京都市産業技術研究所

アミノ酸変動を指標とした新規清酒酵母開発に関する基礎的検討（第１報）−異なる清酒酵母間のアミノ酸取込能の比較−
バイオ系チーム

要

清野珠美，廣岡青央

旨
京都独自の新規清酒酵母開発を目指し，香気エステルや有機酸産生による選抜ではなく，アミノ酸を選抜指標とした清酒酵母の開発を行うため，清酒酵母のアミノ酸代謝の特性を把握することを検討した。
本報ではまず，異なる清酒酵母間でのアミノ酸の取込能の違いを調べるため，きょうかい酵母（601号，701号，901号，1001号）を麹汁培地で一定期間培養した時の，培地中の各アミノ酸減少率を比較した。その結果，遺伝的に極めて近縁な菌株であるきょうかい酵母にも関わらず，苦味アミノ酸の取込能に差があることが示された。この知見を基に清酒酵母開発を行うことができれば，苦味成分の量を制御した高品質清酒製造につながると考えられる。

１．はじめに酒酵母であるきょうかい酵母 601 号，701 号，901 号，

研究所では長年にわたり，特色ある産技研オリジナ

1001号を選択し，麹汁スラント培地にて４℃で保存

ル清酒酵母の開発を行っており，現在もさらなる優良されているものを使用した。

清酒酵母の開発を目指し，研究開発を行っている。こ２.２ 使用培地

れまでに，清酒の香り，味に大きく寄与する香気エス

前培養では，２ ml の YNB 培地（２ % グルコース

テルおよび有機酸の産生に特徴を持った清酒酵母の開。しかし現在まで，− 0.67% Yeast nitrogen base w/o amino acids

清酒の味に寄与するアミノ酸を選抜指標とした清酒酵[Difcolaboratories]），本培養では，２ ml の麹汁培地

母開発は行って来なかった。なぜなら，清酒製造に（既報4），5）に従い，ボーメ度５に調製したもの）を用おけるアミノ酸の動きは，清酒酵母による代謝（取込いた。

発に成功し，実用化してきた

1），2），3）と排出）に加えて，麹による原料米のタンパク質分解
２.３ 培養条件が影響するため，アミノ酸に対する清酒酵母の応答と清酒の品質との関連を考察することが難しいからであ

前培養では，麹汁スラント培地から１白金耳分の菌体を採取して，前培養用 YNB 培地に播種し，30 ℃でる。
しかし，清酒業界の現在の流行である吟醸酒のよう２−３日間の培養を行った。本培養では，前培養液かに，残存タンパク質の低い高精白米を使用した清酒造

ら酵母を回収し，濁度（610nm）が0.1になるように本りでは，少しのアミノ酸増加が雑味を増やし，吟醸酒培養液に播種した。本培養試料は試験管に５本ずつ作としての品質を下げる可能性がある。このような高品製し，15℃で培養を行った。培養５日目まで毎日試験質の清酒造りを行うためには，麹の酵素力価や原料米管１本ずつ培地を回収して濁度を測定したのち，培地のタンパク質だけでなく，清酒酵母のアミノ酸代謝のを0.45µm のフィルターに通して酵母を除去し，アミ特性も重要因子になると考えられる。

ノ酸分析に供した。

本報では，アミノ酸を選抜指標とした清酒酵母開発
２ . ４ 培地のアミノ酸分析に向けて，異なる清酒酵母間のアミノ酸取込能を比較回収した培地は，適宜0.1% ギ酸で希釈し，分析にして検討を行ったので，報告する。

供した。アミノ酸分析は既報に準じて行った6）。20種
２．実験方法類の遊離アミノ酸濃度の合計を総遊離アミノ酸として２.１ 使用清酒酵母算出した。

本研究には，日本醸造協会から分譲されている清−53−

研究報告
３．結№７（２０１７）定めてアミノ酸20種類を分類することを試みた。表１果

３.１ 異なる清酒酵母間の濁度と培地中の総遊離アミに示すように，培養５日目におけるきょうかい酵母４系統の各アミノ酸減少率と，その変動係数（ＣＶ値）ノ酸の変化
図１に培養中の濁度と培地中総遊離アミノ酸変化のに基準値を定め，この基準値以上か，未満かを分類条グラフを示す。培養４日目まで濁度は増加し，５日目件とし，図２に示す３群に分類した。「アミノ酸減少で平行になる傾向が見られた。培養５日目の濁度は，率の大きさ」を「アミノ酸取込能の大きさ」，及び「ア701号で最も低く，1001号で最も高かった。総遊離アミノ酸減少率の変動係数の大きさ」を「アミノ酸取込ミノ酸濃度は，濁度増加と連動して減少する傾向が見能の系統間差の大きさ」と見なすと，図２のＡ群は「取られた。培養５日目の総遊離アミノ酸減少率は701号

り込まれやすく，取込能に系統間差がある」，Ｂ群はで低く（82%），901号で高かった（92%）
。

「取り込まれやすく，取込能に系統間差がない」，Ｃ群は「取り込まれにくい」アミノ酸と見なすことがで

３.２ 異なる清酒酵母間の培地中の各アミノ酸の変化きる。

個々のアミノ酸20種類についても同様に培養中の各群の一例として，Ａ群：アルギニン，Ｂ群：ロイ変化を調べて比較した。その結果，各アミノ酸によっシン，Ｃ群：プロリンの培養中の変化を図３に示す。て様々な変化パターンが見られたため，一定の条件を
４．考察

４.１ 清酒酵母の増殖に依存しないアミノ酸取込能
今回の培養条件では，培養５日で濁度増加が平行になっている（図１）。濁度は清酒酵母の菌体量を示しているため，この結果から，培養５日目で清酒酵母増殖は定常期に入っていると考えられる。

表１

アミノ酸の変化パターンの分類条件

分類条件

図１

異なる清酒酵母における濁度変化（上）と培地中の総遊離アミノ酸濃度変化（下）（アミノ酸濃度は培養０日目を100% として，培養０日目に対する割合で示す。エラーバーは標準偏差を表す。●：601 号，〇：701 号，▲：901 号，△：1001号）−54−

分類条件の意義

減少率が４系統すべて50%以上→取り込まれやすいアミノ酸未満→取り込まれにくいアミノ酸４系統の減少率のCV 値が10%以上→取込能に系統間差がある

未満→取込能に系統間差がない

図２

表１の分類条件を基にした，清酒酵母の取込能の違いによるアミノ酸の分類京都市産業技術研究所

図３

異なる清酒酵母における培地中のアミノ酸濃度変化

A 群：アルギニン，B 群：ロイシン，C 群：プロリン（濃度は培養０日目を100% として，培養０日目に対する割合で示す。エラーバーは標準偏差を表す。●：601号，〇：701号，▲：901号，△：1001号 )清酒酵母は培養中，窒素源を補給して自身を増殖さらも明らかなように，清酒酵母の系統に関係なく，取せるために，培地中のアミノ酸などの窒素含有物を取り込まれやすいアミノ酸であるといえる。

り込んでいる。つまり清酒酵母が増殖し，菌体量が増一方で，Ａ群のアルギニンは，培養５日目におけるえれば，それに伴い培地中のアミノ酸減少量，つま減少率の変動係数は22% であり，図１の濁度の変動係り清酒酵母のアミノ酸取込量も大きくなると考えら

数12% よりも大きかった。また，前述の総遊離アミノれる。しかし図１において，濁度が最も大きいのは酸と同様に，アルギニン減少量が最も大きいのは9011001号であるが，一方でアミノ酸減少量が最も大きいのは901号であった。これは，清酒酵母のアミノ酸号であり，濁度の大きさと関連していなかった。つま取込量が，常に菌体増殖の大きさに依存するわけではには，各酵母の菌体増殖の差よりも大きな系統間差がないことを示唆する。

あることを示唆する。

４.２ 異なる清酒酵母によって取込能に差があるアルミノ酸と言われている7）。また，同じＡ群であるチロり，きょうかい酵母４系統におけるアルギニン取込能

アルギニンは清酒の苦味に大きな影響を及ぼすア
シンも，単独で苦味を呈するアミノ酸である8）。今回

ギニン
図３より，取り込まれやすいアミノ酸群であるＡおの結果から，異なる清酒酵母によって，上記のようなよびＢ群のうち，Ｂ群のロイシンは，図１の濁度の増苦味を呈するアミノ酸の取込能に差が見られたことか

加と連動して減少し，系統間差もほぼない。グラフから，その性能差の原因を解明できれば，苦味アミノ酸−55−

研究報告№７（２０１７）

No.5，p.26（2015）．の取込能を制御した清酒酵母の開発が期待できる。
４.３ 清酒酵母の培養中に放出されるプロリン４）廣岡青央 他：京都市産業技術研究所研究報告，

図３のプロリンについては，減少率はすべて50% 未

No.4，p97（2013）．

満を示したものの，601，901号においては逆に培養

５）和 田 潤 他： 京 都 市 産 業 技 術 研 究 所 研 究 報 告，中の増加が見られた。今回用いた麹汁培地は100℃のNo.6，p17（2015）．

加熱殺菌を行っており，培地中の各種酵素は失活して

６）清野珠美：酒研会報，No.55，p.20（2016）．

いる。またその他のアミノ酸の増加が見られないこと

７）岩野君夫 他：日本醸造協会誌，99，659（2004).

から，清酒酵母がタンパク質分解酵素を菌体外に分泌８）岸恭一，木戸康博： タンパク質・アミノ酸の新
栄養学 ，p.12，講談社（2007）．

しているとは考えにくい。つまりこのプロリンの増加

９）岩野君夫 他：日本醸造協会誌，99，735（2004）．

は，酵母からの特異的排出に起因すると考えられる。
過去の研究では，プロリンは酵母に取り込まれず，逆に培養中に菌体外に放出されるアミノ酸であると報告されている9）。ただし，これはきょうかい酵母901号のみの結果である。今回の結果は，901号について既報と一致しているが，新たに601号でもプロリンの放出が見られ，新しい知見を得られた。合わせて601，901号はアルギニン取込能も大きい系統であることから，清酒酵母菌体内のプロリン・アルギニン代謝機能に関連性があり，これに系統間の違いが存在する可能性がある。
５．ま と め
遺伝的に極めて近縁な菌株である10） きょうかい酵
母でも，特に苦味アミノ酸に関連する取込能に差があることが示された。この知見を基に清酒酵母開発を行うことができれば，吟醸酒造りにおける苦味成分残存のリスクの低減や，低精白米を使用しても苦味を抑えた清酒造りなど，高品質清酒製造につながると考えられる。
さらに，清酒酵母のアミノ酸代謝は，香味成分（エステル，アルコール，有機酸）産生能力の違いにも影響するため，様々な醸造特性を持つ清酒酵母の機能解明につながることが期待される。今後は，きょうかい酵母以外の研究所保有清酒酵母についても，アミノ酸取込能の比較を実施して，同時に香味成分産生との関連を調べていく予定である。
参考文献
１）廣岡青央 他：京都市工業試験場研究報告，No.30，p.5（2002）．
２）K. Hirooka, Y. Yamamoto, N. Tsutsui, T. Tanaka：
J. Biosci. Bioeng., 99, 125（2005）．
３）廣岡青央 他：京都市産業技術研究所研究報告，−56−10）赤尾健：化学と生物，52，223（2014）．