| タイトル |
サイレージの好気的変敗防止を目的とした組換えキラー酵母の利用と安全性 |
| 担当機関 |
農業生物資源研究所 |
| 研究期間 |
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| 研究担当者 |
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| 発行年度 |
1999 |
| 要約 |
サイレージの好気的変敗防止を目的として作出した組換えキラー酵母は、サイレージ発酵過程において変敗の原因となる野生酵母の生育を阻止し、変敗を遅延させる。また、同酵母は非標的微生物の生育には影響を与えない。
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| 背景・ねらい |
サイレージの好気的変敗は、好気条件下における野生酵母による乳酸消費が第一の原因である。このため、野生酵母の生育を選択的に抑制するキラー酵母の利用を考えたが、キラー酵母が乳酸を消費した。そこで、遺伝子組換えで乳酸に生育する能力を欠損したキラー酵母を作出した。このキラー酵母を用いて、サイレージモデル発酵系および実験室規模のサイレージ調製法で、組換えキラー酵母、野生酵母、細菌の動態とサイレージの品質を解析し、組換えキラー酵母のサイレージ添加剤としての効果と安全性を明らかにする。
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| 成果の内容・特徴 |
- キラー酵母Kluyveromyces lactis IFO1267株の糖新生系酵素（ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ）遺伝子を、部位特異的相同組換えで欠損させた株を作製した。
この株は、キラー活性および糖を炭素源とした生育は親株と変わらず、乳酸で生育しない。
- 滅菌したトウモロコシを用いたサイレージモデル発酵系で、組換えキラー酵母は変敗に関与する検定酵母の生育を抑制した。このため、サイレージのpH上昇や乳酸の減少を遅延したが、この効果はサイレージ内で生産したキラータンパク質のキラー効果による（図１）。
- 生草トウモロコシを用いた実験室規模のサイレージ調製法では、添加したキラー酵母はサイレージ発酵中に検出できなくなったが、その間生成されたキラータンパク質の効果で変敗野生酵母を抑制し、サイレージの野生酵母フロラを変化させた。その結果、変敗の原因となる乳酸資化性酵母の比増殖速度は開封後遅くなり（図２Ａ）、サイレージの品質低下の指標となるpH上昇は遅延された（図２Ｂ）。
- 組換え形質は継代培養後安定で、接合による遺伝子伝搬性は低い。添加した組換えキラー酵母、野生酵母およびその他の微生物の動態から、組換えキラー酵母は乳酸資化性以外は親株と同等の生育を示し、目的の微生物群を選択的に抑制し、非標的微生物に対する影響は観察されなかった。
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| 成果の活用面・留意点 |
- キラー酵母を利用したサイレージの好気的変敗防止および組換え酵母の野外利用の安全性評価法の開発に関する基礎的知見となる。
- 実用化には、さらなる組換え酵母の安全性評価と材料草別のサイレージにおける添加効果の検討が必要である。
- この結果は、サイレージ添加剤に適した発酵能とキラー活性の高い酵母の探索に活用できる。
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| カテゴリ |
とうもろこし
評価法
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