新規食品加工技術の開発に向けた菌代謝産物変動メカニズムの解明

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今年度は、電気的処理による乳酸菌の代謝産物量の制御について研究を行った。発酵食品においては、微生物によりタンパク質や糖質がアミノ酸やグルコース等様々な物質へ代謝される。近年ではそれら代謝産物の抗炎症作用、血圧降下作用等の健康増進効果が評価されている。菌代謝産物の機能性は高く、遺伝子組み換えによる代謝産物の増産研究も行われている。本研究では、遺伝子組み換えではなく、細菌への電気的処理による代謝産物量の制御を目指した。本研究で用いる細菌として、糖を代謝し乳酸を生成するホモ乳酸菌、糖を代謝して乳酸、酢酸、アルコール、炭酸ガスを生成するヘテロ乳酸菌等の3種類の乳酸菌を選択した。電気的処理前の菌体について走査型電子顕微鏡（SEM：Scanning Electron Microscope）を用いて乳酸菌の菌体形状を観察し、経時的な細菌数・ｐH・濁度の変化を測定することで各乳酸菌の培養基礎データを取得した。さらに、経時的な代謝産物の変化量を測定し、電気的処理時間を決定した。次に、一定量の分析サンプル量を確保するために、電源、電極、送液ポンプ、ウォーターバス等を搭載した連続処理と培養の継続が可能な、小型連続培養処理装置を作製した。並行して、バッチ処理による乳酸菌代謝産物量の変動条件の探索を行った。乳酸菌をMRS培地に添加し、電気的処理し、菌数および乳酸・酢酸などの代表的な代謝産物量を測定し至適処理条件の導出を試みた。本研究により、導出した代謝産物の増産条件は限られており、その増産程度も低いという課題が残った。そこで、今後は現在使用している電源とは異なる電源を用い、電気的処理による代謝産物の生産促進を目指す。