花からのSaccharomyces cerevisiaeの選択的分離と遺伝 的多様性 誌名 日本食品科学工学会誌 ISSN 1341027X 著者 安田, 庄子 北本, 則行 巻/号 58巻9号 掲載ページ p. 433-439 発行年月 2011年9月 農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波事務所 Tsukuba Office, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council Secretariat (31) l5 8,No.9,433~439 ( 2 0 1 1 )C 技術論文〕 NipponShokuhinKagakuKogakuKaishiVo. 433 花からの S αc c h a r o m y c e sc e r e v i s i a eの選択的分離と遺伝的多様性 安田(吉野)庄子*北本則行 愛知県産業研究所食品工業技術センタ SelectiveIsolationofS α cch αror . n ycescerevisi αeStrains fromFlowersandTheirGeneticDiversity ShokoYoshino-Yasuda*andNoriyukiKitamoto FoodResearchCenter,A i c h il n d u s t r i a lTechnologyl n s t i t u t e, 2-1 -1Shimpukuji-cho,N i s h i k u,Nagoy , 且A i c h i4 5 1-0 0 8 3 New i s o l a t e so fS αc c hα γo myces c e r e v i s i αe from n a t u r a lh a b i t a t sa r巴 needed i n ord巴rt og i v e new c h a r a c t e r i s t i c st ofermented f o o d ssucha sa l c o h o l i cbeveragesandb r e a d s . Althoughmanyattcmptst o e r e v i s i a es t r a i n sfromf l o w e r sandf r u i t shaveb巴巴 nmadei nJapan,t h e r ea r ef 巴ws ucc巴s s f u lr c p o r t s i s o l a t eS .c er e s u l t si n d i c a t et h a t丘ne f f i c i e n tm巴thodo fi s o l a t i n gS .c e r e v i s i a eshouldb巴 d巴v e l o p e d . Thereforc,we Th巴s ni s o l a t i n gs e l e c t i v es t r a i n so fS .c e r e v i s i αefrom f i o w e r si nA i c h ip r e f e c t u r 巴 b ya t r i巴dand succ巴ededi u l t u r i n gandPCRa n a l y s i so ft h erDNA5 . 8 S I T Sr e g i o n .S i xs t r a i n so f combinationo fs e l e c t i v e巴nrichmcntc e r e v i s i a e were s u c c e s s f u l l yi s o l a t e d,and t h e i r ferm巴n t a t i o nand sugar a s s i m i l a t i o np r o p e r t i e s were S .c . Ferm巴n t a t i o nand sugar a s s i m i l a t i o np r o f i l e s were i d e n t i c a l among f i v ei s o l a t e s,but was determin巴d e n ti nonei s o l a t e . Thesugara s s i m i l a t i o np r o f i l c so fa l ls i xi s o l a t e swered i f f e r e n tfromt h o s eo ft h eS d i f f巴r c e r e v i s i a eK7usedi ns αke-brewingandt h eS .c e r e v i s i a eByusedi nb r巴ad-making.Theyd i dnotproduc巴 any k i l l e rt o x i n sa g a i n s tK7and B y . The mtDNA RFLPa n a l y s i so ft h cs i xi s o l a t c sshowed ahighl e v e lo f d e n t i c a lp a t t e r n s wer 巴 f oundf o rtwoi s o l a t e s . PCR a n a l y s i so ft h eTyl d e l t a polymorphism,althoughi elementr e v e a l e dt h a tbotht h enumberandt h es i z eo ft h ea m p l i f i c a t i o nproductsd i f f e r e damongt h es i x y . Thes巴 r e s u l t sshowedg巴n巴t i cd i v e r s i t yamongt h es i xS .c e r e v i s i a ei s o l a t e s i s o l a t e s,K7andB e i v e dApr .1 9,2 0 1 1;Accept巴dJ u n .1 6,2 0 11 ) ( R巴c Keywords:α Sc c h γ αo m y c e sc e r e v i s i a e ,s e l e c t i v ci s o l a t i o n,g e n e t i cd i v e r s i t y キーワード S a c c h a r o m y c e sc eγe V l s l ω,選択的分郁,遺伝的多核性 e r e v i s i a eは酒類・ノ f ンなどの発 酵 母 Saccharomycesc .c e r e m S l仰 の 分 離 が 試 み ら れ て い どを試料として S しかし,分離には多くの時間と労力が費やされて 酵食品の製造に使用されている大変重要な産業微生物であ るiトi) る 現在利用されている S .c e r e v i s i a eの多くは優れた品質 いるにもかかわらず,分離に成功した例は 1 0例程度と少 の発酵食品から分離された菌株である.例えば,清酒用酵 ない.このことは,自然環境 I~] で S. c e r e v i s i a eが希少であ 母は優良なもろみから分離された優れた醸造特性を有する ることも要因のーっと考えられるが,選抜方法,すなわち S .c e r e v i s i ω であり,協会│酵母として(財)日本醸造協会 麹汁培地等による集積培養とS. c e r e v i s i a eの検出方法に から頒布されている. これらの優良菌株の利用は製品の品 改 良 の 余 地 が あ る こ と を 示 唆 し て い る . そ こ で Sacch α - 質向上 l こ大きく貢献してきた. しかし,食生活の多様化に romyces属酵母の生態学的研究における分離方法について 伴って様々な噌好に対比、する発酵食品の製造が求められ, 調査したところ, 異なった生理学的性質をもっ新たな S .c e r e v i s i αG が 必 要 広葉樹林の樹皮や土壌などの 8 4試料からS. c e r e V l s w eお Sniegowskiらは,集積培養により北米 とされている. また,地域特産品としての酒類・ノマンの開 よび Saccharomycesparadoxusを計 1 8株分離したことを 発を目的として,地域の観光資源,例えば製品に好印象を 報告している の.また Sampaioらは,ポルトガルの広葉樹 付与できる花や果実などを分離源とした新たな S . e r e v i s i a e,S .paradoxus ,Sacch α 林の樹皮 1 4 7試料から S .c c e r e v i s i a eが求められている. romycesuvarum,S αc c hαromycesk u d r i a v z e v i iを計 5 3朱 { このような背景から,近年, 日本全国各地で花や果実な 干4 5 10 0 8 3愛知県名古屋市西区新宿寺町 2 1 1 *連絡先 ( C o r r e s p o n d i n ga u t h o r ),s h i y o u k o _y a s u d a @ p r e f . a i c hi . lg . j p と多数分離したことを報缶 している の. これ らの知見から, 樹皮試料からの Saccharomyces属酵母の分離に用いられ た選択培地を使用することによ って,花や果実などからも (3 2) 日 本 食 品 科 学 工 学 会 誌 第 58巻 第 9 号 2 0 1 1 年 9月 4 3 4 S αc c h a r o m y c e s属酵母をより効率よく分離で きると 考え 内訳は,サクラが 6 5本 , フジが 1 6本,アジサイが 10*, られた スイセン ,ショウフ, e r e vi s i a eによる酒類 ・バ ン類の製造 我々は, 新規の S .c ツツジなど燦々な花が それぞれ 1~3 本で合計 3 9本であった. 白濁や白色沈殿が見られた培養 を 最 終 的な目標として, 愛 知 県 内 の 花 か ら 複 数 の s . 液の一部を採り,滅菌生理食塩水で適宜希釈して PDA培 c e r e v l s z a eを 分 離 す る こ と を 目指した. そこでまず, 地Lヒでシ ングルコロニーイじした . Sampaioらが使用した培地に基づいた選択増殖培地 (RE RE培地から分離した酵母の rDNA5 . 8 S I T S領域(ITS αc charomy c e s属酔 培地)中で,花を試料とし た場合にも S 1 ・ 5 . 8 S-ITS2) の増幅は 母が選択的に増殖することを確かめるために,花から分離 じて以下のように行 った. 9 5Cで 1 0分間加熱処理した酵 Esteve-Zarzosoらの方法 10)に準 0 した様々な酵母の RE培地における生育を調べた.続いて 母試験菌株の牒濁被を鋳型 DNAとし,プライマー ITS1 RE培 地 に よ る 選 択 増 嫡 培 養 と rDNA 5.8S-ITS領 域 の ( 5 ' -TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3') および ITS4 ( 5 ' - PCR解析を組み合わせることにより, S .c e r e v i s i a eの迅速 TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')(終濃度各 0 . 5ぃ M)と , な分離を試みた.また, 得られた分離株について生理学的 PCR用酵素 QIAGENFastCyclingPCRK i t (QIAGEN) 試験と遺伝的多様性解析を行 ったので報告する. を用いて PCRを行った 0 0 , PCRの温度条件は, 9 5C5分 0 4 0サイクノレ の 9 6C5秒 ;5 5C5秒 ;6 80C2 7秒 , 7 20C 1分 実験方法 と し た 反 応 物 の 2%Cw/v)アガロースゲル電気泳動を行 ーい , rDNA5 . 8 S I T S領域の増幅長が 880bpである分離酵 1 . 使用菌株および培地 花から Y M培地(酵母エキス 0.3% (w/v),麦芽 エキ ス accharomyces属酵母の候補株として選抜した. 母を S 0 . 3% (w/ v ),ペプトン 0 . 5% (w/v),グルコ ース 1 % (w/v), 4 . 268rDNAD1/D2領域の塩基配列による酵母の同定 クロラムフ ェエ コー ル 0.05%(w/v))を用い て分離し た酵 j法 1 1) 26SrDNAD1/D2領以の地幅は, Kurtzmanらのプ 母,C andidav a c c i n i i ,C r y p t c o c c u sb e s t i o l a e ,H a n s e n i a s ρo r a に準じ, uv αrum,Metschni 1 wωi ak o r e e n si s ,R hodosporidiumρ αl u・ AGGAAAAG-3')および NL-4 ( 5 '-GGTCCGTGTTTC- digenum, P i c h i αg u i l l ie r m o n d i i , Pseudozyma a p h i d is , AAGACGG-3') を用いて rDNA5 . 8 S -ITS領域の増幅と 閉 プ ライマ-NL-1 C 5 '-GCATATCAATAAGCGG- S c h i z o sαc c h a r o m y c e sj a p o n i c u s, U s t i l a g os ρen η o ρhora, I じ条件で PCRを行った. 得られた DNA断片の塩基配ヲJ T o r u l a s ρo r a_ d e l b r u e cたμ は , RE用地の有効性を調べるた を 決 定 し , 決 定 し た 塩 基 配 列 を NCBIか ら 利 用 で き る めに使用した .清酒用協会酔母 K7株(以下 K7株)および BLASTプ ログラム リによりホ モロ ジー検索を行い,酵母 ニップンドライイースト ( E I本製粉(株)製)から分離した の種を 同定し た. バン用酵母 By株(以下 By株〉は,対照株とし て実験に使 5 . S .c e r e v i s i a e分離株の生理学的性質 糖の発酵性試験およ び資化性試験は,後藤らの方法 Il川こ 用した. Saccharomyces属 酵 母 の選択地殖培地には, Sampaio ら9)のl 古地にクロラムフェニコーノレを } J日えた RE培地(イー スト ニトロゲンベース 0 .67% (w/v ),ラ フィノ ス 1% (w/v ),エタノ ール 8%(v/v) %,クロラムフェ ニコー ル 準じて以下のように行 った.糟の発酵性試験は,培地 ( 糖 2% (w/v) (ラフィノー スのみ 4%(w/v)),ポリ ペプ トン 1 % (w/v),酵母エキス 0.5%(w/v))に酵母試験菌株の麻 0 濁液を培地の 1/1 0 0容量楠闘し, 2 5Cで 71=1間培養して 0 . 05% (w/v)) を使用した.酵母のシング/レ コロニー化に 夕、ーラム管中の ガスを観察した糖の資化性試験は,培地 殿粉 0. 4% ( w/ v) , グル コー ス 2% は PDA培地(馬鈴薯 t ( 糖 1 .0% Cw/v), イーストニトロゲンベース 0 . 6 7% ( w/ (w/v),寒天 1 .5% Cw/v), クロラムフェニコ ール O05% v))に酵母試験菌株の鯨濁液を培地の1/1 0 0容量植菌し, (w/ v))を , 酵母の 全 DNA の調製には YPD培地(酵母エ 2 5Cで 3週間情養して生育の有無を観察した. 目 キス 1% (w/v ), ポ リペプ トン 2% Cw/v ), クノレコー ス 2% ( w/v) ) をそれぞれ使用し た. 2 キラー性試験は,メチレンブルーを 0.003% Cw/ v )添加 した YPD寒天平板培地に, K7株または By株を約IOi/枚 各種酵母の RE培地での生育試験 RE培地を滅菌済みねじ口中試験管に各 3ml分注し, 0 となるように塗布した後,酵母試験菌株 を白金耳で線画塗 ヒ 抹し, 8時間培養した. 測定菌株の周りにクリア 3 0Cで 4 0 記 1 0種の酵母試験菌株の牒濁i i I < : (l白金針量/ 滅菌生I 虫食 ソー ンができたものをキラ ー活性│ 場性とした 塩 水 1ml)を名 30ぃ l植菌して 3 0Cで 71=1間静置法養し 株として,キラー 007株 l討を使用した 0 た.培養液に白ぷj や白色沈殿が見られたものを生育│ 場性と 陽性対照菌 6 . S .c e r e v i s i a e分離株の遺伝的多様性解析 ミト コンドリア DNA(mtDNA)RFLP角科斤は, Querol した 3 . 花からの S .c e r e v i s i a eの選択的分離 らの方法 1 . ) 1に準じて以下のように行った .YPD培地で培養 1 3 0本 の 2 5 0mlメディウム瓶に各 1 0 0mlの RE培地を した酵母菌体から,ザイモリエイス 100T(生化学工業)処 調製し,愛知県内の花を滅菌ピンセッ トで培地に浸る 量ま 0 0日間静置培養した .1 3 0本の培養の で採取し, 3 0Cで約 1 理とフェ ノール・クロロホ ルム抽出に よる方法で全 DNA I(TOYOBO) を抽出した.全 DNA約 8μgを制限酵素 Hinf 安田・北本:7 Eからの有用│酵母の分離と多様性 (33) 435 または制限酵素 RsaI (TOYOBO) を用いて 100ぃ lの反応 は 5.8S-ITS領域長 が 880bpであることが示 されている. 系で消化し,フェノール・クロロホルム抽出およびエタ そこで,白濁した RE培地サン プル 1 6本から分離した酵 ノール沈殿を行 った試料全量を 1% (w/v) アガロースゲ 母コロニーについて, PCRにより 5.8S-ITS領域長を解析 ル電気泳動(13cmX13cmスラブゲル)に供した. した.各サン プノレにつき 8コロニーずつ 5.8S-ITS領域長 Ty1 de1 taエレメン卜の PCR解析は, Hayfordらの方 を解析したところ, 8コロニ一間でそれぞれ同一 の長さで 法 15)に準 じて以下のように行 った. 95Cで 1 0分間加熱処 あった(データ省略).したがって各サンフ。ルからの分離酵 理した酵母試験菌株の将 i f i J液を鋳型 DNAとし, de1 taエレ 6サンフ' ルからの 母はそれぞれ単一 の酵母と推定された. 1 メントキ寺異的 プ ラ イ マ -d e l t a1 ( 5 '-CAAAATTCACC - 酵母分離株の 5.8S-ITS領域長の PCR解析結果を図 lに示 0 TATA/TTCTCA-3勺 お よ び de1 ta2 ( 5ぺGTGGATTT , NO.66株 , NO.71株 , NO.90株 , No.1 0 1 した. NO.52株 TTATTCCAACA-3') (終濃度各 0 . 5 1 1M) と , PCR用酵素 株および No. 122株の 6株において約 880bpの長さのバ QIAGENFastCyclingPCRKit(QIAGEN)を用いて PCR ンドが増幅され,これらの株は 5accharomyces属酵母と 35サイクルの 推定された.その他の分離株の増幅バンドは 880bpよりも 96" C5秒 ;45C5秒 ;68C3 0秒 , 72C1分で行った. 反応 、 小さいサイズを 示 した • 5 acchαromyces属酵母と推定され を行 った. PCRの温度条件 は , 0 0 0 9 5C5分 , 0 物を 2 . 5% (w/ v ) アガロースケソレ電気泳動で解析した. 実験結果および考察 1 . 各種酵母の RE培地での生育試験 花試料に対する RE培地の有効性を確認するために,化 た 6株の分離源は, NO.52株および NO.66株がサクラ, NO.71株がフジ, NO.90株がノ寸ンジー, No.1 0 1株がアジ サイ, No.122株がオシロイパナであった. 1 6株の分縦株について 26SrDNADl/D2領域の塩基配 列による酵母の同定を行った , No その結果, NO.52株 試料から分離した 1 0種の酵母を試験菌株として生育試験 を行 った.表 1に示 したように, K7株および By株の 2株 表 1 花から分離した各種酵母の RE培地における生育 の5 .c e r e V l S l a eは共に RE培地中で強い生育を示した.一 試験菌株 育が認められたが,他の 7種は全く 生育を示さなかった. S a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a eK7 この結果から,採取した花を RE培地に 漫潰して培養する S a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a eBy ことにより,花に存在する酵母種の多くは生育が抑制され C a n d i d av a c c i n i i 5accharomyces属 酵母が選択的に増殖する可能性が示唆 C r y p t c o c c u sb e s t i o l a e こ. され f Hanse ηw sporauvarum 2 花からの S .cerevisiaeの選択的分離 様々な花を採取してよ百養した 130本の RE培地サン プル 6本に酔母の培殖を示す白色沈殿または白濁が認めら 中 , 1 れた.これらの 1 6本のサン プルから酵母を分離し,シング レコロニー化した. , 生育結果 +一十 方 ,P .g u i l l i e r m o n d i i .C .v a c c i n i i .土 d e l b r u e c k i iに弱し、生 w M e t s c h n i l wωi ak o r e e n s i s Rh o d o s p o r i d i u mp a l u d i g e n u m P i c h i αg u i l l i e r m o n d i i w Pseudozymaa P h i d i s j rDNAの 5.8S-ITS領域の長さとその RFLP解析(制限 S c h i z o s a c c h a r o m y c e sj a p o n i c l l s 醇素切断長解析)により酵母 の種を 問定するデータベース U s t i l a g os p e r m o p h o r a 5 . が構築されており 川,その中で 5accharomyces属酵母 ( T o r u l a s p oγad e l b r u e c k i i b a y a n u s .5 .c e r e v i s i a e .5ρ αradoxusおよび 5 .p a s t o r i αnus) w +. 生育; W.わずかに生育 ,一, 生育せず 図 1 酵母分離株の rDNA5 . 8 S I T S領域長の PCR解 析 t v l . 2 L o gDNALadder ( NEWENGLANDB i o L a b s );1 .K7株; 2 .By株;3 .N o .1株;4 .N o .6株 5 .N o .1 9 株;6 .N o .4 9株;7 .N o .5 1株;8 .N o .5 2株;9 .N o .6 4株; 1 0 .N o .6 6株 1 1 .N o .7 1株; 1 2 .N o .7 2株 1 3 .No 7 3株 1 4 .N o .7 5株; 1 5 .N o .7 7株 1 6 .N o .9 0株; 1 7 .N o .1 0 1株 1 8 .N o .1 2 2株. 日本食品科学工学 会 誌 第 58 巻 436 第 9号 (34) 2011 年 9 月 , No.71株 , No.90株 , No.1 0 1株およ び No.122株 66株 は 3株だけであったり.これらの報告に比べると, RE培地 の 6株のDl/D2領域の塩基配列はS.c e r e v i s i a eの配列と を用いた選択増殖培養と rDNA5.8S-ITS領域の PCR解析 1 0 0% 一致し, これ ら 6株は s .cerevisiaeと同定された .s c e r e v is i a e以外の 1 0株の分離株は, C .v a c c i n i i(No.1株 ) , による分離方法は, S .c e r e v i s i a eを大変効率良く 分離でき る有用な方法である. P i c h i aanomαJα(No.5 1株 ) , P i c h i af a b i a n i i(No.72株), 表 lに示した花から分離した各種酵母の中にはラフィ P i c h i af a r i n o s a(No.1 9株 ) , P .g u i l l i e r m o n di i(No.6株 , ノース 資化能を有する酵母が含まれていたが(デ ー タ省 NO.64株 , No.75株 ) , P i c h i akudγ ωv z e v i i (No.49株), 略 ) , RE培地中では生育しなかった. このことから, RE T .d e L bγu e c k i i(No.73株 , No.77株)とそ れぞれ同定され 培地を使用することによって S .c e r e vi s i a eが効率的に 分 た Sampaioらは広葉樹のナラの樹皮を試料として RE 離できる 主 な要因は, 8%エタノーノレを培地に添加してい 培地により酵母の分離を試みたところ ,S accharomyces属 ることであると推察している .高いエタノ ール発酵能を有 以外の酵母は稀にしか分離されず,分離された中では する S .c e r e v i s i a eは 8%エタノール存在下でも十分増殖 KL u y ve r omyces t h e r mo t ol e r a n sと To r ul a s ρo r α ,属 酔 母 が 可能である(表1).しかし,花に生息している他の酵母は 多かったと述べている 9) 花を試料とした今回の分離結果 エタノールにより生育阻害を受けるため増殖が抑制され, .c e r e v i s i a e以外に 7株の P i c h i α属酵母 では, 6柄、の S .c e r e v i s i a eが選択的に増殖すると考えている. その結果 S 2 株の T o r u l a s p o r a属酵母および l株の Candidα属両手母が 分離され,K .t h e r m o to l e r an sは分離 されな かった このよ ー 3 . S .c e r e v i s i a e分離株の生理学的性質 S .c e r e v i s i a e分離株の生理学的性質を清酒用酵母やノ 寸ン うに分離された酵母種が異なったのは,ナラの樹皮におけ 用酵母と比較するために,糖の発酵性および糖の資化性を る酵母の分布と採取した花における酔母の分布が異なって 調べた. なお清酒用酵付:の代表株として K7株を, バン用 いたためと推測している e r e v i si a e以外の 10株 また, S .c 酵母の代表株として By株を使用した . の分離株はサクラまたはフジから分離されたことから, こ 糖 の 発 酵性 試験では, 表 2に示したよ うに, 6{朱の S ic h ia属など の醇母 れ らの花に は RE培地で増殖可能な P c e r e v l s w e分離株は K7株および By株と同様に 夕、ルコ ー が存在していることが示唆された . ス,スクロ 花や果実からのS.c e r e v i si aeの分離には,これまで多く ス,カ ラク 卜ース,ラフィノースを発酵し, A メリビオース, トレ ハロ ースを発目孝しなかった. No. 122 の時間と手聞が投じられてきた.柏木の報告によると,や 株 , K7株および By株はマル卜ースを発酵した. 6株の S まぐち・桜酵母の分離では,花の収集から 8段階の集積培 c e r e v i s i a e分離株の 糖の発青 年J性プ ロファイルは文献他と 合 .c e r e v i s i a eの同定までに約 8ヶ月を要したが, 養を経て S 致していた. S .c e m v i s i a eは l株し か得られていない け.松田らはサク 糖 の 資 化 性 の 試 験 結 果 を 表 3に示した. 6株のs. ランボ果実を試料として 3段階の培養 を行い, SSUrDNA c e r e v i s i a e分離株は K7株および By株と同様にグルコー の TGGE法による解析 という複雑な 方法で ス,スクロース,ガラクトース,ラフィノースを資イヒした. S .c e r e v i s i a e を検出している. しかし, S .c e r e v i s i a eが検山された培養 No.1 2 2株 , K7株および By株はマルトースを資化し,糖 e r e v i s i a eは 5.4%しか存在していなかっ 液中においても S .c .c e r e v i s i a e分離 の発酵性試験の結果と一致した. 6株の S た3) D ーグルコシ ドを 資化したが, K7株および 株は αーメチル - また, 関口らは北海道の続物から微好気培養と顕微 .c e r e v i s i a e 鏡観察によ り 262株の出芽酵母を分離したが, S By株は資化しなかった. No 52株 , NO.66株 , NO.71株 , 目 表 2 S .c e r e v i s i a e分離株の糠の発酵性 醇母試験株 糖 K7 By 5 2 6 6 7 1 9 0 1 0 1 1 2 2 文献値 16) G l u c o s e + + + + + + + + + S u c r o s 巴 + + + 十 + + + + V G a l a c t o s e 十 + + + + + + + V R a f f i n o s巴 + + + + + + + + n Maltose + + + V Tr 巴h a r o s巴 n M e l i b i o s e n +,発酵, ー,発両手せ ず v, l 記株によ り異なる; n,記載なし. K7,清酒用協会酵母 K7株; By, バン 酵母 By株 5 2, 6 6, 71 . 9 0, 1 0 1, 1 2 2, s .c e r e v i s i a e分離株. m (35) 安田・北本:花からの有用酵母の分離と多様性 437 表 3 S .c e r e v i s i a e分離株の糖の資化性 酵母試験株 帯 主 K7 By 5 2 6 6 7 1 9 0 1 0 1 1 2 2 文献値 16) Glucose + + + 十 + + + + n Sucrose + + + + + + 十 + V G a l a c t o s巴 十 + + + + + + + V R a f f i n o s e + + 十 + 十 + + 十 V Maltose + + + V Tr巴h a r o s e 明/ C e l l o b i o s c 明J α . M e t h y l D g l u c o s i d e w V + + + + + M e l i b i o s巴 Mannitol + n n w V L a c t o s c S o r b i t o l n G l y c e r o l n Mel巴z i t o s e + + 十 + 十 Sorbos巴 + n n +,資化 W , わ ず か に 資 化 資 化 せ ず ;v,f a i株により異なる n,記載なし. K7,清酒用協会酵母 K7株; By,バ ン用酵母 By株 5 2,6 6,7 , 1 9 0, 1 0 , 1 1 2 2,S .c e r e v i s i a e• 分離株. NO.90株 , No.1 0 1株および By株はメレジ卜ースを資化 2 2株および K7株はメレジ卜ースを資化しなかっ , し No.1 .C e r eVlS l a e分一 離株の糖の資化性フロロファイル た. 6株の S は文献値と合致していた. 以上のように,糖の発酵性と糖の資化性の プ ロファイル , No.661 朱 , NO.71株 , NO.90 は,分離株間では NO.52株 株 , No.1 0 1株が同一ー で , No.122株のみが異なった 6株 のS .c e r e v i s i a e分離株の糖の資化性 プ ロファイルは, K7 株および By株とは異なっていた. 酒類やノ f ン類の製造において新規酵母を利用する場合に は,既に製造現場で使用している実用酵母に悪影響を及ぼ すことのないよう,キラー性のないことを確認しておくこ とが重要である.そこで 6株の S .c e r e v i s i a e分離株につい 図 2S .c e r e v i s i a e分離株のキラー活性 (A),清酒用協会酵母 K7株に対するキラー活性; (B),バ ン 用酵母 By株に対するキラ 活性. Control,キラ 0 0 7株1, N o .5 2株; 2 ,N o .6 6株 3 , NO . 7 1株;4 ,NO.90株;5,N o .1 0 1株;6 ,N o .1 2 2株. て , K7株および By株に対するキラー性試験を行ったと ころ,図 2に示 したように 6株のS.c e r e v i s i a e分離株はい ずれも K7株および By株に対してキラー性を示さなかっ た. 制 限 酵 素 Hin f Iおよび制限酵素 R s a Iの切断認識配列は 酵母染色体 DNA上 l こは多く存在しているが mtDN A中に 4 . S .c e r e v i s i a e分離株の遺伝的多様性解析 は極めて少ないことから,全 DNAをこれらの制限酵素で バ ルスフィールドゲル電気泳動によるクロモソーム解析 消化することにより mtDN Aの多型解析 (mtDN ARFLP) .c e r e v i s i a e を始めとする色々な分子生物学的手法により, S が可能である 14) S .c e r eVlS l a e分離株と対照株の mtDN A の亜種あるいは株レベルの判別が試みられている.本報で RFLP解 析 結 果 を 図 3に 示 し た . 明 瞭 な DNAバ ン ド が は比較的簡便で判別力の高い方法である mtDN ARFLP (A) 制限酵素 H inf Iでは約1.7-5 . 0kbpの範囲に, 解 析 お よ び Ty1deltaエレメン卜の PCR解析により,s. 限酵素 R saIでは約l.7-9.0kbpの範囲に観察された.株聞 C e r eVlS l a e分離株の遺伝的多様性を分析した. の DNAパンド バ ターンを比較したところ, (B) 制 白い矢印で示 第 9号 日本食品科学工会学会誌 第 58巻 438 2011年 9月 e 2345678M ( k b p ) M 06 ワ r - nhu Fhd A性 qd n J臼 'EA M (zba EA 噌 )、け 00000O 仏8 6 5 4 1 、 , A M ,、 M (36 ) 2 . 0 1 .5 1 . 。 0. 5 0 . 4 0 . 3 02 噌 L 内 qru--1i nUEU 0 . 1 図 4 S .c e r e v i s i a e分離株の deltaエレメントの PCR解析 M,2 . LogDNALadder (NEWENGLANDBioLabs);1 ,K 7株;2 ,By株;3 ,N o .5 2株;4,N o .6 6株;5 ,N o .7 1株;6 , NO.90株;7 ,N o .1 0 1株;8 ,N o .1 2 2株. ( B ) ( k b p ) M l0 . 0 8 . 0 6 . 0 5. 0 且0 『司 ・ 1 2 3 4 5 6 I 7 8 M で= ~ 闇鳩山田=ー圃-ーー冊目. 忌 z 三 喜三 0 ・ 岨 i ら. RE培地で生育した 6株 の S .c e r e vi s i a eは培養液中で それぞれ単一株として存泊二していたと 考え られる. ー ー ー ー -ー ー一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 . コ i Ty1d e l t aエレメン卜の PCR解 析 に よ り , 今 回 分 離 し .c e r e v i s i a e分 離 株 は た 6株 の S K7株 お よ び By株 と は 異 なる株として判定されると共に,分離株聞における染色体 DNAの多様性が示 された.また Ty1d e l t aエレメントの .c e r e v is i a e株 PCR解 析 は mtDN ARFLP解 析 に 比 べ て S I 能が高い分析プ ' J " f l ーであること が示唆された. 聞の判月J 図 3 S .c e r e v i s i ae分離株の mt DNARFLP解析 e r e vi s i a eの 分 離 を さ ら に 継 続 し て 今後は花からのS. c (A) ,~IiIJ 限両手京 Hinfl; (8) ,~IiIJ 限百年素 Rsa l によ る切断ノ 守 ターン 白い矢印は同一バターンを示す. M,2 ・L ogDNALaddcr (NEWENGLAND8ioLabs);1 ,K 7株;2 ,8y株;3 ,No.5 2株;4 ,N o .6 6株;5 ,N o .7 1株 ;6 , NO.90株;7 ,N o .1 0 1株 ;8,N o .1 2 2株. e r e v i s i a e分離株の酒類や よ り 多 く の 株 を 取 得 し た 後 S .c ノf ン鎖製造への応用に閲する試験を行う予定である. 要 約 油会買やノ マン な ど の 発 酵 食 品 に 新 し い 特 徴 を 付 与 す る た す NO.66株 と NO.90株のノ寸タ ンが同一 であったが, そ K れ以外の NO.52株 , NO.71株 , No.1 0 1株 , No.1 2 2株 , 7株および By株のパ ター ンはそれぞれ異なっていた.この 結果から, 6株 の S .c e r e vi s i a e分 離 株 は K7株 お よ び By 株 と は異な る株として判定さ れ , 一部を除いて分離株聞に おける mtDN Aの多様 性 が 示 された. er e V lswe染 色 体 │二に存在する deltaエレメン卜は, S .c αc charomycesc e r e v i s i a eの新規分離株 め,自 然 界からの S が 必 要 と さ れ て い る . 我 々 は 選 択 増 殖 培 養 と rDNA 5 . 8 S-ITS領 域 の PCR制'析を組み合わせた分離方法により, .c e r e vi s i a eの 新 規 取 得 愛知県内のサクラなどの花から S を試み. 6株の分離に成功した. 6株 の S .c e r e v i s i ae分 離株について糖の発酵性と 糖 の 資 化性を調べた.糖の発酵性および糖の資化性プロファイル トランスポソン Ty1の末端繰り返し配列 (LTR)である. .c e r e v i s i a e は 5株が同一で. 1株 のみが異なった. 6株 の S K7株 お よ び この de l t aエレメ ントの 5'末 端 に 相 向 性 を 持 つ プ ラ イ 分離株の糖の資化性プロファイ jレはいずれも マ 一 対 を 用 い た PCR産 物 のノ f タ ー ン 解 析 に よ り , S .c e r e v i s i ae分 離株 By株とは異なっていた.また. 6株 の S c e r e v l s w eの株レベノレでの判別が可能である 15) この手法 7株および By株に対してキラー性を示さなかった. はK .c e r e v i s i a e分 離 株 の 解 析 を 行 っ た 結 果 を 用 い て 6株 の S ( 図4 ), 6株の S .c e r e v i s i a e分離株, K 7株 お よ び By株 す e r e v i s i a e分離株の mtDN ARFLP解析を行っ 6株のS.c た結果 2株聞の一 致を除いてそれぞれ異なる プ ロファイ べてにおいて DNAパ ン ドのサイズや 数 が 異 なっており, ルを示 した. Tyld巴l t aエレメン卜の PCR解析の結果 それぞれ固有のバターンが観察された. データは示 さない .c e r e v i s i a e分離株はすべて異なるプロファイノレを 株の S が , No.52,No.6 6 . No.7 1,No.90お よ び No.1 0 1の 6サ 7株 お よ び By株とも異なっていた 示し. K ンプルよりシング jレコロニーイ七によって得=られたコロニー .c e r e v i s i a e分離株の遺伝的多様性が示 され から. 6株の S の中か らそ れぞれ 1 2コロニーをラ ンダム に選び. deltaエ f こ. 6 これらの結果 レメン卜の PCR解析を行った結果, 同一 サンプル由来の 1 2コロニーでは同一 のバ ター ン が 観 察 さ れ た こ の 結 架 か 本 研 究 の一 部は(財)エリザベス・アーノルド富士財団 (37 ) 安田・北本花からの有用酵母の分離と多様性 の学術研究助成により遂行されたものであり, ここに感謝 の意を表します.また実績に ζ助力頂きました鈴木美南氏 に感謝致します. 文 献 1 ) 柏木 享 , 桜の花から分離した醇母による清酒の商品化, 7, 2 6( 2 0 0 2 ) 白本:自喜造協会誌, 9 2 ) 大橋正孝,都築正男,消7l<浩美,松淳一幸,藤野千代, 鈴木 孝仁, 岩 口伸一, ナラノヤエザクラの花からの有用な酔母 の分離及びそれを使った清酒の開発, 奈良県工業技術セン ター研究報告, 3 5, 3 5 3 8( 2 0 0 9 ) . 3 ) 松田義弘,工藤普平,小関敏彦,上木厚子, -'木勝司,分子 a c 系統解析を用いたサクランボ果笑からの香気生産 S l i i株の分自l t.白木醸造協会誌, 1 0 0, c h a r o m y c e sc e r e v i s i a ei 1 9 9-2 0 8( 2 0 0 5 ) 4 ) 松田義弘,上木厚子, 仁木勝司,各種果笑から分離された香 寺の同定と香気生産特性,日本醸造協会誌, 気生産性野':t:両手 l 1 0 4, 5 7 7 4( 2 0 0 9 ) . 5 ) 関1 1幸恵,田中みち子,高橋 淳,浅野行蔵, 北海道の植物 からのお ccharomyces 属博Ii}.の単語lf と製バン適↑~L 1 : 1 本殴 0 3, 1 2 5-1 3 4( 2 0 0 8 ) 造協会誌, 1 6 ) Oda, Y .,Mikumo,0 ., Tajima, K .andYamauchi, H .,Chari z a t i o no f an a l t e r n a t i v c baking s t r a i no fS aca c t巴r 日ei s o l a ted from ferment巴d chcrry c h a r o m y c e sc e r e v i s i f r u i t sbyt h ea n a l y s i so fSUC2g e n c .FoodSc i .T e c h n o l R e s . .1 6,4 5 5 0( 2 0 1 0 ) 7 ) 高峯和則,大山修一,吉崎F. B 美子,玉商尚徳,鮫島吉J 黄,土 壌からの焼酎隣 周の分離と分離酵母の実用化, ' 1 1 :本綴造協 0 5, 5 4 65 5 5( 2 0 1 0 ) 会誌, 1 8 ) Sniegowski,P. D. ,Dombrowski,P . G .andFingerman,E ., Saccharomycesc e r e v i s i a eandSaccharomycesparadoxus c o e x i s ti nan a t u r a l woodl and s i t ei n North America and d i s p l a yd i f f e l巴n tl cvel so f reproductivc i s o l a t i o n fromEurop巴anc o n s p c c i f i c s .FEMSY e a s tR e s .,1,2 9 93 0 6 ( 2 0 0 2 ) 439 9 ) Sampaio,J . P .andGoncalves ,P .,Naturalpopulat i o nso f Saccharomycesk u d r i a v z e v i ii n Portugala r ea s s o c i a t e d withoakbarkanda r esympatricwithS .c e r e v i s i aeand a r a d o x u s .A p p l . Envi γo n .M i c r o b i o , . l 7 4,2 1 4 4-2 1 5 2 S .p ( 2 0 0 8 ) 1 0 ) Esteve-Zarzoso,B .,B e l l o c h,c . , Uruburu,F .andQuerol, A . ,I d e n t i f i c a t i o no fyeast sbyRFLPa n a l y s i so ft h e5 . 8 S rRNAgeneandt h et wor i bosomali n t c r n a lt r a n s c ri bed s p a c e r s .J n t .J .S y s l .B a c l e r i o l .,4 9,3 2 93 3 7( 19 9 9 ) .P . and Robnett,C . J .,I d巴n t i f i c a t i o n and 1 1 ) Kurtzman,c phyl o g e ny o f ascomycetous ye a s t sf r om a n a lys iso f nuclearl a r g巴 subunit( 26S)r i b o s o r r i a lDNAp a r t i a ls e q u e n c e s .A n l o n i eVanLeeuwenhoek,7 3,3 3 1 3 7 1( 1 9 9 8 ) ),I 微生物の分類と 同定 J , 1 2 ) 後藤昭二,酵母の分類と同定 0 初版,長谷川武治編, CJ:!i京大学出版会,東点),pp 6 7-1 0 1 (975) Jの育種, 日本醸造協会誌, 74, 1 3 ) 大内弘造, キラー清酒隣 I 6 4 2 6 4 7( 19 7 9 ) . 1 4 ) Qu巴1'0 1,A .,B a r r i o,E .,Huerta,T .andH.am凸n,0 .,Molecul a r monitori ng o f wine fermentations conducted by a c t i v edry y e a s ts tr a i n s .App . lE nvi l'On .M i c r o b i o. l,5 8, 2 9 4 82 9 5 3( 1 9 9 2 ) 1 5 ) Hayford,A . E . and Jesp巴r s cn,L .,C h a r a c t e r i z a t i o no f S a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a es t r ai n s from spontaneously t巴d maiz巴 dough by p r o f i l e so fa s s i m i la t i o n, ferm巴n chromosome polymorphism,PCR and MAL genotyp・ i n g .J .App . lM i c r o b i o l. ,8 6,2 8 42 9 4( 19 9 9 ) .,S accharom y c e s M巴yen ex R c e s s .I n “The 1 6 ) Yarrow,0 y c a s t s,at -axonomicstudy, "3 r d巴d. ,e d .Krcgcr-vanR i j, N .J.W.( E l s e v i e rS c i巴nc cPublish巴r sB . V .,Amsterdam), p p .3 7 93 9 5( 19 8 4 ) 引用 URL j ) h t t p ://b l a st .ncbi.nlm.nih.gov/Blast .c g i( 2 0 11 .5 . 1 3 ) (平成 23年 4月 1 9日受付, 平 成 23年 6月 1 6日受理〉
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