で20分維持した;注入温度:210℃;溶離液:ヘリウム)。分子量は糖1分子の平均値に基づいて高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定した。HPLCの測定を以下の条件下で行った:カラム:TSKgel G6000PWXL、G3000PWXL、G2500PWXL (300mm X 7.8mm ID)(東ソー株式会社製);カラム温度:80℃;溶離液:蒸留水;流速:0.5mL/min;検出:示差屈折率;注入量:100 μL。サンプルは終濃度1%(w/w)で蒸留水中に準備した。標準試料としてSTANDARD P-82、マルトース、グルコースを使用した。 Table 1 shows the glycosidic bond percentage (%) and molecular weight of each dietary fiber. The ratio (%) of various glycosidic bonds is obtained by determining the bonding carbon positions of the constituent sugars of the sugar chain by methylation analysis and calculating the number of 1→4, 1→6, 1→2, and 1→3 glycosidic bonds. Asked and calculated. Methylation analysis was according to the method of Cuine and Kerek (Carbohydr Res. Doi: 10.1016/0008-6215(84)85242-8). Gas chromatograph-mass spectrometer (GC (7890A; manufactured by Agilent Technologies)-MS (Jms-Q1000GC; manufactured by JEOL Ltd.)) was performed under the following conditions: Column: BD-225 capillary column (30 mL × 0.25 mm ID×0.15 μm film; manufactured by Agilent Technologies); column temperature: heated at 170° C. for 1 minute, then increased to 210° C. at 3° C./min and maintained at 210° C. for 20 minutes; temperature: 210° C.; eluent: helium). Molecular weights were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) based on the average value of one sugar molecule. HPLC measurements were performed under the following conditions: Column: TSKgel G6000PWXL, G3000PWXL, G2500PWXL (300 mm X 7.8 mm ID) (manufactured by Tosoh Corporation); column temperature: 80°C; eluent: distilled water; flow rate: 0.5 mL. /min; detection: differential refractive index; injection volume: 100 μL. Samples were prepared in distilled water at a final concentration of 1% (w/w). Standard P-82, maltose and glucose were used as standard samples.
以下、各種食物繊維を「PDX」、「RGN」、「DEX-1」、「DEX-2」、「DEX-3」および「IMD」にて表す。 Hereinafter, various dietary fibers are represented by "PDX", "RGN", "DEX-1", "DEX-2", "DEX-3" and "IMD".
(実施例2:有機酸分析)
実施例1において食物繊維の添加後0時間および24時間にて回収した培養液を、有機酸(短鎖脂肪酸:酢酸、プロピオン酸および酪酸)の濃度の測定のために使用した。培養液を濾過して得た濾液を、Aminex HPX-87Hカラム(バイオ-ラッドラボラトリーズ社製)およびRID-10A示差屈折率検出器(株式会社島津製作所製)を備えた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)(株式会社島津製作所製)に供して酢酸、プロピオン酸、および酪酸の量を測定した。HPLCを、0.6mL/分の流速にて移動相として5mM H2SO4を用いて65℃にて操作した。
(Example 2: Organic acid analysis)
The culture fluid collected at 0 and 24 hours after the addition of dietary fiber in Example 1 was used for measuring the concentration of organic acids (short-chain fatty acids: acetic acid, propionic acid and butyric acid). The filtrate obtained by filtering the culture solution was subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) equipped with an Aminex HPX-87H column (manufactured by Bio-Rad Laboratories) and a RID-10A differential refractive index detector (manufactured by Shimadzu Corporation). (manufactured by Shimadzu Corporation) to measure the amounts of acetic acid, propionic acid, and butyric acid. The HPLC was operated at 65° C. with 5 mM H 2 SO 4 as mobile phase at a flow rate of 0.6 mL/min.
図1は、各種食物繊維添加後24時間培養(培養42時間後)したときの(a)酢酸、(b)プロピオン酸および(c)酪酸の生産量を示すグラフである。生産量は、食物繊維添加の場合の各有機酸量を食物繊維無添加のコントロールの場合に対する相対比として表した。なおコントロールでは、(a)酢酸、(b)プロピオン酸および(c)酪酸はそれぞれ90.3±15.0mM、28.9±8.95mMおよび13.5±12.0mMで生産された(平均±SD、n=8)。グラフ中の*は、ダネットの検定によりコントロールの値(n=8)と有意差があることを示す(*p<0.05および**p<0.01)。なおデータは中央値と四分位範囲(25%タイル~75%タイル)にて示した。 FIG. 1 is a graph showing the production amounts of (a) acetic acid, (b) propionic acid and (c) butyric acid when cultured for 24 hours after adding various dietary fibers (42 hours after culture). The amount of production was expressed as a relative ratio of the amount of each organic acid in the case of adding dietary fiber to that in the control without dietary fiber. In the control, (a) acetic acid, (b) propionic acid and (c) butyric acid were produced at 90.3±15.0 mM, 28.9±8.95 mM and 13.5±12.0 mM, respectively (mean ±SD, n=8). * in the graph indicates a significant difference from the control value (n=8) by Dunnett's test (*p<0.05 and **p<0.01). The data are presented as medians and interquartile ranges (25% tile to 75% tile).
(実施例3:食物繊維の分解速度および分解率)
実施例1において食物繊維の添加後0時間および24時間にて回収した培養液を、食物繊維の分解速度および分解率の決定のために使用した。分解速度および分解率の決定のために、培養液を酵素-重量法にて得た濾液をHPLCに供して、食物繊維量を決定した。
(Example 3: Decomposition rate and decomposition rate of dietary fiber)
The culture fluid collected at 0 and 24 hours after the addition of dietary fiber in Example 1 was used for determining the degradation rate and degradation rate of dietary fiber. In order to determine the degradation rate and degradation rate, the filtrate obtained by the enzymatic-gravimetric method was subjected to HPLC to determine the amount of dietary fiber.
培養液(5mL)をリン酸緩衝液(15mL、0.08M、最終pH6.0)と混合した。食物繊維の総量を、Total Dietary Fiber Assay Kit(シグマ-アルドリッチ社製、TDF-100A)に記載の手順に従って測定した。熱安定性α-アミラーゼでゲル化し、次いでプロテアーゼおよびアミログルコシダーゼで消化し、試料中のタンパク質およびデンプンを除去した。アンバーライトIRA67および200CT(H)HGを用いて、残存不純物を除去した。2つのTSKgel G2500PWxlカラム(東ソー株式会社製)を備えたHPLC(株式会社島津製作所製)によって、食物繊維の難消化部分を定量した。 Culture medium (5 mL) was mixed with phosphate buffer (15 mL, 0.08 M, final pH 6.0). The total amount of dietary fiber was measured according to the procedure described in the Total Dietary Fiber Assay Kit (manufactured by Sigma-Aldrich, TDF-100A). Gelation with thermostable α-amylase followed by digestion with protease and amyloglucosidase removed proteins and starch in the sample. Amberlite IRA67 and 200CT(H)HG were used to remove residual impurities. The indigestible portion of the dietary fiber was quantified by HPLC (manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with two TSKgel G2500PWxl columns (manufactured by Tosoh Corporation).
図2は、各種食物繊維の(a)分解速度および(b)分解率を示すグラフである。分解速度(g/L/h:1時間当たりの濃度)をlinearly degrading valuesを用いて算出した。データは中央値と四分位範囲(25%タイル~75%タイル)にて示した。分解率(%)を初期の食物繊維添加時(18時間培養後)の食物繊維量に対する食物繊維添加後24時間(42時間培養後)の食物繊維量の割合として算出した。グラフ中の*は、ウィルコクソンの符号付順位和検定によりコントロールの値(n=8)と有意差があることを示す(*p<0.05および**p<0.01)。 FIG. 2 is a graph showing (a) decomposition rate and (b) decomposition rate of various dietary fibers. The degradation rate (g/L/h: concentration per hour) was calculated using linearly degrading values. Data are presented as median and interquartile range (25% tile to 75% tile). The decomposition rate (%) was calculated as the ratio of the amount of dietary fiber 24 hours after addition of dietary fiber (after 42 hours of culture) to the amount of dietary fiber initially added (after 18 hours of culture). * in the graph indicates a significant difference from the control value (n=8) by Wilcoxon signed rank sum test (*p<0.05 and **p<0.01).
(実施例4:有機酸濃度と食物繊維分解の相関分析)
食物繊維分解速度および分解率について、各種有機酸の濃度に対してプロットをとり、相関関係を調べた。これらの結果を図3~5に示す。
(Example 4: Correlation analysis of organic acid concentration and dietary fiber decomposition)
The decomposition rate and rate of dietary fiber were plotted against the concentration of various organic acids to investigate the correlation. These results are shown in Figures 3-5.
図3は、酢酸濃度に対する食物繊維の(A)分解速度および(B)分解率の関係を示すグラフである。図4は、プロピオン酸濃度に対する食物繊維の(A)分解速度および(B)分解率の関係を示すグラフである。図5は、酪酸濃度に対する食物繊維の(A)分解速度および(B)分解率の関係を示すグラフである。酢酸およびプロピオン酸は、食物繊維の分解速度および分解率のそれぞれに対して相関関係を示した。分解速度が速いほど、また分解率が高いほど、酢酸およびプロピオン酸の生産が増大した。食物繊維の分解率が高まるにつれて、酢酸およびプロピオン酸については有機酸生産能も増大した。酪酸では食物繊維の分解速度および分解率との間では相関関係が見られなかった。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between (A) decomposition rate and (B) decomposition rate of dietary fiber with respect to acetic acid concentration. FIG. 4 is a graph showing the relationship between (A) degradation rate and (B) degradation rate of dietary fiber with respect to propionic acid concentration. FIG. 5 is a graph showing the relationship between (A) decomposition rate and (B) decomposition rate of dietary fiber with respect to butyric acid concentration. Acetic acid and propionic acid showed correlations with the degradation rate and rate of dietary fiber, respectively. Faster decomposition rates and higher decomposition rates increased the production of acetic acid and propionic acid. As the decomposition rate of dietary fiber increased, the organic acid productivity also increased for acetic acid and propionic acid. Butyric acid did not show any correlation between the rate and rate of degradation of dietary fiber.
(実施例5:有機酸濃度と1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計との相関分析)
各種食物繊維について、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対して有機酸濃度のプロットをとり、相関関係を調べた。「総グリコシド結合数」とは、1→2グリコシド結合数、1→3グリコシド結合数、1→4グリコシド結合数および1→6グリコシド結合数の合計である。
(Example 5: Correlation analysis between organic acid concentration and total number of 1→2 glycosidic bonds and number of 1→3 glycosidic bonds)
For various dietary fibers, the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber was plotted against the organic acid concentration to investigate the correlation. "Total glycosidic bond number" is the sum of 1→2 glycosidic bond number, 1→3 glycosidic bond number, 1→4 glycosidic bond number and 1→6 glycosidic bond number.
図6は、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対する(a)酢酸濃度、(b)プロピオン酸濃度および(c)酪酸濃度の関係を示すグラフである。酢酸およびプロピオン酸は、総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対して相関関係を示した。特にプロピオン酸で、高い相関性を示した。総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合が大きいほど、酢酸およびプロピオン酸の生産量が少なかった。酪酸では相関関係はみられなかった。 FIG. 6 shows the relationship between (a) acetic acid concentration, (b) propionic acid concentration and (c) butyric acid concentration with respect to the ratio of the total number of 1 → 2 glycosidic bonds and 1 → 3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber. is a graph showing Acetic acid and propionic acid showed a correlation to the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds. In particular, propionic acid showed a high correlation. The larger the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds, the lower the amounts of acetic acid and propionic acid produced. No correlation was observed with butyric acid.
(実施例6:食物繊維の分解速度および分解率と1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計との相関分析)
各種食物繊維について、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対して有機酸濃度のプロットをとり、相関関係を調べた。
(Example 6: Correlation analysis between the degradation rate and degradation rate of dietary fiber and the total number of 1→2 glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds)
For various dietary fibers, the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber was plotted against the organic acid concentration to investigate the correlation.
図7は、食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合に対する食物繊維の(a)分解速度および(b)分解率の関係を示すグラフである。分解速度および分解率は、総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合および1→3グリコシド結合の合計数の割合に対して相関関係を示した。総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合が大きいほど分解速度および分解率は低くなり、ヒト大腸内で分解を受けにくく、この割合が小さいほど分解速度および分解率は高くなり、ヒト大腸内で分解を受けやすいと考えられた。酪酸ではこのような相関は見られなかった。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between (a) decomposition rate and (b) decomposition rate of dietary fiber with respect to the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of dietary fiber. be. The degradation rate and degradation rate showed a correlation with the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds. The greater the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds, the lower the rate of degradation and the rate of degradation. and the degradation rate increased, suggesting that it is susceptible to degradation in the human large intestine. No such correlation was observed for butyric acid.
(参考例1:糞便中の細菌分析)
実施例1において食物繊維の添加後24時間にて回収した培養液から細菌叢の菌のゲノムDNAを抽出した。抽出したゲノムDNAから細菌16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を増幅して次世代シーケンサーにより配列解析を行い、細菌多様性分析および細菌構成分析を行った。手順を以下に示す。
(Reference Example 1: Analysis of bacteria in feces)
Genomic DNA of bacteria in the bacterial flora was extracted from the culture medium collected 24 hours after the addition of dietary fiber in Example 1. The V3-V4 region of the bacterial 16S rRNA gene was amplified from the extracted genomic DNA and subjected to sequence analysis using a next-generation sequencer to perform bacterial diversity analysis and bacterial composition analysis. The procedure is shown below.
プライマー対S-D-Bact-0341-b-S-17(配列番号1)およびS-D-Bact-0785-a-A-21(配列番号2)を用いて、抽出したゲノムDNAを鋳型に細菌16S rRNA遺伝子を増幅に供した。イルミナアダプターオーバーハングヌクレオチド配列(イルミナ株式会社製)を遺伝子特異的配列に付加した。製造者の指示に従ってPCRサイクリング反応を行った。確認したアンプリコンAMPure XP DNA精製ビーズ(ベックマン・コールター株式会社製)を用いて精製し、25μlの10mM Tris(pH8.5)中に溶出した。アンプリコンをAgilent Bioanalyzer 2100 DNA 1000チップ(アジレント・テクノロジー株式会社製)において定量し、等モル濃度でプールした。16S rRNA遺伝子産物(内部コントロール(PhiXコントロールV3;イルミナ株式会社製)と共に)を、600サイクルMiSeq試薬キット(イルミナ株式会社製)と共にMiSeqシーケンサー(イルミナ株式会社製)を用いて、ペアエンドシーケンスに供した。PhiX配列を切り出し、20以上のQスコアのペアエンドリードを、ソフトウェアパッケージQIIMEバージョン1.9.1を用いてつなげた。キメラ配列を同定し、ライブラリーから排除した。Ribosomal Database Project(RDP) Classifierを用いてGreenGenes系統学的データベースによって、ペアエンドリードを系統学的に分類した。97%類似性に達したOTU(Operational Taxonomic Unit)を、シャノン・ウィーナー指数およびシンプソン指数の多様性比較のために用いた。 Using the primer pair S-D-Bact-0341-b-S-17 (SEQ ID NO: 1) and S-D-Bact-0785-a-A-21 (SEQ ID NO: 2), the extracted genomic DNA was used as a template to amplify the bacterial 16S rRNA gene. did. An Illumina adapter overhang nucleotide sequence (manufactured by Illumina Inc.) was added to the gene-specific sequence. PCR cycling reactions were performed according to the manufacturer's instructions. Verified amplicons were purified using AMPure XP DNA purification beads (Beckman Coulter, Inc.) and eluted in 25 μl of 10 mM Tris (pH 8.5). Amplicons were quantified on an Agilent Bioanalyzer 2100 DNA 1000 chip (manufactured by Agilent Technologies) and pooled at equimolar concentrations. The 16S rRNA gene product (along with an internal control (PhiX Control V3; Illumina Inc.)) was subjected to paired-end sequencing using a MiSeq sequencer (Illumina Inc.) with a 600 cycle MiSeq reagent kit (Illumina Inc.). . PhiX sequences were excised and paired-end reads with Q scores >20 were spliced using the software package QIIME version 1.9.1. Chimeric sequences were identified and eliminated from the library. Paired-end reads were phylogenetically classified by the GreenGenes phylogenetic database using the Ribosomal Database Project (RDP) Classifier. OTUs (Operational Taxonomic Units) that reached 97% similarity were used for diversity comparison of Shannon-Wiener and Simpson indices.
リアルタイムPCRをTP700 Thermal Cycler Dice Real Time System Lite(タカラバイオ株式会社製)を用いて行った。Takagi, Rら,PLoS One 11, e0160533 (2016)に記載のように、全腸内細菌をターゲットにするプライマーセットを用いた増幅を行った。 Real-time PCR was performed using TP700 Thermal Cycler Dice Real Time System Lite (manufactured by Takara Bio Inc.). Amplification with a primer set targeting whole gut bacteria was performed as described in Takagi, R et al., PLoS One 11, e0160533 (2016).
シャノン・ウィーナー多様性指数およびシンプソン指数を、QIIMEソフトウェアパッケージを用いて算出した。ノンパラメトリックなクラスカル・ウォリス検定を用いて、OTU数、シャノン・ウィーナー多様性指数およびシンプソン指数に関する有意差を決定した。0.05未満のP値を有意と判断した。 The Shannon-Wiener Diversity Index and Simpson Index were calculated using the QIIME software package. The non-parametric Kruskal-Wallis test was used to determine significant differences for OTU numbers, Shannon-Wiener diversity index and Simpson index. P-values less than 0.05 were considered significant.
図8は、(a)次世代シーケンサーで得られた配列数(リード数)、(b)OTU数、(c)シャノン・ウィーナー多様性指数および(d)シンプソン指数の結果を示す。なお、培養開始時の糞便試料を「FEC」と表し、食物繊維無添加時の培養液を「CUL」と表す。データは中央値と四分位範囲(25%タイル~75%タイル)にて示した。OTU数、シャノン・ウィーナー多様性指数およびシンプソン指数について、食物繊維無添加時の培養液と食物繊維添加時の培養液との間には有意差がなかった。 FIG. 8 shows the results of (a) the number of sequences (number of reads) obtained by the next-generation sequencer, (b) the number of OTUs, (c) the Shannon-Wiener diversity index, and (d) the Simpson index. The stool sample at the start of culture is represented as "FEC", and the culture solution without dietary fiber added is represented as "CUL". Data are presented as median and interquartile range (25% tile to 75% tile). There was no significant difference in the number of OTUs, the Shannon-Wiener diversity index and the Simpson index between the cultures with no dietary fiber added and those with dietary fiber added.
図9は、糞便資料および培養液中の全腸内細菌に対する各種腸内細菌門の存在比率を示すグラフである。16S rRNA遺伝子産物の配列分析から、検出された細菌は、未分類細菌、ベルコミクロビア門(Verrucomicrobia)、プロテオバクテリア門(Proteobacteria)、フソバクテリア門(Fusobacteria)、フィルミクテス門(Firmicutes)、バクテロイデス門(Bacteroidetes)およびアクチノバクテリア門(Actinobacteria)に分類された。図9中、「HS1」から「HS8」は8人の各健常者由来糞便を示し、各「HS」内でFEC、CUL、PDX、RGN、DEX-1、DEX-2、DEX-3およびIMDの順に結果を示す。各種腸内細菌科の存在比率についても、食物繊維無添加時の培養液と食物繊維添加時の培養液との間で大きな差異は見られなかった。 FIG. 9 is a graph showing the abundance ratio of various enterobacteriaceous phyla to total enterobacteria in stool samples and culture solutions. From sequence analysis of the 16S rRNA gene products, the bacteria detected include Unclassified Bacteria, Verrucomicrobia, Proteobacteria, Fusobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes. Bacteroidetes) and Actinobacteria. In FIG. 9, “HS1” to “HS8” indicate feces from eight healthy subjects, and within each “HS”, FEC, CUL, PDX, RGN, DEX-1, DEX-2, DEX-3 and IMD The results are shown in order of There was no significant difference in the proportions of various enterobacteriaceae between the culture solution with no dietary fiber added and the culture solution with dietary fiber added.
よって、糞便培養により形成された腸内細菌叢は、食物繊維の添加と無添加の場合との間で大きな差異は見られなかった。 Therefore, there was no significant difference in the intestinal microflora formed by fecal culture between the case of adding dietary fiber and the case of not adding dietary fiber.
(実施例7:糞便中の細菌分析)
食物繊維としてIMDのみを用い、かつ食物繊維添加前の培養時間を12時間、18時間および24時間のいずれかとしたこと以外は、実施例1と同様に培養を行った。食物繊維IMD添加培養の終了時にIMD添加培養液および無添加培養液を採取し、IMDの分解速度を決定し、以下の結果が得られた:
食物繊維添加前の培養時間が12時間であった場合の分解速度:0.48g/L/h
食物繊維添加前の培養時間が18時間であった場合の分解速度:0.86g/L/h
食物繊維添加前の培養時間が24時間であった場合の分解速度:0.91g/L/h
(Example 7: Analysis of bacteria in feces)
Cultivation was carried out in the same manner as in Example 1, except that only IMD was used as dietary fiber and the culture time before addition of dietary fiber was either 12 hours, 18 hours or 24 hours. IMD-added and non-IMD-added cultures were collected at the end of the dietary fiber IMD-added culture to determine the rate of IMD degradation, with the following results:
Degradation rate when the culture time before adding dietary fiber was 12 hours: 0.48 g / L / h
Degradation rate when culture time before dietary fiber addition was 18 hours: 0.86 g / L / h
Degradation rate when culture time before dietary fiber addition was 24 hours: 0.91 g / L / h
同じ食物繊維に対して食物繊維添加前の培養時間を変更した場合、12時間培養では食物繊維の分解速度が低く、培養液中に腸内細菌が十分に増殖しておらず、分解性能が低いと考えられたかった。これに対し、18時間培養と24時間培養とでは食物繊維の分解速度はほぼ変わらなかった。この結果からは、18時間培養が、食物繊維の分解性能を調べるために最適であると考えられた。 When the same dietary fiber was cultured for a different period of time before adding dietary fiber, the degradation rate of dietary fiber was low in 12-hour culture, intestinal bacteria did not grow sufficiently in the culture medium, and the decomposition performance was low. I wanted to think In contrast, there was almost no difference in the rate of decomposition of dietary fiber between the 18-hour culture and the 24-hour culture. From this result, it was considered that 18-hour culture was optimal for examining the ability to decompose dietary fiber.
本発明は、飲食品および医薬品の製造に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for the production of food, beverages and pharmaceuticals.
Claims (22)
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する工程、
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、方法。 A method for screening water-soluble dietary fiber having an organic acid-producing ability in mammalian intestines, comprising:
A step of determining the ratio (A) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber, and 1→2 glycoside bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group. Using a relative curve showing the correlation between the total ratio (B) of the number of bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds and the production of organic acids in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, the ratio ( A step of estimating the ability of the water-soluble dietary fiber to produce organic acids in the intestine of the mammal from A);
including
The method wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する工程、
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、プログラム。 A computer-implemented program for screening a water-soluble dietary fiber capable of producing an organic acid in mammalian intestines, the method comprising:
Determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of water-soluble dietary fiber, and the step of determining the ratio (A) of the total number of 1→2 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group and 1→3 glycosidic bond number (B) and the production of organic acids in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, the ratio (A ), the step of estimating the ability of the water-soluble dietary fiber to produce organic acids in the intestine of the mammal;
including
A program wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する工程、
を含む、方法。 A method for predicting the degradation performance of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines, comprising:
A step of determining the ratio (A) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber, and 1→2 glycoside bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group. using a relative curve showing the correlation between the total ratio (B) of the number of bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds and the degradation rate and/or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, estimating the intestinal degradation rate and/or degradation rate of the water-soluble dietary fiber from the ratio (A);
A method, including
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する工程、
を含む、プログラム。 A computer-implemented program for predicting the degradation performance of water-soluble dietary fiber in a mammalian intestine, the method comprising:
A step of determining the ratio (A) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber, and 1→2 glycoside bonds to the total number of glycosidic bonds of the standard dietary fiber group. using a relative curve showing the correlation between the total ratio (B) of the number of bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds and the degradation rate and/or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, estimating the intestinal degradation rate and/or degradation rate of the water-soluble dietary fiber from the ratio (A);
program, including
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する工程、および
該有機酸の生産能に基づいて、プレバイオティクスとして機能するかを評価する工程
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、方法。 A method for evaluating whether a substance containing water-soluble dietary fiber functions as a prebiotic in a mammal, comprising:
Determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group A step of estimating the organic acid-producing ability of the substance in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation, and whether it functions as a prebiotic based on the organic acid-producing ability including the step of evaluating
The method wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する工程、および
該有機酸の生産能に基づいて、プレバイオティクスとして機能するかを評価する工程
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、プログラム。 A computer-implemented program for evaluating whether a substance containing soluble dietary fiber functions as a prebiotic in a mammal, the method comprising:
Determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group A step of estimating the organic acid-producing ability of the substance in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation, and whether it functions as a prebiotic based on the organic acid-producing ability including the step of evaluating
A program wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する工程、および
該有機酸の生産能に基づいて、腸内動態および/または腸内発酵性を評価または予測する工程
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、方法。 A method for evaluating or predicting the intestinal dynamics and/or intestinal fermentability of a substance containing water-soluble dietary fiber in a mammal,
Determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group a step of estimating the ability of the substance to produce an organic acid in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation; including the step of evaluating or predicting endofermentability;
The method wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する工程、および
該有機酸の生産能に基づいて、腸内動態および/または腸内発酵性を評価または予測する工程
を含み、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、プログラム。 A computer-implemented program for evaluating or predicting the intestinal dynamics and/or intestinal fermentability of a substance containing water-soluble dietary fiber in mammals, the method comprising:
Determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group a step of estimating the ability of the substance to produce an organic acid in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation; including the step of evaluating or predicting endofermentability;
A program wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する手段と、
総グリコシド結合数を求める手段と、
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める手段と、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と、(i)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線、および/または(ii)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から、(i)該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する手段、および/または(ii)該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する手段と
を含む、培養装置。 A culture device for evaluating or predicting the degradation performance of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines and/or the organic acid production performance,
A means for anaerobic culture using feces to construct an intestinal flora;
a means for determining the total number of glycosidic bonds ;
means for determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber;
The ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group, and (i) the amount of organic acids in the intestine of the mammal in the standard dietary fiber group using a relative curve showing the correlation between production and/or (ii) the degradation rate and/or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, From said ratio (A), (i) a means of inferring the ability of said water-soluble dietary fiber to produce organic acids in said mammalian intestine, and/or (ii) the rate of degradation of said water-soluble dietary fiber in said intestine. and/or a means of estimating the degradation rate
a culture device.
糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する培養装置と、
総グリコシド結合数を求める手段と、
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める手段と、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と、(i)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線、および/または(ii)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から、(i)該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する手段、および/または(ii)該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する手段と
の組み合わせ物。 A combination for evaluating or predicting the degradation performance of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines and / or organic acid production performance,
A culture device for anaerobic culture using feces to build an intestinal flora;
a means for determining the total number of glycosidic bonds ;
means for determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber;
The ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group, and (i) the amount of organic acids in the intestine of the mammal in the standard dietary fiber group using a relative curve showing the correlation between production and/or (ii) the degradation rate and/or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, From said ratio (A), (i) a means of inferring the ability of said water-soluble dietary fiber to produce organic acids in said mammalian intestine, and/or (ii) the rate of degradation of said water-soluble dietary fiber in said intestine. and/or a means of estimating the degradation rate
combination of.
糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する手段と、
総グリコシド結合数を求める手段と、
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める手段と、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する手段と、
該有機酸の生産能に基づいて、プレバイオティクスとして機能するかを評価する手段と
を含む、システム。 A system for evaluating whether a substance containing soluble dietary fiber functions as a prebiotic in a mammal, comprising:
A means for anaerobic culture using feces to construct an intestinal flora;
a means for determining the total number of glycosidic bonds ;
means for determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group means for estimating the ability of the substance to produce an organic acid in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation;
and a means for evaluating whether it functions as a prebiotic based on the ability to produce the organic acid
system, including
糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する手段と、
総グリコシド結合数を求める手段と、
該水溶性食物繊維を含む物質の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める手段と、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物における有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該物質の該哺乳動物における有機酸の生産能を推測する手段と、
該有機酸の生産能に基づいて、腸内動態および/または腸内発酵性を評価または予測する手段と
を含む、システム。 A system for evaluating or predicting the intestinal dynamics and/or intestinal fermentability of a substance containing water-soluble dietary fiber in a mammal,
A means for anaerobic culture using feces to construct an intestinal flora;
a means for determining the total number of glycosidic bonds ;
means for determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the substance containing the water-soluble dietary fiber;
Between the ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the mammal in the standard dietary fiber group means for estimating the ability of the substance to produce an organic acid in the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation;
and means for evaluating or predicting intestinal dynamics and/or intestinal fermentability based on the ability to produce the organic acid
system, including
糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する手段と、
総グリコシド結合数を求める手段と、
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める手段と、
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と、(i)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線、および/または(ii)該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から、(i)該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する手段、および/または(ii)該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する手段と
を含む、システム。 A system for evaluating or predicting the degradation performance and / or organic acid production performance of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines,
A means for anaerobic culture using feces to construct an intestinal flora;
a means for determining the total number of glycosidic bonds ;
means for determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber;
(B) the ratio of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group, and (i) the amount of organic acids in the intestine of the mammal in the standard dietary fiber group using a relative curve showing the correlation between production and/or (ii) the degradation rate and/or degradation rate in the mammalian intestine of the standard dietary fiber group, From said ratio (A), (i) a means of inferring the ability of said water-soluble dietary fiber to produce organic acids in said mammalian intestine, and/or (ii) the degradation rate of said water-soluble dietary fiber in said intestine. and/or a means of estimating the degradation rate
system, including
(a)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;
(b)該工程(a)で得られた培養物に該水溶性食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および
(c)該工程(b)で得られた培養物中の該水溶性食物繊維の分解速度および/または分解率を測定する工程
を含み、該水溶性食物繊維が、
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の分解速度および/または分解率との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の腸内の分解速度および/または分解率を推測する工程、
を含む方法によって該哺乳動物腸内での分解性能が予測されたものである、方法。 A method for evaluating the degradation performance of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines, comprising:
(a) a step of anaerobic culture using feces from a healthy individual to construct an intestinal flora;
(b) adding the water-soluble dietary fiber to the culture obtained in step (a) and further anaerobic culturing; and (c) the water in the culture obtained in step (b) measuring the degradation rate and/or degradation rate of soluble dietary fiber , wherein the water-soluble dietary fiber is
determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber; and
The ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the degradation rate and/or degradation rate of the standard dietary fiber group in the intestine of the mammal estimating the intestinal degradation rate and/or degradation rate of the water-soluble dietary fiber from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation between
wherein the degradation performance in the intestine of said mammal is predicted by a method comprising :
前記嫌気的環境が、36℃~38℃、pH6.2~6.7である、請求項15~17のいずれか一項に記載の方法。 The construction of the intestinal flora is carried out by anaerobically culturing the feces for at least 12 hours or more in an anaerobic environment created by aerating an anaerobic gas containing nitrogen and carbon dioxide into the medium. ,
The method according to any one of claims 15 to 17, wherein said anaerobic environment is 36°C to 38°C and pH 6.2 to 6.7.
(i)健常個体由来の糞便を用いて嫌気培養を行い、腸内細菌叢を構築する工程;
(ii)該工程(i)で得られた培養物に該水溶性食物繊維を添加し、さらに嫌気培養を行う工程;および
(iii)該工程(ii)で得られた培養物中の該有機酸の量を測定する工程
を含み、該水溶性食物繊維が、
該水溶性食物繊維の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(A)を求める工程、および
標準食物繊維群の総グリコシド結合数に対する1→2グリコシド結合数および1→3グリコシド結合数の合計の割合(B)と該標準食物繊維群の該哺乳動物腸内の有機酸の生産量との間の相関を示す相対曲線を用いて、該割合(A)から該水溶性食物繊維の該哺乳動物腸内での有機酸の生産能を推測する工程、
を含む方法によってスクリーニングされたものであり、
該有機酸が、酢酸および/またはプロピオン酸である、方法。 A method for evaluating the organic acid-producing ability of water-soluble dietary fiber in mammalian intestines, comprising:
(i) a step of anaerobic culture using feces from a healthy individual to construct an intestinal flora;
(ii) adding the water-soluble dietary fiber to the culture obtained in step (i) and further anaerobic culturing; and (iii) the organic matter in the culture obtained in step (ii) measuring the amount of acid, the water-soluble dietary fiber comprising:
determining the ratio (A) of the sum of the number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds of the water-soluble dietary fiber; and
The ratio (B) of the total number of 1→2 glycosidic bonds and the number of 1→3 glycosidic bonds to the total number of glycosidic bonds in the standard dietary fiber group and the production amount of organic acids in the intestine of the mammal in the standard dietary fiber group estimating the ability of the water-soluble dietary fiber to produce an organic acid in the intestine of the mammal from the ratio (A) using a relative curve showing the correlation between
was screened by a method comprising
The method wherein the organic acid is acetic acid and/or propionic acid.
前記嫌気的環境が、36℃~38℃、pH6.2~6.7である、請求項19~21のいずれか一項に記載の方法。 The construction of the intestinal flora is carried out by anaerobically culturing the feces for at least 12 hours or more in an anaerobic environment created by aerating an anaerobic gas containing nitrogen and carbon dioxide into the medium. ,
The method according to any one of claims 19-21, wherein the anaerobic environment is 36°C-38°C and pH 6.2-6.7.
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佐々木健吾、佐々木大介,in vitro ヒト大腸菌叢モデルによる構造の異なる食物繊維の発酵性評価法,生化学,日本,2022年02月25日,Vol.93,No.1,Page.167-172 |
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