乳酸菌とビフィズス菌

第1章

乳酸桿菌は、植物や発酵食品製品から胃腸管を含めた人体の粘膜表面、に至るまで、非常に多様な環境で見つけることができます。多くの他の乳酸菌と同様に、それらは伝統的に、食品保存、ならびに風味およびテクスチャー開発を提供する、食品の発酵に使用される。この章では、乳酸菌の系統発生多様性、発生および産業用アプリケーションの概要を提示します。私たちは、その後のゲノム配列データとどのようにこの情報の最近の源は主にこれらの細菌とそれらの特定の性質の理解を向上させること、ラクトバチルス属の我々の見解を変えたに焦点を当てる。で終了するために、我々は、細菌の新興分野において特に重要で証明することができる表面露出タンパク質及び分泌の観点から、乳酸菌を比較?GI管におけるホストとの対話。私たちは、ラクトバチルス細胞表面のタンパク質性成分がどのように見える、とそれらの生物的および非生物的環境と細菌の相互作用に潜在的に重要なリンクを確​​立する試みで異なる種間の​​違いを明らかにすることができるものの小説ビジョンを提示する。

第2章 の現状フィドバクテリウム遺伝子操作技術

ビフィズス菌は、ヒトにおける健康促進効果を発揮する有益な腸内細菌の一つです。それらの有益な効果の証拠が蓄積されているように、ビフィズス菌の科学的および商業的重要性が高まっている。ビフィズス菌における遺伝子操作法の開発がはるかにそのような乳酸菌のような他のプロバイオティック細菌のものの背後にあるので、これとは対照的に、これらの細菌の有益な効果のメカニズムは、主に、十分に解明されていない。しかし、ゲノム配列情報の最近の蓄積は、この細菌における遺伝子機能解析のための道を開いた。この章では、そのような不可解なプラスミドおよび転移因子としてビフィズス菌の遺伝物質の現在の知識を説明します。さらに、ビフィズス菌における遺伝子操作ツールの開発の現状と将来展望について説明する。

第3章 ビフィズス菌中のヒトミルクオリゴ糖の代謝経路

それは長い母乳にビフィズス菌優勢な腸内細菌叢を作るもの、人間のミルクオリゴ糖(のHMO)がビフィズス菌の成長促進因子であると考えられていた乳児。しかし、ビフィズス菌の選択的増殖に関与するメカニズムはまだための分子の100種類以上を含むのHMOの複雑なコンテンツに起因する困難性は確認されていない。ラクトNは、 I(LNB)仮説-bioseにより、体系のHMOのビフィズス菌の代謝を調査した。LNB仮説によって予測されるように、のHMOからLNBを解放するいくつかの細胞外酵素がから同定されているビフィドバクテリウム·ビフィダム JCM1254。ガラクトに固有のビフィズス菌の細胞内代謝経路Nは -bioseとLNBは、β-1,3-ガラクトシル率いるN -acetylhexosamineホスホリラーゼ、完全に特徴付けられている。一方、大規模なLNBを製造するための実用的な方法が確立されている。人間の乳中に存在するビフィズス因子の長年の謎は、近い将来に明確にされる可能性があります。

第4章 エネルギー生成の乳酸菌で脱炭酸反応

細菌では、多くの生物学的反応は、ATPとホスなどの化合物(PEP)で、またはに、リン酸エステル結合の形で代謝エネルギーの存在によって維持されているこのようなプロトン駆動力(PMF)とナトリウム原動力としてのイオン勾配の形。代謝エネルギーの二つの形式は、Hの転座を触媒FoF1-ATPアーゼ、によって相互変換することができます+(又はNa +を)ATPの加水分解または合成のいずれかとの併用。細菌中での栄養輸送は通常、代謝エネルギーを消費すると考えられている。しかし、過去20年間、栄養素輸送反応の新しいクラスは、基板搬送が生成するのではなく、エネルギーを消費する、同定されている。脱炭酸によって生成その細胞内の代謝産物と前駆体(アミノ酸または他の有機酸)の(1)起電交換、及び輸送前駆体の(2)細胞内の脱炭酸:反応は2つのステップで構成されています。前駆体:製品交換は、生理学的極性の膜電位を生成する正味の電荷の移動を引き起こし、細胞内の脱炭酸は、生理学的極性のpH勾配および前駆体を駆動する最終製品の外側に濃度勾配の両方を生成するために、細胞質のプロトンを消費し取り込み。合わせた活動は、「脱カルボキシル化、リン酸化」と呼ばれるプロセスでATPを生成するのに十分なエネルギーを提供して代謝的に駆動されるプロトンポンプ(プロトン動力代謝サイクル)を構成している。したがって、プロトン動力代謝サイクルが基質レベルのリン酸化、酸化的リン酸化、および光リン酸化とは区別されるATP生成システムの新しいクラスとして認識することができる。我々は、プロトン動力代謝サイクルは、将来的に、組換えDNA技術を用いて、様々な工業的発酵生物人工エネルギー供給システムとして利用できるようにすることができると考えている。