第７章 総括
122
清 酒 に 含 有 さ れ て い る エ チ ル α-D-グ ル コ シ ド(α-EG)は ，清 酒 の 風 味 に 影 響 を 与 え る だ け で は な く ，荒 れ 肌 改 善 効 果 1, 2, 3)，肝 障 害 抑 制 効 果 4, 5)等 多 く の 機 能 性 を 持 つ 化 合 物 で あ る 。 こ の 機 能 性 に 着 目 し た 化 粧 品 が 市 販 さ れ て お り ， そ の 用 途 は さ ら に 拡 大 す る 可 能 性 が あ る 。 し か し ， 清 酒 中 に α-EG は 通 常 1 w/v% 未 満 し か 含 有 さ れ て い な い 6, 7)た め 高 価 で あ り ， コ ス ト の 低 減 に 課 題 が あ っ た 。 ま た ， こ れ ま で の α-EG が 持 つ 機 能 性 に つ い て の 研 究 で は ， 遺 伝 子 レ ベ ル で α-EG の 効 果 を 検 証 し た 例 は 無 か っ た 。 そ こ で 醸 造 副 産 物 を 利 用 し て α-EG を 含 有 す る 素 材 を 発 酵 法 で 生 産 す る 技 術 開 発 を 行 っ た（ 第 2章 ，第 3 章 ，第4 章 ）。さ ら に 製 造 し た α-EG 含 有 素 材 ， 酒 粕 再 発 酵 酒 お よ び 焼 酎 蒸 留 残 渣 抽 出 液 の 機 能 性 を 評 価 し た
（ 第 5 章 ） 。 さ ら に α-EG 試 薬 を 用 い て 細 胞 レ ベ ル お よ び 遺 伝 子 レ ベ ル で の 機 能 性 を 評 価 し た （ 第 6 章 ） 。
第 2章 で は ，実 用 麹 菌 6株 を 用 い た 小 仕 込 み を 行 い ，A. awamori KBN2012 を 選 択 し た 。 次 に 酵 母 の 観 点 か ら α-EG 生 産 に 適 し た 酵 母 の 検 討 を 行 い ， エ タ ノ ー ル の 発 酵 能 が 良 く α-EG 高 生 産 に 適 し た 焼 酎 酵 母 S. cerevisiae NBRC2373 を 選 択 し た 。麹 歩 合 を 下 げ α-グ ル コ シ ダ ー ゼ 剤 と α-ア ミ ラ ー ゼ 剤 の 添 加 量 を 検 討 す る こ と で ，α-EG 生 産 量 が 著 し く 上 昇 し ，α-EG を 3 w/v%含 有 す る α-EG 高 含 有 酒 の 醸 造 法 を 確 立 し た 。
第 3 章 で は ， 焼 酎 麹 ， 焼 酎 酵 母 を 用 い て 焼 酎 仕 込 み で の α-EG高 含 有 焼 酎 の 開 発 を 行 っ た 。 米 と 麦 を 原 料 に 仕 込 み を 行 い ， 麹 米 の 使 用 量 と 酵 素 剤 の 添 加 量 を 検 討 し た 結 果 ，α-EG 濃 度 2.0 w/v%の 高 含 有 仕 込 み を 開 発 し た 。α-EG高 含 有 焼 酎 も ろ み か ら 調 製 し た 焼 酎 の 官 能 評 価 で は ， 通 常 サ ン プ ル と α-EG 高 含 有 サ ン プ ル に お い て 米 ・ 麦 と も に 差 は 認 め ら れ ず ， 開 発 し た 仕 込 み 方 法 で 製 造 し た 焼 酎 は 市 販 可 能 な 品 質 で あ っ た 。
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第 4章 で は ，醸 造 副 産 物 で あ り 安 価 な 原 料 で あ る 酒 粕 お よ び 白 ヌ カ を 原 料 と し て α-EG を 高 含 有 す る 酒 粕 再 発 酵 酒 を 製 造 す る 醸 造 方 法 を 開 発 し た 。 本 醸 造 酒 粕 と 白 ヌ カ 糖 化 液 を 原 料 と し て ，α-グ ル コ シ ダ ー ゼ 剤 を も ろ み に 添 加 し 醸 造 し た 場 合 ，α-EG 濃 度 2.4 w/v%と な り ， 一 般 的 な 市 販 酒 の 2倍 以 上 の α-EG 濃 度 で あ っ た 。製 造 し た 酒 粕 再 発 酵 酒 を 希 釈 し 皮 膚 に 塗 布 し て そ の 保 湿 効 果 を 検 討 し た 結 果 ， α-EG 濃 度 0.16 w/v%， エ タ ノ ー ル 0.9 v/v%の と き ， 同 濃 度 の エ タ ノ ー ル を 塗 布 し た 対 照 と 比 較 し て 角 層 の 水 分 量 が 約 20％ 増 加 し た 。 ま た ， 同 濃 度 の 試 薬 の α -EG を 塗 布 し た 場 合 と 比 較 し て 有 意 に 水 分 量 が 増 加 し て お り ， 酒 粕 再 発 酵 酒 に 含 ま れ る ア ミ ノ 酸 な ど の 天 然 保 湿 成 分 の 相 加 的 な 影 響 が 考 え ら れ た 。
第2章 ，第3章 お よ び 第4章 の 結 果 か ら ，酒 粕 再 発 酵 酒 は 清 酒 ，発 酵 法（S.pombe） と 比 較 し て そ れ ぞ れ 約 7分 の 2， 約 2 分 の 1 の 原 料 コ ス ト で あ っ た 。 焼 酎 蒸 留 残 渣 抽 出 液 は 清 酒 ， 発 酵 法 （S.pombe） と 比 較 し て そ れ ぞ れ 約 20分 の １ ， 約 11分 の 1 の 原 料 コ ス ト で あ っ た 。
第 5章 で は ，異 な る 基 剤 に 溶 解 し た α-EGの 保 湿 効 果 を 検 討 し た 。精 製 水 ，0.01 v/v% エ タ ノ ー ル お よ び 0.1 v/v% エ タ ノ ー ル を 基 剤 と し た サ ン プ ル の 試 験 結 果 か ら ，α-EGは エ タ ノ ー ル 存 在 下 の 方 が ，効 果 が よ り 強 く 現 れ る と 考 え ら れ た 。ヒ ト 肌 へ の 塗 布 に お い て ，α-EG試 薬 に よ る 水 分 保 持 効 果 は ，α-EG 濃 度 0.01 w/v%
以 上 で 現 れ ，そ の 中 で も 特 に α-EG濃 度 0.1 w/v%で 強 い 効 果 が 期 待 で き る 。ま た ， α-EG の 水 分 保 持 効 果 は 270 分 持 続 す る こ と が 示 さ れ た 。 炭 酸 水 を 基 剤 と し た 場 合 ，α-EG濃 度 0.001 w/v%と い う 非 常 に 低 い 濃 度 ま で 水 分 保 持 効 果 が 認 め ら れ た 。 ま た ，シ ャ ン プ ー に 配 合 し た 試 験 で も 保 湿 効 果 が 認 め ら れ ，α-EGの 用 途 が 化 粧 品 だ け で は な く サ ニ タ リ ー 用 品 な ど に 広 が る 可 能 性 を 示 す こ と が で き た 。
第6章 で は ，α-EGが 線 維 芽 細 胞 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し た 。 本 研 究 で 新 た に 真 皮 の 線 維 芽 細 胞 の 増 殖 を 賦 活 化 し ， コ ラ ー ゲ ン が 増 加 す る 効 果 が 確 認 さ れ
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た 。 コ ラ ー ゲ ン の 増 加 は 繊 維 芽 細 胞 の 増 加 の 結 果 で あ る と 考 え ら れ た 。 線 維 芽 細 胞 増 殖 因 子 で あ るFGF-1，FGF-7遺 伝 子8, 9)の ｍRNAの 転 写 促 進 作 用 が 確 認 さ れ ， 細 胞 の 増 殖 作 用 が 遺 伝 子 レ ベ ル で も 示 唆 さ れ た 。 コ ラ ー ゲ ン に つ い て もI型 コ ラ ー ゲ ン の 構 成 タ ン パ ク 質 で あ るα1(I)お よ びα2(I) 10)を コ ー ド す るCOL1A1お よ び COL1A2両 遺 伝 子 の 転 写 が 促 進 さ れ て い る こ と が 確 認 さ れ ， 培 養 細 胞 で の コ ラ ー
ゲ ン 生 産 量 の 増 加 を 遺 伝 子 レ ベ ル で も 確 認 す る 事 が で き た 。
今 後 の 展 開 と し て ， 実 験 室 レ ベ ル で 確 立 し た 発 酵 生 産 法 を ， 実 製 造 レ ベ ル で の 醸 造 試 験 で 検 証 す る 必 要 が あ る 。 ま た ， 本 研 究 で 認 め た α-EG の 効 果 は ， 非 常 に 低 濃 度 で 観 察 さ れ る こ と か ら ， こ れ ま で の 研 究 で 得 ら れ て い る 飲 用 や 皮 膚 へ 塗 布 し た 場 合 の 効 果 が ， 線 維 芽 細 胞 の 増 殖 や コ ラ ー ゲ ン 生 産 量 の 増 加 に よ っ て 生 み 出 さ れ た 効 果 で あ る 可 能 性 が あ り （ 図 ７-1）， 皮 膚 3 次 元 モ デ ル を 用 い た 試 験 や ヒ ト 肌 試 験 で コ ラ ー ゲ ン が 増 殖 す る か 明 ら か に し た い 。 こ れ ら の 効 果 は ， 経 口 摂 取 に よ る 内 用 で も 効 果 が 期 待 さ れ る こ と か ら ，α-EG は 化 粧 品 素 材 と し て 利 用 で き る だ け で は な く ， 肌 質 改 善 に 効 果 の あ る サ プ リ メ ン ト の 素 材 と し て 利 用 で き る 可 能 性 が あ り ，今 後 検 証 し 商 品 化 に 繋 げ た い 。ま た ，FGF1，FGF7，COL1A1，COL1A2 お よ び COL3A1 各 遺 伝 子 に 対 す る α-EG の 発 現 制 御 機 構 も 明 ら か に し た い （ 図 ７-2）。
応 用 面 で は 線 維 芽 細 胞 増 殖 賦 活 化 作 用 が 認 め ら れ た こ と か ら ， 長 年 の 飲 用 経 験 が あ る 安 全 11)・安 心 な 線 維 芽 細 胞 増 殖 作 用 を 持 つ 天 然 物 と し て 創 傷 治 療 や 再 生 医 療 へ の 応 用 に つ い て も 検 討 し た い と 考 え て い る 。
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125 図 ７-1 期 待 さ れ る 皮 膚 へ の 効 果
図 ７-2 細 胞 レ ベ ル で の 今 後 の 課 題
第７章 総括
126 参 考 文 献
1. N. Kitamura, Y. Ota, A. Haratake, T. Ikemoto, O. Tanno, T. Horikoshi : Skin Pharmacol., 10, 153-159, 1997
2. 堀 越 俊 雄 ， 原 武 昭 憲 ， 池 本 毅 ， 大 田 裕 紀 子 ， 丹 野 修 ， 北 村 伸 夫 ： 日 本 化 粧 品 技 術 者 会 誌 ，32，10-16，1998
3. M. Hirotsune, A. Haratake, A. Komiya, J. Sugita, T. Tachihara, T.
Komai, K. Hizume, K. Ozeki and T. Ikemoto: J. Agric. Food. Chem., 53, 948-952, 2005
4. H. Izu, K. Hizume, K. Goto, M. Hirotsune : Biosci. Biotechnol. Biochem., 71, 951-957, 2007
5. 伊 豆 英 恵 ， 樋 詰 和 久 ， 後 藤 邦 康 ， 広 常 正 人 ： 日 本 醸 造 協 会 誌 ， 第 103巻 ， 646-652， 2008
6. 岡 智 ： 日 本 醸 造 協 会 誌 ， 第 72巻 ，631-635，1977
7. 佐 藤 信 ， 大 場 俊 輝 ， 小 林 健 ： 日 本 醸 造 協 会 誌 ： 第 77巻 ，393-397，1982 8. DM. Orniz, N. Itoh: Genome Biol., 2. REVIEWS3005, 2001
9. X. Zhang, OA. Ibrahimi, SK. Olsen, H. Umemori, M. Mohammadi, DM.
Ornitz: J. Biol. Chem., 281, 15694-15700, 2006 10. D. R. Eyre : Science，207，1316，1980
11. 芳 川 憲 司 ， 池 田 潔 昭 ， 谷 川 弘 晃 ， 山 本 一 也 ， 宮 本 博 文 ， 岡 田 茂 孝 : 日 本 食 品 工 業 科 学 会 誌 ， 第 41巻 ，878-885，1994
127 査 読 付 発 表 論 文
１ ．α-エ チ ル-D-グ ル コ シ ド 高 含 有 清 酒 の 製 造 法 の 開 発 と そ の 保 湿 効 果 ，坊 垣 隆 之 ， 相 良 純 一 ， 尾 関 健 二 ， 食 品 ・ 臨 床 栄 養 ，e2015_10-16，2015
２ ． High-yield production of ethylα-D-glucoside in shochu brewing and evaluation of its functionality., Takayuki Bogaki， Kenji Ozeki, J. Biol.
Macromol., 15(1), 41-50 (2015)
３ ．保 湿 機 能 を 有 す る エ チ ル α-D-グ ル コ シ ド 高 含 有 酒 粕 再 発 酵 酒 の 製 造 ，坊 垣 隆 之 ， 尾 関 健 二 ， 日 本 生 物 工 学 会 誌 ， 第 94巻 ， 第10号 ，594-600，2016
４ ．原 料 米 の 違 い が 発 酵 法 に よ る エ チ ル-α-D-グ ル コ シ ド の 生 成 効 率 に 与 え る 影 響 ， 坊 垣 隆 之 ， 相 良 純 一 ， 尾 関 健 二 ， 食 品 ・ 臨 床 栄 養 （e2016_13-20，2016）
５ ． Studies on the development of ethyl-α-D-glucoside production by fermentation, and its new moisturizing function and effects on fibroblasts , Takayuki Bogaki, Keiichi Mitani, Yuki Oura, Kenji Ozeki
（査読 中）
128 学 会 発 表
１ ． 宮 西 史 則 ， 佐 藤 敦 ， 若 林 美 芳 ， 打 越 仁 子 ， 坊 垣 隆 之 ， 尾 関 健 二 ， 大 箸 信 一 酒 粕 再 発 酵 に よ る エ チ ル-α-D-グ ル コ シ ド 高 含 有 酒 の 開 発
（2014 年 度 第 66回 日 本 生 物 工 学 会 大 会 ）
２ ． 坊 垣 隆 之 ， 宮 西 史 則 ， 佐 藤 敦 ， 打 越 仁 子 ， 若 林 美 芳 ， 園 部 政 和 ， 尾 関 健 二 α-エ チ ル グ ル コ シ ド の 保 湿 効 果 に 関 与 す る 新 規 機 能 性
（2015 年 度 日 本 農 芸 化 学 会 大 会 ） ３ ． 坊 垣 隆 之 ， 尾 関 健 二
α-エ チ ル グ ル コ シ ド の 新 規 保 湿 機 能
（2015 年 度 日 本 香 粧 品 学 会 第 40回 香 粧 品 学 会 大 会 ） ４ ． 坊 垣 隆 之 ， 中 田 有 紀 ， 丸 山 貴 弘 ， 尾 関 健 二
エ チ ル-α-D-グ ル コ シ ド の 保 湿 効 果
（2015 年 度 第 67回 日 本 生 物 工 学 会 大 会 ） ５ ．坊 垣 隆 之 ， 中 川 賢 哉 ， 澤 飯 大 夢 ， 尾 関 健 二
原 料 米 の 違 い に よ る エ チ ル-α-グ ル コ シ ド （α-EG） の 発 酵 製 造 効 率 の 検 討
（2016 年 度 日 本 農 芸 化 学 会 大 会）
129 そ の 他 の 業 績
査 読 付 論 文
1. 麹 菌 に よ る タ ン パ ク 質 大 量 生 産 シ ス テ ム の 開 発 ， 幸 田 明 生 ， 坪 井 宏 和 ， 峰 時 俊 貴 ， 坊 垣 隆 之 ， 蛋 白 質 科 学 会 ア ー カ イ ブ, 9, e084 (2016)
2. Production of biodiesel from plant oil hydrolysates using an Aspergillus oryzae whole-cell biocatalyst highly expressing Candida antarctica lipase B., Adachi D, Hama S, Nakashima K, Bogaki T, Ogino C, Kondo A. , Bioresour Technol., 2013 May;135:410-6.
3. Highly efficient biodiesel production by a whole-cell biocatalyst employing a system with high lipase expression in Aspergillus oryzae., Takaya T, Koda R, Adachi D, Nakashima K, Wada J, Bogaki T, Ogino C, Kondo A. , Appl Microbiol Biotechnol. 2011 May;90(3):1171-7.
4. High expression of a synthetic gene encoding potato alpha -glucan phosphorylase in Aspergillus niger., Koda A, Bogaki T, Minetoki T, Hirotsune M., J Biosci Bioeng., 2005 Nov;100(5):531-7.
5. 5' Untranslated region of the Hsp12 gene contributes to efficient translation in Aspergillus oryzae., Koda A, Bogaki T, Minetoki T, Hirotsune M., Appl Microbiol Biotechnol. 2006 Apr;70(3):333-6.
6. Cloning and nucleotide sequence of the alcohol acetyltransferase II gene
130
(ATF2) from Saccharomyces cerevisiae Kyokai No. 7., Nagasawa N, Bogaki T, Iwamatsu A, Hamachi M, Kumagai C., Biosci Biotechnol Biochem., 1998 Oct;62(10):1852-7.
7. Nucleotide sequences of alcohol acetyltransferase genes from lager brewing yeast, Saccharomyces carlsbergensis., Fujii T, Yoshimoto H, Nagasawa N, Bogaki T, Tamai Y, Hamachi M., Yeast. 1996 May;12(6):593-8.
8. Molecular cloning, sequence analysis, and expression of the yeast alcohol acetyltransferase gene., Fujii T, Nagasawa N, Iwamatsu A, Bogaki T, Tamai Y, Hamachi M., Appl Environ Microbiol. 1994 Aug;60(8):2786-92.
9. The purification, properties and internal peptide sequences of alcohol acetyltransferase isolated from Saccharomyces cerevisiae Kyokai No. 7., Minetoki T, Bogaki T, Iwamatsu A, Fujii T, Hamachi M. , Biosci Biotechnol Biochem., 1993 Dec;57(12):2094-8.
共 著 書
1. 発 酵 ・ 醸 造 食 品 の 最 前 線 ， シ ー エ ム シ ー 出 版 ，206-217，2015 2. 改 訂 版 分 子 麹 菌 学 ， 日 本 醸 造 協 会 ，80-90，2012
3. 発 酵 ・ 醸 造 食 品 の 最 新 技 術 と 機 能 性 II， シ ー エ ム シ ー 出 版 ，257-265，2011
131 受 賞 歴
平 成 ２ ５ 年 ７ 月 糸 状 菌 遺 伝 子 研 究 会 技 術 賞