酵母における脂質とβ-グルカンの共産化の可能性を明らかにした

Revealing the Potential of Lipid and β-Glucans Coproduction in Yeast.

• Dana Byrtusová
• Volha Shapaval
• Jiří Holub
• Samuel Šimanský
• Marek Rapta
• Martin Szotkowski
• Achim Kohler
• Ivana Márová

抄録

β(β)-グルカンは、D-グルコースモノマーからなる多糖類です。現在、β-グルカンは、その魅力的な免疫調節生物学的活性により注目されており、医薬品や食品添加物としての利用が期待されています。本研究では、β-グルカンを含むβ-グルカンを含むβ-グルカンのスクリーニングを行った。本研究では、脂質とβ-グルカンの共産性について11の酵母をスクリーニングした。本研究では、脂質とβ-グルカンの共産に及ぼす4種類のC/N比と8種類の浸透圧条件の影響を調べた。本研究では、マイクロタイタープレートでのマイクロ培養、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)及び標準分析を用いたハイスループットなスクリーニング手法を用いた。その結果、CCY 17-18-4とCCY 20-2-26が脂質とβグルカンの共産生に優れていることが明らかになった。さらに、CCY 17-18-4、CCY 20-2-26およびCCY 77-1-1は、βグルカンの最良の代替生産者として同定された。C/N比の増加は、いくつかの酵母株のバイオマス、脂質およびβグルカン生産量の増加をもたらした。浸透圧の増加はバイオマスと脂質産生に負の影響を与え、β-グルカン産生には正の影響を与えた。

Beta (β)-glucans are polysaccharides composed of D-glucose monomers. Nowadays, β-glucans are gaining attention due to their attractive immunomodulatory biological activities, which can be utilized in pharmaceutical or food supplementation industries. Some carotenogenic yeasts, previously explored for lipid and carotenoid coproduction, could potentially coproduce a significant amount of β-glucans. In the present study, we screened eleven for the coproduction of lipids and β-glucans. We examined the effect of four different C/N ratios and eight different osmolarity conditions on the coproduction of lipids and β-glucans. A high-throughput screening approach employing microcultivation in microtiter plates, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and reference analysis was utilized in the study. Yeast strains CCY 17-18-4 and CCY 20-2-26 were identified as the best coproducers of lipids and β-glucans. In addition, CCY 17-18-4, CCY 20-2-26 and CCY 77-1-1 were identified as the best alternative producers of β-glucans. Increased C/N ratio led to increased biomass, lipid and β-glucans production for several yeast strains. Increased osmolarity had a negative effect on biomass and lipid production while the β-glucan production was positively affected.