ヶ月程度では大きな変化はなかった。麹汁培地を用いた発酵試験において、カプロン酸エチル高生産酵母は、伝統型酵母と比較して、短時間の培養でも有意にカプロン酸を多く生成し、両酵母を迅速に識別可能であった。カプロン酸エチル生成能の異なる酵母について清酒小仕込試験を行った結果、カプロン酸エチル生成能が高い酵母程、カプロン酸生成能も高かった。いった多様な微生物による複雑な発酵行程を経て、醸造される。そのため、ワインや蒸留酒にはない、清酒独自の機能性成分が期待される。清酒に含まれる成分としてこれまでに報告されている。本研究は、これらの清酒関連物質の免疫調節機能を明らかにすることを目的として、実験を行った。産生量からマクロファージの活性を評価した。多量に産生されることを確認した。産生抑制効果を示した。D-グルタミン酸であった。処理して免疫賦活効果を検証した結果、ほとんどの化合物に効果はなかったが、酵母培養上清と、特に乳酸菌培養上清に免疫賦活効果を認めた。相互関係を明らかにしたが、更なる理解のためには、単粒スケールでの関係性を考察する必要があると考えられた。そこで本研究では、米粒を楕円体領域として仮想的に表現し、数値計算法で含水率変化をシミュレートするシステムを構築した。実在データとの比較をおこなった。12%に調湿後、試験に供した。含水率のデータを得た。次元拡散方程式に基づくと仮定し、離散化した微分方程式を数値計算することで含水率変化をシミュレートした。科学計算用ライブラリを使用した。【結果と考察】実在データでは米粒の外周部や水浸裂傷の発生箇所といった浸漬水との接触部分から吸水が進む様子が観察され、仮想データでも類似した現象が観察された。米粒内の水の拡散速度について、表層部に対して米粒中心部で大きくなるように設定することで、水浸裂傷による吸水速度の上昇効果が高くなり、酒造好適米の吸水傾向に近づいた。実在データと仮想データでは品種間の吸水速度順序が概ね一致することが明らかとなった。本試験では拡散係数が一定に設定されていることを踏まえると、水浸裂傷と心白が品種の吸水特性を決める要素の大部分を占めていることが示唆された。酒米溶解度を評価するアルカリ崩壊試験は,従来目視での判断のため数値化されておらず,データの比較が困難であった。本研究では,酒米溶解度の定量化方法の確立を目的に,画像処理によりアルカリ崩壊現象を数値化した。その計測値と糊化開始温度との関係を明らかにし,数値化した酒米溶解度の合理性を検証した。1mlを入れ,25°Cの恒温槽で試験を行った。Device)スキャナを選定した。試験開始時から一定の時間間隔でマイクロプレートを裏面より撮影し,画像解析により各ウェルの状態を数値化し,その変化から溶解時間を定量化した。各ウェル内で,1粒の米がアルカリ崩壊する様子を経時的に記録し,画像処理により白い米と黒い背景による各画素のグルースケール(濃淡)値から,その分散値が得られた。この値は,米の吸水に伴う白化と面積増と共に上昇し,吸水終了時点で最大値を示す。漸近する時系列プロファイルが得られた。50%減少した時点を溶解時間として定義し,定量化することとした。得られた画像処理による溶解時間は、DSC(示差走査熱量計)の糊化開始温度と高い相関が得られたことから,酒米の溶解性を示す数値として合理性が認められた。新潟県醸造試験場)【目的】清酒製造において、清酒酵母は、原料米と麹菌とともに清酒の品質を決定する大きな要因である。近年、酒類の多様化に伴い、個性的で魅力ある清酒製品が重要になるなか、酒造場の酒造道具や作業場内に存在する「蔵付き酵母」を利用することによって、製造者間における差別化を図る試みがなされている。Amplification(LAMP)法による醸造用酵母の識別法を利用して、清酒製造場より既存の清酒酵母とは異なる「蔵付き酵母」の選抜と醸造特性の解析を進めている。「蔵付き酵母」が分離された一部の酒造場において、分離株を用いた実地醸造試験を行った結果、それぞれ酒蔵の「蔵付き酵母」によって異なる醸造特性を示すことが明らかになった。グループ系清酒酵母とは異なる酵母を分離した。「蔵付き酵母」を分離し、実地醸造における醸造特性の比較を行ったところ、高泡形成性およびアルコール生成能や有機酸生成能に大きな違いが見られた。年を超えるこれらの酒造場は、比較的狭い地域に立地しているにも関わらず、各蔵より分離された「蔵付き酵母」の性質が異なることから、上記の結果は、清酒酵母の進化形成や、国内における伝播の実態を解明する上での貴重な知見となり得る。46%の超高アミロース米(以下、難消化性米と表記)であるとともに、アミロペクチンの短鎖割合が減少している。アミロペクチン鎖長の長鎖化は高温登熟障害米にも認められ、澱粉は難消化性となる。演者らはこれまでに清酒の小仕込み試験において、難消化性米を掛米に用いると炭酸ガス減量・酒化率及びアルコール濃度に大きな差が生じ、麹米・掛米に難消化性米を用いると差異が小さくなることを確認している。種類の麹を用いた小仕込み試験を行った。1難消化性米麹(A6BC2)、2難消化性米麹(まんぷくすらり)、3秋田酒こまち麹。掛米は全てまんぷくすらりを用いた。社製)を用いて残存アミロペクチン組成を調べた。より酵素発現パターンを比較した。【結果】小仕込み試験から3種類の麹を比較すると、1最終的な炭酸ガス減量はほぼ等しいが、秋田酒こまち麹では発酵が穏やかであり、エキス分が少なく日本酒度が若干高くなった。2難消化性米麹の2品種を比較すると大きな差は認められなかった。3酵素活性を比較するとα-アミラーゼ、グルコアミラーゼ共に難消化性米麹において活性が高かった。4酒粕の残存アミロペクチン鎖長を比較すると、秋田酒こまち麹と難消化性米麹において、大きな差異が認められた。結果より、難消化性米麹において、特徴的なスポットが認められた。含まれ、その合計量は0.2%程度である。酵母の種類など、様々な要因から形成され、その成分の有無や割合の違いによって焼酎は個性を持つことになる。そこで、サツマイモの栽培期間や、醪pH、仕込み配合が焼酎の品質に与える影響について検討した。芋焼酎メーカーでは、植え付け後150日前後のサツマイモで製造すると「芋焼酎らしい」風味になると言われている。そこで、栽培期間が120日、150日、180日のサツマイモを使って芋焼酎を製造し比較した。150日のサツマイモで製造した焼酎が最も「芋焼酎らしい」、「甘い」と評価され、180日に延長したものが「華やか」な酒質となる傾向にあった。栽培期間が長くなるほど、ローズオキサイドやβ-ダマセノンの含量が多く、栽培期間が120日のサツマイモで製造した焼酎はモノテルペンアルコールが多い傾向にあった。焼酎麴菌はクエン酸を菌体外に多量に生産するため醪pHが低下し、発酵中の醪では雑菌の増殖が抑制できる。醪pHは焼酎の香気成分生成にも大きな影響を及ぼす。高級アルコールと酢酸エステルはpHが高くなるに従い緩やかに増加する傾向にあった。β-ダマセノンは醪pHが低くなるほど増加した。アルデヒドは、醪pHが高くなるほど焼酎中の含有量が減少する傾向にあった。醪pHが低い焼酎は「華やかさ」や「柑橘の香り」と評価された。~4.3と5.4の焼酎では、「甘味」を感じ、醪pH3.1と5.1の焼酎では「渋味」を感じた。芋焼酎の仕込み配合は米麴1に対して芋が5の割合(1:5)が一般的である。本研究では低アルコール芋焼酎に適した製造法について、異なる仕込み配合(米:サツマイモ=1:1、1:3、1:5、1:8および1:10)で製造し15%に割り水した焼酎は、1:8の焼酎が最も「華やか」で「濃厚」との傾向がみられた。1(1日本醸造協会、2酒類総合研究所)【目的】酵母のアデニン要求性変異株をアデニン不足の条件で培養すると、菌体内に赤色の色素を蓄積する。アデニン要求性変異株を用いた清酒の醪は、菌体の色によりピンク色となることから、清酒酵母のアデニン要求性変異株が育種され、桃色にごり酒の製造に利用されている1)。日本醸造協会は、赤色清酒酵母を製造・販売しているが、培養した時に、アデニン要求性を失って、赤色にならない酵母が出現することがあり、その割合が多い場合は、醪の色も薄くなり、製品の価値が低くなる。アデニン要求性の原因となる変異と白戻り株の遺伝的背景を調べるために、ADE1及びADE2遺伝子の解析を行ったので報告する。【方法】協会で販売している赤色清酒酵母及びその白戻り株1株から抽出したゲノムDNAを鋳型として、PCR法によりADE1及びADE2遺伝子を増幅し、ダイレクトシーケンスにより塩基配列の決定を行った。ADE1に変異はなかった。ADE2の988番目のAがTへホモザイガスに変異していることが分かった。この変異のためにストップコドンが生じて、本来571アミノ酸であるAde2タンパク質が329アミノ酸となったため機能しなくなったと考えられる。その結果、この白戻り株では、2本の染色体のうち1本はストップコドンのため機能していないが、もう1本ではストップコドンがさらに変異してセリンをコードするようになった結果、セリンの方が優性となってアデニン要求性を失ったのではないかと考えられる。麴菌研究を始めてからかれこれ40年になることもあり、甚だおこがましいことではあるが、私の麴菌研究の歩みを振り返ることで今回の特別講演のご依頼に応えることとしたい。遺伝子組換え系の開発へ私の麴菌研究の始まりは、有用麴菌株の育種を目指した突然変異株や細胞融合株の取得に関してであった。大学時代にアオカビを扱っていたことがあるので、糸状菌を相手の研究は簡単なものではないと少しは頭で理解していたものの、有性世代がなく分生子も含めて多核細胞である麴菌を遺伝学的手法で扱うのは容易なことではなかったが、先達たちの研究成果を参考に突然変異株の取得法を習得し、細胞融合株の造成に必要なプロトプラスト調製法と再生法も確立することができた。麴菌の株が異なると細胞融合株が得られず(現在では不和合性によると考えられている)、得られた細胞融合株の遺伝学的解析も困難なことから満足のいく成果を出せたとは言いがたかった。そこで、麴菌のような古典遺伝学的研究が困難で育種も容易でない微生物にも適用できると考えられる遺伝子工学技術の導入を試みることとした。nidulansにおける遺伝子組換えの報告が数報発表されたばかりであり、それらと研究成果が蓄積されていた酵母の系も参考にして遺伝子組換え系を開発することができた。その際に細胞融合の研究で培った技術が大いに役立ち、以前の研究で苦労した甲斐があったことは幸いであった。おける麴菌の分子生物学研究の隆盛と麴菌の全ゲノム解析につながったことは望外の喜びである。遺伝子組換え系を利用すれば、目的の遺伝子を導入または破壊することで高生産株や非生産株を効率的に造成できるだけでなく、遺伝子の発現制御機構の解析も可能となる。その結果、アミラーゼのデンプンやマルトースによる誘導生産に必須の転写因子AmyRを見出した。マルトース輸送体MalP、マルターゼMalTおよびこれらの誘導生産に関わる転写因子MalRをコードするマルトース資化遺伝子クラスターを見出し、このクラスターがAmyRの転写活性化に必要であることを明らかにした。清酒製造において最も重要なグルコアミラーゼの麴培養特異的な生産に関わる転写因子FlbCを発見し、麴菌におけるアミラーゼの生産制御機構をほぼ解明することができたものと考えている。nidulansでは麴菌とはやや異なるアミラーゼ生産制御機構を有するという知見も得られつつあり、生物が示す多様で興味深い生命現象の奥深さに感銘するとともに、麴菌研究の面白さを今一度強く実感している次第である。新潟大学農学部)【目的】清酒の品質において、香気成分はその品質を左右する重要な要因となる。清酒の品質向上に寄与する成分として、いわゆる吟醸香を構成するカプロン酸エチル、カプリル酸エチル、酢酸イソアミルなどの香気成分が知られている。近年、我々は、きょうかい901号より分離したセルレニン耐性株の中から、カプロン酸エチルの生産性向上を伴わず、カプリル酸エチルのみを高生産する変異株K901C8株を単離した。脂肪酸合成酵素FAS2遺伝子のシーケンス解析の結果から、K901C8はFAS2遺伝子の1279番目のフェニルアラニンがチロシンに置換された変異(FAS2-F1279Y)が存在し、この変異によってカプリル酸の生成量が増大し、カプリル酸エチル高生産性が付与されることが明らかにされている。そこで本研究では、K901C8の清酒製造における醸造特性の詳細な解析を行うと共に、K901C8より1倍体を取得し、カプロン酸エチル高生産性変異(FAS2-G1250S)を有する1倍体を接合させ、新規香気組成を有する清酒酵母の育種を行った。【方法】きょうかい901号のセルレニン耐性変異株よりスクリーニングを行い、FAS2-G1250S変異を有するK901C6株を単離した。K901C6およびK901C8より、ランダムスポアー法を用いて1倍体を分離し、DNAシーケンスによって、FAS2遺伝子にそれぞれの変異を有する1倍体を選抜した。各変異の選抜株の接合型を判定した後、異なる接合型を持つ1倍体を接合させ、得られた交配株による清酒小仕込試験を行った。【結果】本研究で造成されたFAS2-G1250S変異とFAS2-F1279Y変異をヘテロ型で有する接合株の総米200gにおける清酒小仕込試験の結果、各親株と比較して発酵経過に遅れはみられず、得られた製成酒の一般成分に大きな差は認められなかった。一方で、香気成分に関しては、両者の形質を併せ持った特徴的な香気組成を示した。(東農大・醸造科)1目的ビオチンとは脂肪酸合成などに関与するカルボキシル基転移酵素の補酵素として機能する生物にとって必須のビタミンである。cerevisiaeの多くはビオチン生合成能がないが、日本の国酒酵母のほとんどがビオチン非要求性である。このことは日本の国酒醸造においてビオチン生合成能は何らかの重要な役割を果たしている可能性が高いことが予想される。aminotransferaseをコードするBIO3遺伝子は染色体上に1コピーだけ有するため本遺伝子破壊によりビオチン要求性になることが期待される。そこで本研究では、清酒酵母におけるBIO3遺伝子破壊株を取得し、メタボローム解析と清酒の小仕込み試験によってビオチン生合成能が清酒酵母が生産する代謝物にどの様な影響を及ぼしているかを検討した。2方法と結果BIO3破壊株の親株には当研究室で取得したK7を親株とした一倍体株K7-H12株を用いた。これを親株としてTaKaRa社の出芽酵母用マーカー除去型ベクターpAUR135を用いてBIO3遺伝子内部にストップコドンを挿入することで遺伝子を破壊した。BIO3破壊株をビタミンフリー培地で培養したところ、本破壊株は期待通りビタミンフリー培地で増殖能を失った。これらの株についてグルコース10%を含むYM培地で増殖した後、メタボローム解析を行ったところ、細胞内の脂肪酸量が親株と比較して減少していた。これら耐塩性酵母株の接合育種資源としての活用を目的に,接合性の評価を行った。株)との共培養による,接合に伴う細胞融合に必要な接合突起を形成した細胞であるシュムー形成を指標として評価した。2%のプレート(pH5.0)上で2株の菌体を混合し,25°Cで3~5日間培養することと決定した。株では,2株が接合性を示し,3株は接合性を確認できなかった。基準株グループと近縁種との自然交雑体であるハイブリッドグループと推定された27株は全て接合性を示した。3)4)産物長からみた接合型と,シュムー形成による接合性判定結果は完全に一致した。パン科学技術振興財団2020年度研究助成を受けて行った。