Hypothetical Regulation of Folate Biosynthesis and Strategies for Folate Overproduction in Lactic Acid Bacteria

Q: 이 논문에서 정의한 엽산 과생산 균주란 무엇인가?

세포의 성장 요구량을 초과하여 엽산을 합성하는 균주를 의미한다. 이 균주는 엽산 생합성 조절 메커니즘이 결여되어 있어, 배지 내에 엽산이 이미 존재하더라도 그 농도와 관계없이 엽산을 지속적으로 과량 생산하는 특성을 가진다.

Q: 젖산균의 엽산 생산량을 효과적으로 높이기 위한 핵심 전략은 무엇인가?

연구 결과, 엽산 생합성 효소의 피드백 저해 메커니즘을 제거하거나 유전자 조작을 통해 생합성 경로를 강화하는 것이 중요하다. 이를 통해 배지 내 엽산 농도에 영향을 받지 않고 엽산을 과량 생산하는 균주를 개발함으로써 식품 내 함량을 높일 수 있다.

Fenny Amilia Mahara; Lilis Nuraida; Hanifah Nuryani Lioe; Siti Nurjanah

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자료유형: 학술저널

저자정보: Fenny Amilia Mahara (IPB University (Bogor Agricultural University)) Lilis Nuraida (IPB University (Bogor Agricultural University)) Hanifah Nuryani Lioe (IPB University (Bogor Agricultural University)) Siti Nurjanah (IPB University (Bogor Agricultural University))

저널정보: 한국식품영양과학회 Preventive Nutrition and Food Science Preventive Nutrition and Food Science Vol.28 No.4

발행연도: 2023.12

수록면: 386 - 400 (15page)

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Folate (vitamin B9) is an essential nutrient for cell metabolism, especially in pregnant women; however, folate deficiency is a major global health issue. To address this issue, folate-rich fermented foods have been used as alternative sources of natural folate. Lactic acid bacteria (LAB), which are commonly involved in food fermentation, can synthesize and excrete folate into the medium, thereby increasing folate levels. However, screening for folate-producing LAB strains is necessary because this ability is highly dependent on the bacterial strain. Some strains of LAB consume folate, and their presence in a fermentation mix can lower the folate levels of the final product. Since microorganisms efficiently regulate folate biosynthesis to meet their growth needs, some strains of folate-producing LAB can deplete folate levels if folate is available in the media. Such folate-efficient producers possess a feedback inhibition mechanism that downregulates folate biosynthesis. Therefore, the application of folate-overproducing strains may be a key strategy for increasing folate levels in media with or without available folate. Many studies have been conducted to screen folate-producing bacteria, but very few have focused on the identification of overproducers. This is probably because of the limited understanding of the regulation of folate biosynthesis in LAB. In this review, we discuss the roles of folate-biosynthetic genes and their contributions to the ability of LAB to synthesize and regulate folate. In addition, we present various hypotheses regarding the regulation of the feedback inhibition mechanism of folate-biosynthetic enzymes and discuss strategies for obtaining folate-overproducing LAB strains.

#biosynthesis #folate #gene expression regulation #lactic acid bacteria

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