小さい微生物の大きな力
南山大学附属小学校６年生 桐山 想

きっかけ母の作ったお弁当を食べて、食中毒になった。お弁当に細菌が繁殖してしまって、私は気持ちが悪くなったのに、家にあるいろいろなものが発酵食品で、それは微生物によって作られていると知り、不思議に思い発酵食品について調べてみようと思った。
①カビ：発酵に使われるカビは、麹カビ。

発酵食品の種類

その中でも黄麹カビは日本にしかいない。

カビは酵素（アミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ）を生み出す。

酵母

・アミラーゼは、でんぷんを糖に変える。（甘み）ビール、ワイン
パン

ぬか漬け

清酒
しょうゆ
酢
味噌

納豆
ヨーグルト
プロセスチーズ ブルーチーズ
魚醤

細菌・プロテアーゼは、たんぱく質をアミノ酸に変える。（うま味）・リパーゼは、脂肪を脂肪酸に変えている。

みりん
焼酎②酵母：糖分を分解して、アルコールと 二酸化炭素 を生み出す。
パンがふくらむ！
かつお節
甘酒
カビ

③細菌：ヨーグルトやキムチを作る乳酸菌や、納豆を作る納豆菌、食酢を作る酢酸菌などがある。
・乳酸菌は、糖を分解して乳酸をつくる。
・納豆菌は、たんぱく質を分解してアミノ酸をつくる。
・酢酸菌は、アルコールから酢酸をつくる。

カビも酵母も細菌も、生きていくために必要なエネルギーを作り出すために糖やたんぱく質などを分解する。
その時にたまたまできるものを、人間が利用させてもらっている。
スーパーで買ってきた米麹は、乾燥して固く固まりになっている。
本当に麹菌は生きているのだろうか？

実験

方法：シャーレを室温に置き、毎日乾燥しないように霧吹きで水をかける。
１週間後

胞子菌糸

フワフワしていて、山みたいにもりあがった。
よく見ると細い糸のような細い菌の集まりだった。

２週間後

山がどんどん大きくなった。

顕微鏡で４００倍で見た時の写真。
麹菌は一つ一つはこんなに小さく、目に見えないけど、たくさん繁殖すれば大きな固まりになる。
菌は生きていた！！
最初の固まりは、麹菌の胞子だけで、菌糸がのびてくると、フワフワになる。

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あまーい甘酒もできましたみそ
みその原料は、大豆、米、麦と塩である。

みその歴史

使うこうじの種類で、米みそ、豆みそ、麦みその三種類に分けられる。
原料が手に入りやすいので、昔から日本中のどこででも作られていた。
日本で作られている味噌の８０％は米みそ。

みその起源は古代中国。
日本に伝えられたのは、飛鳥時代の７世紀ころとされている。

地域によってそれぞれ特色がある。

みその種類
白

近畿地方、中郷地方

赤

東京

淡色

静岡、九州

赤

徳島

淡色

関東甲信越、北陸

赤関東甲信越、東北、北海道

甘みそ

米みそ

甘口みそ

辛口みそ
麦みそ

甘口

九州、四国、中国地方

辛口

九州、四国、中国、関東地方

豆みそ

愛知県、岐阜県、三重県
麦味噌

米味噌

豆味噌
大豆に豆こうじを加えて作った味噌

大豆に麦麹を加えて作った味噌

大豆に米麹を加えて作った味噌味にくせがないため、全国に広まった。 主に九州や四国地方で生産されている
温暖な九州地方では米がとれにくく、
例：京都の西京みそ（白みそ）
麦が盛んに栽培されていたため、麦から麹を作り麦味噌が主流になった。

愛知県、三重県、岐阜県で生産されている。
熟成期間が３年と長く、色が濃くこげ茶色の味噌が出来上がる。塩分が１０～１２％と少ない。甘みが少なく、うまみが濃厚。
例：岡崎の八丁味噌

例：瀬戸内麦味噌、長崎味噌、薩摩味噌①味のちがい：麹の量によって変わる。

②色の違い：発酵熟成中に起こる「メイラード反応」で色が異なってくる。原料である大豆などのアミノ酸が、糖と反応して褐色に変化する。麹歩合が多いほど色は淡くなり、発酵期間が長くなるほど、色が濃くなる。大豆を煮るか蒸すか、発酵の途中で混ぜるかどうかなどでも変わる。

麹の量が多いほど甘くなる。
＊麹歩合とは、原料の大豆に対する麹の比率のこと。

麹歩合

塩分

甘味噌

１２～２０程度

５～７％

甘口味噌

８～１５程度

７～１２％

辛口味噌

５～１０程度

１１～１３％

麹歩合

塩分

白味噌

15～30程度

5～7％

淡色味噌5～15程度

7～13％

赤味噌

5～20程度

5～13％

メイラード反応
メラノイジン？

加熱
アミノ化合物糖

メラノイジン

・魚やお肉などの焦げ目

メイラード反応とは、アミノ化合物と糖によって起きる反応で、様々な物質が作られる中の１つの褐色の物質をメラノイジンという。
加熱によっては短時間で進むが、常温でも長時間で進行する。
１５５℃が最も顕著に反応が進む。

メラノイジンには、強い抗酸化作用、糖尿病予防、がん予防などの効果がある！！

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・黒ニンニク・炒めて茶色になった玉ねぎ・キャラメル・チョコレートなど。
・焼き色がついたトーストが美味しく感じられるのもメラノイジンの効果。

みその作り方
愛知県西尾市の「はとや」に見学にいきました！！

はとやは創業１６０年。西尾市は扇状地で川に囲まれ水が豊富だったことと、樽をつくる職人さんがいたために、味噌づくりが発展したそうだ。
味噌蔵は１９０４年に建てれた古い蔵で、100年以上前に作られたという杉の古い桶が１０個以上ならんでいた。一つの桶に入っている量は4.5ｔもあり、お味噌汁にすると、なんと３０万杯になるそう。
味噌蔵に足を踏み入れた瞬間、今までに感じた事がないような臭いがした。この臭いは、発酵の臭いだそうで、100年の間に熟成に大切な麹菌が住みついていると教えてもらった。
はと屋で作られている 豆味噌の作り方→蒸す

つぶす室（ムロ）の中で４日間麹菌を育てる

みそ玉は大人のこぶしくらいの大きさ。
水分が多く細菌が繁殖しやすいため、空気をふれない内部で、乳酸菌を増やし、雑菌の繁殖を防ぐ。

３年発酵・熟成

これは冬場に行う。
菌は４０℃くらいが一番増える。
増えるときに熱を発するため、熱くなりすぎないように冬場に行っている。

桶の上の石は200-300個、重さ2～3トン。重石を積んで圧力をかけ、水分を味噌の上まで押し上げ、全体に均等に行き渡らせている。
→発酵が均等になる。
＋表面のカビの繁殖を防ぐ。

９代目の鳥山欽示さんのお話し
麹菌の大敵は納豆菌です。はとやでも、過去に一度だけ納豆菌が繁殖して味噌づくりが失敗したことがあります。
麹菌を育てるときは、早朝や深夜にも様子を見て、温度などを調節しています。味噌は生き物で、優しくいつくしむように麹をそだてています。

→→→

みそ玉を作り→ 種こうじを →つける

食塩水をまぜてみそ玉をつぶし桶につめる

わかったこと・みそができるまでにはたくさんの菌が働いて、原材料の大豆にはほとんどないような栄養成分やメイラノジンが作られる。
・みそを作っている方は、代々伝わるたくさんの菌をとても大切にしている。

味噌のすごいところ

徳川家康の話チェルノブイリ原発事故の話
１９４５年に原爆が投下され、たくさんの人が亡くなった。 江戸幕府を開いた徳川家康は、被ばくした人の中で、毎日みそ汁を飲んでいて症状が全く 当時の平均寿命が３７～３８歳だった時代に、７５歳まで長生きでなかった人がいたことで、みその効果が注目された。
１９８６年のチェルノブイリ原発事故では、色の濃くメラ をした。長生きをした理由は、具ノイジンの多い豆味噌がたくさん輸出されて、チェルノブ だくさんの豆味噌汁を毎日飲んでいたからだと言われている。
イリの多くの人が薬として食べたり飲んだりした。
体に良い栄養素が２５個も入っている！塩分も味噌汁一杯で約１.２ｇと多くない。私も毎日お味噌を食べて、家康のように頑張ります。

-3-ローカルフードサイクリング
祖母が家庭菜園で野菜を育てている。化学肥料などを使わず、家で採れた野菜を調理する時に出たごみからたい肥を作り、そのたい肥で野菜を作っている。ローカルフードサイクリングという循環の取り組みだそうだ。生ごみをたい肥に変えるのは微生物のちからと知り、興味がわき、実際に挑戦してみた。
実験１：コンポスト
日のあたらないベランダに、コンポストを置き生ごみをいれ熟成させ、生ごみがどのくらい分解されるのか調べた。

結果
２６日目に中身を出して確認。
臭いが全然なく、くさくなかった！
大きいスイカの皮なども入れたけど、見えない！！

７日目 生ごみがゴロゴロしている

１日目：土の重さ１６３０g
生ごみの重さ１７０g
投入した後かき混ぜた。
温かくもないし、湿ってもいない。
２日目：土の重さ１７２０ｇ
生ごみの重さ２９０ｇ
３日目：土の重さ１８７０ｇ
生ごみの重さ２９０ｇ
４日目：土の重さ１９５０ｇ
生ごみの重さ２６０ｇ
５日目：土の重さ２０００ｇ以上
生ごみの重さ２１２ｇ
６日目：土の重さ２０００ｇ以上
生ごみの重さ３６７ｇ

生ごみ投入

１１日目 白いフワフワしたカビを発見発掘した形の残っていた生ごみ

７日目：水６００ｍｌ、砂糖５０ｇ
投入した生ごみの形が全部わかる。
９日目：水６００ｍｌ
１１日目；水１０００ｍｌ
生ごみに白いカビのようなものを発見。１３日目 黄緑色になった生ごみ
１３日目：水５００ｍｌ黄緑色になっている生ごみを発見。
カブトムシの臭いになってきた。
ほんのり温かい。
１５日目：水５００ｍｌ
１７日目：水５００ｍｌ
２０日目：水５００ｍｌ
投入した生ごみの形があまりわからなくなった。
２３日目：水５００ｍｌ
２６日目まで２０日間熟成

熟成

実験２：培養芽の出
たもやしごぼう
ト
マ
トの皮

玉
ねぎの皮

何かはわ
からな
いかた
まり

生ごみ１５８９ｇを投入したが、残っていたのは３８ｇしかなかった！！

コンポストで生ごみを分解したのは、本当に微生物なのか？

寒天培地（材料）粉寒天１０ｇ
砂糖 １０ｇコンソメ １０ｇ
お湯 ５００ｍｌ

方法：コンポストの基材を少量とり、水に溶かし、培地に塗る。
オーブン４０℃に２日間いれ、観察した。
培地１

結果
培地１

ぬったところが白くなった。

培地２

ぬったところが白くなった。
その後で、白くふわふわの菌がおおい、表面の一部は黒色になった。

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色々な形の菌がみえた。
細長い菌、少し太い菌、太くて短い菌、丸い菌、真菌の胞子が観察できた。

培地２

白いフワフワの菌を顕微鏡で観察した。
糸のように長い真菌で、先の丸い真菌が大部分で、先がほうきのようになった真菌も少し観察できた。
本で調べてみると、先が丸い真菌は、黒い胞子を作るクロコウジカビ（アスペルギルス ニガー）で、先がほうきのような真菌は、アオカビ（ペニシリウム）だった。
どちらの真菌も、パンに生えてくる身近な真菌で、クロコウジカビは焼酎の発酵に使われ、アオカビはブルーチーズの発酵に使われる真菌だった。
考察①なんでたくさんいれた生ごみがきえたのか。
生ごみの９０％は水分で、水分は蒸発し、残りは微生物が分解した。

②なんで土が温かくなるのか。
生ごみを食べて微生物が元気になると、だんだん増えくる。
その微生物が呼吸する熱で、温度が上がった。

まとめ微生物が私たちの出したごみを分解し、ほとんどなくなった。微生物のちからはすごいと思った。
それには、一種類ではなく、たくさんの種類の細菌や真菌が、力を合わせてくれていた。
可燃ごみとして出してしまうと、焼却することでたくさんの二酸化炭素が発生してしまうが、コンポストに入れると焼却しないため、二酸化炭素の削減にもつながり、地球温暖化をおさえることができると思った。

私は、夏休みに みそなどの発酵食品を調べ、人間は昔から微生物のちからを利用して、生活を豊かにしてきたことを学んだ。私たち人間がどんどん燃やして二酸化炭素を出したり、木を伐採したりして、地球環境を壊してしまい、今様々な自然災害が起こっている。今回の自由研究で、微生物のちからを目の当たりにし、壊れてしまった地球を助けてくれるのは微生物かもしれないと思った。
私にできることは少ししかないかもしれないが、すこしでも地球環境が改善するように。これからもコンポストを続けていきたい。
微生物が地球を救うＳＤＧｓ
生ごみは燃やさず、コンポストで微生物が分解工場などで出た処理水や下水は微生物が分解し浄化
池や湖の水質も微生物が分解し改善
微生物燃料電池
微生物に発電してもらいエネルギーを作る

バイオマス燃料：動植物から生まれた生物資源でつくる燃料
バイオエタノール
さとうきび、トウモロコシ、木材などを微生物によって発酵させてつくる液体燃料（ガソリンの代わり）

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バイオガス
生ごみや排泄物などを微生物によって発酵させて作る
気体燃料（発電燃料）