サイエンス
BOOK
おいしいカラダによい

環 境にやさしい発 酵 は 、お い し い 。
発 酵 は 、カラダによい 。
発 酵 は 、環 境にやさしい 。

私たちの 生 活に、気 付けば身 近にある、「 発 酵 」。
近 年では 、その 独 特 のおいしさや 、新しく見つかる健 康 機 能などが、注 目を集めています。
発 酵は「おいしさ」を生 み 出すためだけではなく、「 健 康 」や「 環 境 」など、さまざまな目 的 、場 面で利 用されています。
しかし、古くから身 近な存 在であるにも関わらず、まだまだ知らない世 界が広がっているのも事 実です。
その 世 界をサイエンスのまなざしで、ちょっとのぞいてみませんか？
発 酵 のキホンから新しいトピックまで、１１の 切り口からゆっくりひも解いていきましょう。

12酵 発酵は、微生物の生命活動。
微 さまざまな発酵、さまざまな微生物。
旨 発酵は、旨い。

酵
発酵は、微生物の生命活動。

香 多様な香りがつくり出すおいしさ。
食 多彩な発酵食品。
コラム

気候風土から生まれる発酵食品。

微生物は、糖などを食べて別の物質に変え、生きるためのエネルギーを取り出しています。その際、エタノールや乳酸、酢酸など、微生物ごとにさまざまな物質が生み出されます。こうした物質が人間にとって有益な場合、この微生物の生命活動を「発酵」と呼び、それ以外を養 発酵でできたものはカラダによい！？の真実。

「腐敗」と呼んでおおまかに区別しています。人々は古くから「発酵」の健 生きていてもいなくても、微生物のチカラは働く。

風味を持つ発酵食品づくりや、健康増進、環境改善など、幅広い用チカラを、味噌や醤油、発酵乳、酒、納豆など、保存性が高く豊かな途に活用しています。

創 微生物がつくり出したものが働く。
効 バラエティに富む、発酵がもたらす健康効果。
コラム

感染症と発酵技術。

解 土壌中の分解者として活躍する微生物。
浄 排水を発酵のチカラで浄化する。

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サイエンスのまなざし

白鳥の首みたい！
パスツールはこう証明した

今から約150年前、微生物は何もないところに自然発生する、と考えられそのまま放置ていました。そこで19世紀の生化学者パスツールは「白鳥の首フラスコ」の実験を行い、微生物が外部から入り込むことで、発酵や腐敗が起こることを示しました。

肉汁

首を折って放置

空気中の微生物は入らないためくさらない
ここから微生物が入ってくさっていく4

微糖から乳酸をつくる「乳酸発酵」
ヨーグルト、乳酸菌飲料、チーズ、漬物、なれずしなど

生息

生息

ヒトや動物の腸内、乳、果実、花の蜜、樹液、植物などつくる

つくる

麹菌

酵母

1〜4μm

発酵

近にいる、代表的な微生物をご紹介します。

つ微生物が、それぞれの特長を活かして発酵を担っています。私たちの身大きさいくらい小さな生き物のこと。乳酸菌や酵母、カビなど、さまざまな性質を持

発酵

発酵の主役は微生物です。微生物とは、自然界に生息する目には見えな大きさ

さまざまな発酵、さまざまな微生物。

納豆菌

乳酸菌花、果実など

生息

生息

お酢（実はナタデココをつくるのも酢酸菌）

つくる

麹菌の祖先は稲などに生息（現在利用されている麹菌の多くは人間が管理）

アルコールを酢酸に変える「酢酸発酵」

発酵

つくる

生息

生息

味噌、醤油、日本酒、みりん、甘酒など

2〜5μm

大きさ

発酵

デンプンをブドウ糖に、タンパク質をアミノ酸に変える
脂質を分解するチカラも強い

大きさ

つくる

つくる

土壌、海、植物、動物の腸内など
幅広く生息

発酵

発酵

ビール、ワインなどお酒の醸造や、パンなど多数

大きさ

大きさ

糖をアルコールと炭酸ガスに変える「アルコール発酵」

菌糸の幅3～5μm
長さ30～100μm

茹でた大豆をネバネバした納豆に変える

納豆

枯れ草、稲わら、土の中など

放線菌

酢酸菌

3〜5μm（※）

2〜３μm

菌糸の幅0.5〜2μm
糸のように細長い菌糸を伸ばす
堆肥の発酵に関わる
自然界では堆肥発酵に関わるさまざまな抗生物質も生産
落葉、土の中など※μm（マイクロメートル）：1μmは0.001mm

56旨香

発酵は、旨い。

タンパク質

アミノ酸

旨い！

舌の表面にある味覚センサー

多様な香りがつくり出す
おいしさ。

どうして発酵食品は、こんなにも豊かな味わいを持つのでしょうか。

食べ物の風味には、舌で感じる「甘・塩・旨・酸・苦」といった味だ

それは原料に含まれるタンパク質が発酵の過程で分解されていき、アけではなく、鼻で感じる香りも大きく関わります。発酵では、味に影響ミノ酸がつくり出されることが関係しています。通常、ヒトはタンパク質するアミノ酸や糖、酸だけではなく、リンゴやバナナのようなフルーよりも、小さく分解されたアミノ酸の方が舌の表面にある味覚センサー

ティーな香りをもたらすエステル類や、香りに重厚感を与える高級アルで捉えやすく、特に旨みが増したと感じられるようになるのです。例えコール類といった香気成分もつくられ、これらが複雑に絡み合うことで、ば、肉や魚を塩麹に漬け込むと、旨みがぐんと増すのはこのためです。

発酵食品ごとに際立った風味が生まれます。例えば乳酸菌と酵母の発酵に関わる微生物の属・種が変わると、つくられるアミノ酸も変化し、両方で発酵させた発酵乳は、乳酸菌だけで発酵させたものに果実の味わいにも大きく影響します。

ような香りが加わった、芳醇でさわやかな風味となります。

味噌や醤油づくりに使われる麹菌は、数ある微サイエンスのまなざし

生物のなかでも、特に旨みや甘味をつくり出す働きに長けています。これは、タンパク質やデンプンを分解する、さまざまな酵素を分泌する能力に優れているためです。

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酵母の発酵により生み出されるビールの香りは、サイエンスのまなざし

実は非常に複雑で、主成分だけを混ぜてもまさにビール、という香りにはなりません。微量な香気成分も含め、約660種類もの成分が絶妙なバランスでビールの風味をつくり出しています。

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多彩な発酵食品。

ビール

食

酢

（果物）

それぞれの食品の発酵を担う微生物と一緒に、ご紹介します。

微生物

酵母

微生物

酢酸菌、麹菌、酵母

味わい

アルコールの苦味・甘味

味わい

酢酸の酸味

微生物

古代メソポタミアのビールは、パンを砕いて水と混ぜ、自然発酵させたものだった

発酵を担う微生物味わい

発酵で生まれる味

原料

発酵に必要な原料発酵乳

パン

納豆

原料

味わい

糖の甘味

小麦

微生物

乳酸菌

味わい

乳酸の酸味

牛乳

発酵乳の起源は、紀元前5000年前の中央アジアで発祥した、羊の乳を発酵させたもの

味噌・醤油
微生物
味わい

麹菌、酵母、乳酸菌
アミノ酸の旨味、糖の甘味世界の醤油の起源は、肉、魚、野菜に塩を混ぜた保存食「醤（ひしお）」

原料

大豆、（米、小麦）

微生物

納豆菌

味わい

アミノ酸の旨味大豆

インドネシアの「テンペ」など、日本以外にも納豆と類似した発酵食品がある

キムチ

酵母原料

日本では奈良時代以降、酢に魚介類を漬ける「膾（なます）」などの形で広まる

原料

鰹節（枯節）

微生物

パンづくりはローマ帝国の発展と共に欧州で広がり、一時はローマに200軒以上のパン屋があったとか

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穀物、麦芽

私たちの身近にある発酵食品。例えば、パンやヨーグルト、酒類、納豆、お漬物や一部の調味料など、日々口にしているものもあるかもしれません。

原料原料

原料

カツオ

原料

微生物 カビ

微生物

乳酸菌味わい味わい

乳酸の酸味

アミノ酸の旨味

世界でもっとも硬い発酵食品（「荒節」はカビ付けしていない非発酵食品）

白菜

乳酸菌がつくる乳酸により、保存期間を長くすることができる

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微生物によっておいしさが引き出された発酵食品。実はおいしいだ
けでなく、さまざまな健康への効果をもたらすことも知られています。発酵食品がカラダによい理由の一つは、発酵の過程で栄養素が分解され胃腸で消化吸収しやすくなるためです。加えて、微生物そのものや微生物に含まれる成分が健康効果をもたらす場合や、微生物が発酵でつくり出した成分が働く場合もあります。長年の研究により、微生物発酵食品。
はるか昔 、どうやって発 酵 食 品は生まれたのでしょう 。貯 蔵 しておいた 食べ物 に 、その土 地の環 境に棲む微 生 物が生え、そのなかに食べ物が偶 然 生 まれました 。当 時の人々が、なぜかおいしく 、しかも 保 存が効 く 不 思 議 な
その 食べ物 の 生 まれた 状 況 を 語り 継 ぐこと
で 、世 界 各 地の発 酵 食 品は定 着していった 、発 祥した土 地の気 候 風 土の影 響 を 大 き く 受と 考 えられています 。そのため、発 酵 食 品はけてきました。
例えば、乳 酸 菌 で発の種類ごとにさまざまな健康への効果があることが分かってきました。

日本の発酵食品「甘酒」は、江戸時代には夏の暑い時に飲む滋養飲料として重宝されていました。お米を麹菌で発酵させて甘酒をつくる際に、たくさんのビタミンやアミノした江戸時代の人々の体力回復に効果が酸、ブドウ糖がつくられるため、暑さで消耗あったのではないかと言われています。

を 好 む 乳 酸 菌 が 生 息 し て おり 、

イツ・北 欧 には 人 肌 程 度 の 中 温

む 乳 酸 菌が、北 側 のフランス・ドのスイス・イタリアには 高 温 を 好で 気 候 風 土が異 なりま す 。南 側

パでは、アルプス山 脈 を 境に南 北

発 酵 食 品が多 く 食されるヨーロッサイエンスのまなざし在し、豊かな食を彩っています。

地の気 候 風 土 を 反 映した発 酵 食 品が多 数 存

カビを使った発 酵 食 品 など 、世 界にはその土

その他にも 、東 南アジアの魚 醤 やクモノスる、麹 菌による発 酵 食 文 化が花 開きました。

や 味 噌 、醤 油 を はじ めと す

カビが発 祥 となって 、日 本 酒

くなかで、蒸したお米を好む

降 、農 耕・稲 作 文 化 が 根 付

一方 日 本 で は 弥 生 時 代 以てチーズがつくられています。

それぞ れの地 域に根 ざした 乳 酸 菌 を 利 用し気 候 風 土から 生 ま れ る

発酵でできたものはカラダによい！？の真実。
酵 させたチーズな どの

1211養健
生きていてもいなくても、微生物のチカラは働く。

創
微生物がつくり出したものが働く。

発酵食品に含まれる微生物は、大きく分けて二種類の方法で作用します。一つ目の作用は、腸まで届いた微生物が、腸内フローラに働きかけバランスを整え、健康効果をもたらすもの。有名なのはヨーグルトや発酵

発酵は、いわば微生物が生きるために行う活動。微生物は発酵の乳による整腸効果です。二つ目は、微生物に含まれる菌体成分が、主に過程でエネルギーを得る際に、さまざまな成分をつくり出します。その腸で吸収され効果をもたらすもの。免疫賦活、コレステロール低下、血圧成分が、健康への効果をもたらすケースが多くあるのです。例えば納降下、造血作用など、近年さまざまな健康効果が分かってきており、こう豆菌は、茹でた大豆を発酵させて納豆のネバネバ成分であるポリグルした菌体成分はサプリメントに活用されています。なお、よく「生きて腸まタミン酸をつくりますが、これには血糖値の上昇を抑制する効果が確認で届く」という言葉を耳にしますが、実は必ずしもその必要はありません。

されています。また、酢酸菌がアルコールを発酵してつくる酢酸には、便秘改善、血糖値上昇抑制、血圧降下、内臓脂肪減少など、多岐にわたる健康効果があるとされています。

サイエンスのまなざし「ラクトバチルス・アミロボラスCP1563株」という乳酸菌に含まれる菌体成分は、主に筋肉や肝臓にある「脂肪燃焼工場」に働きかけ、体脂肪を減少させる作用があることが分かっています。

13「ラクトバチルス・ヘルベティカスCM4株」というサイエンスのまなざし

乳酸菌は、乳酸をつくるだけでなく、乳に含まれるタンパク質を分解することが得意。この菌がつくるアミノ酸が３つ結合したペプチドには、高めの血圧を降下し、血管を健全に保つ機能があります。

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も活 用されてきました。1 9 2 8 年 、イギリ

近 代以降 、微 生 物や発 酵のチカラは医 療に「ストレプトマイシン」が当 時の特 効 薬となり

土 の 中 の 放 線 菌 から 発 見 さ れ た 抗 生 物 質病として恐れられた結 核には、1943 年に感染症と 発酵技術。

スのアレクサンダー・フレミング博 士によって、ました。
学 賞 を 受 賞した大 村 智 博 士が発 見した 、寄他にも 、2015 年にノーベル生 理 学・医アオカビの培 養 液 中から 世 界 初の抗 生 物 質
は多 くの戦 傷 兵 を 感
生 虫による感 染 症 を抑える「エバーメクチン」「ペニシリン」が発 見され、第二次 世 界 大 戦 で染 症 から 救いまし た 。
現 在は 、遺 伝 子 組み換 え 技 術 を 併 用 するなど、多くの治 療 薬が開 発されています。

どの 微 生 物 の 細 胞 壁

も、筋肉に働きかけ、健康な高齢者の歩行機能を改善する乳酸菌効果を示す乳酸菌由来のペプチド（乳酸菌「ラクトバチルス・ヘルベ

ティカスCM4株」が発酵の過程でつくり出す、アミノ酸が１９個結合したもの）なども見いだされており、発酵のチカラがもたらす多様な健康効果について、研究が進んでいます。

1615

ペニシリンは 、細 菌 な「ラクトバチルス・カルバタスCP2998株」や、記憶力や認知機能にこと で 、抗 生 物 質 や 抗がん剤 、免 疫 抑 制 剤

スによる不安感を和らげ、睡眠の質を改善する効果があります。他に合 成 を 阻 害 し 、増 殖株」という乳酸菌は、腸と脳をつなぐ神経に働きかけることで、ストレなど 、さまざまな 薬 を 発 酵によって生 産して手は白くてきれいだと言われますが、これは米麹から発見されたコウジいます。

外な機能性に注目が集まっています。例えば、日本酒をつくる杜氏のまた 、かつて 不 治 の酸がもたらす効果とされています。「ラクトバチルス・ガセリCP2305を抑えます。

微生物や発酵由来の成分にはさまざまな健康効果があり、その意

ペニシリン
細菌遺伝子（DNA）

バラエティに富む、発酵がもたらす健康効果。

細胞壁をつくらせない効解浄

土壌中の分解者として活躍する微生物。

排水を発酵のチカラで浄化する。
メタンをつくる
微生物

酸をつくる
微生物

有機物

メタン

酢酸
二酸化
炭素

発酵がもたらす恵みは、おいしさや健康効果だけに留まりません。土
壌中には1g当たり数十億個もの多様な微生物が潜んでおり、生態系を支えています。微生物は枯れた植物や動物のふん・死がいを、有機

微生物の発酵のチカラは、生活排水や工場排水などの処理にも使物や無機物に分解し、これが再び植物の栄養素となって循環するのでわれています。微生物を活用した排水処理にはいくつか種類がありますす。例えば、雨の日の土のにおいの正体とも言われている放線菌は、が、いずれも大きな有機物などを微生物のチカラで細かく分解すること土の中に多く棲んでおり、放射状に菌糸を伸ばしながら、落ち葉などので、環境への負荷を低減できます。例えば酸素がない条件で発酵させる有機物をさかんに分解します。

「嫌気性処理」では、排水に含まれるタンパク質やデンプンなどの有機物を、さまざまな微生物が食べ、酢酸にまで分解します。最後にメタンをつくる微生物が、酢酸をメタンと二酸化炭素に分解します。さらに、このメタンをエネルギー源として発電に活用する取り組みも広がっています。

サイエンスのまなざし
堆肥づくりでも微生物が活躍します。例えば野菜

バチルス・サブチルス
C-3102株

くずなどが含まれ、水分が多い条件下では、堆嫌気性排水処理を導入している一部の工場で肥の腐敗を進める微生物が増殖してしまうことがは、得られたメタンを燃料にガスタービンやエンジ

サイエンスのまなざしありますが、分解力の高い微生物（バチルス・サブチルスC-3102株）を導入すると、良質な堆肥づくりが促進され、農業にも活用できるのです。

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フカフカの良質な堆肥

野菜くずンを稼働させ、発電を行っています。最近では、より高効率に発電できる、燃料電池の動力源へのメタン活用にも期待が高まっています。

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微生物と発酵のチカラを学ぶ研究情報誌「Kin’s（キンズ）」ホームページ ▼https://rd.asahigroup-holdings.com/research/enjoy/kins/

P08-0106VOC（揮発性有機化合物）
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