| 研究課題/領域番号 |
22K05537
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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 |
齋藤 嵩典 福島県ハイテクプラザ, その他部局等, 研究員 (20939029)
高橋 亮 福島県ハイテクプラザ, その他部局等, 研究員 (40391049)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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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 / 酵素反応 / 酵母 / 老香 |
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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、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DMTS生成経路を解析、酵素や基質の同定と酵素反応阻害による老香抑制技術開発を目的としている。
本年度は次の実験を中心に行なった：①酵素反応の抑制が観察されたmri1, mde1機能不全株で製造した清酒を分子量分画し、mri1やmde1変異が酵素生成と基質生成のどちらに関与するのか明らかにする、②酵素反応中に増加する硫黄化合物のうちDMTS前駆体候補を見出す。
①では、過去に製造した清酒を分子量分画し、通常酵母で製造した清酒の高分子画分（基質）とmri1, mde1機能不全株で製造した清酒の低分子画分の組み合わせや逆の組み合わせなどで実験を行なった。その結果、基質生成とmri1, mde1機能不全との関与が示唆されたが、酵素活性が低く、十分な結果に至らなかった。今後、遺伝子破壊株を作成し直し、清酒製造中の酵母を単離・破砕・分画し、緩衝液中で反応させるなどの精度の高い実験により明らかにする予定である。
②では、活性にごり酒を酵母が死滅する条件で保存し、強制劣化後のDMTS濃度が5倍以上増加した清酒を保存前と比較し解析した。既知の前駆体DMTS-P1の減少、強制劣化前の微量DMTS濃度、ビールやウイスキー製造でDMTSの前駆体であるメチオナールや関連するメチオノールの増加を見出した。メチオナールやメチオノールの添加試験を行なったところ、メチオナールは清酒でもDMTS前駆体であることが明らかになったが、DMTS生成への寄与は低かった。今後、強制劣化後のDMTS濃度を説明できる前駆体を探索するとともに、酵素反応や貯蔵劣化中の酸化反応に影響を与える因子とその寄与割合についても検討する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
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を使用している。ヘリウムガスはもともと不足気味であったが、ウクライナ情勢等を受け、実績の少ない者には調達自体が難しくなるという深刻な状況に陥った。そのため、DMTS分析点数が大幅に制限を受け、老香前駆体生成酵素のスクリーニング実験は後回しにせざるを得なくなり、未知のDMTS前駆体の探索を中心に実験することとなった。また、それ以外の実験も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。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヘリウムガスの使用量を減らした測定の工夫などはすでに行なっており、1本でも多く供給可能な業者をあたっている。2022年度の確保本数は他の測定も含め１本、2023年度の確保本数は他の測定も含め2本であり、これまでの実績から比較的供給がある研究所への出張による分析も検討している。深刻なヘリウムガスの供給難の状態が続けば、老香生成酵素のスクリーニング実験以外に集中して酵素反応の本体に迫ることに実験の軸足を移すことも覚悟せざるを得ない。
本年度、清酒のDMTS前駆体としてメチオナールを見出す結果を得たが、今回の分析試料では既知の前駆体DMTS-P1とあわせた寄与率は高くなかった。mri1, mde1機能不全株で製造した清酒では生成しにくい硫黄化合物などを検索することで、未知の前駆体にせまるとともに、酵素反応条件や清酒自体の抗酸化能の変化の有無などについても検討し、酵素反応の実態に迫りたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
深刻なヘリウムガス不足によりDMTSの分析点数を大幅に抑制せざるを得ず、試験区を慎重に精査し直すなど研究開始に遅れが生じたため。
次年度は、遺伝子破壊株を再構築するとともに、DMTS前駆体生成が高くなる条件での小規模製造試験もろみから酵母を単離して緩衝液中での酵素反応を解析するなど、系を単純化した実験を多くし、分析回数をしぼってでも結果がでるよう工夫する予定である。
また、本年度の結果から、既知の前駆体DMTS-P1と今年度見出した前駆体メチオナールだけでは、強制劣化処理後のDMTS濃度を説明できなかったことから、酵素反応条件や清酒自体の抗酸化能の変化の有無など、当初計画になかった項目についても検討を行う予定である。
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