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公開番号2025130651
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024092218,2024517011
出願日2024-06-06,2024-02-27
発明の名称エクオールおよび5-ヒドロキシエクオールの製造方法
出願人株式会社ダイセル
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類C12P 7/18 20060101AFI20250901BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】本開示は、少なくとも、エクオールおよび5-ヒドロキシエクオールの製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】所定のダイゼイン類からエクオールを産生する能力、および、所定のゲニステイン類から5-ヒドロキシエクオールを産生する能力、を有する微生物を用いた、エクオールおよび5-ヒドロキシエクオールの製造方法であって、前記微生物の培養開始時に、ダイゼイン類およびゲニステイン類が存在し、前記ゲニステイン類から5-ヒドロキシエクオールへのモル転換効率が0.200%/h以上であり、前記培養開始時の前記ゲニステイン類の前記ダイゼイン類に対するモル濃度比が、1.500以上、または、0.500以下である、製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ダイゼイン類からエクオールを産生する能力、および、ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールを産生する能力、を有する微生物を用いた、エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールの製造方法であって、
前記微生物の培養開始時に、ダイゼイン類およびゲニステイン類が存在し、
前記ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールへのモル転換効率が０．２００％／ｈ以上であり、
前記培養開始時の前記ゲニステイン類の前記ダイゼイン類に対するモル濃度比が、１．５００以上、または、０．５００以下であり、
前記ダイゼイン類が、ダイジン、マロニルダイジン、アセチルダイジン、ダイゼイン、ジハイドロダイゼインまたはそれらの組み合わせであり、
前記ゲニステイン類が、ゲニスチン、マロニルゲニスチン、アセチルゲニスチン、ゲニステイン、ジハイドロゲニステインまたはそれらの組み合わせである、製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールの製造方法に関する。
続きを表示（約 4,700 文字）【背景技術】
【０００２】
大豆、葛などのマメ科の植物に多く含まれているイソフラボン類はポリフェノールの１種であり、イソフラボンを基本骨格とするフラボノイドである。近年の調査により、イソフラボン類は女性ホルモン作用（エストロゲン）や抗酸化作用を有し、イソフラボン類を摂取することにより、乳癌、前立腺癌、骨粗しょう症、高コレステロール血症、心疾患、更年期障害などに対して予防効果があることが明らかとなっている（非特許文献１～６）。
【０００３】
また、大豆に含まれるイソフラボン類には、主に糖と縮合した配糖体が含まれ、その他、糖と縮合していないイソフラボンアグリコン（以下、アグリコンともいう。）も極少量含れる。配糖体形のイソフラボン類として、例えば、ダイジン（ｄａｉｄｚｉｎ）、グリシチン（ｇｌｙｃｉｔｉｎ）、ゲニスチン（ｇｅｎｉｓｔｉｎ）が挙げられる。
これらの配糖体は、ヒトや動物の体内に入ると消化酵素または腸内細菌の産生する酵素（β－グルコシダーゼ等）の働きにより、それぞれ、アグリコンであるダイゼイン（ｄａｉｄｚｅｉｎ）、グリシテイン（ｇｌｙｃｉｔｅｉｎ）、ゲニステイン（ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ）となる。
これらのうちダイゼインは腸内細菌の働きにより、ジヒドロダイゼイン（ｄｉｈｙｄｒｏｄａｉｄｚｅｉｎ）（ジハイドロダイゼインとも称する。）を経てエクオール（ｅｑｕｏｌ）へと酵素的に変換されることが知られている。同様に、ゲニステインも一部の腸内細菌の働きによりジヒドロゲニステイン（ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎｉｓｔｅｉｎ）（ジハイドロゲニステインとも称する。）、５－ヒドロキシエクオール（５－ｈｙｄｒｏｘｙｅｑｕｏｌ）へと変換されることが知られている（非特許文献７）。
【０００４】
エクオールは、これらの代謝産物の中で最もエストロゲン活性が高いことが知られている（非特許文献８および９）が、５－ヒドロキシエクオールも同様にエストロゲン様活性を有し、また、３－β－ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ阻害活性を有することが報告されており（特許文献１）、アルドステロンおよび糖質コルチコイドの生合成を阻害することにより、これらのホルモンの過剰症に対する予防もしくは治療への利用が期待されている。
【０００５】
しかしながら、イソフラボンの代謝には個人差があり、上記のようにダイゼインを発酵させてエクオールを産生する能力を有する腸内細菌を保有する人は少なく、その保有率は日本人で約５割、欧米人で約３割程度であることが明らかとなっている（非特許文献１０および１１）。なお、５－ヒドロキシエクオールはエクオール産生菌が有する酵素により産生されると考えられている（非特許文献７）。また、エクオール産生菌が有する、ダイゼインからのエクオール生成に関与する酵素は、ダイゼイン還元酵素（ＤＺＮＲ）、ジヒドロダイゼイン還元酵素（ＤＨＤＲ）、テトラヒドロダイゼイン還元酵素（ＴＨＤＲ）であり、これらの酵素をコードする遺伝子は、スラッキア属、エガセラ属、ラクトコッカス属といった異なるエクオール産生菌株間でも、同様の配列と遺伝子構成を備えたクラスターとして構成されている（非特許文献１２）。そのため、エクオール生成に関与する酵素を有するスラッキア・イソフラボニコンバーテンス（ＳｌａｃｋｉａｉｓｏｆｌａｖｏｎｉｃｏｎｖｅｒｔｅｎｓＤＳＭ２２００６）や、エクオール生成に関与する各酵素をコードする遺伝子を導入した腸内乳酸菌は、エクオールと５－ヒドロキシエクオールを同時に産生することができる（非特許文献１２）。
【０００６】
エクオールや５－ヒドロキシエクオールを産生する腸内細菌を保有しない人は、大豆等のダイゼインやゲニステインを含有する食品を摂取してもエクオールや５－ヒドロキシエクオールを体内で産生することができない。これらの課題を解決するために、近年、エクオールを乳酸菌や腸内細菌等の嫌気性微生物を用いて産生する試みがなされているが（特許文献２～５）、５－ヒドロキシエクオールについてはそのような取り組みは報告されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００３－８１８７５号公報
特開２００６－２０４２９６号公報
特表２００６－５０４４０９号公報
特開２００８－６１５８４号公報
特開２０１０－１０４２４１号公報
【非特許文献】
【０００８】
Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚ，Ｈ．，ＴｈｅＬａｎｃｅｔＯｎｃｏｌ．，３，３６４－３７３（２００２）
Ｄｕｎｃａｎ，Ａ．Ｍ．ｅｔａｌ．，ＢｅｓｔＰｒａｃｔ．Ｒｅｓ．Ｃｌｉｎ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．Ｍｅｔａｂ．，１７，２５３－２７１（２００３）
Ｗｕ，Ａ．Ｈ．ｅｔａｌ．，Ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｅｓｉｓ，２３，１４９１－１４９６（２００２）
Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｓ．ｅｔａｌ．，Ｊ．Ｎａｔｌ．ＣａｎｃｅｒＩｎｓｔ．，９５，９０６－９１３（２００３）
Ｏｎｏｚａｗａ，Ｍ．ｅｔａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．ＣａｎｃｅｒＲｅｓ．，９０，３９３－３９８（１９９９）
Ｒｉｄｇｅｓ，Ｌ．ｅｔａｌ．，ＡｓｉａＰａｃ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｎｕｔｒ．，１０，２０４－２１１（２００１）
Ｍａｔｔｈｉｅｓ，Ａ．ｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，７４（１５），４８４７－５２（２００８）
Ｓｃｈｍｉｔｔ，Ｅ．ｅｔａｌ．，Ｔｏｘｉｃｏｌ．ＩｎＶｉｔｒｏ，１５，４３３－４３９（２００１）
Ｓａｔｈｙａｍｏｏｒｔｈｙ，Ｎ．ａｎｄＷａｎｇ，Ｔ．Ｔ．，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ，３３，２３８４－２３８９（１９９７）
Ａｒａｉ，Ｙ．ｅｔａｌ．，Ｊ．Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌ．，１０，１２７－１３５（２０００）
Ｓｅｔｃｈｅｌｌ，Ｋ．Ｄ．ｅｔａｌ．，Ｊ．Ｎｕｔｒ．，１３３，１０２７－１０３５（２００３）
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ３６０（２０２１）１０９３２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示は、少なくとも、エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の要旨は以下に関する。
［１］ダイゼイン類からエクオールを産生する能力、および、ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールを産生する能力、を有する微生物を用いた、エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールの製造方法であって、
前記微生物の培養開始時に、ダイゼイン類およびゲニステイン類が存在し、
前記ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールへのモル転換効率が０．２００％／ｈ以上であり、
前記培養開始時の前記ゲニステイン類の前記ダイゼイン類に対するモル濃度比が、１．５００以上、または、０．５００以下であり、
前記ダイゼイン類が、ダイジン、マロニルダイジン、アセチルダイジン、ダイゼイン、ジハイドロダイゼインまたはそれらの組み合わせであり、
前記ゲニステイン類が、ゲニスチン、マロニルゲニスチン、アセチルゲニスチン、ゲニステイン、ジハイドロゲニステインまたはそれらの組み合わせである、製造方法。
［２］前記ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールへのモル転換効率が０．２５０％／ｈ以上である、［１］に記載の製造方法。
［３］前記ゲニステイン類の前記ダイゼイン類に対するモル濃度比が、１．８００以上、または、０．４００以下である、［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］前記微生物が、アドレクラウチア属に属する微生物、アサッカロバクター属に属する微生物、スラッキア属に属する微生物、およびラクトコッカス属に属する微生物からなる群から選択される１以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］前記微生物が、アドレクラウチア・エクオリファシエンスに属する微生物、スラッキア・エクオリファシエンスに属する微生物、およびラクトコッカス・ガルビエに属する微生物からなる群から選択される１以上である、［４］に記載の製造方法。
［６］前記微生物の培養開始時に、さらにβ－シクロデキストリンが存在する、［１］～［５］のいずれかに記載の製造方法。
［７］前記微生物の培養開始時に、さらにアルギニンが存在する、［１］～［６］のいずれかに記載の製造方法。
［８］ダイゼイン類からエクオールを産生する能力、および、ゲニステイン類から５－ヒドロキシエクオールを産生する能力、を有する微生物を培養することによって、
エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールを含有する発酵物を製造する方法であって、
前記微生物の培養開始時に、ダイゼイン類およびゲニステイン類が存在し、
前記培養開始時の前記ゲニステイン類の前記ダイゼイン類に対するモル濃度比が、１．５００以上、または、０．５００以下であり、
前記発酵物における、エクオールおよび５－ヒドロキシエクオールの総含有量が、乾燥重量１ｇ当たり０．５ｍｇ／ｇ以上、１００．０ｍｇ／ｇ以下であり、
前記ダイゼイン類が、ダイジン、マロニルダイジン、アセチルダイジン、ダイゼイン、ジハイドロダイゼインまたはそれらの組み合わせであり、
前記ゲニステイン類が、ゲニスチン、マロニルゲニスチン、アセチルゲニスチン、ゲニステイン、ジハイドロゲニステインまたはそれらの組み合わせである、方法。
［９］前記微生物が、アドレクラウチア属に属する微生物、アサッカロバクター属に属する微生物、スラッキア属に属する微生物、およびラクトコッカス属に属する微生物からなる群から選択される１以上である、［８］に記載の方法。
［１０］前記微生物が、アドレクラウチア・エクオリファシエンスに属する微生物、スラッキア・エクオリファシエンスに属する微生物、およびラクトコッカス・ガルビエに属する微生物からなる群から選択される１以上である、［９］に記載の方法。
［１１］前記微生物の培養開始時に、さらにβ－シクロデキストリンが存在する、［８］～［１０］のいずれかに記載の方法。
［１２］前記微生物の培養開始時に、さらにアルギニンが存在する、［８］～［１１］のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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