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増渕 隆*; 渡口 和樹*; 林 秀謙*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 大野 豊
JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 106, 2016/02
We conducted the gene function analysis of the high ethyl caproate producing sake yeast mutant (No.227) generated by ion beam breeding in order to develop a new method for sake yeast screening and find factors contributing the reduced ability to alcohol fermentation. The genome sequences of the No.227 and Kyokai 901 (its parental strain) were determined by a whole-genome shotgun strategy using pyrosequencing method. And the determined sequences were compared with that of the sake yeast strain Kyokai 7, which is characterized by the fermentation properties. Consequently, the No.227 carried mutations in the 
and 
genes as heterozygous state. It was suggested that these mutations in the and genes in the No.227 might be attributed to the high ethyl caproate production and the low alcohol fermentation ability, respectively.
増渕 隆*; 日向 弘和*; 上田 涼史郎; 林 秀謙*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 大野 豊
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 123, 2015/03
We analyzed genome sequence of the high ethyl caproate producing sake yeast mutant (No.227) generated by ion beam breeding in order to investigated factors contributing the reduced ability to alcohol fermentation. In the high ethyl caproate producing sake yeast, four pyruvate decarboxylase genes (PDC), six alcohol dehydrogenase genes (ADH), two biotin synthesis genes (BIO) and chitinase gene (CTS1) might be involved in the reduced ability to alcohol fermentation. The genome sequence of the strain No.227 was determined by a whole-genome shotgun strategy using pyrosequencing method and compared with the whole-genome sequence of the sake yeast strain Kyokai 7, which is characterized by the fermentation property, as a reference sequence. For the PDC, ADH, BIO and CTS1 loci, no mutation was found in the strain No.227, suggesting that these genes did not involved in the reduced ability to alcohol fermentation.
増淵 隆*; 上田 涼史郎; 上山 修*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 117, 2014/03
We have previously obtained high ethyl caproate producing Sake yeasts "No.227" and "No.1333" by ion beam breeding. The fatty acid synthase genes (
and ) and the fatty acid esterase genes (
and 
) might be involved in the higher production of ethyl caproate in the mutant strains. In this study, to identify the mutation sites of the mutant strains, each gene locus was sequenced. For the , and loci, all the mutations found in mutant strains are nonsense mutations, suggesting that these mutations did not involved in the higher production of ethyl caproate. On the other hand, strains No.227 and No.1333 carried G/A and A/A mutations in gene at nucleotide position 3,748 as heterozygous and homozygous states, respectively. This result strongly suggested that the higher production of ethyl caproate in strains No.227 and No.1333 is attributed to a dominant mutation in gene.
増淵 隆*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 上山 修*
Bio Industry, 30(7), p.65 - 71, 2013/07
清酒酵母は、地域産業振興の有力なツールであるが、年々その消費量は減少傾向にある。そこで、市場のニーズに迅速に対応すべく、新しいタイプの清酒酵母の育種が必要となっている。平成20年度より、原子力機構は、群馬県立群馬産業技術センターとの連携を密接に図りながら、特色ある吟醸酒の開発・実用化を目指し、イオンビーム育種技術を活用して、吟醸酒特有の香り成分の主成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する新たな吟醸用清酒酵母の育種に着手した。その結果、香気成分生成能・発酵力共に良好な吟醸酒製造に適した新たな清酒酵母の作出に成功した。さらに、新規清酒酵母を用いて醸造された吟醸酒の販売が平成25年4月より開始されている。
増淵 隆*; 高島 智里*; 上山 修*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 110, 2013/01
In the previous study, we have obtained high ethyl caproate producing Sake yeasts No.227 and No.1333 by carbon-ion irradiation. In this study, to identify the mutation sites of the mutant strains, the specific region (226 bp; nucleotide positions 3,642-3,867) in the fatty acid synthase gene that might be involved in the higher production of ethyl caproate was sequenced and compared with the corresponding sequence in the parental strain Kyokai-901. Consequently, strains No.227 and No.1333 carried G/A and A/C mutations, respectively, at nucleotide position 3,748 as a heterozygous state. This result strongly suggested that the higher production of ethyl caproate in strains No.227 and No.1333 is attributed to a dominant mutation in gene.
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 113, 2012/01
We are trying to obtain high ethyl caproate producing sake yeast by carbon-ion irradiation. Freeze-dried yeast was irradiated with 220 MeV carbon ion beams in a range of dose from 50 to 300 Gy by AVF cyclotron at JAEA. We isolated 1,135 cerulenin resistant mutants of sake yeast "Kyokai-901" and "No.227 (previously generated ion beam mutant strain)". A 57 kg-scale test brewing demonstrated that No.227 has enough fermentation ability like KAZE-2, and further suggested that No.227 is suitable for practical use as a new type of yeast for quality sake because of its sweetness and uniqueness in flavor.
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 82, 2011/01
群馬県では現在オリジナルの吟醸用清酒酵母として「群馬KAZE酵母」を既に実用化しているが、消費者の嗜好の変化に対応した新たな酵母の開発をすべく、平成20年度よりイオンビーム照射による変異処理を行い、優良株の選抜を試みている。平成21年度は、変異株の選抜を継続するとともに、それまでに得られた優良株の試験醸造を行い、醸造適性の確認を行った。昨年得られたNo.227株については昨年の試験醸造の結果を考慮した温度管理を行った結果、発酵力も順調で所定の醪日数(32日)で目標成分に達し、カプロン酸エチル生成能も現有のKAZE2号を上回る結果を示した。得られた清酒は昨年同様に特徴あるやわらかな風味を有し、新たな吟醸酵母として期待できる。今後はさらに優良な変異株の取得を目指すとともに、酒造蔵での実用化試験を行っていきたい。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
放射線と産業, (128), p.43 - 47, 2010/12
清酒酵母の育種は、消費者の嗜好が時代とともに変化していくため非常に多様化しており、新しいタイプの清酒酵母の開発を続け市場ニーズに適応していくことが必要となっている。群馬県立群馬産業技術センターと原子力機構は、平成20年度より、清酒酵母のイオンビーム育種についての共同研究に着手した。本研究では、吟醸酒に使用する香気成分高生産株の取得を主目的とするため、発酵力が良好で吟醸酒での使用実績も多いきょうかい901号酵母を主な親株とし、イオンビームを照射することで、今までとは異なる変異スペクトルの発現を期待した。選抜の指標として、吟醸酒の主な香気成分であるカプロン酸エチルの生成能を重視し、併せて発酵力・酸生産の度合い等を測定することで、実製造に適した変異体を絞り込んだ。その結果、香気成分生成能・発酵力ともに良好な清酒酵母が得られた。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 84, 2009/12
本研究では、吟醸酒に使用するためのカプロン酸エチルを主とした香気成分高生産清酒酵母株の取得を主目的とする。そこで、発酵力が良好で吟醸酒での使用実績も多い「きょうかい901号酵母」を親株とし、イオンビーム照射によってさらに優良酵母を得ることを試みた。カプロン酸エチル高生産株を取得するための選択培地は、セルレニンを含む栄養寒天培地を用いた。これに生育したセルレニン耐性変異株を発酵試験に供した。発酵試験は774株について実施し、うち香気生成能が良好な35株について変即二段仕込み改良法で小仕込み試験を行った。最も良好な結果を示した2株については、試験醸造を行った。そのうちの1株の醪におけるカプロン酸エチル生成能は現有の優良酵母「群馬KAZE2号」を上回る結果を示し、得られた清酒は特徴あるやわらかに風味を有した。低温での発酵にも耐えるため、吟醸酵母として期待できる。今後はさらに優良な変異株の取得を目指すとともに、試験醸造を重ねて醸造特性の確認を行う予定である。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
no journal, ,
本研究では、吟醸酒に使用するためにカプロン酸エチルを主とした香気成分高生産株の取得を主目的とするため、発酵力が良好で吟醸酒での使用実績も多いきょうかい901号酵母を親株とし、変異処理でさらに優良酵母を得ることを試みた。変異処理にはエチルメタンスルフォネート(EMS)を用いることが多いが、今回は炭素イオンビーム照射を行い、薬剤処理とは異なる変異スペクトルの発現を期待した。酵母に炭素イオンビームを照射後、セルレニン耐性変異株を取得し、発酵力及び香気生成能の評価を行った。発酵試験は774株について実施し、うち香気生成能が良好な35株について、変即二段仕込みを改変した方法で小仕込み試験(総米200g)を行った。最も良好な結果を示した3株の変異株のうち、変異株No.231は若干発酵力が弱い傾向があるが、他の2株は親株に劣らない発酵力を有し、カプロン酸エチル生成能も親株に比較して格段に向上していた。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
no journal, ,
本研究では、吟醸酒に使用するためのカプロン酸エチルを主とした香気成分高生産清酒酵母株の取得を主目的とする。そこで、発酵力が良好で吟醸酒での使用実績も多い「きょうかい901号酵母」を親株とし、イオンビーム照射によってさらに優良酵母を得ることを試みた。カプロン酸エチル高生産株を取得するための選択培地は、セルレニンを含む栄養寒天培地を用いた。これに生育したセルレニン耐性変異株を発酵試験に供した。発酵試験は774株について実施し、うち香気生成能が良好な35株について変即二段仕込み改良法で小仕込み試験を行った。最も良好な結果を示した2株については、試験醸造を行った。そのうちの1株の醪におけるカプロン酸エチル生成能は現有の優良酵母「群馬KAZE2号」を上回る結果を示し、得られた清酒は特徴あるやわらかに風味を有した。低温での発酵にも耐えるため、吟醸酵母として期待できる。今後はさらに優良な変異株の取得を目指すとともに、試験醸造を重ねて醸造特性の確認を行う予定である。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 鳴海 一成
no journal, ,
群馬県では現在オリジナルの吟醸用清酒酵母として「群馬KAZE酵母」を既に実用化しているが、消費者の嗜好の変化に対応した新たな酵母の開発をすべく、平成20年度よりイオンビーム照射による変異処理を行い、優良株の選抜を試みている。平成21年度は、変異株の選抜を継続するとともに、それまでに得られた優良株の試験醸造を行い、醸造適性の確認を行った。昨年得られたNo.227株については昨年の試験醸造の結果を考慮した温度管理を行った結果、発酵力も順調で所定の醪日数(32日)で目標成分に達し、カプロン酸エチル生成能も現有のKAZE2号を上回る結果を示した。得られた清酒は昨年同様に特徴あるやわらかな風味を有し、新たな吟醸酵母として期待できる。今後はさらに優良な変異株の取得を目指すとともに、酒造蔵での実用化試験を行っていきたい。
増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 手島 光平; 鳴海 一成; 小野寺 威文
no journal, ,
群馬県ではオリジナルの吟醸用清酒酵母として「群馬KAZE酵母」を既に実用化しているが、消費者の嗜好の変化に対応した新たな酵母の開発をすべく、平成20年度よりイオンビーム照射による変異処理を行い、優良株の選抜を試みている。22年度は、変異株の選抜を継続するとともに、それまでに得られた優良株の試験醸造を行い、醸造適性の確認を行った。選抜の指標は、吟醸酒の主要な香気成分であるカプロン酸エチルの生成能とした。23年度のイオンビーム照射は、きょうかい901号及びNo.227酵母(平成20年度に取得した優良株)を親株として用いた。発酵試験は計1,135株について実施した。良好な香気生成能を示す変異株は、主として100
150Gyの照射区分で得られた。発酵試験で良好な7株について、小仕込み試験を行った。そのうち6株は群馬KAZE2号酵母よりも高い香気生成能を示した。これらから官能評価などを考慮したうえで、150Gyの照射区分で得られたNo.1529を有望株として選抜し、試験醸造に供した。No.1529株は非常に高いカプロン酸エチル生成能を示すとともに、酢酸イソアミルをほとんど生成せず、独特の風味を呈した。しかし発酵力が弱く、目標のアルコール度・日本酒度に到達しないまま上槽せざるを得なかった。一方、No.227は昨年の試験と同様に発酵力も順調で、28日目でほぼ目標成分に達し、カプロン酸エチル生成能も良好であった。この株は既に実製造規模の試験も行っており、実用化が期待されている状況にある。
富澤 佑貴*; 池永 裕*; 増淵 隆*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
no journal, ,
現在、群馬県では、群馬県立産業技術センターが中心となり、特色ある地酒作りを目指して、県独自の清酒酵母の育種に取り組んでいる。薬剤を用いた変異誘発処理により吟醸香成分の一つであるカプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得しており、県独自の清酒酵母「群馬KAZE酵母」として実用化されている。さらに最近の消費者の嗜好に合った新しい清酒酵母を得ようと、日本原子力研究開発機構イオンビーム変異誘発研究グループの協力を得て、イオンビームを用いた変異誘発処理により、カプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得しており、新たな清酒酵母としての利用が期待されている。しかし、取得した変異酵母はアルコール発酵能が低下し、より慎重な醸造管理を必要とする。また、清酒酵母の吟醸香生成能やアルコール発酵能の評価には醸造を必要とするため、優秀な清酒酵母変異株を効率よく選抜するには、清酒醸造能を保持していることを醸造前に確認する必要がある。さらに、清酒の香味成分は清酒酵母の持つ複数の遺伝子により決定される量的形質であり、酵母遺伝子発現を網羅的に解析する必要がある。そこで、DNAマイクロアレイを用いたイオンビーム変異株の全遺伝子発現解析を実施し、アルコール発酵能維持に必要な遺伝子を特定することを試みた。
富澤 佑貴*; 林 秀謙*; 増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 池永 裕*
no journal, ,
化学薬剤及びイオンビームを用いた変異誘発処理後セルレニン耐性スクリーニングにより、カプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得している。しかし、取得した変異酵母はアルコール発酵能が弱い傾向にあり、発酵管理に注意を要する。清酒醸造は酵母の持つ複数の遺伝子により決定される形質であり、原因解明には酵母全遺伝子発現を網羅的に解析する必要がある。そこで、DNAマイクロアレイを用いたイオンビーム変異株の発現解析を実施し、アルコール発酵能維持に必要な遺伝子を特定することを試みた。イオンビーム変異株では全遺伝子中約15%が2倍以上の遺伝子発現量変化を示した。一方、薬剤変異株では全遺伝子中約3%が2倍以上の変化を示した。変異株で変化の大きかった興味深い遺伝子として、解糖系遺伝子転写アクチベーター,電子伝達系複合体,熱ショックタンパク質,細胞壁タンパク質をコードする遺伝子等が挙げられた。
増淵 隆*; 上山 修*; 高島 智里*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
no journal, ,
炭素イオンビーム照射による優良清酒酵母の選抜を行い、これまでに、吟醸香成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する優良清酒酵母(No.227及びNo.1333株)を選抜している。本研究では、優良清酒酵母のカプロン酸生合成に関与する脂肪酸生合成関連遺伝子に着目し、遺伝子のDNA塩基配列について解析を行い、カプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにすることを目的とした。解析の結果、No.227及びNo.1333株は、親株である協会901号とは異なり、対立遺伝子座の片方あるいは両方に突然変異を持つことがわかった。
佐藤 勝也; 上田 涼史郎; 増淵 隆*; 上山 修*; 林 秀謙*; 池永 裕*; 鳴海 一成*; 田中 淳
no journal, ,
群馬県では、群馬産業技術センターが中心となり、特色ある吟醸酒の開発を目指して、清酒酵母の育種に取り組んでいる。これまでにイオンビームを用いた変異誘発処理により、吟醸酒の香気成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する変異株を取得し、群馬オリジナルの新しい清酒酵母として、希望する県内の酒造蔵に頒布している。このように、優良形質を持った清酒酵母が得られた一方で、優良な変異株を選抜するためには多大な労力を要するのが現状である。そこで、カプロン酸エチル生合成に関連する4つの遺伝子(, , 及び)について、イオンビーム育種により作出した優良清酒酵母のゲノムDNAの塩基配列を解析することでカプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにするとともに、優良な変異株を早期選抜できるDNAマーカーの開発が可能か検討した。
佐藤 勝也; 増淵 隆*; 上山 修*; 上田 涼史郎; 林 秀謙*; 池永 裕*; 鳴海 一成*
no journal, ,
清酒酵母は、地域産業振興の有力なツールであるが、年々その消費量は減少傾向にある。そこで、市場のニーズに迅速に対応すべく、新しいタイプの清酒酵母の育種が必要となっている。平成20年度より、原子力機構は、群馬県立群馬産業技術センターとの連携を密接に図りながら、特色ある吟醸酒の開発・実用化を目指し、イオンビーム育種技術を活用して、吟醸酒特有の香り成分の主成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する新たな吟醸用清酒酵母の育種に着手した。その結果、香気成分生成能・発酵力共に良好な吟醸酒製造に適した新たな清酒酵母の作出に成功した。さらに、新規清酒酵母を用いて醸造された吟醸酒の販売が平成25年4月より開始されている。また、新規清酒酵母におけるカプロン酸エチルを高生産する要因の一つとして、遺伝子内に点突然変異を有することを明らかにした。
増淵 隆*; 上山 修*; 上田 涼史郎; 池永 裕*; 林 秀謙*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*
no journal, ,
群馬県では、群馬産業技術センターが中心となり、特色ある吟醸酒の開発を目指して、清酒酵母の育種に取り組んでいる。これまでにイオンビームを用いた変異誘発処理により、吟醸酒の香気成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する変異株を取得し、群馬オリジナルの新しい清酒酵母として、希望する県内の酒造蔵に頒布している。このように、優良形質を持った清酒酵母が得られた一方で、優良な変異株を選抜するためには多大な労力を要するのが現状である。そこで、カプロン酸エチル生合成に関連する4つの遺伝子(, , 及び)について、イオンビーム育種により作出した優良清酒酵母のゲノムDNAの塩基配列を解析することでカプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにするとともに、優良な変異株を早期選抜できるDNAマーカーの開発が可能か検討した。その結果、作出した優良清酒酵母は、変異型の遺伝子を有することで、カプロン酸エチルを高生産することを明らかにした。
増淵 隆*; 日向 弘和*; 池永 裕*; 林 秀謙*; 佐藤 勝也; 大野 豊
no journal, ,
群馬県では、オリジナルの吟醸用清酒酵母を開発するために、
C
(220MeV)のイオンビーム照射による突然変異で新たな吟醸用清酒酵母の開発を行っており、これまでに吟醸酒特有の香気成分であるカプロン酸エチルを高生産する優良清酒酵母(No.227)を選抜した。しかし、カプロン酸エチル高生産酵母は発酵能が弱くなることがあり、また、変異株の選抜・機能評価は多大な手数と時間を必要とし、研究の遂行を困難にする一因となっている。本研究はイオンビーム変異により得られた酵母の全ゲノムDNA塩基配列を解読し、発酵特性等の機能とゲノム情報が既に明らかとなっている酵母と比較することで、酵母選抜のメルクマールとなる香気生成能・発酵能に関与する遺伝子群を特定すること目的として行った。
