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検索対象: カビと酵母ー生活の中の微生物―

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カビと酵母ー生活の中の微生物―


カ ビ と 酵 母 一 生 活 の 中 の 徴 生 物 ー 9

カビと酵母ー生活の中の微生物―


カ ビ と 酵 母 生 活 の 中 の 微 生 物 小 崎 道 雄 椿 啓 介 編 著 八 坂 書 房

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人 類 は 微 生 物 の 存 在 を 知 る 以 前 か ら 、 微 生 物 の 機 能 を 酒 類 を は じ め と す る 各 種 発 酵 食 品 の 製 造 に 用 い て き た 。 さ ら に 、 徴 生 物 学 の 進 歩 に と も な い 徴 生 物 に よ る 新 し い 生 産 物 の 検 索 が 行 な わ れ 、 抗 生 物 質 を は じ め 、 各 種 ア ミ ノ 酸 、 核 酸 調 味 料 な ど が 工 業 的 に 生 産 さ れ て い る 。 酵 母 は 徴 生 物 の 中 で 、 最 も 早 く か ら 人 類 に 用 い ら れ て き た も の で 、 そ の ア ル コ ー ル 発 酵 の 機 能 は 広 く 世 界 の 酒 の 醸 造 に 利 用 さ れ て き た 。 酵 母 と い う 呼 び 名 は 正 確 な 分 類 学 上 の 言 葉 で は な く 、 通 常 の 生 育 状 態 が 主 と し て 単 細 胞 で あ る 菌 類 の 総 称 で あ る 。 し た が っ て 、 そ の 系 統 も 子 嚢 菌 の も の も あ れ ば 、 そ れ 以 外 の 菌 類 に 由 来 す る も の も あ る 。 典 型 的 な 酵 母 で あ る サ ッ カ ロ ミ セ ス ・ セ レ ヴ ィ シ ア 工 ( S ミ c き ミ es ce 、 ミ ) は 子 嚢 胞 子 を つ く る 子 嚢 菌 由 来 の 酵 母 で あ る が 、 ロ ド ト ル ラ 属 ( R ぎ ミ ) は 少 し 毛 色 の 変 わ っ た 酵 母 で あ る 。 ロ ド ト ル ラ 属 の 特 徴 は 、 胞 子 を 形 成 せ ず 、 赤 色 な い し オ レ ン ジ 色 の コ ロ ニ ー を 形 成 し 、 糖 の 発 酵 性 が な い こ と で あ る 。 自 然 界 か ら 糖 を 加 え た 培 地 で 酵 母 の 分 離 を 試 み る と 、 必 ず と い っ て も よ い ほ ど 頻 繁 世 界 に 先 駆 け る ロ ド ト ル ラ 属 酵 母 の 研 究 駒 形 和 男

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自 然 界 に は 、 高 等 動 物 ・ 植 物 と と も に 微 生 物 が 生 活 し て い る 。 こ の 生 態 系 の 一 員 と し て 人 類 も 生 き て き た 。 昔 の 人 々 は 徴 生 物 そ の も の を ま っ た く 知 ら な か っ た が 、 食 品 の 保 存 や 加 工 の た め に 、 ま っ た く 反 対 の 二 つ の 方 法 を 取 っ て き た 。 今 日 の 科 学 、 技 術 か ら み る と 、 一 つ は 徴 生 物 の 生 育 を 阻 害 し た り 、 殺 し た り す る 方 法 で あ り 、 も う 一 つ は 、 徴 生 物 の 生 育 を 促 進 す る こ と に よ っ て 、 優 れ た 性 質 を 有 す る 食 品 を 作 り 出 す 方 法 で あ る 。 食 品 に 対 す る 微 生 物 の 作 用 は し ば し ば 発 酵 も し く は 腐 敗 と 呼 ば れ る 。 人 類 に と っ て 有 用 な 作 用 が 発 酵 で あ り 、 有 害 な 作 用 が 腐 敗 で あ る 。 。 ハ ス ト ウ ー ル は 発 酵 も 腐 敗 も 徴 生 物 の 無 酸 素 呼 吸 、 つ ま り エ ネ ル ギ ー 代 謝 に ほ か な ら な い こ と を 明 ら か に し て 微 生 物 学 と 生 化 学 の 基 礎 を 築 い た 。 微 生 物 が 食 品 に 作 用 し た 結 果 、 変 化 し た 食 品 を 発 酵 産 物 と し て 認 識 す る か 、 腐 敗 産 物 と み る か は 風 土 や 民 族 の 嗜 好 性 に よ っ て 異 な る 場 合 が 多 い 。 つ ま り 、 微 生 物 と 食 品 の 関 係 は 文 化 の 影 響 を 受 け や す い 性 格 の も の で あ る 。 発 酵 の 技 術 は 、 長 年 に わ た る 試 行 錯 誤 を 経 て 、 民 族 や 地 域 の 風 土 条 件 に 適 応 し て 発 達 し 、 特 有 の 食 べ 酵 母 と カ ビ の 発 酵 の 新 し い 側 面 栃 倉 辰 六 郎

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野 生 プ ド ウ の 種 が 、 古 代 人 の 遺 跡 か ら 発 見 さ れ た 。 人 は 、 太 古 の む か し か ら 酵 母 の 発 酵 に よ っ て 醸 さ れ る 酒 を 嗜 ん で い た の で あ る 。 そ れ ほ ど 、 人 の 生 活 と カ ビ ・ 酵 母 と の か か わ り 合 い は 古 く 、 か っ 深 よ く 知 ら れ て い る よ う に 、 こ の 酵 母 細 胞 を は じ め て 肉 眼 で み た の は レ ー ウ エ ン フ ッ ク で あ る が 、 生 物 と 化 学 の 両 面 か ら 本 格 的 に 解 析 を 加 え た の は 、 発 酵 学 の 祖 と 言 わ れ る 。 ハ ス ト ウ ー ル で あ る 。 酵 母 研 究 の 夜 明 け で あ っ た 。 ハ ス ト ウ ー ル の 死 後 、 数 年 を 経 て 、 生 き た 酵 母 に よ っ て の み 起 こ る と 考 え ら れ て い た ア ル コ ー ル 発 酵 が 、 す り 潰 し た 生 命 の な い 酵 母 細 胞 の 抽 出 液 に よ っ て も 進 行 す る 事 実 が 、 プ フ ナ ー 兄 弟 に よ っ て 証 明 さ れ た 。 チ マ ー ゼ 酵 素 の 発 見 で あ り 、 酵 素 化 学 研 究 の 嚆 矢 と な っ た 研 究 で あ る 。 こ れ ら の 有 名 な 研 究 が 引 き 金 と な っ て 、 そ の 後 の 酵 母 の 研 究 は 、 生 態 学 、 細 胞 学 、 分 類 学 な ど の 生 物 学 的 研 究 と 、 発 酵 醸 造 を 含 め た 生 化 学 的 研 究 領 域 と し て 発 展 し て き た 。 そ の 後 、 今 か ら お よ そ 五 〇 年 前 に 、 分 子 生 物 学 が 導 入 さ れ る よ う に な っ て 、 こ の 領 域 は と も に 表 裏 の 関 係 を 保 っ て 展 開 し て き た 。 は し が

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究 研 の 母 酵 属 ロ ド ト ル ラ 属 の 研 究 の 流 れ 赤 色 酵 母 の 存 在 は 古 く か ら 知 ら れ て お り 、 一 八 五 二 年 に フ ェ ル セ ニ ウ ス が ク リ プ ト コ ッ カ ス ・ グ ル る テ ィ = ス ( 0 、 0 き cc ミ ミ き ) と 記 載 し た の が 最 初 で あ る 。 そ の 後 、 し ば ら く の 間 こ の 一 群 の 酵 駆 母 の 分 類 学 的 研 究 は な さ れ て い な い 。 こ れ は 、 微 生 物 学 が 応 用 、 広 く い え ば 醸 造 と 医 療 を 基 礎 と し て に 界 世 発 展 し て き た た め 、 赤 色 酵 母 の よ う な 酵 母 が 研 究 者 の 興 味 を 引 か な か っ た と 思 わ れ る 。 一 九 一 五 年 か ら 一 九 一 七 年 に わ た り 当 時 の 満 州 ( 現 在 の 中 国 の 東 北 ) の 南 満 州 鉄 道 株 式 会 社 ( 満 鉄 に 分 離 さ れ る 。 し か し 、 現 在 ま で こ れ と い っ た 応 用 が あ る わ け で は な い 。 、 し わ ば 「 雑 酵 母 」 で あ る 。 し か し 、 こ の 酵 母 は 研 究 の 歴 史 か ら 、 ま た 近 代 微 生 物 分 類 学 の 対 象 と し て 、 わ れ わ れ が 研 究 す る 価 値 が あ る も の と 考 え て い る 。 そ の 理 由 は 次 の と お り で あ る 。 ( 1 ) こ の 酵 母 は 、 歴 史 的 に わ が 国 の 研 究 者 に よ り 研 究 さ れ て き た の で 、 わ れ わ れ が こ の 研 究 を 受 け 継 ぎ 、 次 の 世 代 に 伝 え ね ば な ら な い 。 ( 2 ) 近 代 徴 生 物 分 類 学 の 手 法 を 取 り 入 れ る こ と に よ り 、 こ の 酵 母 の 生 活 環 が 明 ら か に な り 、 将 来 他 の 菌 類 の 生 活 環 の 研 究 に 役 立 っ こ と が 考 え ら れ る 。 ( 3 ) 微 生 物 分 類 学 が 、 単 な る 種 の 配 列 ・ 整 理 だ け で な く 、 「 物 質 の レ ベ ル 」 で 菌 類 の 有 性 時 代 が 推 定 で き る よ う に な る 。

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る 楽 し み や 豊 か な 栄 養 物 を 与 え て く れ る 食 生 活 と 関 連 す る 文 化 の 形 成 に 大 き く 貢 献 し て き た の で あ る 。 酵 母 の 発 酵 エ ネ ル ギ ー と 有 用 物 質 の 合 成 へ の 利 用 地 球 上 の 生 物 に と っ て 役 立 っ エ ネ ル ギ ー は す べ て 太 陽 の 恩 恵 で あ る 。 生 態 学 的 に は 光 合 成 に す べ て 依 存 し て い る と い う こ と で あ る 。 従 属 栄 養 微 生 物 の 酸 素 呼 吸 で は 、 光 合 成 に よ っ て 固 定 さ れ た エ ネ ル ギ ー が す べ て 放 出 さ れ る 。 こ れ が 通 常 、 呼 吸 と 呼 ば れ る 現 象 で 、 非 常 に 効 率 の 高 い エ ネ ル ギ ー 生 産 反 応 で あ る 。 無 気 ( 嫌 気 ) 呼 吸 で あ る ア ル コ ー ル 発 酵 や 乳 酸 発 酵 で は 、 役 立 っ エ ネ ル ギ ー は 少 し し か 生 成 さ れ な い 。 そ こ で は 発 酵 原 料 面 に 内 蔵 さ れ る エ ネ ル ギ ー の 大 部 分 は 醸 造 産 物 で あ る ア ル コ ー ル や 乳 酸 の 形 で 残 存 し て い る 。 発 酵 と い う 化 学 変 化 の 過 程 で 原 料 分 子 の 構 造 の 一 部 分 の み が 酸 化 と 還 元 を 受 け る こ と で 、 少 量 の エ ネ ル ギ ー が 以 新 放 出 さ れ 、 そ れ に よ っ て 微 生 物 は 酸 素 が な く て も 生 育 で き る 能 力 を 獲 得 し た 。 の 味 噌 や 醤 油 ・ 酒 類 の 醸 造 は 嫌 気 環 境 下 で 行 な わ れ る の で 、 酵 母 や 乳 酸 菌 は 細 々 と し か 生 育 で ぎ ず 、 発 の 老 廃 物 で あ る ア ル コ ー ル や 乳 酸 な ど が た く さ ん た ま っ て い る 。 そ こ で は エ ネ ル ギ ー 効 率 は 低 い が 、 醸 カ 造 物 の 収 量 は 高 い と い う の が 従 来 の 評 価 で あ っ た 。 母 酵 と こ ろ が 微 生 物 の 呼 吸 で 生 し る エ ネ ル ギ ー を 取 り 出 し て 、 有 用 物 質 の 合 成 に 使 う と い う 観 点 に た っ と 、 発 酵 は 効 率 が た い へ ん 悪 い わ け で 、 酸 素 呼 吸 の = ネ ル ギ ー を 使 0 て 合 成 し た ほ う が 断 然 有 利 で あ

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学 し て き た 。 こ の 出 会 い が 、 研 究 者 と し て の 私 の 後 半 人 生 の 幕 開 け と な っ た 。 彼 女 の 研 究 課 題 と し て 、 「 生 活 史 に お け る 二 形 性 . を 選 ぶ こ と と し 、 駒 形 和 男 氏 ( 東 京 大 学 名 誉 教 授 、 東 京 農 業 大 学 教 授 ) に 相 談 し た と こ ろ 、 坂 野 勲 博 士 ( 当 時 発 酵 研 究 所 ) が 研 究 し て い た 異 担 子 菌 酵 母 が お も し ろ い と 教 え て く だ さ っ た 。 異 担 子 菌 酵 母 は 「 キ ノ コ 」 の 仲 間 に 入 る 微 生 物 で 、 一 倍 体 一 核 世 代 で は 酵 母 形 細 胞 と し て 、 ( テ ロ キ ャ リ オ ン ( 二 核 ) 世 代 で は 糸 状 菌 ( 二 核 菌 糸 、 ク ラ ン プ ・ コ ネ ク シ ョ ン を 持 っ ) と し て 生 育 す る 点 に 特 徴 が あ り 、 二 形 性 に 関 す る 格 好 の 実 験 材 料 と 判 断 し た ( 図 1 ) 。 な お 、 キ ノ コ は 、 周 知 の よ う に 、 二 核 菌 糸 の 集 合 体 ( 子 実 体 ) で あ る 。 私 た ち は 、 早 速 、 坂 野 博 士 に 手 紙 を 出 し て 、 異 担 子 菌 酵 母 ロ ド ス ポ リ デ イ ウ ム ・ ト ル ロ イ デ ス ( R ぎ も ミ ミ き ざ 、 ミ 0 ミ ) の タ イ プ カ ル チ ャ ー ( 雌 お よ び 雄 ) を 頂 戴 し た 。 同 菌 株 の 「 性 , は お よ び 〃 と し て 表 さ れ 、 坂 野 さ ん は 、 研 究 に 好 都 合 な 遺 伝 形 質 を 持 っ 株 を 選 ん で お い て く だ さ っ た 。 た と え ば 、 赤 い コ ロ = ー ( 赤 の 酵 母 ) は 株 、 黄 色 の コ ロ ニ ー ( 黄 の 酵 母 ) は 〃 株 で 、 / 〃 二 倍 体 は 濃 茶 色 コ ロ = ー と な る ( 平 板 培 地 ) 。 ま た 、 そ れ そ れ 異 な っ た 栄 養 要 求 を 持 つ の で 、 制 限 培 地 で は 、 赤 の 、 ま た は ( お よ び ) 黄 の 酵 母 の 出 現 ( 増 殖 ) を 選 択 抑 制 す る こ と が で き る 。 研 究 を わ か り や す く す る た め に 、 取 り あ え ず の 目 的 を 細 胞 形 態 の 変 化 ( 酵 母 形 態 ↓ 糸 状 菌 形 態 ) を 誘 導 す る シ グ ナ ル の 検 証 と 特 定 に 置 い た 。 こ の 研 究 の 細 胞 学 的 実 験 は す べ て 阿 部 さ ん が 行 な っ た 。 図 ロ ド ス ポ リ デ イ ウ ム ・ ト ル ロ イ デ ス の 生 活 史 を 示 し た ( 坂 野 博 士 よ り ) 。

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カ ビ と 酵 母 一 生 活 の 中 の 微 生 物 ー 初 版 第 1 刷 発 行 編 著 者 発 行 者 印 刷 所 製 本 所 発 行 所 1998 年 2 月 25 日 小 椿 八 崎 坂 道 啓 安 雄 介 守 三 協 美 術 印 刷 株 向 高 地 製 本 所 株 八 坂 書 房 〒 101 ー 0064 東 京 都 千 代 田 区 猿 楽 町 1 ー 5 ー 3 郵 便 振 替 00150-8 ー 33915 TEL 03-3293 ー 7975 FAX 3293-7977 ISBN 4 ー 89694 ー 409 ー 7 落 丁 ・ 乱 丁 は お 取 替 え い た し ま す 。 無 断 複 製 ・ 転 載 を 禁 ず 。 01998 KOZAKI MICHIO & TUBAKI KEISUKE

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は し が き 5 ジ ャ ワ の 酒 チ ウ は 分 裂 酵 母 で つ く ら れ る ・ フ ィ リ ビ ン の 米 酒 を 醸 す 二 種 の 酵 母 発 見 ・ 産 膜 酵 母 が つ く る ブ ド ウ 酒 、 シ ェ リ ー 水 環 境 が 好 き な カ ビ を 探 る 〈 コ ラ ム 〉 コ ロ ン ビ ア と の 出 会 い カ ビ と い い 酵 母 と い う 生 物 ・ タ ク ア ン と 塩 と 酵 母 世 界 に 先 驤 け る ロ ド ト ル ラ 属 酵 母 の 研 究 ・ 〈 コ ラ ム 〉 は じ め て の ア マ ゾ ン ・ ・ ( 椿 啓 介 ) ・ ( 中 瀬 崇 ) 四 ・ ( 駒 形 和 男 ) ・ ( 宮 治 誠 ) ・ ( 小 崎 道 雄 ) ・ ( 小 崎 道 雄 ) 幻 ・ ( 後 藤 昭 一 l) 引 ・ ( 椿 啓 介 ) 昭 ・ ( 宮 治 誠 ) 引