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シンクロトロン光を活用した愛知県酵母の開発

シンクロトロン光を活用した清酒酵母の育種改良
食品工業技術センター

記事更新日.20.11

あいち産業科学技術総合センター 

■問合せ先
〒451-0083 名古屋市西区新福寺町2-1-1
TEL 052-325-8092  FAX 052-532-5791

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1.はじめに 

 清酒酵母はアルコール分だけでなく様々な香気成分、有機酸を生成し、清酒の酒質形成に大きく寄与しています。酒質向上を目的に清酒酵母の育種が行われますが、その際には主として突然変異誘発法が用いられます。本法の変異原として、従来は薬剤や紫外線が利用されてきましたが、重イオンビームなど新たな変異原の利用も試みられています。
 シンクロトロン光は広い波長範囲を含み、高輝度、高指向性といった特徴を有しているため、最先端の分析ツールとして微細構造の解析などに利用されています。最近では植物育種の変異原としての利用が進められており、酵母育種においても有効な変異原となることが期待されます。愛知県では2013年にあいちシンクロトロン光施設の供用が開始されていることから、清酒酵母の育種にシンクロトロン光の活用を検討することにしました。

2.シンクロトロン光を活用した愛知県酵母の開発

 食品工業技術センターが独自に保有する清酒酵母(愛知県酵母)であるFIA1株(純米酒用)とFIA2株(吟醸酒用)は、長年、県内清酒メーカーで利用されています。一方で、酒類に対する嗜好が多様化する中、市場ニーズに即した酒質に対応した清酒酵母、具体的には香り華やかな吟醸酒向けの清酒酵母が求められるようになってきました。そこで、当センターでは香気成分である酢酸イソアミル(バナナ様の香り)を高生産する新しい吟醸酒用の愛知県酵母の育種に取り組むこととしました。
 育種対象として、シンクロトロン光を活用してFIA2株から育種した尿素非生産性酵母FIA2Arg株を親株に用いました。FIA2Arg株の酵母菌体にシンクロトロン光を照射して、酵母の突然変異を試みました(写真1)。有望な性質を持つ突然変異株の選抜には、5,5,5−トリフルオロロイシン(TFL)を含有する培地を用いました。TFLに耐性を持つ酵母は酢酸イソアミルの前駆物質を高生産する可能性が高いことが知られているためです。シンクロトロン光照射後の酵母菌体をTFL含有培地に塗抹して培養し、生育が良好な株を酢酸イソアミル高生産性酵母の候補株としました(写真2)。取得した多数の候補株に関して、発酵試験による選抜を進め、最終的に酢酸イソアミルを高生産し、かつ実用化に十分なアルコール生成を示す有望株を取得することができました。取得した有望株を用いて大吟醸酒の試験醸造を行った結果、酢酸イソアミルに起因する華やかな香りを特徴としたフルーティーで香味バランスの良好な大吟醸酒を醸造することができ、官能評価でも良好な結果が得られました。現在、本酵母の県内清酒メーカーへの普及を図っています。

3.花から分離した酵母の育種改良と日本酒の製品化

 当センターでは、愛知県内の花や果実から有用酵母を分離し、県内企業と連携して地域ブランド清酒やパンの開発を行ってきました。平成25年に半田市指定天然記念物「萬三の白モッコウバラ」から分離した酵母(花酵母)は、清酒製造に適用可能であることが確認されました。本酵母を用いた日本酒は「愛してる」の銘柄で平成27年に中埜酒造株式会社により製品化され、平成29年度には「愛してる2017セット」が愛知のふるさと食品コンテスト最優秀賞(知事賞)、優良ふるさと食品中央コンクール最優秀賞(農林水産大臣賞)を受賞しました。
 本酵母の香気成分生成能を向上させるため、酢酸イソアミル高生産性酵母の育種事例と同様の手法で、酵母菌体にシンクロトロン光を照射し、有望株を取得しました。取得した有望株について、発酵試験による選抜を進め、オフフレーバー(酒質に悪影響を与える香り)であるイソアミルアルコール生成が低減するなど、香気成分生成能が改善された株を選抜しました。平成31年1月、中埜酒造株式会社において選抜株を用いた仕込みが行われ、イソアミルアルコールが低減された、爽やかな酸味と甘みをあわせ持つ日本酒となりました。できあがった日本酒は「愛してる2019」の銘柄で製品化されました(2019 年2月、写真3)。なお、本酵母を用いた日本酒は毎年製造される予定であり、2020年度分も販売されています。
 当センターでは今回の製品化事例のように、県内企業と共同で地域の活性化を図る取り組みを積極的に行っています。今後も日本酒だけに留まらず、様々な製品の開発を進めていきます。

4.おわりに

 酵母の育種開発において、シンクロトロン光が酵母育種の変異原として有効であることがわかりました。当センターでは継続してシンクロトロン光を活用した愛知県酵母の育種を実施しています。今後、シンクロトロン光が清酒酵母だけでなく、様々な微生物の育種に活用される事が期待されます。

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