平成22年度 研究成果

4. 第4四半期研究成果情報について

(1) 研究成果

1 清酒および焼酎におけるC4植物由来原材料比率の推測 Speculation on the ratio of materials derived from C4 plants in Sake and Shochu

著者
堀井幸江、橋口知一、伊木由香理、伊豆英恵、須藤茂俊
Sachie HORII, Tomokazu HASHIGUCHI, Yukari IGI, Hanae IZU, Shigetoshi SUDO
要約

様々な食品において、安定同位体比の測定が、表示の真偽判定に有効であると報告されていることから、清酒および焼酎中のエタノールの炭素安定同位体比を測定した。炭素安定同位体比を測定する上で必要となるエタノールの濃縮方法として、単蒸留を繰り返す方法と減圧濃縮を比較した場合、減圧濃縮が同位体分別の程度が小さく、作業が効率的であった。清酒で、炭素安定同位体比と醸造アルコールの添加割合との間に相関がみられ、添加した醸造アルコール量が推測できる可能性が示唆された。市販清酒の分析では、純米酒、本醸造酒および普通酒の炭素安定同位体比に有意な差が認められた。モデル混和焼酎で、本格焼酎および連続式蒸留焼酎の混和割合との間に相関がみられ、混和焼酎の混和割合が推測可能であると思われた。また、市販甲類乙類混和焼酎の測定結果からも、混和焼酎における混和割合の推測は可能であることが裏付けられた。

We determined the carbon isotope ratio (δ13C) of ethanol in Sake and Shochu by isotope ratio mass spectrometry (IR-MS). In ethanol condensation, the vacuum condensation had a lower carbon isotope discrimination ratio than simple distillation. Moreover, vacuum condensation was more effective in comparison to simple distillation. In Sake, there was a positive relationship between the δ13C value and the ratio of ethanol of added brewing -alcohol in the ethanol of Sake. It seems that we could speculate on the ratio of added brewing-alcohol. In an analysis of commercial Sake, the δ13C value among Junmai-shu, Honjozo-shu, and Futsu-shu was significantly different. In Shochu, a relationship between the δ13C value and the ratio of ko-rui in konwa Shochu was observed. It is suggested that the mixing ratio could be presumed by the δ13C value. The analysis of commercial Shochu supported the possibility of such speculation.

掲載雑誌
日本醸造学会誌、106(1)、45-49、(2011)

2 Enhancement of the Initial Rate of Ethanol Fermentation Due to Dysfunction of Yeast Stress Response Components Msn2p and/or Msn4p 酵母ストレス応答因子Msn2p・Msn4pの欠損によって引き起こされるエタノール発酵初発速度の向上

著者
Daisuke WATANABE, Hong WU, Chiemi NOGUCHI, Yan ZHOU, Takeshi AKAO, Hitoshi SHIMOI
渡辺大輔、呉洪、野口千笑、周延、赤尾健、下飯仁
要約

Sake yeasts (strains of Saccharomyces cerevisiae) produce high concentrations of ethanol in sake fermentation. To investigate the molecular mechanisms underlying this brewing property, we compared gene expression of sake and laboratory yeasts in sake mash. DNA microarray and reporter gene analyses revealed defects of sake yeasts in environmental stress responses mediated by transcription factors Msn2p and/or Msn4p (Msn2/4p) and stress response elements (STRE). Furthermore, we found that dysfunction of MSN2 and/or MSN4 contributes to the higher initial rate of ethanol fermentation in both sake and laboratory yeasts. These results provide novel insights into yeast stress responses as major impediments of effective ethanol fermentation.

Saccharomyces cerevisiaeに属する酵母株)は、清酒発酵において高濃度のエタノールを生産する。この醸造特性の原因となる分子メカニズムを調べるため、清酒もろみにおける清酒酵母と実験室酵母の遺伝子発現を比較した。DNAマイクロアレイ解析とレポーター遺伝子解析の結果、清酒酵母は、転写因子Msn2p・Msn4p(Msn2/4p)とストレス応答配列(STRE)を介した環境ストレス応答に欠損を示すことが明らかになった。さらに、MSN2MSN4遺伝子の異常が、清酒酵母・実験室酵母の両方においてエタノール発酵初発速度の改善に貢献していることを見出した。これらの結果は、酵母のストレス応答が効率的なエタノール発酵にとっての主要な阻害要因であるという新しい知見を与えるものである。

掲載雑誌
Applied and Environmental Microbiology, 77, 934-941 (2011)

3 Purification and characterization of intracellular lipase from the polyunsaturated fatty acid-producing fungus Mortierella alliacea. 多価不飽和脂肪酸生産菌Mortierella alliaceaの細胞内リパーゼの精製と諸性質

著者
W. Jermsuntiea, T. Aki, R. Toyoura, K. Iwashita, S. Kawamoto, K. Ono.
Worapol Jermsuntiea、秋庸裕、豊浦利枝子、岩下和裕、河本正次、小埜和久
要約

Previous studies on an arachidonic acid-producing fungus, Mortierella alliacea YN-15, suggested that its intracellular lipase plays an important role in the metabolism of exogenous and storage lipids. The lipase purified in this study through acetone precipitation and three-step chromatography was estimated to be about 11 kDa in size by SDS-PAGE and mass spectrometry, and it tended to form large aggregates in aqueous solution. The purified lipase retained its activity over wide ranges of pH (2-12) and temperature (20-80 °C). Its activity was enhanced by the Ca(2+) ion and reduced by some heavy metal ions, such as Zn(2+) and Hg(2+), and diethylpyrocarbonate. Among the various substrates tested, monoacylglycerols containing long-chain unsaturated fatty acids and phosphatidylcholine were preferentially hydrolyzed over triacylglycerols and fatty acid methyl esters. The lipase strongly hydrolyzed the sn-1/3 ester bonds and weakly hydrolyzed the sn-2 ester bonds of triolein, and it also catalyzed the acylglycerol synthesis reaction in a solvent-free two-phase system. The results indicate that triacylglycerol may be formed via 2-monoacylglycerol. Thus, the highly stable M. alliacea lipase may be useful for the synthesis of structured lipids, particularly acylglycerols containing functional unsaturated fatty acids at the sn-2 position.

アラキドン酸生産菌Mortierella alliacea YN-15のこれまでの研究により、細胞内のリパーゼが、本菌株の菌体外脂質及び貯蔵脂質の代謝に重要である事が示唆されていた。本研究では、アセトン沈殿とそれに続く3ステップのクロマトグラフィーにより、11 KDaのリパーゼの精製を行い、水溶液中では大きな凝集体を作りやすい傾向があることを明らかにした。本精製リパーゼは、広範囲のpH (2-12) と温度(20-80 °C)でも活性を保持していた。本酵素の活性は、2価のカルシウムイオンにより活性化され、Zn(2+) and Hg(2+)などの重金属イオン及びジメチルピロカーボネートにより抑制された。基質特異性について解析した結果、トリアシルグリセロールや脂肪酸メチルエステルよりも、長鎖不飽和脂肪酸を有したモノアシルグリセロールとフォスファチジルコリンを好んで加水分解する事が明らかになった。本リパーゼは、トリオレインのsn-1/3 エステル結合を強く、sn-2結合を弱く加水分解すると共に、無溶剤型二相系(solvent-free two-phase system)において、アシルグリセロール合成反応を触媒する事が明らかとなった。これらの結果から、トリアシルグリセロールは、2-モノアシルグリセロールを介して生成されることが示唆された。以上の事から、M. alliacea の高安定性のリパーゼは、機能的脂質、特にsn-2位に機能性の不飽和脂肪酸を有するアシルグリセロールの合成に有用であると考えられる。

掲載雑誌
New Biotechnology. 2011 Feb 28;28(2):158-64. Epub 2010 Oct 12

(2) 公開特許

1 酒類の製造方法

出願番号
特願2008-155079(P2008-155079)
出願日
平成20年6月13日
公開番号
特開2009-296941(P2009-296941A)
公開日
平成21年12月24日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
橋口知一
課題

本発明の課題は、シアン配糖体を含む果実(梅、杏、桃、ビワ、プラム、チェリー等)を原料とする酒類(梅酒リキュール等)中のカルバミン酸エチルを低減する製造方法、及び、かかる製造方法によって製造してなる新規な酒類を提供することにある。

解決手段

シアン配糖体を含む果実をそのまま3日以上放置、シアン配糖体を含む果実に水を加えて3日以上放置、あるいは低濃度アルコール液を加えて3日以上放置した後、さらにアルコール液を加える方法で処理し、これら放置は好ましくは低酸素条件で行い、それ以外は常法にしたがい、カルバミン酸エチルを低減した酒類を簡便な方法で製造する。

2 酒類の製造方法

出願番号
特願2008-154998(P2008-154998)
出願日
平成20年6月13日
公開番号
特開2009-17877
公開日
平成21年1月29日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
橋口知一、後藤邦康
課題

本発明の課題は、シアン配糖体を含む果実(梅、杏、桃、ビワ、プラム、チェリー等)を原料とする酒類(梅酒リキュール等)中のカルバミン酸エチルを低減する製造方法、及び、かかる製造方法によって製造してなる新規な酒類を提供することにある。

解決手段

シアン配糖体を含む果実を原料とし、その製造工程を低酸素条件下で行うことにより(液体中の溶存酸素濃度を低下させる方法、例えばインラインミキサーの使用; 製造装置や容器の空間部の酸素を低減させる方法、例えば脱酸素剤の使用)カルバミン酸エチルを低減した酒類を簡便な操作で製造する。また、さらに、低酸素条件を6ヶ月以上としたりする方法; 加熱処理、例えば40℃以上の加熱処理; ペントース処理; 酸素接触処理のすくなくともひとつの処理により、着色度を高めることもできる。また、放置処理の併用も有効である。

3 酒類の製造方法

出願番号
特願2007-157410(P2007-157410)
出願日
平成19年6月14日
公開番号
特開2008-306975(P2008-306975A)
公開日
平成20年12月25日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
橋口知一、後藤邦康
課題

本発明の課題は、シアン配糖体を含む果実(梅、杏、桃、ビワ、プラム、チェリー等)を原料とする酒類(梅酒リキュール等)中のカルバミン酸エチルを低減する製造方法、及び、かかる製造方法によって製造してなる新規な酒類を提供することにある。

解決手段

シアン配糖体を含む果実を原料とし、その製造工程中に原料であるシアン配糖体を含む果実以外の酸化防止効果のある物質(例えば、亜硫酸ガス、亜硫酸塩、ポリフェノール、アスコルビン酸、柿渋、酸化防止剤を含んだ又は含まないワイン、ビール、果汁等)を添加することにより、カルバミン酸エチルを低減した酒類を簡便な操作で製造する。

4 酒類の製造方法

出願番号
特願2007-157321
出願日
平成19年6月14日
公開番号
特開2008-306973
公開日
平成20年12月25日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
橋口知一、後藤邦康
課題

本発明の課題は、シアン配糖体を含む果実(梅、杏、桃、ビワ、プラム、チェリー等)を原料とする酒類(梅酒リキュール等)中のカルバミン酸エチルを低減する製造方法、及び、かかる製造方法によって製造してなる新規な酒類を提供することにある。

解決手段

シアン配糖体を含む果実を加熱処理し(湯煎、蒸きょう、熱風乾燥、電子レンジ処理等)、これを原料として、常法にしたがい(糖分を含んでも良いアルコール液に浸漬して必要成分を浸出させ)、カルバミン酸エチルを低減した酒類を簡便な操作で製造する。

2011/4/21 掲載

3. 第3四半期研究成果情報について

(1) 研究成果

1 Abscisic acid stimulated ripening and gene expressions in berry skins of the Cabernet Sauvignon grape アブシジン酸がカベルネソーヴィニヨンブドウの成熟及び遺伝子発現へ及ぼす影響

著者
Kazuya KOYAMA, Keiko SADAMATSU, Nami GOTO
小山和哉、貞松圭子、後藤奈美
要約

We investigated the effect of exogenous abscisic acid (ABA) application on the transcriptome as well as the phenolic profiles in the skins of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon grape berries grown on the vine and cultured in vitro. ABA application rapidly induced the accumulation of anthocyanin and flavonol. Correlatively, the structural genes in the phenylpropanoid and flavonoid pathways, their transcriptional regulators, as well as genes considered to be involved in the acylation and transport of anthocyanin into the vacuole, were upregulated by ABA treatment. The Genechip analysis showed that the ABA treatment significantly up- or downregulated a total of 345 and 1,482 transcripts in the skins of berries grown on the vine and cultured in vitro, respectively. Exogenous ABA modulated the transcripts associated with osmotic responses, stress responses, cell wall modification, auxin and ethylene metabolism and responses, in addition to the induction of anthocyanin biosynthetic genes, and reduced those associated with photosynthesis; approximately half of these transcripts were identical to the previously reported ripening-specific genes.

アブシジン酸(ABA)は多機能な植物ホルモンで、ブドウ果実の成熟(アントシアニンの蓄積を含む)の制御に重要な役割を果している。本研究では、樹上の果房及び培養果粒に対するABA処理がカベルネソーヴィニヨンブドウ果皮のフェノール化合物組成及び遺伝子発現に対する影響について調べた。ABA処理によって、果皮のアントシアニン及びフラボノールは急速に誘導されたが、これに対応して、フェニルプロパノイド及びフラボノイド生成経路における構造遺伝子、転写制御因子及びアントシアニンのアシル化、液胞への輸送に関与すると考えられる遺伝子の発現が上昇した。ジーンチップ解析では、樹上果実及び培養果粒へのABA処理によって、果皮におけるそれぞれ345個、1482個の遺伝子が有意に変動していた。ABA処理によってアントシアニン生合成系遺伝子の発現誘導に加えて、浸透圧応答、ストレス応答、細胞壁の変化、オーキシン及びエチレン代謝応答に関連する遺伝子が変動し、光合成関連の遺伝子の発現が減少した。これらの遺伝子の約半分はこれまでに成熟期特異的にブドウ果実で発現が変動することが報告されている遺伝子であった。

掲載雑誌
Functional & Integrative Genomics、10、367-381、(2010)

2 清酒飲用の抗不安作用-マウスの高架式十字迷路試験による評価- Anxiolytic Effect of Drinking Japanese Sake Assessed by the Elevated Plus-Maze Test in Mice

著者
伊豆英恵、山田康枝、後藤邦康、須藤茂俊
Hanae IZU, Yasue YAMADA, Kuniyasu GOTO, Shigetoshi SUDO
要約

マウスを用いた高架式十字迷路試験によって,清酒の飲用摂取による抗不安作用を検討した。

  1. エタノールまたは普通酒を飲用させた場合(エタノール換算1.2 g/kg体重を2回投与),対照と比較してオープンアームへの進入回数がそれぞれ2.7倍と3.4倍,滞在時間が3.2倍と3.9倍に増加しており,普通酒もエタノール同様に抗不安作用があり,さらにその作用がエタノールよりも高い傾向にあった。
  2. 普通酒または吟醸酒を飲用させた場合(エタノール換算1.2 g/kg体重を2回投与),普通酒と比較して,吟醸酒でオープンアームへの進入回数が1.7倍,滞在時間が1.6倍に増加しており,普通酒よりも吟醸酒の抗不安作用が有意に高いことがわかった。
  3. 吟醸酒に含まれるのとほぼ同程度となるように吟醸酒香気成分であるカプロン酸エチル(10 mg/l)または酢酸イソアミル(2 mg/l)を普通酒に添加してマウスに飲用させた場合(エタノール換算1.2 g/kg体重を2回投与),普通酒と比較してオープンアームへの進入回数がそれぞれ1.5倍と1.4倍,滞在時間がいずれも1.5倍に増加しており,カプロン酸エチルと酢酸イソアミルが抗不安作用を有意に促進することが明らかになった。
  4. 通常,清酒に含まれる濃度範囲では,カプロン酸エチル,酢酸イソアミル,イソアミルアルコールはADHによるエタノール代謝を阻害しないことがわかった。

The anxiolytic effect of Japanese sake (futsu-shu and ginjo-shu) ingestion was confirmed in mice. Mice were orally given ethanol, futsu-shu, or ginjo-shu (1.2 g of ethanol/kg BW dosed twice), then tested for the elevated plus-maze. Futsu-shu showed a higher anxiolytic effect than that ethanol, but there was no significant difference. Ginjo-shu had a significantly higher anxiolytic effect than futsu-shu. The effects of isoamyl acetate and ethyl caproate, characteristic flavor components of ginjo-shu, were tested with these flavors added to futsu-shu to reveal the components involved in the higher anxiolytic effect of ginjo-shu. As a result, both enhanced the anxyolitic effect. Moreover, it was found that isoamyl acetate, ethyl caproate, and isoamyl alcohol within a range of the concentration contained in Japanese sake have no inhibitory effect on the ethanol metabolism by alcohol dehydrogenase.

掲載雑誌
日本醸造学会誌、105、664-671、(2010)

3 The Concentration of Ethyl Carbamate in Commercial Ume (Prunus mume) Liqueur Products and a Method of Reducing It 市販梅酒中のカルバミン酸エチル濃度とその低減法

著者
Tomokazu HASHIGUCHI, Sachie HORII, Hanae IZU, and Shigetoshi SUDO
橋口知一、堀井幸江、伊豆英恵、須藤茂俊
要約

The average ethyl carbamate concentration across 38 ume liqueur products was 0.12 mg/l (0.02-0.33 mg/l). When ume liqueurs were produced under deoxygenated conditions created using an oxygen absorber, the ethyl carbamate concentration was reduced by up to 47% as compared with the control group, probably due mainly to a reduction in free hydrogen cyanide.

市販梅酒38点のカルバミン酸エチル濃度は平均で0.12 mg/l(0.02-0.33 mg/l)であった。脱酸素剤を使用して、脱酸素状態として梅酒を製造したところ、カルバミン酸エチルが対照区より最大で47%減少した。主な原因は遊離シアン化水素の減少によるものと思われた。

掲載雑誌
Biosci. Biotechnol. Biochem., 74(10), 2060-2066, 2010

4 Simple metabolite extraction method for metabolome analysis of the solid-state fermentation of Aspergillus oryzae メタボリックプロファイリングのための麹菌固体培地からの簡便な代謝物抽出法

著者
Masafumi Tokuoka, Nobuko Sawamura, Ken Kobayashi, Akihiro Mizuno
徳岡昌文、澤村亘子、小林健、水野昭博
要約

Solid-state culture of microorganisms is an important style of culture both in the traditional food industry and in the modern fermentation industry. We propose here a simple method for metabolite extraction from the solid-state fermentation of a filamentous fungus, Aspergillus oryzae, which is known as rice-koji. To evaluate the efficiency of metabolite extraction, liquid chromatography-mass spectrometry (LC/MS) was used for simultaneous detection of a wide range of metabolites including amino acids, organic acids and vitamins, which are of interest in rice-koji making. Among eleven different metabolite extraction methods tested, we found that extraction using acetonitrile/water (50:50), followed by boiling at 70 oC for 5 min, was advantageous in terms of both extraction yield and metabolism quenching. We consider that our method provides a technical basis for metabolome analysis of a solid-state fermentation.

微生物の固体培養は伝統的醸造食品の製造や近代の発酵産業において重要な培養形態である。我々は、糸状菌である麹菌(Aspergillus oryzae)の固体培養(米麹)からの、簡便な代謝物抽出法をここに提案する。米麹の成分として重要であるアミノ酸や有機酸、ビタミンを含む、幅広い代謝物を対象とした抽出法を検討するために、液体クロマトグラフィー/マススペペクトロメトリー(LC/MS)を用いた抽出効率の評価を行った。11通りの方法についての検討から、50%アセトニトリル水による抽出と、70℃5分間の処理が、効率的な抽出と代謝のクエンチングに適していることが分かった。この方法は固体培養のメタボロミクス解析の基本技術となると考えている。

掲載雑誌
Journal of Biosceinece and Bioengineering、Vol. 110, No. 6, p665-669 (2010)

5 Contribution of ethanol-tolerant xylanase G2 from Aspergillus oryzae on Japanese 清酒におけるAspergillus oryzaeのエタノール耐性キシラナーゼG2の寄与

著者
Yuichiro Sato, Hisashi Fukuda, Yan Zhou, and Shigeaki Mikami
佐藤雄一郎、福田央、周延、三上重明
要約

We purified three xylanase isozymes (XynF1, XynF3 and XynG2) from a solid-state Aspergillus oryzae RIB128 culture using chromatography. The results of our sake-brewing experiment, in which we used exogenously supplemented enzymes,revealed that only XynG2 improved the alcohol yield and the material utilization. The alcohol yield of the XynG2 batch displayed an increase of 4.4% in comparison to the control, and the amount of sake cake decreased by 4.6%. The contribution of XynG2 was further confirmed through our brewing experiment in which we used the yeast heterogeneously expressing fungal xylanase isozymes. Interestingly XynG1, an enzyme with a XynG2-like sequence that is more vulnerable to ethanol, did not improve the sake-mash fermentation. The stability of XynG2 in ethanol was prominent, and it retained most of its original activity after we exposed it to 80% ethanol for 30 min, whereas the stability of the other isozymes in ethanol, including XynG1, was much lower (20-25% ethanol). We concluded, therefore, that the improvement of material utilization achieved with XynG2 is primarily attributable to its characteristically high stability in ethanol, thereby, effectively degrading rice endosperm cell walls under high-alcohol conditions such as a sake-mash environment.

キシラーゼ(XynF1, XynF3 and XynG2)を固体培養した Aspergillus oryzae RIB128株よりクロマトにより精製した。キシラーゼ添加による清酒仕込試験の結果、XynG2にアルコール収得及び原料利用率の向上が認められ、アルコール収得は4.4%、原料利用率は4.6%増加した。仕込試験の結果を確認するために酵母で発現生産させたXynG2を用いたところ、XynG2に相同性の高いXynG1ではアルコール収得の向上が認められなかった。XynG2のエタノールでの安定性を検討したところ、80%エタノール・30分でも同様の活性を保持していたが、XynG1では20-25%の活性しか保持していなかった。このような結果から、XynG2の原料利用率の向上は、その高いエタノール安定性が寄与し、清酒仕込の高いエタノール存在下でも効率的に米細胞壁を作用できることによるものと考えられた。

掲載雑誌
Journal of Bioscience and Bioengineering、110、679-683、(2010)

6 Effect of temperature and water regimes on flavonoid contents and composition in the skin of red-wine grapes 赤ワイン用ブドウ果皮のフラボノイド含量及び組成に及ぼす温度と水分条件の影響

著者
Nami Goto-Yamamoto, Kentaro Mori, Mineyo Numata, Kazuya Koyama and Masahiko Kitayama
後藤(山本)奈美、森健太郎、沼田美子代、小山和哉、北山雅彦
要約

This study aimed to determine what effects temperature and water regimes have on flavonoid content, concentration, and composition in grape berry skins. Potted vines of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon were grown in high (35℃ in daytime/30℃ in night time) and low (25℃ in daytime /20℃ in night time) temperatures with dry, medium, and wet regimes after v?raison. The high temperature significantly reduced the anthocyanin content per berry and concentration in the skin and modified the anthocyanin composition. The lower soil moisture significantly increased anthocyanin concentration, even though the dry regime in this study was rather mild. The high temperature after v?raison decreased the content and concentration of skin proanthocyanidin and quercetin; however, the decreased rates were much lower than that of anthocyanin. Also, the water regimes showed little or no effects on the proanthocyanidin and quercetin content and concentration.

This study showed that the temperature and water regimes after v?raison had different influences on each group of flavonoids in the grape berry skins.

本研究は温度及び水分条件がブドウ果皮のフラボノイド含量及び組成に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。ポット栽培のカベルネ・ソービニヨンをベレゾン後、高温(昼間35℃/夜間30℃)、低温(昼間25℃/夜間20℃)条件でドライ、中間、ウェットの水分条件で栽培した。高温条件は果粒当たりのアントシアニン含量を有意に減少させ、アントシアニン組成も変化した。この実験のドライはマイルドな水分ストレスであるが、アントシアニン含量を増加させた。高温条件ではプロアントシアニジン及びケルセチン含量を低下させたが、アントシアニンと比較してその影響は小さかった。また水分条件はプロアントシアニジン及びケルセチン濃度にほとんど影響しなかった。このように、本研究はフラボノイドの種類によって温度及び水分条件が及ぼす影響が異なることを明らかにした。

掲載雑誌
J. Int. Sci. Vigne Vin, Special issue Macrowine, 75-80 (2010)

7 Decolorization and treatment of Kokuto-shochu distillery wastewater by the combination treatment involving biodecolorization and biotreatment by Penicillium oxalicum d, physical decolorization by ozonation and treatment by activated sludge. Penicillium oxalichum d株による生物的脱色・生物処理、オゾンによる物理的脱色処理、及び活性汚泥処理を組み合わせた黒糖焼酎蒸留残渣の脱色及び排水処理

著者
Watanabe T, Tanaka M, Masaki K, Fujii T, Iefuji H.
渡部貴志、田中未来、正木和夫、藤井力、家藤治幸
要約

Kokuto-shochu is a traditional Japanese distilled liquor made from brown sugar. Kokuto-shochu distillery wastewater (KDW) contains high concentrations of organic compounds and brown pigments (called molasses pigments) which are hardly decolorized by general biological wastewater treatment. A fungus, Penicillium oxalicum d, which we isolated in a previous study, decolorizes 47% of the color from KDW without the addition of any nutrients. P. oxalicum d decolorizes KDW by absorbing the pigments into its mycelia. Here we describe a KDW treatment system that combines biodecolorization and biotreatment by P. oxalicum d with treatment by activated sludge and physical decolorization by ozonation. Adding HClO to suppress bacterial growth and replacing fresh seed sludge at regular intervals helped to maintain the dominance and decolorization ability of P. oxalicum d. In a laboratory-scale demonstration, 48 cycles (12 days) achieved a decolorization ratio of 90% and removed more than 97% of dissolved organic carbon (DOC), dissolved total nitrogen (DTN) and dissolved total phosphorus (DTP). A major feature of our system is that it uses only 6% of the water used in an activated sludge-ozonation system.

黒糖焼酎は黒糖から製造される日本の伝統的な蒸留酒である。黒糖焼酎蒸留残渣(KDW)は、高濃度の有機物と褐色色素(糖蜜色素)を含んでおり、色素は一般的な生物的排水処理では脱色することが難しい。我々が前回の研究で単離した糸状菌Penicillium oxalicum d株は、栄養を加えなくともKDWを47%脱色する。Penicillium oxalicum d株は、菌糸に色素を吸着することにより、KDWを脱色する。我々は、ここに、Penicillium oxalicum d株を用いた生物的な脱色及び生物処理と活性汚泥、オゾン処理による物理的な脱色を組み合わせたKDW脱色システムを示す。HClO添加により細菌の増殖を抑制するとともに、定期的に新しい汚泥を入れ替えることにより、Penicillium oxalicum d株を優先させ、脱色能を維持した。実験室レベルの試験では、48サイクル(12日間)で90%の脱色率を達成し、溶存態有機炭素(DOC)、溶存態全窒素(DTN) 、溶存態全リン(DTP)の97%以上を除去した。我々のシステムの主な特徴は、活性汚泥-オゾン処理法で用いる水の6%しか使用しないことにある。

掲載雑誌
Biodegradation, 21(6), 1067-1075, 2010

2011/1/21 掲載

2. 第2四半期研究成果情報について

(1) 研究成果

1 Contribution of 1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one (DMTS-P1) to the formation of dimethyl trisulfide (DMTS) during the storage of Japanese sake. 清酒貯蔵中のdimethyl trisulfide (DMTS) 生成に対する1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one (DMTS-P1) の寄与

著者
Atsuko Isogai, Ryoko Kanda, Yoshikazu Hiraga, Hiroshi Iwata, and Shigetoshi Sudo
磯谷敦子、神田涼子、平賀良知、岩田博、須藤茂俊
要約

Dimethyl trisulfide (DMTS) is involved in the unpalatable aroma of stale Japanese sake, called "hineka". Recently, we isolated one of the precursor compounds of DMTS in sake and identified it as 1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one (DMTS-P1), a previously unknown compound. In this work, the contribution of DMTS-P1 to the formation of DMTS was investigated. DMTS-P1 was chemically synthesized from methional in three steps, consisting of the Grignard reaction, followed by oxidation by MnO2 and an immobilized osmium oxide catalyst. The formation of synthetic DMTS-P1 was confirmed by a comparison of the liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and nuclear magnetic resonance (NMR) data to that of natural DMTS-P1. Quantitative analysis of DMTS-P1 in sake was developed using LC-MS/MS, and a positive correlation was observed between the concentration of DMTS-P1 in sake and the production of DMTS during storage. These results indicate that DMTS-P1 contributes to the formation of DMTS in sake.

Dimethyl trisulfide (DMTS) は清酒の劣化臭「老香」に寄与する香気成分である。最近我々は、DMTS前駆物質の一つ、1,2-dihydroxy-5-(methylsulfinyl)pentan-3-one (DMTS-P1) を清酒中より単離・同定した。本研究では、DMTSの生成に対するDMTS-P1の寄与について検討した。メチオナールを出発物質として、Grignard反応、続いてMnO2および固定化オスミウム触媒を用いた酸化反応によりDMTS-P1を合成し、LC-MS、NMRにより確認した。LC-MS/MSを用いてDMTS-P1の定量方法を設定し、清酒の分析を行った。その結果、DMTS-P1の濃度と貯蔵により生じるDMTS量との間には正の相関がみられた。このことから、DMTS-P1が清酒のDMTS生成に寄与することが示唆された。

掲載雑誌
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58, 7756-7761(2010)

2 GABAA受容体に対する日本酒成分の効果 Effects of Components of Sake on GABAA receptor

著者
山田康枝、江口将也、伊豆英恵、後藤邦康、須藤茂俊
Yasue YAMADA, Masaya EGUCHI, Hanae IZU, Kuniyasu GOTO, Shigetoshi SUDO
要約

本研究では、中枢神経系においてリラックス効果に主要な働きをしているGABAA受容体に対する日本酒成分の効果を明らかにするため、アフリカツメガエル卵母細胞に発現したGABAA受容体のチャンネル活性への日本酒成分の影響を検討した。受容体へ効果のある物質を特定しやすくするため、イオン交換クロマトグラフィーで日本酒を分画し、揮発性成分を除き濃縮するために凍結乾燥を行い、塩基性アミノ酸画分、中・酸性アミノ酸画分、有機酸画分、糖画分を得た。これらの日本酒画分存在下で測定を行った結果、得られた全ての画分にGABAA受容体を活性化する成分が存在することが示された。特に、有機酸を主に含む画分において、GABAが含まれないのにも関わらず、GABA活性が存在し、さらに高い活性化率を示すことがわかった。以上のことから、日本酒にエタノールやGABA以外のGABAA受容体活性化成分が存在することが示唆された。

We investigated the effects of Japanese sake on the GABAA receptor which plays a crucial role in effecting relaxation in the central nervous system. The activities of the GABAA receptor channel were measured by using a Xenopus oocyte expression system. For removing ethanol and volatile compounds, two kinds of sake (junmai-shu) were fractionated by ion-exchange chromatography and lyophilized. The obtained four fractions consisted mainly of basic amino acids (C Fra.), neutral and acidic amino acids (R Fra.), organic acids (A Fra.) and sugars (N Fra.). The GABAA receptor was activated by all fractions of sake. In particular, GABA-free A Fra. highly activated the GABAA receptor. These results indicated that sake contains components able to activate the GABAA receptor except for ethanol and GABA.

掲載雑誌
日本醸造協会誌、2010年、第105巻、第9号、609-614

3 LC/MS/MSによる国産ワイン中のオクラトキシンAの分析 Investigation of Ochratoxin A in Japanese Wine by LC/MS/MS

著者
堀井幸江、橋口知一、伊木由香理、須藤茂俊
Sachie HORII, Tomokazu HASHIGUCHI, Yukari IGI, Shigetoshi SUDOU
要約

LC/MS/MSを用いて国産ワイン中のオクラトキシンAの分析を行った。サンプルは固相抽出法で前処理を行い分析した。LC/MS/MSでは移動相は0.1%ギ酸水および0.1%ギ酸アセトニトリルを用いたグラジエント法を用い、ESIポジティブイオンモードで測定した。添加回収試験の結果、回収率は赤ワインで75.5%、白ワインで93.5%であった。変動係数は、赤ワインで10.2%、白ワインで6.4%と良好であった。

赤ワインで0.0058 μg/L、白ワインで0.0045 μg/Lを検出限界とし国産ワイン59点(赤ワイン31点、白ワイン28点)の分析を行った所、赤ワイン5点、白ワイン5点からオクラトキシンAが検出された。しかし、その検出濃度は、最高値がそれぞれ、赤ワインで0.03 μg/L、白ワインで0.022 μg/Lといずれも極低濃度であった。今回検出されたレベルは全てEUで設定されている規制値(2 μg/L)より低く、人に対する健康被害はないものと考えられる。

Ochratoxin A in commercial domestic wine was determined by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). The method involves the use of disposable non-polar polymeric and aminopropyl solid-phase extraction cartridges to extract ochratoxin A from wine. The extracts were subsequently analyzed by LC/MS/MS. Mass spectral acquisition was performed in the positive ion mode by applying multiple reaction monitoring. The recoveries were 75.5% and 93.5% and the detection limits (S/N≧3) were 0.0058 μg/L and 0.0045 μg/L for red and white wines, respectively. These methods were found to be useful for the determination of low levels of ochratoxin A. In 59 wines examined, ochratoxin A was detected in 5 red wines and 5 white wines. The concentrations of ochratoxin A in the wines were much lower than the EU regulation level (2 μg/L).

掲載雑誌
日本ブドウ・ワイン学会誌、21、3-7、(2010)

4 Determination of Ethyl Carbamate in Sake Using Headspace Solid Phase Microextraction HS-SPME法を用いた清酒中のカルバミン酸エチルの測定

著者
Sachie HORII, Kuniyasu GOTO
堀井幸江、後藤邦康
要約

An analytical method for the determination of ethyl carbamate in alcoholic beverages has been developed and optimized. A combination of headspace solid phase microextraction (HS-SPME), as the extraction technique, and GC/MS, as the determination technique, was utilized. Analytical grade ethyl carbamate dissolved in ethanol solution was analyzed to determine the optimum analytical conditions. Ethyl carbamate-d5 was added as an internal standard. The following HS-SPME conditions were investigated: type of stationary phase of the fibre, ethanol content, sample volume and extraction time. The optimized procedure showed that the detection limit, relative standard deviation, and recovery were 6.7 μg/L, 0.4-2.0%, and 103.6-107.6%, respectively. The precision of this new method was equivalent to previous analyses. Finally, the developed method was applied to the analysis of ethyl carbamate in sake.

カルバミン酸エチルは、発がん性の可能性のある物質として知られており、酒類を含む発酵食品に含まれている。カルバミン酸エチル分析法は、多数の試料を迅速に分析できる固相抽出法が報告されているが、より簡便な分析法として、今回、ヘッドスペース(HS)-固相マイクロ抽出(SPME)法による清酒中のカルバミン酸エチルの定量を試みた。

検量線は、カルバミン酸エチルが10~500 μg/Lの範囲で直線となり、満足すべき相関係数が得られた。20mLのバイアルに加える試料容量は、いずれのファイバーを用いた場合も5mLと10mL間で有意な差はなかった。エタノール濃度0~25%の範囲においては、測定への大きな影響はなかった。添加回収試験では、ファイバーにPolyacrylateを用いた場合、添加濃度範囲内での回収率は105%程度で良好な結果となり、変動係数も他のファイバーより小さかった。100 μg/L添加における変動係数は2.2%、検出限界は6.8 μg/L、定量限界は22.5 μg/Lであった。清酒サンプル25点の分析では固相抽出法での測定値と高い相関が得られた。

掲載雑誌
J. Inst. Brew. 116(2)、177-181、(2010)

5 平成20酒造年度全国新酒鑑評会出品酒の分析について Analysis of Sake Component Presented to the Sake Contests in 2009

著者
須藤茂俊、磯谷敦子、藤田晃子、岩田博、平松順一
Shigetoshi SUDO, Atsuko ISOGAI, Akiko FUJITA, Hiroshi IWATA and Jyunichi HIRAMATSU
要約

平成20酒造年度全国新酒鑑評会(第97回鑑評会)は、当該年度生産清酒を全国的に調査研究することにより、製造技術と酒質の現状及び動向を明らかにし、もって清酒の品質及び酒造技術の向上に資するとともに、国民の清酒に対する認識を高めることを目的として、日本酒造組合中央会と共催した。

審査は、酒類総合研究所広島事務所において、平成21年4月22日(水)から24日(金)の3日間に予審を行い、5月12日(火)及び13日(水)に決審を行った。また、5月27日(水)に東広島運動公園体育館で製造技術研究会を、6月17日(水)に東京のサンシャインシティ・ワールドインポートマート展示ホールで公開きき酒会を開催した。

出品の内訳は、第Ⅰ部(山田錦の使用割合が50%以下の部)が139点、第Ⅱ部(山田錦の使用割合が50%超の部)が781点の合計920点であった。審査の結果、優秀と認められた456点を入賞酒とし、さらに、決審において特に優秀と認められた249点に金賞を授与した。また、出品酒を公開する製造技術研究会及び公開きき酒会には、全国から、それぞれ、1,265人及び3,738人が来場した。

出品酒については、酒質の現状及び動向を調査研究するため、調査表の内容を集計するとともに成分分析を行った。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告, 182, 1-15 (2010)

6 平成21年度果実酒・リキュール鑑評会について Results of the Wine and Liqueur Contest in 2009

著者
下飯仁、後藤奈美、高橋圭、平松順一
Hitoshi SHIMOI, Nami GOTO, Kei TAKAHASHI and Jun-ichi HIRAMATSU
要約

本鑑評会は、国内果実酒・リキュール製造者から任意出品された果実酒・甘味果実酒・リキュールについて官能評価及び化学分析を行い、品質及び技術の動向を全国的な視野で調査するとともに、製造者の参考に資することを目的として実施した。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告, 182, 16-26 (2010)

7 第32回本格焼酎鑑評会について Analysis of Traditional Shochu Presented to the 32nd Contest in 2009

著者
福田央、向井伸彦、小林健、三上重明、家藤治幸、平松順一
Hisashi FUKUDA, Nobuhiko MUKAI, Ken KOBAYASHI, Shigeaki MIKAMI, Haruyuki IEFUJI, and Jyun-ichi HIRAMATSU
要約

単式蒸留しょうちゅうの品質を全国的な視野でとらえ、現在の製造技術の内容と酒質の傾向を把握するとともに製造業者の参考とするため、第32回本格焼酎鑑評会を日本酒造組合中央会と共催で開催した。出品資格として、単式蒸留しょうちゅう製造免許を有する製造者で、日本酒造組合中央会の組合員に限定した。官能審査は平成21年6月4日(木)及び5日(金)に行い、公開きき酒会は6月26日(金)に当所で開催し、出品関係者の参考に供した。

出品酒の官能審査と成分分析を行ったので、その結果の概要について報告する。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告, 182, 27-37 (2010)

8 清酒造りの技術・技能伝承に関する研究 -人の持つ酒造りの技術・技能の分析-

著者
武藤彰宣、松本明、宇都宮仁
要約

人の持つ酒造りの技術・技能を整理するため「洗米・浸漬」から「オリ下げ」までの11工程についてクドバス法による技術・技能分析を行い、各工程に必要な技術・技能を、「準備をする」、「作業をする」、「分析・測定・評価する」、「判断する」、「工程全体を管理する」の5つの仕事に分類し、重要度の水準をまとめたクドバス・チャートを作成した。このチャートをもとに、各人の技術・技能の保有水準を評価する技術・技能チェックシートを作成した。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告、182、38-52、(2010)

9 清酒造りの技術・技能伝承に関する研究 ―酒造技術者・技能者の学び―

著者
武藤彰宣、松本明、宇都宮仁
要約

酒造技術者・技能者への聞き取り調査等から、彼らが現場においてどのような過程で酒造り技術・技能を学んできたかを分析した。次に、そこから得られた知見をもとに当研究所の清酒製造技術講習の内容を改良した。その結果、酒造り技能の学び方について効果的なポイントを見出した。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告、182、53-62、(2010)

10 消費者の健康に関する意識と酒類消費との関係調査

著者
宇都宮仁、栁谷光弘、橋爪克己
要約

飲酒者の飲酒動機あるいは特定の酒類の選択に健康意識がどの程度関係しているか等について5875人にアンケート調査を実施した。酒類選択時に重視するポイントのうち健康関連では、「アルコール度数」、「二日酔いになりにくい」、「糖分」が3割を超えており「製造方法」より高かった。また、酒類に関する健康イメージは、前回(平成16年)調査に比べ大きく低下した。飲酒と健康に関する心がけでは「イッキ飲みはしない」等は概ね意識されているが、飲酒量や頻度などに関する心がけは5割以下であった。

掲載雑誌
酒類総合研究所報告、182、63-78、(2010)

(2) 公開特許

1 タンパク質を核内に導入する方法、およびその利用

出願番号
特願2008-326681(P2008-326681)
出願日
平成20年12月23日
公開番号
特開2010-148359(P2010-148359A)
公開日
平成22年7月8日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
水谷治、家藤治幸、藤井力、正木和夫
課題

部位特異的遺伝子除去方法または部位特異的遺伝子組換え方法において、部位特異的組換え酵素をコードする遺伝子を細胞内で発現させるための工程、部位特異的組換え酵素発現プラスミドを脱落する工程等の煩雑な工程を必要としない、簡便、且つ迅速な方法を実現することにある。

解決手段

タンパク質を核内へ導入する方法は、タンパク質を、核酸をキャリアとすることによって細胞内に導入する工程を含む。

2 油脂生産菌の培養方法

出願番号
特願2009-3755(P2009-3755)
出願日
平成21年1月9日
公開番号
特開2010-158219(P2010-158219A)
公開日
平成22年7月22日
出願人
国立大学法人山梨大学、独立行政法人酒類総合研究所
発明者
長沼孝文、家藤治幸、正木和夫、塚本香
課題

微生物油脂を効率良く大量に生産することができる新規な手段を提供すること。

解決手段

油脂生産菌の培養方法は、(1)糖類濃度10%~30%の培地で油脂生産菌を培養すること、又は(2)糖類を含有し、かつ糖類及び塩類の合計モル濃度が0.60mol/L~1.16mol/Lである培地で油脂生産菌を培養することを含む。

3 清酒の老香発生の程度を予測する方法

出願番号
特願2009-46412(P2009-46412)
出願日
平成21年2月27日
公開番号
特開2010-203780(P2010-203780A)
公開日
平成22年9月16日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
磯谷敦子、岩田博、神田涼子
課題

清酒中のDMTS前駆体化合物を同定し、清酒貯蔵後に生じる老香を予測するために有用な指標を提供すること。

解決手段

各種クロマトグラフィーを用い、加温貯蔵後に生成するDMTS量(DMTS生成ポテンシャル)を指標として、市販清酒よりDMTS前駆体化合物を精製した。精製標品を用いて該化合物の絶対構造を決定し、該化合物が新規化合物1,2-ジヒドロキシ-5-メチルスルフィニルペンタン-3-オンであることを明らかにした。該化合物の清酒中含量を指標とすれば清酒の老香発生の程度を予測することができる。

2010/10/18 掲載

1. 第1四半期研究成果情報について

(1) 研究成果

1 Effects of Sulfur Dioxide on Formation of Fishy Off-Odor and Undesirable Taste in Wine Consumed with Seafood 二酸化硫黄がワインとシーフードの飲食時に感じる生臭いにおいと不快味の生成に及ぼす影響

著者
Akiko Fujita, Atsuko Isogai, Michiko Endo, Hitoshi Utsunomiya, Shigeyoshi Nakano, Hiroshi Iwata
藤田晃子、磯谷敦子、遠藤路子、宇都宮仁、中野成美、岩田博
要約

In order to evaluate sensory compatibility of alcoholic beverages with food, beverages and dried squid, namely, "surume", a common Japanese accompaniment, were consumed together. White wine and dried squid pairings had a more undesirable taste and more fishy off-odor than sake and dried squid pairings. The undesirable taste and fishy off-odor appeared to be caused by degradation of unsaturated fatty acids (e.g., docosahexaenoic acid (DHA)), which are found in fish and squid. Upon addition of DHA to the beverage, bitterness intensity, measured by instrumental taste sensor analysis, and the concentration of certain aldehydes reported to contribute to fishy flavors, increased in white wines, whereas they remained largely the same in sake. Among the major chemical constituents that distinguish wine from sake, only wine-specific sulfite markedly increased bitterness intensity and aldehyde levels upon addition of DHA. These results suggest that sulfur dioxide in wine participated in degradation of unsaturated fatty acids, causing an increase in undesirable taste and fishy off-odor in wine and seafood pairings.

酒類の食品との相性を評価するために、酒類と乾燥イカ(すなわち一般的な日本の摘み物であるスルメ)をあわせて飲食した。白ワインとスルメの組み合わせにおいては、清酒とスルメの組み合わせより不快味と生臭いにおいが強く感じられた。不快味と生臭いにおいは、魚やイカに含まれる不飽和脂肪酸(ドコサヘキサエン酸(DHA)等)の分解によって生じると推測された。そこで、酒類にDHAを添加したところ、白ワインにおいては苦味強度(味覚センサーによる測定)と生臭みに寄与すると報告されているアルデヒド類の濃度が増加したが、清酒においてはほとんど変化がみられなかった。ワインの清酒と異なる主な成分のうち、ワイン特有の亜硫酸塩のみが苦味強度とアルデヒドレベルを顕著に増加させた。これらの結果より、ワイン中の二酸化硫黄が不飽和脂肪酸の分解に関与し、ワインとシーフードの組み合わせにおいて不快味と生臭いにおいの増加を引き起こすことが示唆された。

掲載雑誌
J. Agric. Food Chem., 58, 4414-4420 (2010)

2 Response of Saccharomyces cerevisiae to heavy element stress: lead vs. uranium Saccharomyces cerevisiaeの重元素ストレスに対する応答:鉛対ウラニウム

著者
F. Sakamoto, T. Ohnuki, T. Fujii, H. Iefuji
坂本文徳、大貫敏彦、藤井力、家藤治幸
要約

We have examined the responses of Saccharomyces cerevisiae in media containing Pb2+ ions and compared it to those in media containing UO22+ ions to elucidate the stress effects of heavy elements. Cultivation of S. cerevisiae in a medium containing 1.0 × 10-4 M Pb showed nearly the same growth as that in the control medium while growth was inhibited in the medium containing 1.0 × 10-3 M Pb. Backscattering electron image analyses of thin sections of cells showed that Pb had accumulated inside the cells. These results were different from those for UO22+ ions obtained in the previous study, where 1.0 × 10-4 M U inhibited the growth of S. cerevisiae, and UO22+ ions were sorbed on the cell surface. Two-dimensional (2D) gel electrophoresis analysis of the proteins extracted from the S. cerevisiae exposed to Pb2+ ions showed that several specific protein spots were expressed after cultivation with Pb, that did not appear in the control medium. The isoelectric point in the gel strip and molecular sizes of the specific proteins expressed by Pb2+ were different from those by UO22+. Our results suggest that Pb2+ more weakly inhibits the growth of S. cerevisiae than UO22+, and produces different stresses in S. cerevisiae than UO22+.

鉛を含む培地で育てたSaccharomyces cerevisiaeの応答を調べた。また、重元素によるストレスの影響を明らかにするために、UO22+イオンを含む培地で育てた場合と比較した。1.0 × 10-4 Mの鉛を含む培地で育てたS. cerevisiaeは対照(ウランなし)とほぼ同じ生育度を示したが、1.0 × 10-3 Mのウランを含む培地で育てた場合は生育しなかった。細胞の薄片SEM分析により、鉛は細胞内に集積していることを明らかにした。これらの結果は、1.0 × 10-4 MのウランがS. cerevisiaeの生育を阻害し、UO22+イオンがS. cerevisiaeの細胞表面に吸着しているという以前の結果と異なる。鉛が存在しないときには発現しない、鉛に特異的に発現するタンパク質を、Pb2+イオン存在下のS. cerevisiaeから抽出した発現タンパク質の二次元電気泳動解析で特定した。これらのタンパク質の等電点と分子量は、UO22+イオン存在下で特異的に発現するタンパク質の等電点と分子量とは異なる。これら一連の結果は、Pb2+イオンはUO22+イオンよりも酵母の生育に対して阻害の度合いが低く、UO22+イオンとは異なるストレスを酵母に与えていることを示唆している。

掲載雑誌
Geomicrobiology Journal., 27(3), 240-244, 2010

3 PAD1 and FDC1 are essential for the decarboxylation of phenylacrilic acids in Saccharomyces cerevisiae PAD1FDC1Saccharomyces cerevisiaeのフェニルアクリル酸の脱炭酸に必須である

著者
N. Mukai, K. Masaki, T. Fujii, M. Kawamukai, H. Iefuji
向井伸彦、正木和夫、藤井力、川向誠、家藤治幸
要約

The volatile phenols, which Saccharomyces cerevisiae convert from phenylacrylic acids including ferulic acid, p-coumaric acid, and cinnamic acid, generate off-flavors in alcoholic beverages such as beer and wine. Using gene disruptants, transformants and cell-free extracts of these strains, we have verified that the adjacent PAD1 (phenylacrylic acid decarboxylase, YDR538W) and FDC1 (ferulic acid decarboxylase, YDR539W) genes are essential for the decarboxylation of phenylacrylic acids in S. cerevisiae. Pad1p and Fdc1p are homogenous with UbiX and UbiD, respectively, in the ubiquinone synthetic pathway of Escherichia coli. However, ubiquinone was detected quantitatively in all of the yeast single-deletion mutants, Δpad1, Δfdc1, and double-deletion mutant, Δpad1Δfdc1.

酵母Saccharomyces cerevisiaeがフェルラ酸、p-クマル酸、桂皮酸といったフェニルアクリル酸化合物を変換して生じる揮発性フェノール化合物は、ビールやワインといったアルコール飲料のオフフレーバーである。遺伝子破壊株や形質転換体及び、それらの菌体抽出物を用いて、著者らは隣接したPAD1 (phenylacrylic acid decarboxylase, YDR538W) 及び FDC1 (ferulic acid decarboxylase, YDR539W)が酵母のフェニルアクリル酸脱炭酸反応に必須であることを確かめた。Pad1pとFdc1pは、大腸菌Escherichia coliのユビキノン合成系のUbiXとUbiDとそれぞれ相同性がある。しかしながら、単独破壊株Δpad1Δfdc1及び二重破壊株Δpad1Δfdc1のいずれの株においてもユビキノンの存在が定性的に確認された。

掲載雑誌
J. Biosci. Bioeng., 109(6), 564-569, 2010

4 Formation of spray-dried powder of S-adenosyl-L-methionine S-adenosyl-L-methionine(SAM)の噴霧乾燥粉末の構造

著者
Vichuta Lauruengtana, Arisa Yanagita, Tze Loon Neoh, Takeshi Furuta, Muneyoshi Kanai, Haruyuki Iefuji and Hidefumi Yoshii
Vichuta Lauruengtana、柳田亜理沙、Tze Loon Neoh、古田武、金井宗良、家藤治幸、吉井英文
要約

S-Adenosyl-L-methionine (SAM) is an essential metabolite in all living organisms. In clinical research, SAM has also been suggested as a chemotherapeutic agent in various diseases. The main problem of SAM is its instability at high temperatures, at neutral and alkaline pH, and in the presence of humidity. SAM retention in spray-dried powder was determined under various conditions of spray-drying. The highest SAM retention was obtained when maltodextrin (dextrose equivalent, DE, of 25) was used as the carrier solid with the SAM feed liquid at pH 4.0. The water content in the powder had a significant effect on the stability of SAM. SAM powder with lower water content exhibited higher stability.

S-アデノシルメチオニン(SAM)は、全ての組織中で必須の代謝産物である。臨床研究において、SAMは様々な疾病に対する化学療法薬としても知られている。ただSAMの主要な問題として、高温、中性アルカリ性、湿度における不安定性がある。そこで、噴霧乾燥粉末におけるSAM残存率を噴霧乾燥による様々な条件下で測定した。結果、pH4でSAM溶液と共にモルトデキストリン(DE値25)を保有固形物として用い噴霧すると、SAM残存率が最も高くなった。また、粉末中の含水量がSAMの安定性に重要な効果を示した。つまり、低い含水量のSAM粉末は高い安定性を示した。

掲載雑誌
Biotechnol J., 5(5), 470-6, (2010)

(2) 公開特許

1 麹の製造方法

出願番号
特許出願2008-272597(P2008-272597)
出願日
2008年10月23日
公開番号
特許公開2010-98996(P2010-98996A)
公開日
2010年5月6日
出願人
独立行政法人酒類総合研究所
発明者
小林健
課題

製麹過程で麹の水分含量と温度を個別に制御し得る手段を提供すること。

解決手段

本発明の麹の製造方法は、固体培地に接種した麹菌を容器中で培養することにより麹を製造する方法であって、前記容器が、熱伝導率0.05W/mK~1W/mKの物質からなる厚さ1mm~10mmの本体を含み、固体培地が容器本体内壁に接触した状態で該容器の周辺空気の温度を制御することにより、該容器本体を介する周辺空気からの熱伝導を利用して該容器中の固体培地の温度を制御することを含む。

2010/8/5 掲載