受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

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ビール製造における微生物品質保証技術開発について 〜食の安心・安全を守るために〜②①③④

部長 佐 見学①
アサヒビール株式会社知財戦略部課長補佐 坂 本 幹 太②
アサヒビール株式会社名古屋工場品質管理部
部長 鈴 木 康 司③
アサヒビール株式会社酒類技術研究所酒類微生物技術部 主任研究員 飯 島 和 丸④

アサヒビール株式会社食の基盤技術研究所栄養生理解析部

はじめに数年にわたり研究し，これらの乳酸菌がビールという特殊環境

日本においては加熱殺菌処理を施さない生ビールが主流であに棲息を続けるうちに極度に環境適応し，培地での生育性が著り，この流れは世界的にも認められつつあるなか，生であるがしく低減することを裏づけるデータを得た．また，ビール環境

ゆえに混入微生物が生育し混濁不良品が発生する品質リスクはに高度に適応した乳酸菌は，従来型培地で培養するとあたかも無視できない．乳酸菌は古くから主要なビール変敗微生物としショック死したかのように死滅していく現象を見いだした．して知られており，欧州ではビールにおける約 60〜90％の微生たがって，多くのビール混濁性乳酸菌が従来型検査培地に生育物事故事例が乳酸菌を原因としたものであると報告されてい性を示さないのは，ビール環境への高度適応が関与しているとる．これらビール混濁性乳酸菌による変敗の形態としては，製推察した．さらに，本研究の知見を基に検査培地組成を検討し品ビールの混濁，酸敗，異臭の発生などが挙げられる．また，た結果，培地中の栄養成分がむしろ生育阻害要因となっている

乳酸菌に属せばどの菌種でもビールに生育して混濁させるわけことを見いだし，ビールを基に栄養成分添加を少量にとどめたで は な く，ビ ー ル 混 濁 性 乳 酸 菌 は培地が培養困難であったビール混濁性乳酸菌の検出に有効であおよび,など数種に限定されるが，分類学上お互いに近縁関係にない．その一方，例えばることを明らかにした．これまで，難培養性の混濁性乳酸菌を生育させうる未知の栄養成分があるはずとの前提のもと，培地に属していてもビール混濁性を全く示さない株も多数おの開発が行われてきた．ところが，一連の研究成果から，過剰り，乳酸菌のビール混濁性は菌種に必ずしも依存しない形質でな栄養成分を加えずビールに近い培地のほうが有効であるといあることが知られていた．また，筆者らが最近報告したう培地開発の新たな方向性を示すことができたと考えている．の事例が示すように，既知の種に属さないにもかかわらず強いビール混濁性を示す未知の乳酸菌種が突然出現

筆者らが開発した ABD (Advanced Beer-spoiler Detection) 培
地 は，従 来 型 の 培 地 で 検 出 困 難 で あ っ たやすることがある．そのため，ビール産業で主流であった既知菌などを含め，包括的にビール混濁性乳酸菌の検種に対する同定検査法では，乳酸菌のビール混濁性を迅速に予出を可能とし，従来型微生物検査で防ぎ切れなかった品質事故見することは困難であった．また，ビール産業におけるもう一の解決策の一つとして提案した (図 1)．また，ABD 培地を用つの大きな問題は，品質検査で用いられる微生物検出培地でいた製造環境調査で分離されたビール混濁性乳酸菌株のうち，ビール混濁性乳酸菌が生育しない事例があることである．その従来型培地で生育性を示さないものが大半を占めており，ビーため，従来型の検査培地では検出が困難なビール混濁性乳酸菌

ル製造環境に潜む微生物品質リスクの大きさを明らかにするにに対して有効な培地の開発が望まれてきた．筆者らはビール産至った．なお，アサヒビール社では，現在，本培地を国内全工業が抱えていたこれら諸問題を解決すべく，新たな微生物検査場および海外ライセンス工場に展開し，その培地組成も広く一法構築を目指し研究開発を行ってきた．

般公開している．

1. 検査培地の開発
食品の微生物検査は，品質上問題となる微生物を検体から漏れなく検出し，製品に対する危害度を正確に判定するのが基本である．そのため，当該微生物を検査培地で確実に検出することが微生物検査の要である．ところが，ビール品質事故の大半を引き起こす乳酸菌は非常に検出が難しい．これは，従来型の検査培地に生育しないビール混濁性乳酸菌が多いためである．
実際に，検査培地で検出がないにもかかわらず品質事故が発生した事例は国内外を問わず多いとされている．また，このような検出困難な乳酸菌で品質事故が発生した場合，相手の姿が検知できないがゆえに，原因の究明や再発防止を進められない．
したがって，これまでビール産業では，ビール混濁性乳酸菌を確実に検出できる培地がないのが悩みの種であった．筆者らは，なぜビール混濁性乳酸菌が検査培地に生育し難いかを二十

図1

検出困難なビール混濁性乳酸菌に対する各検査培地の検出力
European Brewery Convention あ る い は American
Society of the Brewing Chemists により推奨されるビール混濁性乳酸菌検査培地を用いて比較を行った．

12《農芸化学技術賞》

2. ホップ耐性に関する研究

受賞者講演要旨

果ホップ耐性化していることを実証した (図 2)．これまで，ビール混濁性乳酸菌は，19 世紀に Pasteur が酸敗したビー

150 株以上のビール混濁性乳酸菌を調査したが，全株についてルから発見した微生物であり，300 種以上報告がある乳酸菌種菌種に依存せずの中でも一部の菌種に属す特定の乳酸菌株に限定される．これていることが示され，漏れのない微生物検査に役立っている．

は，ビール原料であるホップに含まれる抗菌成分が，一般細菌また，ごく最近新菌種提案されたばかりの混濁性乳酸菌であるを含めほとんどの乳酸菌の生育を阻害するためである．そのため，ビールの微生物検査において培地で微生物が検出されたまたはの少なくとも一方を保有しやに属すビール工場環境分離株からまたはが検出されることが示され，未知混濁性乳際，ビール混濁性乳酸菌か否かを正確に判定する必要がある．

酸菌出現に対する本検査法の有効性についても検証できた．な

しかし，乳酸菌のビール混濁能は菌種のみに依存する形質でな

お，食品の変敗形質に着目した遺伝子マーカーを用いて菌種非いことがわかっており，これを実現する迅速検査法はなく，1依存型の微生物検査法を開発したのは，筆者らが知る限り週間以上要する製品植菌試験に長年依存してきた．これでは、遺伝子検査法が食品・飲料産業において世界初の事例で微生物検出時の製品の出荷判定あるいは出荷後製品の回収の要ある．

否を判断するには実用性がない．一方，ビール混濁性乳酸菌株

3. 除菌フィルター評価法の構築

はホップ成分に強い耐性を示すという性質を持つが，なぜごく以上の研究を通じて，ビール混濁性乳酸菌がその長い発生学

一部の乳酸菌株だけがホップ耐性を示すのかは，ビール醸造微的歴史の中でビールという特殊な生育環境に高度に馴化し，生物学において百年以上大きな謎の一つだった．筆者らによるホップ耐性遺伝子を水平伝播させながら誕生してきたという仮ビール混濁性乳酸菌のホップ耐性研究は十数年に及び遂行さ説を提唱し，長年謎であったビール混濁性乳酸菌の出現に対しれ，ホップ耐性遺伝子の発見およびその機能解析に始まり，て一つの解を示した．また，この研究過程において，混濁性乳元々は混濁能のない乳酸菌が遺伝子の水平伝播と呼ばれる現象

酸菌株を一般乳酸菌用培地で培養した場合とビールに馴化させによりホップ耐性形質を外部から獲得しビール混濁性乳酸菌にた場合で，性状が大きく異なることを見いだした点も意義深

変化したこと，それゆえに菌種ではなく当遺伝子の有無を検査い．この一例として，混濁性乳酸菌がビールに馴化することにすることによりビール混濁能を正確に判定できるようになるこより，生ビール製造最終工程に使用されている除菌フィルターとなど，全く新規の知見を得るに至った．これらのことは，こを千倍以上通過しやすくなる現象を発見した．本現象の原因をれまでビール産業を不安ならしめてきた未知混濁性乳酸菌種の調査した結果，ビール中で生育させた混濁性乳酸菌は一般的な新出現に対して，我々が初めて有効な対抗策を持ったことを意培地で生育させた同一株と比較して明らかに菌の形態が矮小化味する．さらに，当時困難とされた乳酸菌の膜タンパク質発現していることが明らかとなった (図 3)．これまで，ビール産系を構築し，筆者らが見いだした二つの遺伝子および業における除菌フィルターの性能評価法は標準化されていなが多剤排出ポンプをコードしていることを示し，その結かったが，多くの場合は短期間で大量の菌体が得られる一般的な培地で前培養がなされており、これはすなわち生ビール製造で重要な役割を果たすフィルターの除菌性能を過大評価していた こ と に な る．そ の た め，筆 者 ら は 誰 で も 入 手 可 能 な
基準株を用いた評価方法を開発し，矮小化させるのに最適な前培養条件とともに本法を広く一般公開し，除菌フィルターにおける適正かつ厳格な微生物リスク評価に役立てている．
おわりに

図2

HorA および HorC タンパク質によるホップ耐性機構

図3

ビールは紀元前 8000 年から 6000 年前にメソポタミアで誕生ビール馴化乳酸菌株と未馴化菌株の形態比較
括弧内に除菌フィルター評価試験における LRV (Log Reduction Value) を示す．Bar, 5 µm

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

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したといわれており，ホップがビールの原料に使われるように査するために，それぞれの酒類への環境適応を逆に利用した検なったのは 5〜9 世紀ごろであったとされる．筆者らの研究に査法が開発されるようになってきた．今後は，環境適応を切りより，ビール混濁性乳酸菌はこの長いビール醸造の歴史の中で口とした変敗微生物検査法が，酒類分野だけでなく伝統的な発競合微生物が少ないビール環境に住みつき共生を果たしてきた酵食品の分野にも広がっていくものと考えられる．

微生物群であるという新たな仮説が立てられるに至った．この共生の歴史の中で，ビール混濁性乳酸菌はホップ耐性遺伝子を本賞の成果は，東京大学微生物学研究室およびオランダ・水平獲得しながら，ビール環境で生き残るために複雑な耐性機

Groningen 大学の共同研究者、ならびにアサヒビール株式会社

構を異菌種間で共有しながら発展させてきたと考えられる．まの関連部門の皆様のご尽力に負うところが多かったことを付記

た，ビール混濁性乳酸菌によく観察される検査培地で生育しなし，ご協力いただきました皆様にこの場を借りてお礼を申し上い現象も，これら乳酸菌のビール環境への高度適応が大きく関げます．また，本賞にご推薦いただきました東京大学教授の北与すると推察される．このような環境適応は，ビールだけでな

本勝ひこ先生および選考委員の先生方に厚くお礼申し上げまく，シードルやワイン，清酒などの酒類変敗乳酸菌についてもす．

同様のことが観察されている．そして，これら変敗乳酸菌を検