クエリ: フランスの細菌学者パスツールが発見した、ヨーグルトやチーズ、バターなどを作るときに使われる細菌は何?
文章: 乳酸 炭水化物を分解して乳酸を産生(乳酸発酵)する微生物を総称して乳酸菌と呼ぶ。乳酸菌はヨーグルトやチーズ、バター、漬物、日本酒などさまざまな加工食品に含まれており、乳酸菌は食品工業に応用されている。また、赤ワイン醸造過程では、乳酸はリンゴ酸よりも酸味が弱いなど風味が違うために、乳酸菌を利用してリンゴ酸を発酵除去して乳酸を作ることにより、酸味などの味を調えるのに利用される。このように、リンゴ酸が乳酸菌によって、乳酸と炭酸ガスに分解される反応を、マロラクティック発酵と言う。日本酒の醸造過程では、乳酸による酸性化を利用して雑菌の繁殖を防止するが、生(きもと)醸造では乳酸菌を利用するのに対して、速醸では乳酸そのものを添加する。すなわち、生系醸造では、乳酸菌の発酵によってできた乳酸を利用する。
文章: パスチャライゼーション パスチャライゼーション(英: pasteurization)とは、食品等の加熱殺菌法のうちで、摂氏100度以下の温度で行う方法をいう。1866年に微生物学の祖であるルイ・パスツールとクロード・ベルナールによって、ワインの殺菌法として最初に導入されたことからパスツールの名をとって命名されている。のちに導入された高温殺菌法(摂氏100度以上で行う)と対比して、低温殺菌法(ていおんさっきんほう)とも呼ばれる。この方法をパストリゼーションと表現する場合もある。 パスチャライゼーションは、微生物を完全に死滅させることではなく、害のない程度にまで減少させることを目的としており、従って一部の耐熱菌は残存しうるため、一般に消費期限は高温殺菌品より短く設定されている。 この方法を用いると、素材の風味を損なわず、ワインやビールなどの醸造酒に含まれるアルコール分を飛ばさずに行うことが可能であり、高温殺菌法と比較して、熱変性などによる品質・風味の変化が抑えられる利点がある。 文章: ブルーチーズ ブルーチーズ(英語:blue cheese、フランス語:bleu)は、牛乳もしくは羊乳をもとに作られるチーズの一種であり、アオカビ(青黴)によって熟成を行うナチュラルチーズ。語源は青を表すフランク語の blao という説と、凝固させるという意味のプロヴァンス語 broussa という説がある。用いられるアオカビはブルーチーズの種類ごとにそれぞれ異なる。 文章: マラリア原虫 マラリアは歴史を通じて人類を苦しめてきた記録があり、沼地から出る瘴気によって引き起こされると考えられてきた。しかし19世紀にパスツールやコッホによって微生物が病原体となりうることが示されると、当然マラリアの病原体も微生物だと考えられるようになった。実際に、沼から分離された細菌をウサギに注射すると脾腫を伴う発熱が起きるとして、Bacillus malariaeと命名された例がある。1880年にフランスの軍医であったラヴランがマラリア患者の血液中に微生物を発見し、これがマラリアの病原体(マラリア原虫)であるとした。ラヴランは当初3つの形状を観察したが、それぞれ生殖母体、鞭毛放出で生じた雄性生殖体、雌性生殖体だと考えられ、その特徴からいずれも熱帯熱マラリア原虫を観察したものだと考えられている。 文章: 酪酸 バターから得られたので、ラテン語でバターを意味する「butyrum」から、酪酸「butyric acid」の名で呼ばれるようになった。 天然に広く分布しており、脂肪酸の分解過程で生合成される。また、体外へと分泌される皮脂にも含まれており、蒸れた足などから発せられる悪臭の原因物質の1つでもある。他に、同じく体外へと分泌される乳汁を原料としたバターやチーズなどにも含まれている。植物にも含まれ、例えば、銀杏の異臭の原因でもある。 さらに、微生物によって酪酸が作られる場合もある。例えば、哺乳類の大腸や反芻胃では細菌が食物の中のセルロースやヘミセルロースを嫌気醗酵し、酪酸などの短鎖脂肪酸を生成しており、これが草食性動物の体内では重要なエネルギー源となっている。消化管から吸収された酪酸は、β酸化によりアセチルCoAに分解され、クエン酸回路によりエネルギー源として利用される。なお、大腸内で産生された酪酸は、結腸の細胞で優先的にエネルギー源として利用される。酪酸は、腸管増殖因子として作用し、抗炎症作用を有し、傷害腸管の修復にも関与している。 文章: バシラス属 抗菌性活性リポペプチド(iturinn A、plipastain)と強力な界面活性を示す物質(surfactin)を分泌することから、消臭用途への実用化を目指した研究が行われている。また、遺伝子組み換えでは主に大腸菌と酵母が利用されるが、大腸菌は生産量が多いものの、生産物を菌の中に貯め込みがちで、酵母は、生産量が低い。枯草菌はその両者の欠点を克服している。 文章: ナイシン ナイシンはLactococcus lactis の発酵によって生じる。商業的には、Lactococcus lactis の牛乳やデキストロース等の天然培地での培養、大麦焼酎粕由来発酵大麦エキスの発酵によって得られ、化学合成されることはない。グラム陽性菌の成長、特に芽胞からの成長を抑え、食品の寿命を延ばすためにプロセスチーズや肉、飲料などの加工品製造や缶詰などに用いられる。多くのバクテリオシンが通常近縁種しか阻害しないのに対し、ナイシンはバシラス属、クロストリジウム属の細菌に対して高い抗菌効果を有し、リステリア属や黄色ブドウ球菌にも有効な効果を示す。このようにグラム陽性菌に対して高い抗菌効果を示す。一方、グラム陰性菌は細胞外膜に保護されていることより効果が薄いが、細胞外膜を破壊するキレート剤との組み合わせによって、グラム陰性菌も抑えるられることが知られている。 文章: 遺伝子組換え食品 人間が関わった食品の遺伝子操作は、紀元前1万5百年から1万百年頃の人為選択による植物の作物化や動物の家畜化から始まった。望ましい形質(すなわち望ましい遺伝子)を備えた生物を次世代繁殖のために使いつつ、その形質を欠いた生物は繁殖しない、という選抜育種の手順が現代の遺伝子組み換え (GM) という概念の先駆けである。1900年代初期のDNA発見、そして1970年代にわたる遺伝子技術の様々な進歩があって、食品内のDNAおよび遺伝子を直接的に組み換えることが可能になった。遺伝子組み換え微生物の酵素は、食品生産における遺伝子組み換え生物の初適用であり、1988年に米国食品医薬品局 (FDA) によって承認された。1990年代初頭、組換えキモシンが幾つかの国で使用承認された。チーズは一般的に、牛の胃袋から抽出された酵素混合物レンネットを用いて作られていた。 文章: ヘリコバクター・ピロリ そして1954年、アメリカの病理学者で消化器病学の大家であった、エディ・パルマー (Eddy D Palmer) が、1000を超える胃の生検標本について検討した結果、らせん菌が発見できなかったと報告し、Freedberg らの報告は誤りであると主張した。この報告によって、それまで報告されてきたらせん菌は、何らかの雑菌混入によるものだったのではないかという考えが主流になり、一部の医学研究者を除いて、「胃の中の細菌」に対する研究者の関心は薄れていった。 1983年、オーストラリアのロビン・ウォレンとバリー・マーシャルがヒトの胃からの、らせん状の菌を培養することに成功した。この発見には、Skirrowらが1977年に確立したカンピロバクターの微好気培養技術が基盤となっている。カンピロバクターは感染性の下痢の原因となるらせん菌であり、微好気性(低濃度の酸素と、二酸化炭素を必要とする)かつ栄養要求性の厳しい細菌の一種であるため、特殊な培地と培養法が必要である。マーシャルらはその培養法を応用して、慢性活動性胃炎の患者の胃内、幽門付近かららせん菌を分離することに成功した。 この成功の影には一つの偶然があったと伝えられている。カンピロバクター培養法を導入したマーシャルらであったが、それでも目的の菌の培養には失敗が続いた。しかし1982年4月のイースターのとき、マーシャルの実験助手が休暇をとったため、マーシャルは通常は数日で終わらせる培養を、5日間そのまま放ったらかしで続けることにした。そして休暇が終わったとき、培地上に細菌のコロニーができていることに気づき、これが本菌の発見に繋がった。後に判明したことだが、ヘリコバクター・ピロリは増殖速度が遅く、培養には長時間を必要とする細菌であった。 文章: ラクノスピラ科 ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)は、様々な植物由来の多糖類を短鎖脂肪酸(酪酸、酢酸)及びエタノールに発酵させるクロストリジウム目に属する嫌気性の芽胞形成の細菌の科である。これらの細菌は、ウシの第一胃 及びヒトの腸内細菌叢で最も豊富な細菌群の1つである。この科に属する菌は、酪酸を生産することによってヒトの結腸癌を防止する可能性がある。ラクノスピラ科は、無菌マウスに移殖することで糖尿病を引き起こすことがわかっている。 文章: 細菌 細菌(さいきん、真正細菌、ラテン語: bacterium、複数形 bacteria、バクテリア)とは、古細菌、真核生物とともに全生物界を三分する、生物の主要な系統(ドメイン)の一つである。語源はギリシャ語の「小さな杖」(βακτριον)に由来する。細菌は大腸菌、枯草菌、藍色細菌(シアノバクテリア)など様々な系統を含む生物群である。通常1-10 μmほどの微生物であり、球菌や桿菌、螺旋菌など様々な形状が知られている。真核生物と比較した場合、非常に単純な構造を持つ一方で、はるかに多様な代謝系や栄養要求性を示す。細菌を研究する科学分野は微生物学(または細菌学)と呼ばれる。 細菌と古細菌は合わせて原核生物と呼ばれる。核を持たないという点で古細菌と類似するが、古細菌と細菌の分岐は古い。古細菌と比較して、遺伝システムやタンパク質合成系の一部に異なる機構を採用し、ペプチドグリカンより構成される細胞壁や、エステル型脂質より構成される細胞膜を持っているという点からも細菌は古細菌と区別される。1977年までは古細菌は細菌に含まれると考えられていたが、現在では両者はドメインレベルで別の生物とされる。 細菌の生息環境は非常に広く、例えば土壌、淡水・海水、酸性温泉、放射性廃棄物、そして地殻地下生物圏といった極限環境に至るまで、地球上のあらゆる環境(生物圏)に存在している。地球上の全細胞数は5×1030に及ぶと推定されており、その生物量は膨大である。また、その代謝系は非常に多様であり、細菌は光合成や窒素固定、有機物の分解過程など、物質循環において非常に重要な位置を占めている。熱水噴出孔や冷水湧出帯などの環境では、硫化水素やメタンなどの海水中に溶解した化学化合物が細菌によりエネルギーに変換され、近隣環境に生息する様々な生物が必要とする栄養素を供給している。植物や動物と共生・寄生の関係になる細菌系統も多く知られている。地球上に存在する細菌種の大半は、未だ十分に研究がされておらず、その生態や物質循環における役割が不明である。研究報告がなされた細菌種は全体の約2%に過ぎないとも推定され、実験室での培養系が確立していないものが大半である。 腸内細菌や発酵細菌、病原菌など、ヒト(人間)をはじめとする他の生物との関わりも深い。通常、ヒトなどの大型生物は、何百万もの常在菌と共存している。例えば腸内細菌群は、多くの動物において食物の消化過程に欠かすことのできない要素である。ヒト共生細菌の大半は無害であるか、免疫系の保護効果によって無害になっている。多くの細菌、特に腸内細菌は宿主となる動物にとって有益な存在である。共生細菌に限らず、細菌の大半は病気などを引き起こす存在とは考えられていない。 しかし極一部のものは病原細菌として、ヒトや動物の感染症の原因になる。例えばコレラ、梅毒、炭疽菌、ハンセン病、腺ペスト、呼吸器感染症など病原性を持ち感染症を引き起こす細菌が知られている。このような感染症を治療するために、ストレプトマイシンやクロラムフェニコール、テトラサイクリンなど、様々な細菌由来の抗生物質が探索され発見されてきた。抗生物質は細菌感染症の治療や農業で広く使用されている一方、病原性細菌の抗生物質耐性の獲得が社会的な問題となっている。 また、下水処理や流出油の分解、鉱業における金・パラジウム・銅等の金属回収などにも、細菌は広く応用利用されている。食品関係においては、微生物学が展開するはるか以前から、人類はチーズ、納豆、ヨーグルトなどの発酵過程において微生物を利用している。 細菌は対立遺伝子を持たず、遺伝子型がそのまま表現型をとり、世代時間が短く変異体が得られやすく、さらに形質転換系の確立によって遺伝子操作が容易である。このような理由から、近年の分子生物学を中心とした生物学は、細菌を中心に研究が発展してきた。特に大腸菌などは、分子生物学の有用なツールとして現在でも頻繁に使用されている。 文章: キルギス料理 キルギスでは伝統的に羊の乳が中心だったが、ソ連時代に乳牛が導入されて牛乳が使われるようになった。加工方法を大きく分けると、(1) クリームやバター、(2) 酸乳(ヨーグルト)やチーズ、(3) 酸乳酒の3つになる。こうして1回作った乳製品を無駄なく利用する。 クリームやバターの系譜には、カイマック(クリーム)、サル・マイ(バターオイル)、チュボコ(バター)がある。まずスットと呼ぶ生乳から乳脂肪分を集めてペースト状のカイマックを作り、スット10リットルにつきカイマックが1リットル程度作れる。カイマックはナンに付けたり紅茶に入れる。カイマックが悪くなりそうな時期になったら、サル・マイとチュボコに加工する。サル・マイは黄色い油という意味のバターオイルで、カイマックを加熱して乳脂肪分の他を除いて作り、料理に使う。カイマックの加熱で固形状になったものがチュボコで、タルカンという大麦の麦こがしと混ぜておやつとして食べる。 アイラン(酸乳)はスットから作る酸乳(ヨーグルト)であり、スットを加熱して残り物の酸乳を加えてから一晩置くと出来上がる。バザールではバケツからすくって飲むものが売られていることもある。そのまま食す他に加水したり塩を入れたりして飲む。アイランを脱水してペースト状にしたチーズはスズメ(カザフ語版)と呼ばれる。アイランの脱水で出る乳清はサル・スーと呼び、化粧水や家畜の餌に混ぜたりする。スズメに生乳を加えて加熱し、塩を加えて乾燥させると固形チーズのクルトが出来上がる。クルトは基本的には料理に使わず、長期間の保存ができる貴重な栄養源とされる。アイランを作るときに発酵が進みすぎた場合も、加熱・脱水・乾燥をしてクルトにする。カッテージチーズ状のブシュタクは、生乳にアイランを凝固剤として加えてから脱水して作る。砂糖やカイマックを入れたり、ロシアのヴァレーニエをかけて甘いデザートとして食べる。 文章: 自然発生説 パスツールの実験によって、自然発生説はほぼ否定されたとするのが一般的だが、それでも自然発生論者は、「干草の抽出液を用いた同様の実験では、微生物が増殖する」ことを反証にあげた。 イギリスの物理学者、ジョン・ティンダルは上記の「干草の抽出液」には、従来の加熱法では殺菌することが出来ない、耐熱性を有した状態をそれらの菌が取ると仮定した。そのため、干草の抽出液を5.5時間煮沸し、それでもなお一部の菌が生残することを観察した。また、その菌が熱に弱い状態を取ることもある(5分間の煮沸で全滅)ことも同時に観察した。結果、干草抽出液から分離される菌は耐熱性に富んだ状態を取ることを明らかにした。 これは、ある種のグラム陽性菌が芽胞の状態を取っていると現在では証明されている。芽胞はドイツの細菌学者フェルディナント・コーンによって発見され、耐熱性を有することが示された。なお、このため、現在では滅菌にはオートクレーブが使用される。 文章: 培養 レーウェンフックが微生物を発見してから19世紀までは、微生物の研究は天然から直接採取されたものを中心になされてきた。野外で採集される原生生物や菌類以外では、微生物観察のための素材として肉スープの腐敗したものがよく用いられた。ただし、これは能動的な培養とは区別する必要がある。 パスツールが酵母の研究を行ったとき、彼は酵母の生理作用に関心を持ち、これを研究するために培養液の成分を検討し培養した。このころが培養の黎明期である。ロベルト・コッホは病原体の研究にあたり、病原体の純粋培養を目的として培養法の基礎となるさまざまな技術を開発した。これらの努力により、20世紀初頭には主要な病原性細菌の大部分が培養され、培養技術は飛躍的に発達した。組織培養も、基本的にはこれらの技術の応用から始まったものである。 文章: シュードモナス属 シュードモナスという言葉は、シュードモナスを発見したと主張した[ 英: Walter Migula(英語版) ]が1894年から1900年に、グラム陰性で桿状の極鞭毛を持った細菌というあいまいな定義をして生まれた(のちにWalterの発見は微粒子の見間違いであることが証明された)。分子生物学的な分類手法が登場する以前の、形態学的にシュードモナス属を定義していた特徴は以下である。その他のシュードモナス属一般の特徴として以下が挙げられる。グルコースを用いたヒュー・レイフソンテストにおいてガス形成はしない。血液寒天培地上でベータ溶血性を示す。インドールテストとメチルレッド、VogesProskauerテストに陰性であり、クエン酸テストに陽性である。その生息域は幅広く、土壌、淡水、海水、植物や動物(ヒト、家畜、魚介類を含む)の組織、天然の霜、雲などを含む。 文章: 酵素 今日では、酵素の実体や機能の詳細が判明したため、発酵食品であっても生物を使わずに酵素自体を作用させて製造することもあり、酵素を使って食品の性質を意図したように変化させることが可能になっている。酵素反応は、一般に流通している加工食品の多くにおいて製造工程中に利用されているほか、でん粉を原料とした各種糖類の製造にも用いられている。また、果汁の清澄化や苦味除去、肉の軟化といった品質改良や、リゾチームによる日持ち向上などにも用いられている。最初に発見された酵素であるジアスターゼはアミラーゼの一種であり、消化剤として用いられる。以下に挙げるような分野で酵素が使われている。これらの酵素は生物由来の天然物とされるため、食品関連法規で求められる原材料表示では省略されていることが多い。