ビフィドバクテリウムとラクトバチルス株による腸ヨーニャン生産に対するさまざまなリグナン化合物の影響

エンテロリグナン、つまりエンテロジオールとエンテロラクトンは、食物リグナンの微生物代謝に由来するポリフェノールです。これらは、エストロゲン作用/抗エストロゲン作用があるため、植物エストロゲンとみなされ、血漿中で十分なレベルに達すると人間の健康に利益をもたらします。したがって、エンテロリグナンの生産に関与する細菌の研究には大きな関心が集まっています。本研究では、3 つのビフィズス菌株 (ビフィドバクテリウム ビフィダム INIA P466、ビフィドバクテリウム カテヌラタム INIA P732、およびビフィドバクテリウム シュードロンガム INIA P2) が、リグナン抽出物から低レベルのエンテロジオール (2 ～ 11 μM) を生成できることが判明しました。一方、別の菌 (ビフィドバクテリウム シュードカテヌラタム INIA P946) は、リグナン セコイソラリシレジノール (SECO) の重要な増加をもたらすことが判明しました。続いて、3 つのエンテロジオール産生ビフィズス菌と、以前にエンテロリグナン生産者として同定されていた別の 3 つのラクトバチルス株 (ラクトバチルス・ガセリ INIA P508、ラクトバチルス・サリバリウス INIA P448 および Lb. サリバリウス INIA P183) を、セコイソラリシレジノール (SE) からエンテロジオールとエンテロラクトンの両方を生成する純粋なリグナンについてテストしました。 CO）、一方、試験した他のリグナン（すなわち、マタイレシノール）は代謝しませんでした。B. カテヌラタム INIA P732 および Lb.ガセリ INIA P508 は SECO を最も多く形質転換し、2 mM を超えるエンテロラクトン濃度を生成した菌株でした。さらに、中間化合物ジヒドロキシエンテロジオールの形成が、すべての菌株による SECO 形質転換の一部として観察されました。この研究では、ビフィズス菌と乳酸菌の株がどのようにして完全なエンテロリグナン代謝を実行し、精製リグナン（SECO）をエンテロジオールとエンテロラクトンに変換できるかを初めて実証しました。リグナンを代謝してエンテロリグナンを生成できる細菌、特にビフィドバクテリウム属およびラクトバチルス属に属する細菌の単離および特性評価は、機能性食品およびプロバイオティクスとしての応用の可能性があるため、バイオテクノロジー的に興味深いものである。

Enterolignans, i.e. enterodiol and enterolactone, are polyphenols derived from the microbial metabolism of dietary lignans. They are considered phytoestrogens because of their estrogenic/antiestrogenic activity, which confers them benefits to human health when they reach sufficient levels in plasma. Hence, there is a great interest in studying the bacteria involved in enterolignan production. In the present study, three bifidobacterial strains (Bifidobacterium bifidum INIA P466, Bifidobacterium catenulatum INIA P732 and Bifidobacterium pseudolongum INIA P2) were found capable of producing low levels of enterodiol (2-11 μM) from lignan extracts; while another one (Bifidobacterium pseudocatenulatum INIA P946) was found to produce an important increment of the lignan secoisolariciresinol (SECO). Subsequently, the three enterodiol-producing bifidobacteria and another three Lactobacillus strains previously identified as enterolignans producers (Lactobacillus gasseri INIA P508, Lactobacillus salivarius INIA P448 and Lb. salivarius INIA P183), were tested on pure lignans yielding both enterodiol and enterolactone from secoisolariciresinol (SECO), while they did not metabolised the other lignan tested (i.e. matairesinol). B. catenulatum INIA P732 and Lb. gasseri INIA P508 were the strains that transformed the greatest percentage of SECO, yielding enterolactone concentrations above 2 mM. In addition, the formation of the intermediate compound dihydroxyenterodiol was observed as part of SECO transformation by all the strains. In this work, we have demonstrated for the first time how strains of Bifidobacterium and Lactobacillus are capable of carrying out the complete enterolignan metabolism, transforming a purified lignan (SECO) into enterodiol and enterolactone. The isolation and characterization of bacteria able to metabolize lignans and produce enterolignans, especially belonging to Bifidobacterium and Lactobacillus genera, is of biotechnological interest, because of their potential application in functional foods and as probiotics.