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エンジニアリングされた大腸菌Nissle 1917を用いたN-アセチルグルコサミンのN-アセチルニューラミン酸への全細胞触媒化：デュアル経路変換の応用
- 出典：
- Journal of the science of food and agriculture. 2026;106(7):4237-4246
- DOI：
- 10.1002/jsfa.70505
要旨：
N-アセチルニューラミン酸（Neu5Ac）は食品、医薬品、栄養補助食品、化粧品応用に使用される化合物であり、シアル化ヒトミルクオリゴ糖の生合成における重要な前駆体である。
N-アセチルマンノサミン（ManNAc）が重要な中間体として機能するため、全細胞合成によるNeu5Acの製造で高効率生産を実現するには適切な供給が不可欠であり、また補因子の高いコストを考慮するとプロセスコスト削減のための効果的な補因子リサイクルシステムの確立も重要である。
このような背景のもと、筆者らはデュアル代謝経路を備えるようにエンジニアリングされたプロバイオティクス菌Escherichia coli Nissle 1917（EcN）ΔpMUT1ΔpMUT2（DE3）をシャーシ細胞として用い、N-アセチルグルコサミン（NAG）とピルベートを基質とする設計された全細胞触媒システムによるNeu5Ac合成を行った。
ManNAc生産を向上させるためにNAGを基質とした2つの合成経路が触媒効率の改善のために使用され、また、EcNの内在的なウリジン5'-一リン酸（UMP）からウリジン5'-三リン酸（UTP）へのリサイクル能力は、Neu5Ac生合成に必要な補因子要件を十分に充足した。
工学化されたEcNによるNeu5Ac合成は複数の側面で最適化され、5Lバイオリアクターでの全細胞触媒はNeu5Acチターとして71.25 g L-1を達成した。
デュアル経路の実装によってNeu5Ac生産が大幅に改善され、選択されたシャーシ菌株EcNの内在的な補因子リサイクル能力がNeu5Acの生合成要求を適切にサポートしたことから、EcNは効率的なNeu5Ac生合成のための有望なエンジニアリングプラットフォームであることが示された。
筆者らが開発したアプローチは補因子関連費用を最小化することによって費用効率的な戦略を提供している。
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変形性関節症のある犬におけるウコンのテルメロサッカライド豊富抽出物の保護効果
- 出典：
- Frontiers in veterinary science. 2026;13:1536366
- DOI：
- 10.3389/fvets.2026.1536366
要旨：
変形性関節症（OA）は軟骨の劣化を特徴とする進行性の変性関節疾患であり、特に高齢犬における慢性的な疼痛と可動性の低下をもたらす。筆者らの研究は、ウコン（Curcuma longa L.）のターメロサッカライド高含有抽出物が犬の変形性関節症の管理における保護効果について検討した。筆者らは、変形性関節症を有する20頭の犬を2つの治療群に無作為に配置し、一方の群は1日1回、体重20kg当たり300mgのウコン抽出物を経口投与し42日間続け、第2の群は製造業者の推奨に従いグルコサミン塩酸塩とコンドロイチン硫酸の併用製品を同期間経口投与した。治療反応は実験室パラメータ、獣医師および飼い主による評価、患部関節の放射線学的検査により評価され、処置中止後、犬は49日目および56日目に再評価された。獣医師および飼い主両者の評価により、ウコン抽出物は変形性関節症に関連する疼痛および臨床症状の有意な改善をもたらしたことが示され、抽出物は嗜好性が高く忍容性が良好であり、研究期間を通じて有害事象は観察されなかった。放射線撮影による評価では関節腔または構造的完全性に実質的な変化は認められず、これらの知見を総合すると、ターメロサッカライド高含有抽出物は犬の変形性関節症の管理における安全で受け入れられやすく臨床的に有効な治療選択肢であることが示されている。
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グルコサミンに関する総合的な研究進展：レビュー
- 出典：
- Applied biochemistry and biotechnology. 2026;198(4):2167-2190
- DOI：
- 10.1007/s12010-025-05572-y
要旨：
"D-グルコースの重要な誘導体の一つであるグルコサミン（GlcN）は、様々な生物活性を有するアミノ単糖である。
グルコサミンは免疫増強、酸化防止、抗菌作用などの機能を有しており、特に骨関節炎の治療における役割として知られている。
このような特性により、グルコサミンは医療・食品生産・化粧品分野において広い応用見通しを有しており、グローバル市場規模は2028年までに100億ドルを超えることが予測されている。
需要の増加に伴い、その効率的な産業生産がますます注目を集めている。
筆者らは、グルコサミンの機能、原料源、代謝経路、検出方法、および各国における応用について体系的に紹介しており、特に代謝工学された微生物を用いたグルコサミン/N-アセチルグルコサミンの高収率バイオシンセシス戦略について詳しく検討している。
報告された最高チター値は179.7 g/Lに達していると述べられている。
本総説は、読者がグルコサミンについての理解を深め、その潜在的な商業価値と製品応用の可能性を探索するのに役立つことを目指している。"
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高齢産卵鶏における飼料添加グルコサミンの生産性、卵殻品質、肝臓健康に対する効果と機序
- 出典：
- Animals : an open access journal from MDPI. 2026;16(6)
- DOI：
- 10.3390/ani16060910
要旨：
"筆者らは、高齢産卵鶏の生産性、卵殻品質、肝臓健康に関連するグルコサミンの効果と機序を検討した。
総計144羽の高齢産卵鶏をランダムに対照群、0.15%グルコサミン群、および0.35%グルコサミン群に分け、4週間飼料を与えた。
実験結果は、グルコサミンが高齢産卵鶏の産卵率、卵殻強度、卵殻厚さを有意に改善し、飼料要求率を低下させた（p < 0.05）。
具体的には、0.35%グルコサミンは脂肪肝を軽減し、血清中のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）、トリグリセライド（TG）、マロンジアルデヒド（MDA）のレベルを有意に低下させ、アルブミン（ALB）とグルタチオンペルオキシダーゼ（GSH-Px）のレベルを増加させた（p < 0.05）。
さらに、遺伝子配列決定の結果は、グルコサミンが肝臓においてPPARA、ACOX1、GSTT1、CATなどの脂肪酸分解および抗酸化遺伝子の発現を有意にアップレギュレートし、一方でPPARG、FASN、TGFBR2、TNF-αなどの脂肪酸合成および炎症遺伝子の発現をダウンレギュレートしたことを示した（p < 0.05）。
加えて、グルコサミンは卵殻基質タンパク質遺伝子の発現も増加させた（p < 0.05）。
これらの結果から、グルコサミンは脂肪酸代謝、炎症、抗酸化経路を調節することによって肝臓健康を改善し、卵殻基質タンパク質合成を促進することによって卵殻品質を向上させることが示唆されたと筆者らは述べている。"
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グルコサミンのヒト腸内微生物叢成長と健常者の排便機能改善への影響
- 出典：
- Journal of applied glycoscience. 2026;73(1):7301101
- DOI：
- 10.5458/jag.7301101
要旨：
グルコサミン塩酸塩（以下、グルコサミン）はキトサンの加水分解により生成される単量体であり、世界中で軟骨変性を緩和する栄養補助食品として利用されている。
先行研究により、食事から摂取されたグルコサミンの一部が大腸に到達することが示されているものの、グルコサミン単独の大腸内マイクロバイオータと排便機能に対する影響は十分に明らかにされていない。
筆者らは、グルコサミンが46種の主要ヒト大腸細菌および24種の他の重要な細菌の成長に与える影響をin vitroで評価した。
検査対象となった70種の腸内細菌のうち、57種（81%）の成長が0.5 g/L のグルコサミンによって有意に促進されており、最も顕著な成長活性（5倍以上）はAnaerotruncus colihominis、Pseudoflavonifractor capillosus、およびRoseburia hominisで観察された。
これらの結果は、テストされた多くの腸内細菌がグルコサミンを利用でき、従来の食物繊維の腸機能改善への効果と同様の作用をもつことを示唆していると筆者らは述べている。
次に、筆者らは一般的に使用される1日1,500 mg のグルコサミン投与の効果を検討するために、健常者29名を対象とした単一腕試験を実施した。
グルコサミン摂取の2週間中に便の色は茶色からオーカー色へと有意に変化し（p < 0.01）、大腸での発酵が促進されたことが示唆される。
便の臭いおよび排便不完全感の自覚が有意に改善され（p < 0.05）、数値測定による排便機能の評価では、グルコサミン摂取期間中に便量、排便頻度、および排便日数の有意な増加が認められた（p < 0.001）。
したがって、食事から摂取されるグルコサミンは大腸内マイクロバイオータの成長を刺激し、排便機能を促進する可能性がある。
筆者らの研究は大学病院医療情報ネットワーク（登録番号 UMIN000056757）に登録された。
