| 研究課題/領域番号 |
22K05537
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38050:食品科学関連
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| 研究機関 | 福島大学 |
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研究代表者 |
藤井 力 福島大学, 食農学類, 教授 (40372198)
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| 研究分担者 |
高橋 亮 福島県ハイテクプラザ, その他部局等, 研究員 (40391049)
松本 大志 福島県ハイテクプラザ, その他部局等, 研究員 (50942827)
齋藤 嵩典 福島県ハイテクプラザ, その他部局等, 研究員 (20939029)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 清酒貯蔵劣化臭 / ジメチルトリスルフィド / 酵素 / 基質 / 前駆体 / 老香 / 酵母 / 清酒 / 貯蔵劣化臭 / 酵素反応 / 清酒酵母 / 清酒輸出促進 / SDGs |
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| 研究開始時の研究の概要 |
老香(ひねか)は清酒、特に高級酒や輸出酒の品質を著しく毀損する貯蔵劣化臭で、ジメチルトリスルフィド (DMTS)が主要な原因成分である。本研究では死滅酵母から漏出する酵素が関わるDMTS生成機構を解析、清酒の輸出促進やコロナ禍被害が集中する清酒産業再活性化に貢献する実践的な老香抑制技術を開発することを目的とする。予備実験により酵素反応に関係することが明らかとなった酵母遺伝子と酵素反応の関係を手がかりに解析する。老香を抑制できれば、清酒メーカー出荷時の品質で消費者に清酒が届くほか、貯蔵や輸出、国内の流通における冷蔵が不要となりSDGs政策にも貢献できる。
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| 研究実績の概要 |
老香(ひねか)は清酒の品質を毀損する貯蔵劣化臭で、ジメチルトリスルフィド(DMTS)が主要な原因成分である。DMTS生成経路は2系統が見出されたが、本研究では死滅酵母から漏出された酵素と基質が関わる酵素反応（DMTS前駆体生成経路）を解明し、酵素反応の阻害による老香抑制技術開発と普及を目的としている。これまでの研究により酵母のMDE1遺伝子またはMRI1遺伝子の機能が欠損すると当該酵素反応が進みにくくなることが明らかになった。また、昨年度非協会系清酒酵母で老香生成能が低い原因を解析し、SAMまたは変換されたものが基質であることを強く示唆する結果を得た。
本年度は、①酵素と基質の取得法を確立、冷凍した酒粕から取得できることを示し、②協会系の清酒酵母でもSAMまたは変換されたものが基質であることを強く示唆する結果を得たほか、③SAM自体がDMTSの前駆体である可能性を示す結果を得た。①では、研究分担者の所属機関や近隣の清酒製造場にてMRI1遺伝子機能欠損株や対照株で製造した清酒や酒粕から、酵素と基質の両方を取得できることを示した。冷凍酒粕からも活性のある酵素が取得できたことから、当該酵素の冷凍耐性が高いことも明らかになった。これらの結果は、新鮮な熱殺菌していない清酒を入手できなくても、MRI1遺伝子機能欠損株の清酒が入手できなくても、冷凍酒粕の処理で酵素も基質も取得できることを示し、研究の進捗に大きな成果となった。②の結果から、当初から探していた基質が協会酵母でもSAMであること、MRI1遺伝子機能欠損株ではSAMを基質とした酵素反応が進まないことが明らかになった。一方、③は予想外の結果でさらなる解析が必要である。
次年度は、酵素反応前後の成分濃度を測定するなどして、酵素反応の全容を明らかにする。また、明らかになった酵素反応を利用した老香抑制技術を開発し普及を試みる。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
我々の研究ではDMTS測定にヘリウムガスが必要であるが、深刻なヘリウムガスの供給難により当初予定していた老香前駆体生成酵素のスクリーニング実験は実施できなくなった。また、それを補う実験もDMTS測定点数を考えて慎重に計画し直すことが必要になったことから実験開始が遅れた。一方、現在は酵素反応の基質を明らかにすることができ、MRI1遺伝子機能欠損株の酵素画分ではその基質を添加しても酵素反応が進まないところまで明らかにできた。少し遅れてしまったが、期間延長により酵素反応の実態解明が可能と考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
測定の工夫や他の研究テーマとの関係で、ヘリウムガスを使用する分析もある程度可能な状況になった。酵素をクロマトグラフィーにより精製するには十分ではないが、酵母のMDE1遺伝子またはMRI1遺伝子の機能が欠損すると当該酵素反応が進みにくくなることや、酒粕からの酵素や基質の抽出、遺伝子破壊株を用いた培養酵母からの酵素や基質の抽出を軸に、基質候補を変えて酵素反応が進むかどうかを調べる研究方法では十分量が確保できている。
はじめの計画通りではないが、死滅酵母から漏出された酵素と基質が関わる酵素反応（DMTS生成経路）の解明にはかなり近づき、１年遅れとなったが、当初目的の酵素反応の解明は可能と考えている。
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