微生物の利用 微生物による食品の製造 食品製造と微生物 発酵 ・微生物が嫌気条件下でエネルギーを得るために有機化合物を酸化して， アルコール，有機酸，二酸化炭素などを生成する過程 ・微生物を利用して食品や有機化合物を工業的に製造すること 醸造 発酵作用を利用してアルコール飲料や調味料などを製造すること 日本酒，ビール，醤油，味噌，酢 発酵食品と微生物 パン 小麦粉 ＋ Saccharomyces cerevisiae（パン酵母） タンパク質 → アミノ酸（旨味） デンプン → 二酸化炭素（ふくらみ） 納豆 煮大豆 ＋ Bacillus subtilis（枯草菌） かつお節 茹で干したカツオの薫製 ＋ Aspergillus glaucus（コウジカビの仲間） ぬか漬け 野菜類 ＋ 糠中のLactobacillus属細菌など 発酵食品と微生物 ヨーグルト・・・乳，脱脂乳の乳酸発酵 国際規格 Lactobacillus bulgaricus ＋ Streptococcus salivarius subsp. thermophilus 国内販売品 ナチュレ恵 Lactobacillus gasseri プロビオヨーグルト Lactobacillus gasseri ブルガリアヨーグルト Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Streptococcus thermophilus ビヒダスヨーグルト Bifidobacterium longum チーズ・・・乳を凝乳酵素で処理後，乳酸菌またはカビによる発酵 ゴーダ，チェダー Lactococcus lactis カマンベール Penicillium candida ゴルゴンゾーラ Penicillium glaucum 発酵食品と微生物 くさや ムロアジ，トビウオなどをくさや液に浸して干す Corynebacterium kusaya（くさや菌） アンモニア，酪酸，吉草酸 鮒寿司 塩漬けしたフナに飯を詰め，嫌気的乳酸発酵 Lactobacillus属細菌 乳酸､蟻酸，酢酸，プロピオン酸 シュールストレミング 塩漬けしたニシンを発酵中に缶詰にする（殺菌しない） Haloanaerobium属細菌（嫌気性菌） 酪酸，プロピオン酸，酢酸，硫化水素 醸造食品と微生物 日本酒 米のAspergillus oryzae（コウジカビ）による糖化， Saccharomyces cerevisiaeによる発酵 ビール オオムギの麦芽アミラーゼによる糖化，Saccharomyces cerevisiaeによる発酵 ワイン ブドウ果汁のSaccharomyces cerevisiaeによる発酵 醤油 蒸煮大豆と割砕小麦のAspergillus sojaeによる発酵 味噌 Aspergillus oryzae酵素による煮大豆の分解，酵母，乳酸菌による発酵 酢 酒類のAcetobacter aceti（酢酸菌）による発酵（好気発酵） 微生物による医薬品の製造 ペニシリン系抗菌薬の製造 O H H H S N H N CH3 CH3 O COOH ペニシリンGの発酵 Penicillium chrysogenum 7 g/L E. coli ペニシリン アシラーゼ H S H2N N CH3 CH3 O COOH 6-アミノペニシラン酸 （6-APA） 化学変換 アンピシリン アモキシシリン etc. セフェム系抗菌薬の製造 NH2 HOOC O H H N H H S N Pseudomonas sp. COOH セファロスポリンC Acremonium chrysogenum H2N S N OCOCH3 O H OCOCH3 O セファロスポリン アシラーゼ COOH 7-アミノセファロスポラン酸 （7-ACA） 化学変換 セフカペン ピボキシル セフジトレン ピボキシル etc. マクロライド系抗菌薬の製造 O H3C CH3 HO OH OH H3C H3C CH3 HO O H3C O O H3C N CH3 O CH3 OCH3 O CH3 CH3 OH O CH3 エリスロマイシン Saccharopolyspora erythraea 化学変換 クラリスロマイシン アジスロマイシン 免疫抑制薬の製造 Me Me Me Me Me N Me N O Me N Me Me O O O HO Me Me Me Me Me H N N Me H N N H Me O H H3C シクロスポリン Trichoderma inflatum O OH O CH3 O Me Me O N O N CH3 H3CO Me N H O Me O O H3CO N H N OH Me Me O O H O Me O Me CH3 CH3 タクロリムス Streptomyces tsukubaensis OCH3 OH 高脂血症治療薬の製造 HO OH O H3C O CH3 H HO COONa Streptomyces carbophilus CH3 OH O H3C O CH3 COONa H 微生物変換 HO ML-236Bナトリウム Penicillium citrinum プラバスタチン CH3 微生物によるアミノ酸，核酸の製造 アミノ酸発酵 H2N HOOC COOH COOH NH2 NH2 L-グルタミン酸 Corynebacterium glutamicum L-リシン Corynebacterium glutamicum OH ビールは大麦から 味の素はサトウキビから H3C COOH NH2 L-トレオニン Brevibacterium flavum 核酸発酵 O O N HN N N H2N HO HO O HO N HN N N O OH HO OH イノシン Corynebacterium ammoniagenes グアノシン Corynebacterium ammoniagenes Morganella morganii 酸性ホスファターゼ イノシン酸 （カツオ節の旨味成分） グアニル酸 （シイタケの旨味成分） 微生物による糖類の製造 シクロデキストリンの製造 HO O O O OH HO HO O HO HO HO デンプン シクロマルトデキストリン グルカノトランスフェラーゼ O HO OH 内部：疎水性 外部：親水性 O Bacillus stearothermophilus O HO OH OH OH O OH OH OH HO O O O OH α-D-グルコース×6 α-D-グルコース×7 α-D-グルコース×8 O αｰシクロデキストリン βｰシクロデキストリン γｰシクロデキストリン 発酵による多糖生産 多糖類 構成糖 発酵微生物 用途 デキストラン α-1,6ｰグルカン Leuconostoc mesenteroides 血漿増量剤 クロマトグラフィー用樹脂 ヒアルロン酸 D-グルクロン酸 Streptococcus N-アセチル-D-グルコサミン zooepidemicus セルロース β-1,4ｰグルカン Acetobacter xylinum スピーカーの振動板 キサンタンガム D-グルコース， D-マンノース D-グルクロン酸 Xanthomonas campestris アイスクリーム用増粘剤， 化粧品 化粧品，眼科手術補助剤， 整形外科用注射剤， 創傷の被覆剤 微生物酵素の利用 微生物酵素 酵素 生産菌 酵素反応 用途 アルカリプロテアーゼ Bacillus licheniformis タンパク質分解 洗剤 アルカリセルラーゼ Bacillus sp. セルロース分解 洗剤 リパーゼ Thermomyces lanuginosus 脂質分解 洗剤 α-アミラーゼ Bacillus licheniformis デンプン加水分解 デンプン液化 β-アミラーゼ Aspergillus oryzae デンプン加水分解 マルトース製造 プルラナーゼ Bacillus brevis デンプン側鎖分解 マルトース製造 グルコアミラーゼ Aspergillus niger デンプン加水分解 グルコース製造 セルラーゼ Trichoderma reesei セルロース加水分解 食品加工，繊維処理 凝乳プロテアーゼ Rhizomucor pusillus 凝乳 チーズ製造
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