バイオテクノロジー

NBRCニュース 第28号

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                   NBRCニュース No. 28(2014.8.1)
      画像付き http://www.nbrc.nite.go.jp/news/news_vol28.html
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 NBRCニュース第28号をお届けします。今号は微生物あれこれ、微生物の培養
法、アジアの微生物の3つの連載をお届けします。微生物あれこれは、泡盛の
醸造に重要な黒麹菌の話です。最後までお読みいただければ幸いです。

(等幅フォントでご覧ください)

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 内容
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 1.新たにご利用可能となった微生物株(2014年5月20日~7月18日)
 2.微生物あれこれ(25)
   泡盛麹菌Aspergillus luchuensisの学名の変遷
 3.微生物の培養法(14)
   好熱性好酸性古細菌の培養方法
 4.アジアの微生物(11)
   アジアの発酵食品-モンゴル編-
 5.生物遺伝資源バックアップサービスの開始のお知らせ
 6.バイオマス利用に関わる微生物のウェブサイト公開のお知らせ
 7.NITEフレンドシップデイ開催のお知らせ
 8.NITEバイオテクノロジーセンター展示のお知らせ

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 1.新たにご利用可能となった微生物株(2014年5月20日~7月18日)
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 糸状菌 1株、細菌 23株、アーキア 2株を新たに公開しました。
 
【新規公開株一覧】 http://www.nbrc.nite.go.jp/new_dna.html

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 2.微生物あれこれ(25)
   泡盛麹菌Aspergillus luchuensisの学名の変遷     (伴さやか)
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「泡盛麹菌は沖縄県下に於て使用せられたる唯一の麹菌にして古書によれば、
最初志那上海方面より輸入せられたるものの如きも詳ならず、内地にありては
明治四十年頃初めて鹿児島県下の泡盛製造に使用せられ翌年甘藷焼酎製造に利
用せられ其の製品は俗に『ハイカラ』焼酎なる名称の下に市場に歓迎せられて
今日に及べり」、学名に関して「初めて理学士、乾環博士は黒麹菌に『アスパ
ラヂラス、ルウチウエンス』(Aspergillus luchuensis, Inui)なる名称を付
与し・・・」
 以上は焼酎の父と尊敬される河内源一郎博士が大正9年(1920年)に書かれ
た「黒麹」(1)の抜粋です。この中では黒麹菌の学名として1901年に乾博士に
よって記載されたA. luchuensisが引用されています。しかしその後1907年に
中澤亮治博士が、黒麹に含まれる黒色のコウジカビ属菌に対してAspergillus 
awamoriという学名を提唱されました。どうやら当時の泡盛発酵に用いられた
黒麹には複数の麹菌が混在していたようです。中澤博士も1936年に泡盛発酵の
製造に強く関係する黒麹菌をA. awamori、混入すると失敗に繋がるものをA. 
aureusとして多くの変種を挙げて再整理しました (2)。
 一方、同じ黒い胞子を作るコウジカビ属菌としてA. nigerなど複数が知られ
ています。A. nigerの分類学的再整理が進む過程で、黒麹A. awamori等も一時
はA. nigerと形態の違いが認められないために同一視されていたことがありま
した。またA. awamoriの新基準標本由来(ネオタイプ)株は日本産ではなく、
ブラジルから取り寄せられたものだったり、rDNA ITS領域解析では2つの系統
群に分かれたりなど混乱がみられました。そこで2013年、韓国の菌株保存機関
KACCのHong博士、酒類総合研究所の山田博士、オランダの菌株保存機関CBSの
Samson博士らを含む国際研究グループが複数の遺伝子に基づいて再整理を行な
い、2つの系統群のうちA. awamoriのネオタイプ株が含まれる方にA. niger、
そうでない方に最古名のA. luchuensisを採用しました。
 酒造研究が盛んに行われて菌株が確立されていった時期は2つの世界大戦の
時代に重なります。「微生物あれこれ (1)」で登場した酵母菌と同様、中澤博
士の菌株はNBRC 4115~4125として保存されています。また、戦後直後の1946
年、原爆被害を受けた広島高等工業学校の菌株コレクションが大阪の発酵研究
所(IFO)に避難したことにより、同校に勤務されていた乾博士の分離株も引
き継がれたようです。このNBRC 4281株がA. luchuensisのタイプ由来株と再認
されています。
 さて、新たな分類体系が提唱された場合はその研究成果に基づき、我々保存
機関の菌株管理担当者は、遅かれ早かれ、保有する菌株を全て調べ直さねばな
りません。Hong博士らの研究グループの研究には多くのNBRC株が用いられてい
ましたが、改めてNBRCが独自に保有する黒麹菌系統の全株についてβ-チュー
ブリン遺伝子塩基配列の解析を行った結果、NBRC 4281の他にA. awamoriの学
名で保存されていたNBRC 4116NBRC 4314A. luchuensisと同一の配列だと
追認できましたので、A. luchuensisに学名を変更しました。NBRC 4314は乾博
士と同時期に麹菌を研究されていた宇佐美桂一郎博士の菌株で、NITEと産業技
術総合研究所等により共同でゲノム解析されています。また、黒麹菌の突然変
異による白化型として発見された白麹菌、A. kawachii NBRC 4308A. luchu-
ensisと同じ系統群に属すると追認できました。一方、A. nigerとβ-チューブ
リン遺伝子塩基配列では区別できなかったA. awamoriの菌株もいくつかありま
す。酒類総合研究所の山田博士はA. awamoriの学名は廃止する方が好ましいと
提唱されていますが (3)、これらの菌株にはA. awamoriの名前をそのままに公
開しています。A. luchuensisに同定された菌株は全てオクラトキシン非生産
であったのとは対照的に、これらのA. awamori菌株のオクラトキシン生産、非
生産の菌株が混在しています (4)。NBRCでの系統解析の結果は下記のページで
ご確認ください。

【詳細】http://www.nbrc.nite.go.jp/20140707.html

【文献】
 (1) 河内源一郎(1920)黒麹.醸造学会誌、22:8-47.
 (2) 中澤亮治ら(1936)泡盛発酵菌の研究(第一報).農芸化学会誌、12: 
   931-974.
 (3) 山田修(2013)「琉球」にちなむ黒麹菌の学名Aspergillus luchuensis
   の復活.バイオサイエンスとインダストリー、71:499-503.
 (4) Yamada, O. et al. (2011) Molecular biological researches of 
   Kuro-Koji molds, their classification and safety. J. Biosci. 
   Bioeng. 112:233-237.

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 3.微生物の保存法(14)
   好熱性好酸性古細菌の培養方法            (森 浩二)
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 Sulfolobus属、Metallosphaera属、Acidianus属、Thermoplasma属は好気・
低pH・高温環境で増殖する好熱性好酸性古細菌(アーキア)です。好熱性好酸
性古細菌は、その培養が比較的容易であることから、世界中の温泉においてそ
の存在が確認され、古細菌という概念が提唱される以前から分離されていた古
細菌です。その多くが強酸の陸上温泉由来ですが、その特殊な増殖環境が故の
学術的な興味や保有する酵素の有用性から古くから研究対象とされてきた極限
環境微生物です。一方、これらは培養方法に関する問い合わせが多い菌種で、
実際のところ好熱性好酸性古細菌を初めて扱うに人にとって非常に培養が困難
な微生物種であると感じています。この理由は、好熱性好酸性古細菌が酸素を
利用して低pH・高温環境下で増殖する微生物であるにもかかわらず、レスティ
ングセル(静止細胞)の状態では酸素や酸に弱いことが挙げられます。また、
菌種によっては細胞に物理的なダメージを受け易いものもいるようです。この
ため、好熱性好酸性古細菌の復元、培地作製、保存方法において、いくつかの
点に留意して作業をすることが必要です。ここでは、好熱性好酸性古細菌の取
り扱いに関するちょっとしたコツを紹介します。過去のNBRCニュースで紹介し
た「微生物の培養法(2)好熱性菌の培養方法(5)Alicyclobacillus属
細菌」もあわせて読んでいただくとより理解が深まります。特に培養の際には
高温への対策が必須です。

          Sulfolobus tokodaii NBRC 100140

          Sulfolobus tokodaii NBRC 100140

◆ 培地作製方法
 培地中に含まれる酵母エキスやブドウ糖等の有機物は、酸性下で加熱すると
分解・変性します。このため、無機塩のみでオートクレーブ滅菌を行い、有機
物は別途滅菌をして加えます。高濃度に調製した酵母エキス溶液(pH未調整)
を添加する場合はその溶液にpH緩衝能がありますので、無機塩培地を若干低pH
気味に調製します。例えば、NBRC medium 280の場合、酵母エキスとブドウ糖
を除いた無機塩培地をpH1.8ぐらいに調整し、オートクレーブ滅菌します。こ
の無機塩培地10 mLに対して、それぞれ別途オートクレーブ滅菌した10%酵母
エキス0.1 mLと40%ブドウ糖溶液を0.25 mL添加して培養に供します(最終的
にpH2になります)。有機物を添加した状態で長期保存した培地では好熱性好
酸性古細菌の増殖がうまくいかないことがありますので、有機物添加は植菌す
る直前に行います。

◆ 固体培地
 培養温度にもよりますが、寒天やジェランガムを培地のゲル化剤として使用
します。ただし、寒天の使用は好熱性好酸性古細菌の増殖阻害の原因になるこ
とも報告されていますので、菌種によって注意が必要です。

◆ L-乾燥標品からの復元
 L-乾燥標品から復元する場合は、細胞への物理的なダメージを最小限にする
ことが重要です。このため、復水液(液体培地)をアンプルに穏和に加えて10
分間静置し、乾燥細胞に復水液を十分に馴染ませてから培地に植菌します。L-
乾燥標品からの復元培養は、生菌からの培養に比べて増殖が確認できるまでに
長い培養時間が必要で、1~2週間かかることもあります。復元する際には、液
体培地を使用します。固体培地での復元も可能ですが、コロニーの確認に更に
長い時間を必要とし、また、その形成数も少ないです。

◆ 植え継ぎと保存
 好熱性好酸性古細菌は、一度増殖が確認できれば生菌からの植え継ぎは容易
です。しかし、通常の好熱性菌と異なり、培養後に室温以下で維持すると細胞
はダメージを受け、死滅します。このため、継代用として至適増殖温度から10
℃程度低い温度でゆっくりと培養したりすると良いでしょう。凍結により長期
保存する場合は、培養後の細胞を無菌的に集菌して、pHを中性とした培地に凍
結保護剤を添加して菌体を再懸濁したものを凍結します。NBRCでは凍結保護剤
として終濃度5%になるようにDMSOを添加しますが、復元の際にはDMSOが増殖阻
害となりますので取り除く操作(NBRCニュース第15号、微生物の保存法(8)
参照)が必要です。

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 4.アジアの微生物(11)
   アジアの発酵食品-モンゴル編-      (山口 薫、宮下美香)
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 NBRCではアジア諸国でいろいろな微生物を探しており、現在は食経験のある
微生物の収集に力を入れています。そこで、各国で出会った発酵食品のうち代
表的なものを紹介したいと思います。今回は大草原が広がる遊牧民の国モンゴ
ルです。多種多様な乳製品があり、さらにウシ、ウマ、ヤギ、ヤク、ヒツジ、
ラクダといったいろいろな動物のバリエーションもあります。各家庭(ゲル)
によって味も異なります。また、昨年の渡航では、思いがけずモンゴルの漬け
物に出会いました。知人がお昼ご飯にモンゴルの焼きうどん、ツイヴァン(ツ
ォイワン)の付け合わせに差し入れてくれました。まだまだ知らない食べ物が
世界の国々にはあるのですね。

◆ Aaruul(アールール)
 乾燥発酵乳。カッテージチーズに近いAarts (アールツ)という乳製品を固
めて乾燥させたものです。板状や棒状、ブロック状、または手で握っただけの
餃子のような形など、ゲルによって様々な形にされて天日干しされます。見た
目は練った小麦粉を乾燥させたもののようで、歯ごたえは硬いです。ほんのり
とした甘さとヨーグルトに近い酸味があり、モンゴルっ子はこれをおやつとし
て奥歯でガジガジかじりながら食べます。アールールからは、Lactobacillus
属、Lactococcus属、Leuconostoc属、Streptococcus属といった様々な乳酸菌
が分離されました。同じ地域から集めたサンプルでも異なる種が分離されるな
ど、今のところアールールに特徴的に分離される特定の種について傾向が見ら
れないことから、いろいろな地方のゲルを回ればいろいろな乳酸菌がとれるの
ではないかと期待しています。

   ゲル ゲルの上で天日干しされるアールール

         ゲルの上で天日干しされるアールール

◆ Airag(アイラグ)
 馬乳酒。牛革の袋またはポリ容器などに乳を入れ、木の棒で攪拌して作りま
す。発酵が進んだアイラグを攪拌すると、ぶくぶくと激しく泡が立ち上がって
きます。韓国のマッコリに近い味です。ウシ、ヤギ、ラクダなどの乳からも作
られる乳酒もあります。ゲルを訪れた客人には必ず振る舞われます。Lacto-
bacillus属の多様な種が分離され、中でもL. helveticusが高頻度に分離され
ました。酵母は乳糖非発酵性のSaccharomyces cerevisiaeや乳糖発酵性の
Dekkera anomalaKluyveromyces marxianusが多くのサンプルから分離され、
先行研究と同様の菌種が得られました。

   Airag(アイラグ)  Urum(ウルム)

        アイラグ            ウルム

◆ Urum(ウルム)
 バタークリーム。生乳を温めて取り出した乳脂肪分で、日本のバターよりも
クリーミーです。パンに塗ったり、Suutei Tsai(スーテイツァイ)というモ
ンゴルのミルクティー(甘くなく、うすい塩味)に入れて飲んだりします。
Lactococcus lactisLeuconostoc mesenteroidesが多くのサンプルから分離
されました。よりデータを蓄積する必要がありますが、ウルムのおいしさには
この2種が関わっているのでしょうか?

◆ Tarag(タラグ)
 ヨーグルト。ウルムを取り出したあとの乳を容器に詰めて毛布などに包み、
数日間保温して作ります。味は日本のプレーンヨーグルトとよく似ています。
モンゴルでは乳を残すことは禁忌のようで、振る舞われたヨーグルトは、器も
なめてきれいに食べます。今回、アルハンガイ県とウブルハンガイ県の中のヤ
クが多く放牧されている地域を訪問することができ、ヤクの乳製品を集めるこ
とができました。その結果、この地域のタラグからはLactobacillus del-
brueckiiが、ウランバートル近郊の中央県のウシの乳から作られたタラグから
はL. helveticusが多く分離されました。先行研究結果とはやや異なるため、
これらの傾向は地域や原材料乳と関係があるのか、今後様々な地域特有のサン
プルを収集してデータを集めて解析していきたいです。

   Tarag(タラグ)  Darshilsan nogoo(ダルシラサンノゴー)

        タラグ           ダルシラサンノゴー

◆ Darshilsan nogoo(ダルシラサンノゴー)
 漬け物。ピリ辛でザーサイに似ています。具材は、いろいろな野菜が入った
もの、カブ、おせち料理でたまに見かけるシソ科のチョロギ(チョウロギ)な
どです。乳酸菌では、3種類のダルシラサンノゴーからLactobacillus属の7種
が、2種類からはLactobacillus pentosusが分離されました。データがまだ少
ないですが、漬けている野菜によって種類の異なる乳酸菌の分離が期待できそ
うです。酵母は3種類すべてからZygosaccharomyces pseudobailiiが分離され
ました。

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 5.生物遺伝資源バックアップサービスの開始のお知らせ
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 震災等の災害、停電や保存設備の故障等の危機から皆様の貴重な微生物を守
るため、NBRCでは安価に大量の菌株をバックアップしていただける新たなサー
ビスを開始しました。この新しい「生物遺伝資源バックアップサービス」を通
じ、貴重な微生物等の生物遺伝資源が災害等により消失するリスクを低減する
環境を提供します。

 利用料金:依頼手数料(初回のみ)6,000円
      年間保管料 保存箱1箱(標品100本まで)につき10,000円
      (別途、消費税に相当する額を加算いたします)
 保管対象:バイオセーフティレベルBSL2以下で感染症法の特定病原体に該当
      しない微生物
      拡散防止措置P2以下の組換え体及びDNA
 標品形態:凍結標品、凍結乾燥標品、L-乾燥標品
 保管方法:-80℃冷凍庫で保管します
      箱単位で管理しますので、返還も箱単位となります
 詳細:  http://www.nbrc.nite.go.jp/deposit6.html

【お問い合わせ】 nbrc@nite.go.jp

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 6.バイオマス利用に関わる微生物のウェブサイト公開のお知らせ
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 私達が食物として利用できないリグノセルロース系バイオマス(セルロース
やヘミセルロース)の利活用のために、それらを効率よく分解する微生物とそ
の付加情報に関するウェブサイトを公開しました。微生物名、腐朽菌類や植物
病原菌類といったグループ、また系統樹から菌株を検索することが可能です。
公開株数や情報(プロテオーム、サブトラクションデータ、ゲノムなど)は未
だ限られておりますが、バイオエタノール生産やバイオリファイナリーへ向け
た研究開発などに役立つ情報を提供できるように、順次データの充実に努めて
まいります。是非、ご利用ください。

【URL】 http://www.bio.nite.go.jp/nbdc/biomass/index.html

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 7.NITEフレンドシップデイの開催のお知らせ
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 NITEの日頃の活動をみなさまに知っていただくために、今年もフレンドシッ
プデイを開催します。身近な物を使った体験型の実験、工作教室など、子ども
から大人までみんなが楽しめるイベントを用意しています。夏休みの自由研究
にも役立つかもしれません。事前予約が不要な体験・展示コーナーもございま
す。皆様のお越しをお待ちしています。

 日程:平成26年8月17日(日)10:00 - 17:00
 場所:独立行政法人製品評価技術基盤機構
    東京都渋谷区西原2-49-10
 詳細:http://www.nite.go.jp/gen/osirase/friendship/friendship_2014.html

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 8.NITEバイオテクノロジーセンター展示のお知らせ
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 以下に出展いたします。お立ち寄りいただいた皆様からのご相談やご質問に
もお答えします。是非お越しください。

第66回日本生物工学会大会
 日程:平成26年9月9日(火)~11日(木)
 場所:札幌コンベンションセンター1階展示会場
    http://www.sbj.or.jp/2014/

食品開発展2014
 日程:平成26年10月8日(水)~10日(金)
 場所:東京ビックサイト西1・2ホール&アトリウム
    http://www.hijapan.info/

BioJapan2014
 日程:平成26年10月15日(水)~17日(金)
 場所:パシフィコ横浜
    http://www.ics-expo.jp/biojapan/main/

環境微生物系学会合同大会2014
 日程:平成26年10月21日(火)~24日(金)
 場所:浜松アクトシティコングレスセンター
    http://www.microbial-ecology.jp/meeting/

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 編集後記
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 編集局は、紛糾しました。「チョロギ?」、「チョロギって何やねん、知ら
ん」、「こう(イラストを描いている)ひねったみたいな形で、おせちに時々
入っている・・・」、「いやいや見たことない」、「○○(著者の出身地)独
特のもの?」、「いや、同県だけど知らないよ」・・・。皆でパソコンの前に
移動して検索した結果、本当にそういう食材が存在することに感心しきり。世
の中でも知っている人と知らない人が半々くらいで、編集局員は一人を除いて
全員知らなかったというお話。(SB)

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・掲載内容は予告なく変更することがございます。掲載内容を許可なく複製・
 転載されることを禁止します。
・偶数月の1日(休日の場合はその前後)に配信します。第28号は8月1日に配
 信予定です。

編集・発行
 独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)バイオテクノロジーセンター
 NBRCニュース編集局(nbrcnews@nite.go.jp)
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独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンター  生物資源利用促進課
TEL:0438-20-5763  FAX:0438-52-2329
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