特開 2024-110296 マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110296

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９

(51)【国際特許分類】

   C12N 1/20 20060101AFI20240807BHJP

   A23L 7/10 20160101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

C12N1/20 A

A23L7/10 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014818

(22)【出願日】2023-02-02

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ウェブサイトの掲載日 令和４年２月８日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｋａｋｅｎ．ｎｉｉ．ａｃ．ｊｐ／ｊａ／ｇｒａｎｔ／ＫＡＫＥＮＨＩ－ＰＲＯＪＥＣＴ－２１Ｋ１９０９８／ ［刊行物等］ 発行日 令和４年３月１５日 刊行物 ２０２２年第６３回日本植物生理学会年会要旨集、第２２３頁、第６３回日本植物生理学会年会委員会 ［刊行物等］ 開催日 令和４年３月２２日 集会名、開催場所 第６３回日本植物生理学会年会、オンライン開催

(71)【出願人】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(71)【出願人】

【識別番号】593022021

【氏名又は名称】山形県

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100206944

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 絵美

(72)【発明者】

【氏名】井上 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】堀 清純

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 真彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 元

【テーマコード（参考）】

4B023

4B065

【Ｆターム（参考）】

4B023LC02

4B023LC05

4B023LE11

4B023LG01

4B023LK18

4B023LP11

4B023LP20

4B065AA01X

4B065AC20

4B065BA22

4B065CA41

(57)【要約】      （修正有）

【課題】米飯の質を改善することができる新規の細菌菌株を提供すること。
【解決手段】米飯の質を改善することができるマイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９（受領番号ＮＩＴＥ ＡＰ－０３８０３）を提供する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９（受領番号ＮＩＴＥ ＡＰ－０３８０３）。

【請求項2】

請求項１に記載の細菌を添加して炊飯することを含む、米飯の製造方法。

【請求項3】

請求項１に記載の細菌を含む、米飯改質剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９に関する。

【背景技術】

【0002】

米のおいしさ（食味）の序列は毎年おおよそ決定している。米の食味には品種の違い等の遺伝的要因と、耕作管理、天候、肥料等の環境的要因とが影響する。しかし、同一品種、同一条件で栽培しても、収量や食味が同一となることはない。古来より栽培されてきたイネは、栽培方法が確立しているにもかかわらず、隣接した水田でも食味が違うということが起こり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５－７６２９８号公報

【特許文献2】特開２０２１－１０８６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

こうした隣接した水田の土作りやテロワールによる食味の違いは、土壌微生物叢の違いが一つの要因と考えられる。水田の土壌には多種多様な微生物が存在し、その数は１ｇの土壌あたり数百万にもなると言われている。

【0005】

従来の米の食味を向上するための方法として、遺伝的解析及び交配による新品種の育成により良食味化を達成することは可能ではあるものの、非常に時間がかかる。また交配法では、遺伝的背景等の影響があり、安定して目的の米が得られないことがある。イネの栽培期間中に与える肥料も関係すると考えられるものの、イネの栽培環境や品種によって栄養吸収に関わる因子が異なり、米の良食味化を達成するにはイネの作付け時期や栽培管理の方法を考慮せねばならず、より優れた食味の米を作成するには労力と時間が必要である。

【0006】

収穫後の米の食味等の質を改善する方法が開発されている。例えば特許文献１には、微生物起源の蛋白分解酵素で処理した米蛋白加水分解物を用いた米の味質改良剤が開示されている。また、特許文献２には、米麹を利用した米の風味改善剤が開示されている。

【0007】

本発明は、米飯の質を改善することができる新規の細菌菌株を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、玄米から採取されたマイクロバクテリウム属細菌の特定の菌株に、炊飯に使用することにより米飯の質を改善する能力があることを見出した。

【0009】

本発明の一側面は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９である。

【0010】

本発明の一側面は、上記細菌を添加して炊飯することを含む、米飯の製造方法である。

【0011】

本発明の一側面は、上記細菌を含む、米飯改質剤である。

【発明の効果】

【0012】

本発明により、米飯の質を改善することができる新規の細菌菌株が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】各細菌を添加した米飯の味スコアを示すグラフである。

【図2】各細菌を添加した米飯の外観スコアを示すグラフである。

【図3】各細菌を添加した米飯の粘りスコアを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

【0015】

（菌株）
本開示の一態様は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９である。マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９は、ＮＰＭＤ 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター（〒２９２－０８１８千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８）に寄託されており、その受領番号はＮＩＴＥ ＡＰ－０３８０３（受託日：２０２３年１月１９日）である。

【0016】

マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９は、後述の実施例に示すように玄米から採取された菌株であり、炊飯に用いることにより、得られる米飯の質、特に味、外観、及び／又は粘りを改善することができる。本発明は、微生物による米の食味成分の改変を行うものであり、「主たる要因である遺伝的形質及び環境的要因の複合によって決定される」とするこれまでの米の食味の概念とは大きく異なる。本技術によって、収穫後の米の食味成分を人為的に改変することが可能となる。また、米の遺伝的要因や栄養状態に依存せず、炊飯時に添加することで効果を得ることができるため、良食味化米を得るまでの時間を大幅に短縮することができる。

【0017】

マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９の培養は、好気的に行うことができる。培養は例えば振盪培養により行うことができる。培地は、当該菌株が培養できるものであればよく、例えばＴＳＢ液体培地を用いることができる。培養温度は例えば２０～３５℃であってよく、２５～３０℃が好ましく、２７～２９℃又は２８℃がより好ましい。培養時間は例えば１０～７２時間、１２～３６時間、又は１８～２４時間であってよい。

【0018】

（米飯改質剤）
本開示の一態様は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９を含む米飯改質剤である。本実施形態に係る米飯改質剤は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９を含むため、炊飯に用いることにより、得られる米飯の質、例えば米飯の味、外観、粘りを向上させることができる。

【0019】

米飯改質剤は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９のみからなるものであってよく、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９に加えて、担体、賦形剤、界面活性剤、結合剤、分散剤、増粘剤、防腐剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、有機酸、アミノ酸、食塩、甘味料、着色料、香料等を含んでもよく、菌体を培養した培地を含んでもよい。米飯改質剤は、例えば、粉剤、粒剤、液剤、乳剤、油剤、懸濁剤、ペースト剤、カプセル剤等の剤形に製剤化されていてもよい。米飯改質剤は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９の生菌体又は死菌体を含んでよく、生菌体を含むことが好ましい。米飯改質剤は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９以外の微生物を含んでもよい。米飯改質剤は、例えば、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９に、必要に応じてその他の成分を混合することにより製造することができる。米飯改質剤としては、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９の培養物をそのまま用いてもよく、培養後に菌体を単離したものであってもよく、培養物又は菌体の乾燥物であってもよい。

【0020】

本実施形態に係る米飯改質剤に含まれるマイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９の量は、米飯改質剤全量に対して、例えば、０．００１質量％以上、０．０１質量％以上、０．１質量％以上、１質量％以上、５質量％以上、１０質量％以上、２０質量％以上、３０質量％以上、５０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、９９質量％以上、又は１００質量％であってよく、１００質量％以下、９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下、８０質量％以下、７０質量％以下、５０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、１質量％以下、０．１質量％以下であってよい。

【0021】

米飯改質剤が適用される米は、例えば白米、分づき米、又は玄米であってよく、これらの混合物であってよい。分づき米は例えば１分づき以上、２分づき以上、３分づき以上、４分づき以上、５分づき以上、６分づき以上、７分づき以上、８分づき以上、９分づき以上であってよい。米飯改質剤が適用される米はうるち米又はもち米であってよい。米は、ジャポニカ種、インディカ種、ジャバニカ種であってよく、ジャポニカ種が好ましい。米飯改質剤が適用される米の品種は特に限定されない。

【0022】

本実施形態に係る米飯改質剤は、例えば、炊飯前の米、米の浸水液又は炊き水に添加して使用することができる。米飯改質剤は、例えば、洗米後、米の浸水前に米又は浸水液に添加してもよく、米の浸水後に米又は炊き水に添加してもよい。炊飯は、米飯改質剤が炊飯時の炊き水中に存在する状態で行われることが好ましい。

【0023】

米飯改質剤の使用量は、米１００ｇに対し、菌体の量として例えば１０^５個～１０^９個であってよい。具体的には、例えば、米飯改質剤を懸濁した液を、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９の濃度としてＯＤ_６００が１．０となるように調節したものを、米１００ｇに対して１０μＬ～１０ｍＬ、５０μＬ～５ｍＬ、又は８０μＬ～１ｍＬ添加してもよい。

【0024】

米飯改質剤を使用して炊飯を行う場合、炊飯前の米の浸水は必須ではないが、得られる米飯の質を向上させる観点から、浸水が行われる事が好ましい。浸水は、炊飯前の浸水として通常行われる時間及び温度で行われればよく、浸水温度は例えば１０～４０℃、１５～３５℃、又は２０～３０℃であってよい。浸水時間は例えば５分以上、１０分以上、３０分以上、１時間以上、又は１．５時間以上であってよく、６時間以下、４時間以下、３時間以下、２．５時間以下、又は２時間以下であってよい。

【0025】

炊飯時の炊き水の量は、例えば生米の１．１～１０倍量、１．１～７倍量、１．１～３倍量又は１．１～２倍量であってよい。米飯改質剤による改質効果をより好適に得るため、炊飯時の炊き水の量は、生米の１．１～１．４倍量であることが好ましい。米の炊飯は常法によって行うことができる。

【0026】

米飯改質剤が適用される米には、例えば、米以外の穀類、栗、豆、その他具材、調味料が混合されていてもよい。

【0027】

（米飯の製造方法）
本開示の一態様は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９を用いた炊飯方法、すなわち米飯の製造方法である。本実施形態に係る米飯の製造方法は、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９を添加して炊飯することを含む。本明細書において米飯とは、炊飯後の米であり、そのまま食用とすることのできるものを指す。

【0028】

マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９を用いた米飯の製造方法における、菌株の添加、米、浸水、炊飯方法等の態様は、上述した米飯改質剤における態様を適用できる。マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９は、米飯改質剤として又は米飯改質剤の一成分として添加されてもよい。本実施形態に係る米飯の製造方法は、米を浸水することを含んでもよい。

【実施例0029】

以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0030】

［サンプル採取、アンプリコンシーケンシング］
山形県内の９箇所のはえぬき品種栽培地において、土壌、根圏若しくは根、又は玄米を採取した。各サンプルから微生物のゲノムＤＮＡを抽出して精製し、シーケンサーＭｉＳｅｑによって１６ＳｒＲＮＡ遺伝子の配列決定を行い、ＱＩＩＭＥ２を用いて微生物叢の解析を行った。

【0031】

各採取地で栽培された米の食味官能試験を行い、微生物叢と米の食味総合値との相関を解析した。その結果、米の食味総合値が高くなるほど、玄米での微生物叢のうちアクチノバクテリア門細菌の割合が多いことが判明した。

【0032】

［ネットワーク解析］
アミロース量等の米の組成、生育中の気温等の天候条件、土壌組成、微生物叢、及び味、香り等の米の食味値の各項目について、ピアソンの積率相関係数の絶対値が０．４以上のものを抽出し、さらにｔ検定によりｐ値が０．０５未満の項目を抽出した。その結果、アクチノバクテリア門細菌の存在と、米の香り、味、硬さ、及び食味総合値のそれぞれとの相関が高いことが判明した。

【0033】

［炊飯試験］
上記のサンプル採取にて玄米から採取された細菌のうち、培養に成功した、アクチノバクテリア門細菌菌株Ｘ、Ｙ、Ｚ、スフィンゴモナス属細菌菌株Ｘ、及びスードモナス属細菌菌株Ｘを下記の炊飯試験に用いた。このうち、アクチノバクテリア門細菌菌株Ｘは、全ゲノム解析によりマイクロバクテリウム・テスタセウムと判明し、菌株名を１－３９とした。

【0034】

１．バクテリアの培養
クリーンベンチ内で－８０℃のフリーザーに保存している菌株を、Ｎｕｎｃ（商標）ディスポーザブル白金耳で白金耳の先端に菌株が少量付着するように軽くつつき、５０％ＴＳＢ寒天培地にストリークした。その後、コンタミ防止のため、Ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ（商標）Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔａｐｅでシャーレを密封し、インキュベーター（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製）にて２８℃で６０時間、画線培養を行った。

【0035】

滅菌済みの爪楊枝（やなぎプロダクツ社製）でシングルコロニーを１つつつき、５０％ＴＳＢ液体培地３ｍＬが入ったＦａｌｃｏｎ（商標）１４ｍＬボリプロピレン・ラウンド・チューブ（Ｃｏｒｎｉｎｇ社製）に爪楊枝ごと入れ、コロニーをほぐすためにボルテックスミキサー（ケニス社製）でボルテックスした。その後、卓上型振盪恒温槽（ＴＡＩＴＥＣ社製）で２８℃、１７０ｍｉｎ^－１、２０時間で液体培養した。

【0036】

２．バクテリアの濁度測定及び濁度均一化
培養後、クリーンベンチ内で培養液１ｍＬをディスポーザブルセルに添加し、分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）で波長６００ｎｍの吸光度を測定後、ＯＤ＝１．０になるように滅菌水（ナカライテスク社製）で希釈、測定を繰り返して、濁度を均一化した。

【0037】

３．米の準備
アルミプリンカップ（口径５５ｍｍ、底径４０ｍｍ、深さ５５ｍｍ）に、９０％搗精した精米（日本晴）２０ｇ、及び１．３倍量のＲＯ水を加え、２～３回ほどステンレスカップを回して洗米した。その後、ＲＯ水を捨て、これを５回繰り返した。洗米後、空のステンレスカップで０点補正した電子上皿天秤で、精米とＲＯ水との合計で４６ｇになるようにＲＯ水を加えて調整した。調整したステンレスカップにそれぞれ菌液２０μＬ（Ｃｏｎｔｒｏｌには５０％ＴＳＢ２０μＬ）を添加して、２００×２００ｍｍのアルミシートでアルミプリンカップの上部を被せて封をした。

【0038】

４．浸漬
アルミシートで封をした上記アルミプリンカップを、ＲＯ水１５０ｍＬが入った炊飯器の圧力釜（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製、ＳＲ－ＬＵ１８１）に等間隔になるように配置して入れ、インキュベーター（ＴＡＩＴＥＣ社製、ＭＵＬＴＩ ＳＨＡＫＥＲ ＯＶＥＮ ＨＢ）中で、２８℃で２時間静置させた。

【0039】

５．炊飯
インキュベーターから取り出した圧力釜を、炊飯器（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製、ＳＲ－ＬＵ１８１）に入れ、コースを白米／無洗米に設定し、炊飯ボタンを押して５５分間炊飯した。炊飯後、炊飯器からアルミプリンカップを取り出し、卓上にて２５℃で１時間放冷し、米飯を得た。

【0040】

６．炊飯食味計測定
サラン（商標）ラップで覆ったシャーレに、薬さじを使って、アルミプリンカップの底面部分が触れていた部分が上になるように米飯を移した。その後、薬さじで米飯の上部から切れ込みを入れ、米飯を広げた。そして、測定まで乾燥を防ぐためにラップで封をした。

【0041】

炊飯食味計（商標、ＳＡＴＡＫＥ社製、ＳＴＡ１Ａ）で米飯を測定する前に、炊飯食味計の測定用金属リングに放冷した米飯を８ｇになるように詰めた。炊飯食味計に付属しているハンドプレスのレバーを手前に倒し、１０秒間米飯を圧縮した。リングを裏返して測定用治具に設置し、再びプレス台で１０秒間圧縮した。圧縮した米飯を炊飯食味計に挿入し、味、外観、及び粘りを測定した。炊飯食味計からサンプルセルを外し、リングを裏返して再度測定した。これを３セット（表裏各３回、計６回）繰り返した。同様の測定を３反復で行い、合計１８回の測定データから平均値を算出し、サンプルの炊飯食味計での結果とした。

【0042】

７．結果
炊飯食味計での味、外観及び粘りの各結果について、Ｒ ｖｅｒ４．１．２を用いて箱ひげ図を作成し、Ｋｒｕｓｋａｌ－Ｗａｌｌｉｓ ｔｅｓｔで有意差検定を実施した。結果を図１～３に示す。図１は味、図２は外観、図３は粘りのスコアをそれぞれ示すグラフである。味、外観及び粘りのいずれにおいても、各細菌菌株のうち、コントロールに対して有意差があった（ｐ＜０．０５）のは、マイクロバクテリウム・テスタセウム１－３９のみであった。

【受託番号】

【0043】

（１）寄託機関名：ＮＰＭＤ 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター
（２）連絡先：〒２９２－０８１８千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８
（３）受領番号：ＮＩＴＥ ＡＰ－０３８０３
（４）識別の表示：１－３９
（５）受託日：２０２３年１月１９日

【図1】

【図2】

【図3】