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統合プロテオミクスおよびメタボロミクス解析により、温水浸漬を受けた大豆種子における相関性のある代謝物-タンパク質ネットワークが明らかになった
Integrated Proteomics and Metabolomics Analysis Highlights Correlative Metabolite-Protein Networks in Soybean Seeds Subjected to Warm-Water Soaking.
PMID: 32609497 DOI: 10.1021/acs.jafc.0c00986.
抄録
大豆種子の浸漬は大豆食品を生産するための必須条件であり、異なる浸漬条件の間に吸収された水分の程度が、 未だに知られていないメカニズムにより、その後の大豆種子製品の品質に直接影響を与えることが示されている。異なる浸漬温度における大豆種子の分子変化を解明するために、4、25、55℃で浸漬した種子のプロテオミクスとメタボロミクスを統合的に解析した。プロテオミクス解析の結果、55℃での浸漬中の大豆種子では、炭水化物とタンパク質の加水分解に関連する様々な 酵素が活性化されていることが明らかになった。興味深いことに、このプロテオミクスとメタボロミクスの統合研究から得られた結果は、イソフラボン、 アミノ酸、糖などの様々な代謝物の変化を示しており、これらは 55℃での浸漬時に発生するプロテオームの変化と正の相関があることを示していた。さらに、大豆種子を 55℃で浸漬すると、ラフィノースオリゴ糖などの難消化性の抗栄養素が分解された。以上の結果から、高温（55℃）での浸漬は、一般的な抗栄養素の一部の含有量を減少させることで、大豆種子の栄養価を高めることが示唆された。
Soaking of soybean seeds is a prerequisite for the production of soy foods, and it has been shown that the extent of water absorbed during different imbibition conditions directly affects the quality of the subsequent soybean seed products by yet unknown mechanisms. In order to elucidate the molecular changes in soybean seeds during different soaking temperatures, we performed an integrated proteomics and metabolomics analysis of seeds soaked at 4, 25, and 55 °C. Proteomics analysis revealed that various enzymes related to carbohydrate and protein hydrolysis were activated in soybean seeds during water soaking at 55 °C. Interestingly, results obtained from this integrated proteomics and metabolomics study showed changes in various metabolites, including isoflavones, amino acids, and sugars, that were positively correlated with proteome changes occurring upon soaking at 55 °C. Furthermore, soaking of soybean seeds at 55 °C resulted in degradation of indigestible anti-nutrients such as raffinose oligosaccharides. Taken together, our results suggest that the seed soaking at a high temperature (55 °C) increases the nutritional value of soybean seeds by decreasing the contents of some of the common anti-nutrients.