研究概要と業績

食品化学研究室・食品資源工学研究室の概要
食品資源の主要な成分である糖質や、糖質の合成・分解に関与する酵素の特性について研究しています。また、酵素や微生物を利用した機能性多糖・オリゴ糖の創出や効率的なバイオ燃料生産など、糖質資源変換技術の開発に取り組んでいます。

1. 糖質資源変換技術の開発
バクテリアやプランクトンの酵素を組み合わせて、ブトウ糖と砂糖からβ-グルカンやオリゴ糖を低コスト合成する方法を開発しています。酵素合成β-グルカンは食品・医薬品・化粧品などの新しい高機能性素材となることが期待されています。また、ストレス耐性酵母を用いて、糖質バイオマスを効率良くエタノールに変換する技術開発を行なっています。

2. 糖質関連酵素に関する研究
β-グルカンやデンプンの合成・分解に関与する酵素の構造と機能に関する研究を行なっています。バクテリア、プランクトン、キノコ、植物など様々な生物由来の酵素について調べています。各生物の抽出液からクロマトグラフィー精製した酵素や、組換えDNA技術を利用して生産した酵素を用いて実験を行なっています。

3. 多糖に関する研究
世界各地の作物から調製したデンプンについて調べています。デンプンの構造パラメータと食品利用に有用な特性の関係を明らかにしました。また、酵素合成β-グルカンの構造や分子量分布の解析を行なっています。


発表論文・解説等 (2005~)

Utami AS, Isono N, Ehara H (2017) High-level ethanol production from sago residue hydrolysate prepared with thermostable α-amylase and amyloglucosidase. Sago Palm 25: 14–20.

磯野直人 (2015) ホスホリラーゼによる多糖の合成. 化学と生物 53:574–575.

磯野直人, 山本豊, 西尾昌洋, 梅川逸人, 久松眞 (2015) Ochromonas danica由来1,3-β-グルカンホスホリラーゼの特性と応用. 応用糖質科学 5: 128–134.

Utami AS, Sunarti TC, Isono N, Hisamatsu M, Ehara H (2014) Preparation of biodegradable foam from sago residue. Sago Palm 22:1–5.

磯野直人 (2014) ホスホリラーゼを用いたβ-1,3-グルカンの合成. 応用糖質科学 4: 249–251.

Singh N, Kaur S, Kaur A, Isono N, Ichihashi Y, Noda T, Rana JC (2014) Structural, thermal, and rheological properties of Amaranthus hypochondriacus and Amaranthus caudatus starches. Starch - Stärke 66:457–467. doi: 10.1002/star.201300157

Yamamoto Y, Kawashima D, Hashizume A, Hisamatsu M, Isono N (2013) Purification and characterization of 1,3-β-D-glucan phosphorylase from Ochromonas danica. Biosci Biotechnol Biochem 77:1949–1954. doi: 10.1271/bbb.130411

Nishio M, Kumita Y, Uji Y, Isono N, Umekawa H (2013) β-1,3-Glucan attenuates neuronal cell death after transient retinal ischemia and reperfusion. Food Sci Technol Res 19:485–489. doi: 10.3136/fstr.19.485

Kodama S, Nakanishi H, Thalagala TATP, Isono N, Hisamatsu M (2013) A wild and tolerant yeast suitable for ethanol fermentation from lignocellulose. J Biosci Bioeng 115:557–561. doi: 10.1016/j.jbiosc.2012.11.006

Isono N, Kimoto T, Hisamatsu M (2013) A simple method for preparing laminaribiose and laminaritriose from the enzymatic hydrolysates of curdlan. Bull Grad Sch Bioresour Mie Univ 39:55–60.

Singh N, Kaur S, Isono N, Ichihashi Y, Noda T, Kaur A, Rana JC (2012) Diversity in characteristics of starch amongst rice bean (Vigna umbellate) germplasm: Amylopectin structure, granules size distribution, thermal and rheology. Food Res Int 46:194–200. doi: 10.1016/j.foodres.2011.11.015

Isono N, Hayakawa H, Usami A, Mishima T, Hisamatsu M (2012) A comparative study of ethanol production by Issatchenkia orientalis strains under stress conditions. J Biosci Bioeng 113:76–78. doi: 10.1016/j.jbiosc.2011.09.004

Srichuwong S, Isono N, Jiang H, Mishima T, Hisamatsu M (2012) Freeze-thaw stability of starches from different botanical sources: Correlation with structural features. Carbohydr Polym 87:1275–1279. doi: 10.1016/j.carbpol.2011.09.004

磯野直人, 柳原和典, 小林裕子, 小林一成, 久松眞 (2011) PepNovoとPEAKSを用いたde novoペプチド配列解析. 三重大学大学院生物資源学研究科紀要 37:79–85.

Kitagawa T, Tokuhiro K, Sugiyama H, Kohda K, Isono N, Hisamatsu M, Takahashi H, Imaeda T (2010) Construction of a beta-glucosidase expression system using the multistress-tolerant yeast Issatchenkia orientalis. Appl Microbiol Biotechnol 87:1841–1853. doi: 10.1007/s00253-010-2629-9

Singh N, Kaur S, Isono N, Noda T (2010) Genotypic diversity in physico-chemical, pasting and gel textural properties of chickpea (Cicer arietinum L.). Food Chem 122:65–73. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.02.015

Singh S, Singh N, Isono N, Noda T (2010) Relationship of granule size distribution and amylopectin structure with pasting, thermal, and retrogradation properties in wheat starch. J Agric Food Chem 58:1180–1188. doi: 10.1021/jf902753f

Singh N, Singh S, Isono N, Noda T, Singh AM (2009) Diversity in amylopectin structure, thermal and pasting properties of starches from wheat varieties/lines. Int J Biol Macromol 45:298–304. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2009.06.005

Noda T, Isono N, Krivandin AV, Shatalova OV, Blaszczak W, Yuryev VP (2009) Origin of defects in assembled supramolecular structures of sweet potato starches with different amylopectin chain-length distribution. Carbohydr Polym 76:400–409. doi: 10.1016/j.carbpol.2008.10.029

Thalagala TATP, Kodama S, Mishima T, Isono N, Furujyo A, Kawasaki Y, Hisamatsu M (2009) Study on ethanol fermentation using D-glucose rich fractions obtained from lignocelluloses by a two-step extraction with sulfuric acid and Issatchenkia orientalis MF 121. J Appl Glycosci 56:7–11. doi: 10.5458/jag.56.7

Thalagala TATP, Kodama S, Mishima T, Isono N, Furujyo A, Kawasaki Y, Hisamatsu M (2009) Study on a new preparation of D-glucose rich fractions from various lignocelluloses through a two-step extraction with sulfuric acid. J Appl Glycosci 56:1–6. doi: 10.5458/jag.56.1

Singh N, Isono N, Srichuwong S, Noda T, Nishinari K (2008) Structural, thermal and viscoelastic properties of potato starches. Food Hydrocolloids 22:979–988. doi: 10.1016/j.foodhyd.2007.05.010

Senoura T, Asao A, Takashima Y, Isono N, Hamada S, Ito H, Matsui H (2007) Enzymatic characterization of starch synthase III from kidney bean (Phaseolus vulgaris L.). FEBS J 274:4550–4560. doi: 10.1111/j.1742-4658.2007.05984.x

Hisamatsu M, Furubayashi T, Karita S, Mishima T, Isono N (2006) Isolation and identification of a novel yeast fermenting ethanol under acidic conditions. J Appl Glycosci 53:111–113. doi: 10.5458/jag.53.111

Srichuwong S, Isono N, Mishima T, Hisamatsu M (2005) Structure of lintnerized starch is related to X-ray diffraction pattern and susceptibility to acid and enzyme hydrolysis of starch granules. Int J Biol Macromol 37:115–121. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2005.09.006

Srichuwong S, Sunarti T, Mishima T, Isono N, Hisamatsu M (2005) Starches from different botanical sources II: Contribution of starch structure to swelling and pasting properties. Carbohydr Polym 62:25–34. doi: 10.1016/j.carbpol.2005.07.003

Srichuwong S, Sunarti T, Mishima T, Isono N, Hisamatsu M (2005) Starches from different botanical sources I: Contribution of amylopectin fine structure to thermal properties and enzyme digestibility. Carbohydr Polym 60:529–538. doi: 10.1016/j.carbpol.2005.03.004