凍結耐性パン酵母に関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 04454077
• 研究種目: 一般研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 製造化学・食品
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 波多野 昌二 九州大学, 農学部, 教授 (30038260)
• 研究分担者: 宮本 敬久 九州大学, 農学部, 助手 (70190816) ; 吉元 誠 (吉本 誠) 九州大学, 農学部, 助教授 (90182831)
• 研究期間 (年度): 1992 – 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円); 1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1992年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
• キーワード: パン酵母 / 凍結耐性 / 冷凍生地製パン法 / アクチン / 解糖系

研究概要

1.凍結貯蔵後の酵母を電顕観察した結果、凍結非耐性酵母は、凍結貯蔵期間の延長に伴い、核膜の消失、ミトコンドリアの変形やその内部構造の崩壊が顕著となった。凍結耐性酵母ではこのような損傷は少なかった。また、凍結貯蔵後には、細胞からのカルシウムイオンおよび紫外吸収物質の漏洩がみられ、この漏洩量も凍結非耐性酵母の方が大きく、酵母の膜系は大きな損傷を受けることが確認された。
2.DNaseI阻害法で測定した結果、-20℃で-7日間凍結貯蔵後の酵母から調製した無細胞抽出液では、未凍結酵母に比べ、抽出液中のアクチンによるDNaseI阻害活性は約50%に低下した。凍結耐性酵母では、解凍後、培地中で30℃、2時間保温した後に無細胞系を調製するとDNaseI阻害活性は回復したが、非耐性酵母では、回復しなかった。
3.両酵母から無細胞抽出液を調製してゲルろ過を行い、解糖系の各酵素活性およびアクチンの溶出パターンを調べた。両酵母で2つのアクチンのピークが検出され、非耐性酵母では凍結貯蔵後に両ピークとも低下したことより、アクチンの凍結損傷が著しいものと考えられる。解糖系酵素活性測定の結果、未凍結の酵母では、ホスホフルクトキナーゼ、グリセルアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼは本来の分子量よりも高分子量側に溶出され、アクチンの溶出位置とも一致したことより、これらはアクチンなどの蛋白質と複合体を形成し、会合状態で存在していることが示唆された。凍結貯蔵後の非耐性酵母から調製した無細胞系ではヘキソキナーゼおよびピルビン酸キナーゼ活性の低下、ホスホフルクトキナーゼ活性の低分子量側へのシフトなどが観察された。特にホスホフルクトキナーゼは解糖系の中間付近に位置し、律速段階でもあるので、その解離は解糖系の効率に大きな影響を与えると思われる。このため、凍結非耐性酵母では凍結貯蔵後に発酵力が低下するものと考えられる。