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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 - PowerPoint PPT Presentation
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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
N
S
COOH
CH3
CH3O
NH
H HO
ペニシリン G の発酵Penicillium chrysogenum
7 g/L
E. coli
6- アミノペニシラン酸（ 6-APA ）
N
S
CH3
CH3H2N
O
H H
COOHペニシリンアシラーゼ
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
Pseudomonas sp.
セファロスポリン C
Acremonium chrysogenum
7- アミノセファロスポラン酸（ 7-ACA ）
N
S
COOH
OCOCH3O
NH
HOOC
H HONH2
N
S
COOH
OCOCH3O
H2N
H H
セファロスポリンアシラーゼ
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
O
O
CH3
OH
H3C
OH
HO
H3CH3C
O
CH3
CH3H3C
OHO
N
O
CH3H3C
O OHCH3
CH3
OCH3
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
シクロスポリンTrichoderma inflatum
O
N
O
N
Me
N
O
HN
N O
NH
OHN
N
OHN
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O O
O
O
O
N
N Me
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HOMe
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Me Me
タクロリムスStreptomyces tsukubaensis
CH3
OH O
CH3 CH3OH
OCH3
O
O N
O
O
O
H OH
H3CO CH3
H
H3C
H3CO
H
高脂血症治療薬の製造
Streptomyces carbophilus
CH3
COONaHO
HOH3C
O
CH3
OH
CH3
COONaHO
HOH3C
O
CH3
HO
OH
微生物変換
ML-236B ナトリウムPenicillium citrinum
プラバスタチン
微生物によるアミノ酸，核酸の製造
アミノ酸発酵
L- グルタミン酸Corynebacterium glutamicum
COOH
NH2
HOOC
ビールは大麦から味の素はサトウキビから
COOH
NH2
H2N
L- リシンCorynebacterium glutamicum
H3CCOOH
NH2
OH
L- トレオニンBrevibacterium flavum
核酸発酵
N
HN
N
N
O
O
HO
OHHO
Morganella morganii 酸性ホスファターゼ
N
HN
N
N
O
O
HO
OHHO
H2N
イノシンCorynebacterium ammoniagenes
グアノシンCorynebacterium ammoniagenes
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
O
HOHO
HO
O
O
OHOH
OH
O
O
OH
OH
OH
O
O
OH
HO
HO
O
O
HO
HO
HO
O
O
HO
OH
OH
O
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
シクロデキストリンの製造
α-D- グルコース ×6 α シクロデキストリンｰα-D- グルコース ×7 β シクロデキストリンｰα-D- グルコース ×8 γ シクロデキストリンｰ
Bacillus stearothermophilus
内部：疎水性外部：親水性
多糖類 構成糖 発酵微生物 用途
デキストラン α-1,6 グルカンｰ Leuconostoc 血漿増量剤 mesenteroides 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 化粧品，眼科手術補助剤，N- アセチル -D- グルコサミン zooepidemicus
整形外科用注射剤，創傷の被覆剤
セルロース β-1,4 グルカンｰ Acetobacter スピーカーの振動板 xylinum
キサンタンガム D- グルコース， Xanthomonas アイスクリーム用増粘剤，D- マンノース campestris 化粧品D- グルクロン酸
発酵による多糖生産
微生物酵素の利用
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
微生物酵素
