JP4178176B2 - Barley lipoxygenase-1 gene, method for selecting barley, raw material for malt alcoholic beverage, and method for producing malt alcoholic beverage - Google Patents
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- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Description
本発明は、大麦リポキシゲナーゼ−1遺伝子、大麦の選抜方法、麦芽アルコール飲料用原料及び麦芽アルコール飲料の製造方法に関する。 The present invention relates to a barley lipoxygenase-1 gene, a method for selecting barley, a raw material for malt alcoholic beverages, and a method for producing a malt alcoholic beverage.
麦芽に含まれる酵素である大麦リポキシゲナーゼ−1(以下、「LOX−1」という)は、麦芽アルコール飲料を製造する際の仕込工程において麦芽由来のリノール酸を酸化し9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸を生成する(非特許文献1)。そして、9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸はさらにペルオキシゲナーゼ様活性によりトリヒドロキシオクタデセン酸(THOD)へと変換される(非特許文献2)。このTHODは、ビールの泡もちを低下させ、また収斂味を与えたり、切れを悪くすることが知られ(非特許文献3、4)、麦芽アルコール飲料の品質の低下を招くことが知られている。また、9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸は、老化した麦芽アルコール飲料のカードボード臭の原因物質とされるトランス−2−ノネナールにも変換されることが知られている(非特許文献5)。
Barley lipoxygenase-1 (hereinafter referred to as “LOX-1”), which is an enzyme contained in malt, oxidizes malt-derived linoleic acid in the preparation step when producing a malt alcoholic beverage, and 9-hydroperoxyoctadecadienoic acid Is generated (Non-patent Document 1). 9-hydroperoxyoctadecadienoic acid is further converted into trihydroxyoctadecenoic acid (THOD) by peroxygenase-like activity (Non-patent Document 2). This THOD is known to reduce beer foaminess, to give an astringent taste, to worsen cutting (
麦芽アルコール飲料の香味耐久性及び泡持ちを改善するため、THODやトランス−2−ノネナールの生成を抑える技術として、LOX−1活性の低い麦芽を用いる麦芽アルコール飲料を製造する方法が提案されている(非特許文献6)。 In order to improve the flavor durability and foam retention of malt alcoholic beverages, a method for producing a malt alcoholic beverage using malt having low LOX-1 activity has been proposed as a technique for suppressing the production of THOD and trans-2-nonenal. (Non-patent document 6).
また、Doumaらは大麦に変異原(薬剤)処理を施すことにより誘発突然変異を起こし、LOX−1活性が対照の9%に低下した誘発突然変異系統を作出し、それを用いて麦芽アルコール飲料の製造を試みている(特許文献1)。 Also, Douma et al. Induced an induced mutation by applying mutagen (drug) treatment to barley and created an induced mutant line in which LOX-1 activity was reduced to 9% of the control, and was used to produce a malt alcoholic beverage. (Patent Document 1).
しかし、そのような大麦を用いても、得られる麦芽アルコール飲料のトランス−2−ノネナール濃度の低減は不十分なものであり、香味耐久性が十分改善されていない。また、THOD量の低減や泡持ちの改善に関しては何等明らかにされていない。
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、遺伝子操作することなく、香味耐久性や泡持ちを改善された麦芽アルコール飲料を製造するために有用な、LOX−1変異遺伝子と、LOX−1欠失大麦の選抜方法と、選抜によって得られた大麦に由来する麦芽アルコール飲料用原料と、前記麦芽アルコール飲料用原料を用いた麦芽アルコール飲料の製造方法と、を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is useful for producing a malt alcoholic beverage with improved flavor durability and foam retention without genetic manipulation. A gene, a method for selecting LOX-1-deficient barley, a raw material for malt alcoholic beverages derived from barley obtained by the selection, and a method for producing a malt alcoholic beverage using the raw materials for malt alcoholic beverages are provided. For the purpose.
本発明者らは、上記目的を達成すべき鋭意研究を重ねた結果、LOX−1活性を全く欠いた在来大麦品種を見出すとともに、当該大麦品種から新規なLOX−1変異遺伝子を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found a conventional barley variety completely lacking LOX-1 activity, and have found a novel LOX-1 mutant gene from the barley variety. The invention has been completed.
すなわち、本発明のLOX−1変異遺伝子は、既知のLOX−1遺伝子の第5イントロンのスプライシング供与部位(5’−GT−3’)のグアニンが他の塩基に変異していることを特徴とする。ここで、前記他の塩基がアデニンであることが好ましい。 That is, the LOX-1 mutant gene of the present invention is characterized in that the guanine at the splicing donor site (5′-GT-3 ′) of the fifth intron of the known LOX-1 gene is mutated to another base. To do. Here, the other base is preferably adenine.
また、本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法は、LOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位のグアニンが他の塩基に変異しているか否かにより大麦LOX−1欠失大麦を判別することを特徴とする。ここで、前記他の塩基がアデニンであることが好ましい。 The method for selecting LOX-1 deficient barley according to the present invention discriminates barley LOX-1 deficient barley depending on whether or not the guanine at the splicing donor site of the fifth intron of the LOX-1 gene has been mutated to another base. It is characterized by doing. Here, the other base is preferably adenine.
さらに、本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法は、被検対象である大麦からゲノムDNAを抽出するゲノムDNA抽出工程と、抽出したゲノムDNAからLOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位を含むDNA断片を増幅するDNA断片増幅工程と、前記DNA断片増幅工程で増幅されたLOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位を含むDNA断片を制限酵素で切断して所定の塩基数のDNA断片を検出し、スプライシング供与部位のグアニンが他の塩基に変異しているか否かにより大麦LOX−1欠失大麦を判別するDNA断片検出工程と、を含むことを特徴とする。 Furthermore, the method for selecting LOX-1 deficient barley of the present invention comprises a genomic DNA extraction step for extracting genomic DNA from barley to be tested, and a splicing donor site for the fifth intron of LOX-1 gene from the extracted genomic DNA. A DNA fragment amplification step of amplifying a DNA fragment containing a DNA fragment, and a DNA fragment containing a splicing donor site of the 5th intron of the LOX-1 gene amplified in the DNA fragment amplification step, and cleaved with a restriction enzyme, A DNA fragment detection step of detecting a fragment and discriminating barley LOX-1 deficient barley depending on whether or not the guanine at the splicing donor site has been mutated to another base.
ここで、前記DNA断片検出工程において使用する制限酵素が塩基配列5’−GTAC−3’を認識するAfaIおよび/またはRsaIであることが好ましい。 Here, the restriction enzyme used in the DNA fragment detection step is preferably AfaI and / or RsaI that recognizes the base sequence 5'-GTAC-3 '.
上記発明によれば、LOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位のグアニンの変異の有無に基づき、LOX−1活性欠失形質を有する大麦品種であるか否かを選別することが可能となる。 According to the said invention, it becomes possible to select whether it is a barley variety which has a LOX-1 activity deficient character based on the presence or absence of a guanine mutation at the splicing donor site of the fifth intron of the LOX-1 gene. .
その結果、LOX−1活性を直接測定しなくとも遺伝子レベルの解析で容易にLOX−1活性を欠いた大麦品種を選別することができる。特に、酵素活性は直物個体の生育段階、環境などに影響され正確な測定が困難な場合があるが、この方法によれば酵素測定と異なり環境などに影響されることなくLOX−1活性が欠失した大麦品種を選抜することができる。さらに、酵素活性を測定するには種子が実るまで行うことができないが、DNA判別は開花前に行えるため早期に活性欠失形質か否かの判定ができ、また連続戻し交配などに有効である。 As a result, barley varieties lacking LOX-1 activity can be easily selected by gene-level analysis without directly measuring LOX-1 activity. In particular, the enzyme activity is affected by the growth stage of the individual, the environment, etc., and accurate measurement may be difficult. According to this method, unlike the enzyme measurement, the LOX-1 activity is not affected by the environment. Deleted barley varieties can be selected. Furthermore, enzyme activity cannot be measured until the seeds are ripened, but DNA can be determined before flowering, so it can be determined early whether or not it is an activity-deficient trait and is also effective for continuous backcrossing. .
また、本発明の麦芽アルコール飲料用原料は、本発明のLOX−1変異遺伝子を持つ大麦のみに由来する種子、麦芽、モルトエキス、大麦分解物または大麦加工物であることを特徴とする。 Moreover, the raw material for malt alcoholic beverages of the present invention is characterized in that it is seed, malt, malt extract, barley degradation product or processed barley product derived only from barley having the LOX-1 mutant gene of the present invention.
また、本発明の麦芽アルコール飲料用原料は、本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法により選抜された大麦のみに由来する種子、麦芽、モルトエキス、大麦分解物または大麦加工物であることを特徴とする。 Moreover, the raw material for malt alcoholic beverages of this invention is a seed derived only from the barley selected by the selection method of the LOX-1 deficient barley of this invention, malt, a malt extract, a barley decomposition product, or a barley processed material. It is characterized by.
さらに、本発明の麦芽アルコール飲料の製造方法は、本発明の麦芽アルコール飲料用原料を用いることを特徴とする。 Furthermore, the manufacturing method of the malt alcoholic beverage of this invention uses the raw material for malt alcoholic beverages of this invention, It is characterized by the above-mentioned.
上記本発明によれば、原料中にLOX−1を含まないため、麦芽アルコール飲料の製造工程においてリノール酸から9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸が生成し難くなり、したがってTHODやトランス−2−ノネナールも生成し難くなるため、香味耐久性と泡持ちが向上した麦芽アルコール飲料を得ることができる。 According to the present invention, since LOX-1 is not included in the raw material, 9-hydroperoxyoctadecadienoic acid is hardly generated from linoleic acid in the production process of malt alcoholic beverage, and therefore THOD and trans-2-nonenal are not produced. Since it becomes difficult to produce | generate, the malt alcoholic beverage which the flavor durability and the foam retention improved can be obtained.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
まず、本発明にかかるLOX−1変異遺伝子について説明する。 First, the LOX-1 mutant gene according to the present invention will be described.
本発明にかかるLOX−1変異遺伝子は、本発明者らによって見出された新規遺伝子であり、既知のLOX−1遺伝子(配列番号1)と比較してLOX−1遺伝子第5イントロンの60番目の塩基GがAに置換されていることを特徴とする(配列番号2)。LOX−1遺伝子第5イントロンの60−61番目はスプライシング供与部位(5’−GT−3’)であるため、この塩基の置換によりLOX−1はスプライシングに異常をきたし、活性のあるLOX−1を発現できなくなる。 The LOX-1 mutant gene according to the present invention is a novel gene found by the present inventors, and is compared with the known LOX-1 gene (SEQ ID NO: 1) in the 60th position of the fifth intron of the LOX-1 gene. The base G is substituted with A (SEQ ID NO: 2). Since the 60th-61st position of the 5th intron of the LOX-1 gene is a splicing donor site (5′-GT-3 ′), substitution of this base causes LOX-1 to be spliced abnormally and active LOX-1 Cannot be expressed.
なお、配列表の配列番号1には既知のLOX−1遺伝子の第5イントロン領域の塩基配列を、配列番号2には本発明のLOX−1変異遺伝子のLOX−1遺伝子の第5イントロン領域に相当する部分の塩基配列を示した。 In the sequence listing, SEQ ID NO: 1 shows the nucleotide sequence of the fifth intron region of the known LOX-1 gene, and SEQ ID NO: 2 shows the nucleotide sequence of the fifth intron region of the LOX-1 mutant gene of the present invention. The base sequence of the corresponding part is shown.
次に、本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法について説明する。 Next, the selection method of the LOX-1 deletion barley of this invention is demonstrated.
本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法は、LOX−1遺伝子の第5イントロンのスプライシング供与部位のグアニンが他の塩基に変異しているか否かにより大麦LOX−1欠失大麦を判別することを特徴とする。 The method for selecting LOX-1 deficient barley of the present invention discriminates barley LOX-1 deficient barley depending on whether or not the guanine at the splicing donor site of the fifth intron of the LOX-1 gene has been mutated to another base. It is characterized by that.
上記の塩基の変異を利用してLOX−1欠失大麦を選抜する方法としては、例えば、プライマー配列の3’末端、あるいはプライマー配列内部に上記変異部位を含むプライマーを用いてDNAの増幅を行い、増幅の有無や増幅効率で塩基の変異を検出し、LOX−1欠失大麦を選抜する方法や上記変異部位を含むDNA断片を増幅し、塩基配列を決定することによっても塩基の変異を検出し、LOX−1欠失大麦を選抜する方法などを用いることが可能である。 As a method for selecting LOX-1-deleted barley using the above-mentioned base mutation, for example, DNA amplification is performed using a primer containing the above mutation site in the 3 ′ end of the primer sequence or in the primer sequence. Detecting base mutations by detecting the presence or absence of amplification and amplification efficiency, selecting LOX-1-deleted barley, or amplifying a DNA fragment containing the mutation site and determining the base sequence It is possible to use a method of selecting LOX-1 deficient barley.
これら塩基の変異の検出には、DNA断片が検出可能であれば特に制限は無いが、アガロースゲル電気泳動やポリアクリルアミドゲル電気泳動を用いれば良い。また、増幅の有無や増幅効率でDNA変異を検出する場合には、上記電気泳動のほか、TAQMAN法など定量的PCR法も用いることができる。 Detection of these base mutations is not particularly limited as long as a DNA fragment can be detected, but agarose gel electrophoresis or polyacrylamide gel electrophoresis may be used. In addition, in the case of detecting a DNA mutation based on the presence or absence of amplification or amplification efficiency, a quantitative PCR method such as TAQMAN method can be used in addition to the above electrophoresis.
また、本発明のLOX−1欠失大麦の選抜方法は、好ましくは、
被検対象である大麦からゲノムDNAを抽出するゲノムDNA抽出工程と、
抽出したゲノムDNAからLOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位を含むDNA断片を増幅するDNA断片増幅工程と、
前記DNA断片増幅工程で増幅されたLOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位を含むDNA断片を制限酵素で切断して所定の塩基数のDNA断片を検出し、スプライシング供与部位のグアニンが他の塩基に変異しているか否かにより大麦LOX−1欠失大麦を判別するDNA断片検出工程と、
を含むことを特徴とする。
In addition, the method for selecting LOX-1 deficient barley of the present invention preferably comprises:
A genomic DNA extraction step of extracting genomic DNA from barley to be tested;
A DNA fragment amplification step of amplifying a DNA fragment containing a splicing donor site of LOX-1 gene 5th intron from the extracted genomic DNA;
The DNA fragment containing the splicing donor site of the 5th intron of the LOX-1 gene amplified in the DNA fragment amplification step is cleaved with a restriction enzyme to detect a DNA fragment having a predetermined number of bases. A DNA fragment detection step of discriminating barley LOX-1 deficient barley depending on whether or not it has been mutated to a base;
It is characterized by including.
まず、本発明にかかるゲノムDNA抽出工程について説明する。 First, the genomic DNA extraction process according to the present invention will be described.
被検対象である大麦からゲノムDNAを抽出する方法としては特に制限はなく、公知の方法によって行うことができるが、具体的には例えば、CTAB法(Murray et al., 1980, Nucleic Acids Res. 8:4321-4325)やEthidium bromide法(Varadarajanand Prakash 1991, Plant Mol. Biol. Rep. 9:6-12)によって抽出することができる。ここで、ゲノムDNAを抽出する組織は大麦種子のみならず、葉、茎、根等を用いることも可能である。例えば、葉を用いることで、戻し交配世代途中の多数の個体選抜に利用することが可能となる。 The method for extracting genomic DNA from barley as a test target is not particularly limited and can be performed by a known method. Specifically, for example, the CTAB method (Murray et al., 1980, Nucleic Acids Res. 8: 4321-4325) and Ethidium bromide method (Varadarajanand Prakash 1991, Plant Mol. Biol. Rep. 9: 6-12). Here, not only barley seeds but also leaves, stems, roots, and the like can be used as tissues for extracting genomic DNA. For example, by using leaves, it is possible to select a large number of individuals during the backcross generation.
次に本発明にかかるDNA断片増幅工程について説明する。 Next, the DNA fragment amplification step according to the present invention will be described.
DNA断片を増幅する方法としては特に制限されないが、例えば、PCR法(Polymerase Chain Reaction Method)によって行うことができる。ここで、PCR法において用いられるプライマーは、LOX−1遺伝子第5イントロンのスプライシング供与部位を含むDNA断片を増幅することができる領域に設定されているものであれば、塩基配列は特に制限されないが、具体的には例えば、LOX−1遺伝子において塩基数が10〜60個の連続した塩基であることが好ましく、15〜30個の連続した塩基であることがより好ましい。また、一般的には、プライマーの塩基配列におけるGC含量が40〜60%であることが好ましい。さらに、PCR法に用いる二つのプライマーのプライマー間のTm値に差がないまたは少ないことが好ましい。また、プライマー内で2次構造を取らないことが好ましい。 A method for amplifying a DNA fragment is not particularly limited, and can be performed by, for example, a PCR method (Polymerase Chain Reaction Method). Here, the primer used in the PCR method is not particularly limited as long as it is set in a region capable of amplifying a DNA fragment containing the splicing donor site of the LOX-1 gene fifth intron. Specifically, for example, the LOX-1 gene preferably has 10 to 60 consecutive bases, more preferably 15 to 30 consecutive bases. In general, the GC content in the primer base sequence is preferably 40 to 60%. Furthermore, it is preferable that there is no difference or little difference in Tm values between the primers of the two primers used in the PCR method. Moreover, it is preferable not to take a secondary structure within a primer.
次に本発明にかかるDNA断片検出工程について説明する。 Next, the DNA fragment detection process according to the present invention will be described.
本発明にかかるLOX−1変異遺伝子は、上述したように既知のLOX−1と塩基配列に相違が見られるため、当該相違部分を認識するまたは切断する制限酵素を用いて増幅産物を切断すれば、得られるDNA断片のサイズに相違が見られる。本発明にかかる制限酵素としては、このように前記相違部分を認識するまたは切断するものであれば特に制限はないが、既にこのような作用を有することが判明している制限酵素AfaIおよび/またはRsaIであることが好ましい。 Since the LOX-1 mutant gene according to the present invention has a difference in base sequence from known LOX-1 as described above, the amplification product can be cleaved using a restriction enzyme that recognizes or cleaves the difference. There are differences in the size of the DNA fragments obtained. The restriction enzyme according to the present invention is not particularly limited as long as it recognizes or cleaves the above-mentioned difference portion, but the restriction enzyme AfaI and / or already known to have such an action. RsaI is preferred.
すなわち、本発明のLOX−1変異遺伝子は、スプライシング供与部位のグアニンが他の塩基に変異していることにより、既知のLOX−1遺伝子に存在していた制限酵素AfaIおよびRsaIの切断部位(5’−GTAC−3’:第5イントロン60−63番目)が消失している。その結果、この切断部位を含む遺伝子増幅産物をAfaIおよび/またはRsaIで切断した際の切断パターンが既知のLOX−1遺伝子の場合と異なるため、LOX−1変異遺伝子か否かを判別することが可能である。 That is, in the LOX-1 mutant gene of the present invention, the guanine at the splicing donor site is mutated to another base, so that the restriction enzyme AfaI and RsaI cleavage sites (5 '-GTAC-3': 5th intron 60-63) has disappeared. As a result, since the cleavage pattern when the gene amplification product containing this cleavage site is cleaved with AfaI and / or RsaI is different from that of the known LOX-1 gene, it can be determined whether or not it is a LOX-1 mutant gene. Is possible.
また、所定の塩基数のDNA断片とは、前記相違部分が存在することにより、増幅産物を制限酵素で切断して得られるDNA断片のサイズに相違が見られるようなDNA断片であれば、その塩基数は特に制限されない。 In addition, a DNA fragment having a predetermined number of bases is a DNA fragment in which the difference is present, so that the size of the DNA fragment obtained by cleaving the amplified product with a restriction enzyme is different. The number of bases is not particularly limited.
また、本工程にかかる検出とは、制限酵素によって切断されたDNA断片が検出可能な方法であれば特に制限されないが、具体的には例えば、アガロースゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって検出すればよい。 The detection in this step is not particularly limited as long as it can detect a DNA fragment cleaved by a restriction enzyme. Specifically, for example, detection by agarose gel electrophoresis or polyacrylamide gel electrophoresis may be used. That's fine.
次に、本発明の麦芽アルコール飲料用原料について説明する。 Next, the raw material for malt alcoholic beverages of this invention is demonstrated.
本発明の麦芽アルコール飲料用原料は、本発明のLOX−1変異遺伝子を持つ大麦のみに由来する種子、麦芽、モルトエキス、大麦分解物または大麦加工物であることを特徴とし、また、本発明の大麦の選抜方法によって選抜された大麦のみに由来する種子、麦芽、モルトエキス、大麦分解物または大麦加工物であることを特徴とする。 The raw material for malt alcoholic beverage of the present invention is a seed derived from only barley having the LOX-1 mutant gene of the present invention, malt, malt extract, barley degradation product or processed barley product, and the present invention. It is characterized in that it is a seed derived from only barley selected by the method for selecting barley, malt, malt extract, barley decomposition product or processed barley product.
ここで、モルトエキスとは麦芽の抽出物を指し、例えば麦芽中の糖成分やタンパク質成分の抽出物等が挙げられる。大麦分解物とは大麦を酵素等で分解処理したものを指し、大麦糖化液等がこれに該当する。大麦加工物とはビール・発泡酒の副原料として使用される大麦粉砕物などがこれに該当する。
本発明の麦芽アルコール飲料用原料はLOX−1を含まないため、麦芽アルコール飲料の製造工程においてリノール酸から9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸が生成し難くなり、したがってTHODやトランス−2−ノネナールも生成抑制が期待され、香味耐久性と泡持ちが向上した麦芽アルコール飲料を得ることが期待できる。
Here, the malt extract refers to an extract of malt, and examples thereof include extracts of sugar components and protein components in the malt. The barley decomposition product refers to a product obtained by decomposing barley with an enzyme or the like, and barley saccharified liquid corresponds to this. The barley processed product corresponds to the barley pulverized product used as an auxiliary material for beer and sparkling liquor.
Since the raw material for malt alcoholic beverages of the present invention does not contain LOX-1, it is difficult to produce 9-hydroperoxyoctadecadienoic acid from linoleic acid in the production process of malt alcoholic beverages, and therefore THOD and trans-2-nonenal are also produced. Generation | occurence | production suppression is anticipated and it can anticipate obtaining the malt alcoholic beverage with which flavor durability and foam | bubble persistence improved.
最後に、本発明の麦芽アルコール飲料の製造方法について説明する。 Finally, the manufacturing method of the malt alcoholic beverage of this invention is demonstrated.
本発明の麦芽アルコール飲料の製造方法は、本発明の麦芽アルコール飲料用原料を用いることを特徴とする。 The manufacturing method of the malt alcoholic beverage of this invention uses the raw material for malt alcoholic beverages of this invention, It is characterized by the above-mentioned.
まず、本発明にかかる製麦工程について説明する。 First, the malting process according to the present invention will be described.
本発明にかかる製麦工程は、LOX−1欠失大麦を用いることを特徴とした麦芽を得る工程であり、製麦の方法としては特に制限されず公知の方法で行えば良い。具体的には、例えば、浸麦度が40%〜45%に達するまで浸麦後、10〜20℃で3〜6日間発芽させ、焙燥して麦芽を得ることができる。
The malting process according to the present invention is a process for obtaining malt characterized by using LOX-1 deficient barley, and the malting method is not particularly limited and may be performed by a known method. Specifically, for example, after malting until the degree of soaking
次に、本発明にかかる仕込工程について説明する。 Next, the preparation process according to the present invention will be described.
本発明にかかる仕込工程は、前記麦芽を糖化させて麦汁を得る工程である。具体的には、さらに以下の第1〜第4の工程に分けられる。 The preparation process according to the present invention is a process for obtaining wort by saccharifying the malt. Specifically, it is further divided into the following first to fourth steps.
すなわち、第1の工程は、前記麦芽を含む原料と仕込用水とを混合し、得られた混合物を加温することにより麦芽を糖化させ、前記糖化された麦芽から麦汁を採取する仕込み工程である。 That is, the first step is a charging step of mixing the raw material containing malt and water for charging, heating the resulting mixture to saccharify the malt, and collecting wort from the saccharified malt. is there.
本工程において用いられる麦芽は、大麦に水分と空気を与えて発芽させ、乾燥して幼根を取り除いたものであることが望ましい。麦芽は麦汁製造に必要な酵素源であると同時に糖化の原料として主要なデンプン源となる。また、麦芽アルコール飲料特有の香味と色素を与えるため発芽させた麦芽を焙燥したものを麦汁製造に用いる。また、さらに原料として、上記麦芽以外に、本発明にかかるLOX−1欠失大麦あるいは一般大麦、コーンスターチ、コーングリッツ、米、糖類等の副原料を添加しても良い。 It is desirable that the malt used in this step is one obtained by germinating barley with moisture and air and drying to remove radicles. Malt is an enzyme source necessary for wort production and at the same time, a major starch source as a raw material for saccharification. Moreover, in order to give the flavor and pigment peculiar to a malt alcoholic beverage, what dried the germinated malt is used for wort manufacture. Further, as raw materials, in addition to the malt, auxiliary raw materials such as LOX-1 deficient barley or general barley, corn starch, corn grits, rice and sugars according to the present invention may be added.
また、前記麦汁の製造工程において、本発明にかかるLOX−1欠失大麦あるいは一般大麦より調製されたモルトエキスあるいは大麦分解物、大麦加工物を仕込み用水と混合し、必要に応じて前記副原料を添加し麦汁を得ることもできる。 In addition, in the wort production process, the malt extract or barley degradation product prepared from the LOX-1 deficient barley or general barley according to the present invention, or a barley processed product is mixed with water for charging, and if necessary, The wort can be obtained by adding raw materials.
前記麦芽は仕込み用水に添加した後、混合される。前記副原料を添加する場合には、ここで混合すればよい。糖類の場合は、後述の煮沸の前に添加してもよい。また、前記仕込み用水は特に制限されず、製造する麦芽アルコール飲料に応じて好適な水を用いればよい。糖化は基本的に既知の条件で行えばよい。こうして得られた麦芽糖化液をろ過した後、ホップあるいはハーブなど、香り、苦味などを付与できる原料を添加して煮沸を行ない、それを冷却することにより冷麦汁が得られる。 The malt is added to the feed water and then mixed. What is necessary is just to mix here, when adding the said auxiliary material. In the case of saccharides, it may be added before boiling as described below. Moreover, the said water for preparation is not restrict | limited in particular, What is necessary is just to use suitable water according to the malt alcoholic beverage to manufacture. Saccharification may be basically performed under known conditions. After filtering the malted saccharified solution thus obtained, a raw material that can impart aroma, bitterness, etc., such as hops or herbs, is boiled, and cooled to obtain cold wort.
また、第2の工程は、前記冷麦汁に酵母を添加して発酵させ麦芽アルコール飲料中間品を得る工程である。 The second step is a step in which yeast is added to the cold wort and fermented to obtain a malt alcoholic beverage intermediate product.
ここで、用いられる酵母は、前記麦芽の糖化によって得られた麦汁内の糖分を代謝してアルコールや炭酸ガス等を産生する、いわゆるアルコール発酵を行う酒類酵母であればいずれでもよく、具体的には、例えば、サッカロミセス・セレビシェ、サッカロミセス・ウバルム等が挙げられる。 Here, the yeast used may be any alcoholic yeast that performs so-called alcoholic fermentation that metabolizes the sugar in the wort obtained by saccharification of the malt to produce alcohol, carbon dioxide, etc. Examples include Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces ubalum.
発酵は、上記仕込み工程で得られた麦汁を冷却し、ここに前記酵母を添加して行う。発酵条件については基本的に既知の条件と変わらず、例えば発酵温度が通常15℃以下、好ましくは8〜10℃であり、発酵時間が好ましくは8〜10日である。 Fermentation is performed by cooling the wort obtained in the above charging step and adding the yeast thereto. The fermentation conditions are basically the same as the known conditions. For example, the fermentation temperature is usually 15 ° C. or lower, preferably 8 to 10 ° C., and the fermentation time is preferably 8 to 10 days.
さらに、第3の工程は、前記発酵工程で得られた麦芽アルコール飲料中間品を貯蔵する貯酒工程である。 Furthermore, a 3rd process is a liquor storage process which stores the malt alcoholic beverage intermediate product obtained at the said fermentation process.
本工程では、アルコール発酵が終了した発酵液が密閉タンクに移され、貯蔵される。貯蔵条件については基本的に既知の条件と変わらず、例えば貯蔵温度は0〜2℃が好ましく、貯蔵時間が20〜90日間であることが好ましい。発酵終了液を貯蔵することにより残存エキスの再発酵と熟成が行われる。 In this step, the fermented liquor after alcohol fermentation is transferred to a closed tank and stored. The storage conditions are basically the same as the known conditions. For example, the storage temperature is preferably 0 to 2 ° C., and the storage time is preferably 20 to 90 days. By storing the fermented liquid, the remaining extract is refermented and aged.
そして、第4の工程は、前記貯酒工程で得られた麦芽アルコール飲料中間品をろ過し麦芽アルコール飲料を得るろ過工程である
ろ過条件については基本的には既知の条件と変わらず、例えばろ過助材として珪藻土、PVPP(ポリビニルポリピロリドン)、シリカゲル、セルロースパウダー等が用いられ、温度は0±1℃で行われる。
And the 4th process is a filtration process which filters the malt alcoholic beverage intermediate product obtained at the above-mentioned alcohol storage process, and obtains a malt alcoholic beverage. Diatomaceous earth, PVPP (polyvinyl polypyrrolidone), silica gel, cellulose powder, etc. are used as the material, and the temperature is 0 ± 1 ° C.
こうして麦芽アルコール飲料が得られる。ろ過された麦芽アルコール飲料はそのまま、または無菌ろ過や加熱処理を行った後、タンク詰め、樽詰め、ビン詰めまたは缶詰めされ市場に出荷される。 A malt alcoholic beverage is thus obtained. The filtered malt alcoholic beverage is either as it is or after being subjected to aseptic filtration or heat treatment, and then tanked, barreled, bottled or canned and shipped to the market.
なお、麦芽アルコール飲料は、その製造に用いられる麦芽の使用比率の多少は特に制限されず、麦芽を原料として製造されるアルコール飲料であればよい。具体的には例えば、ビールや発泡酒が挙げられる。また、いわゆるノンアルコールビールやノンアルコール発泡酒も、ビール等の麦芽アルコール飲料と同様の製法を用いることから、麦芽アルコール飲料である。 The malt alcoholic beverage is not particularly limited in the proportion of malt used in its production, and may be any alcoholic beverage produced using malt as a raw material. Specific examples include beer and sparkling liquor. In addition, so-called non-alcohol beer and non-alcohol sparkling liquor are malt alcoholic beverages because they use the same manufacturing method as malt alcoholic beverages such as beer.
上記本発明によれば、原料中にLOX−1を含まないため、麦芽アルコール飲料の製造工程においてリノール酸から9−ヒドロペルオキシオクタデカジエン酸が生成し難くなり、したがってTHODやトランス−2−ノネナールも生成抑制が期待され、香味耐久性と泡持ちが向上した麦芽アルコール飲料を得ることが期待できる。 According to the present invention, since LOX-1 is not included in the raw material, 9-hydroperoxyoctadecadienoic acid is hardly generated from linoleic acid in the production process of malt alcoholic beverage, and therefore THOD and trans-2-nonenal are not produced. It can be expected that a malt alcoholic beverage with improved flavor durability and foam durability can be obtained.
以下、実施例により本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although the content of this invention is demonstrated more concretely by an Example, this invention is not limited to these Examples at all.
探索試験1
(LOX−1酵素活性測定によるLOX−1欠失大麦の探索)
以下の方法によりLOX−1酵素活性測定を行い、大麦遺伝資源の中からLOX−1欠失大麦の探索を行った。
(Search for LOX-1 deficient barley by measuring LOX-1 enzyme activity)
LOX-1 enzyme activity was measured by the following method, and LOX-1-deficient barley was searched from barley genetic resources.
まず、以下の方法により大麦種子より粗酵素液を抽出した。完熟大麦種子1粒をハンマーで破砕し、500μLの抽出バッファー(0.1M 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5))を用いて、4℃で30分間振とうして抽出した。得られた抽出液を15000rpmで10分間遠心分離した後、上清を粗酵素液とした。 First, a crude enzyme solution was extracted from barley seeds by the following method. One ripe barley seed was crushed with a hammer and extracted with 500 μL of extraction buffer (0.1 M sodium acetate buffer (pH 5.5)) by shaking at 4 ° C. for 30 minutes. The obtained extract was centrifuged at 15000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was used as a crude enzyme solution.
次に、粗酵素液10μLに5μLの基質液(40mMリノール酸、1.0%(W/V)Tween20水溶液)及び85μLの抽出バッファーを加え混和した後、24℃で5分間反応させた。反応の停止は、100μLの反応停止液(80mM 2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール メタノール溶液)を添加し混和することで行った。反応液を−20℃で30分間静置した後、3000rpmで20分間遠心分離し、上清を次の発色反応に用いた。得られた上清20μLに、200μLの発色液(4mM2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、25mM硫酸、0.25mM硫酸アンモニウム鉄(II)6水和物、100mMキシレノールオレンジ、90%メタノール水溶液)を添加し、30分間静置後、波長550nmの吸光度を測定した。なお、陰性対照としては、粗酵素液を100℃で5分間熱処理し、LOX−1を失活させたものを同様に反応させたものを用い、陽性対照として大麦品種Kendallの種子の粗酵素液を用いた。
Next, 5 μL of a substrate solution (40 mM linoleic acid, 1.0% (W / V)
遺伝資源の探索の結果、図1に示すように、SV73(岡山大学保存OUI003)の種子には有意なLOX−1活性が認められないことが判明した。このSV73は在来種であることから、突然変異誘発を施した系統ではなく自然突然変異体である。 As a result of searching for genetic resources, as shown in FIG. 1, it was found that no significant LOX-1 activity was found in the seeds of SV73 (Okayama University Preserved OUI003). Since SV73 is a native species, it is not a mutagenized line but a natural mutant.
証明試験1
(SV73粗酵素液にLOX−1阻害活性のないことの確認)
次に、SV73粗酵素液のLOX−1阻害活性の有無について調べた。
(Confirmation that SV73 crude enzyme solution has no LOX-1 inhibitory activity)
Next, the presence or absence of LOX-1 inhibitory activity of the SV73 crude enzyme solution was examined.
LOX−1活性を示す粗酵素液(陽性対照:PC)にSV73の粗酵素液(10μL、20μL、50μL)を添加してLOX−1活性の変化を調べたところ、SV73の粗酵素液の添加によってもLOX−1活性は変化せず、SV73粗酵素液にLOX−1阻害活性は認められなかった(図2)。このことから、SV73のLOX−1活性欠失の原因はLOX活性阻害物質によるものではないと考えられる。 When the crude enzyme solution (10 μL, 20 μL, 50 μL) of SV73 was added to the crude enzyme solution showing LOX-1 activity (positive control: PC) and the change in LOX-1 activity was examined, the addition of the crude enzyme solution of SV73 Did not change the LOX-1 activity, and the SV73 crude enzyme solution showed no LOX-1 inhibitory activity (FIG. 2). From this, it is considered that the cause of the loss of LOX-1 activity in SV73 is not due to a LOX activity inhibitor.
証明試験2
(SV73種子中のLOX−1タンパク質発現量の確認)
次に、抗LOX−1抗体を用いて、SV73の種子にLOX−1タンパク質が発現しているか否かを調べた。
(Confirmation of LOX-1 protein expression level in SV73 seed)
Next, using an anti-LOX-1 antibody, it was examined whether or not LOX-1 protein was expressed in SV73 seeds.
まず、抗LOX−1抗体の作成を行った。抗原として用いたLOX−1タンパク質は、大腸菌で発現させたLOX−1タンパク質を精製することで得た(Kuroda et. al. (2002) J. Bioscience and Bioengineering 93:73−77)。精製したタンパク質をウサギに免疫し、LOX−1抗体を作製した。本抗体は、LOX−1およびLOX−2を認識する。 First, an anti-LOX-1 antibody was prepared. The LOX-1 protein used as an antigen was obtained by purifying the LOX-1 protein expressed in E. coli (Kuroda et. Al. (2002) J. Bioscience and Bioengineering 93: 73-77). The purified protein was immunized to rabbits to produce LOX-1 antibody. This antibody recognizes LOX-1 and LOX-2.
次に、以下の方法でウェスタンブロッティングを行い、SV73の種子におけるLOX−1タンパク質の発現について調べた。SV73から0.1M 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)を用いて抽出した全可溶性タンパク質3μgを、SDSポリアクリルアミド電気泳動(SDS−PAGE)により分画後、PVDFメンブレン(ミリポア社)にブロッティングした。このメンブレンをTTBS(20mM Tris−HCl(pH7.5)、0.15M 塩化ナトリウム、0.05%(w/v) Tween20、0.05%(w/v) アジ化ナトリウム))で洗浄後、LOX−1抗体液(1000倍希釈/TTBS)で30分間反応させた。メンブレンのTTBS洗浄を5分3回行った後、アルカリフォスファターゼ標識ヤギ抗ウサギIgG抗体液(Santa Cruz社製、1000倍希釈TTBS溶液)で30分間反応させた。メンブレンをTTBSで5分間×2回洗浄を行い、さらにAP9.5(10mM Tris−HCl(pH9.5)、0.1M 塩化ナトリウム、5mM 塩化マグネシウム)で5分×1回洗浄を行った後、アルカリフォスファターゼ基質液(1mg/ml ニトロブルーテトラゾリウム、0.5mg/ml BCIP、 AP9.5溶液)と反応させ発色させた。その結果、対照品種(Kendall)では約95Kdの分子量を持つ強いバンドが得られたのに対して、SV73系統種子では約95Kdおよび約57Kdの分子量領域に非常に薄いバンドが検出された(図3A)。
Next, Western blotting was performed by the following method to examine LOX-1 protein expression in SV73 seeds. 3 μg of total soluble protein extracted from SV73 using 0.1 M sodium acetate buffer (pH 5.5) was fractionated by SDS polyacrylamide electrophoresis (SDS-PAGE) and then blotted onto a PVDF membrane (Millipore). After washing this membrane with TTBS (20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.15 M sodium chloride, 0.05% (w / v)
また、この抽出サンプルを、PhastSystem(Amersham Pharmacia社製)を用いて、等電点電気泳動(IEF、pI3−9)を行った後、同様にウェスタン解析した。その結果、SV73では、LOX−2のpIの位置にバンドが検出されたが、LOX−1のpIの位置には明瞭なバンドは認められなかった(図3B)。このことから、SV73の種子抽出タンパク質で認められた約95Kdのバンドは、LOX−2タンパク質であると考えられる。 In addition, this extracted sample was subjected to isoelectric focusing (IEF, pI3-9) using a PhastSystem (manufactured by Amersham Pharmacia), and then subjected to Western analysis in the same manner. As a result, in SV73, a band was detected at the pI position of LOX-2, but no clear band was observed at the pI position of LOX-1 (FIG. 3B). From this, it is thought that the band of about 95 Kd recognized by the seed extract protein of SV73 is LOX-2 protein.
以上の結果から、SV73の種子には、LOX−1タンパク質がほとんど発現していないことが確認された。 From the above results, it was confirmed that the LOX-1 protein was hardly expressed in the seeds of SV73.
証明試験3
(SV73の種子のLOX−1RNAの解析)
SV73の登熟約4週間目の種子および発芽3日目の種子から抽出した全RNAを鋳型としてRT−PCRを行った。反応は市販のキット(ロシュダイアグノスティック社製、パーキンエルマー社製)を用いて、キットのマニュアルに従い行った。プライマーは既報の配列(DNAデータバンク:アクセッションL35931)をもとに、5'−GGAGAGGAGGCCAAGAACAAGATG−3'(配列番号3)及び5'−GGTTGCCGATGGCTTAGAT−3'(配列番号4)に設計した。PCRは、94℃2分を1回、94℃1分、60℃2分、72℃4分の反応を31回繰り返した後、72℃で7分の伸長反応を行った。
(Analysis of LOX-1 RNA in SV73 seeds)
RT-PCR was performed using as a template total RNA extracted from seeds at about 4 weeks ripening of SV73 and seeds from
増幅されたDNAを電気泳動したところ、対照(品種Kendall)よりは若干増幅量が少ないものの、登熟中および発芽中のRNAに対して、約2.5Kbのバンドの増幅が検出された(図4)。このことは、LOX−1遺伝子が正常に転写されていることを示している。 When the amplified DNA was electrophoresed, an amplification of a band of about 2.5 Kb was detected with respect to RNA during ripening and germination, although the amount of amplification was slightly smaller than that of the control (variety Kendall) (Fig. 4). This indicates that the LOX-1 gene is normally transcribed.
以上、SV73の種子において、(1)LOX−1活性が認められなかったこと、(2)LOX−1抗体に反応する抗原タンパク質が微量にしか存在しなかったこと、(3)約57Kdの分子量のタンパク質の存在が認められたこと、(4)LOX−1のmRNAが認められたことなどから、SV73のLOX−1活性が欠失しているメカニズムは、転写以降の異常によると考えられる。 As described above, in SV73 seeds, (1) LOX-1 activity was not observed, (2) antigen protein reacting with LOX-1 antibody was present only in a trace amount, and (3) molecular weight of about 57 Kd (4) LOX-1 mRNA was recognized, and thus the mechanism by which the LOX-1 activity of SV73 is lost is thought to be due to abnormalities after transcription.
証明試験4
(SV73のLOX−1遺伝子イントロン領域の構造解析)
LOX−1遺伝子のイントロンおよびエクソン領域の構造を解析するため、全エクソンを含む領域のゲノムDNAを単離した。鋳型にはSV73の全DNAを用いた。プライマーは既報の配列(DNAデータバンク:アクセッション U83904,L35931)をもとに、設計した(5’−CACGTCGCCGTCCGATCCATC−3'(配列表配列番号5)、5’−GGTTGCCGATGGCTTAGAT−3'(配列表配列番号4))。PCRは、94℃1分、65℃2分、72℃3分の反応を31回繰り返した後、72℃で7分の伸長反応を行った。得られたDNA断片をpCR2.1にクローニングし(pGLXABAL1)、構造解析の鋳型とした。構造解析はABI社のシーケンサーを用い、シークエンス反応はダイターミネーター法を用いた。
(Structural analysis of the LOX-1 gene intron region of SV73)
In order to analyze the structure of the intron and exon region of the LOX-1 gene, genomic DNA of the region containing all exons was isolated. SV73 total DNA was used as a template. Primers were designed based on a previously reported sequence (DNA data bank: Accession U83904, L35931) (5'-CACGTCGCCGTCCCATCCCATC-3 '(sequence table SEQ ID NO: 5), 5'-GGTTGCCCGATGGCTTTAGAT-3' (sequence table sequence) Number 4)). In PCR, a reaction at 94 ° C. for 1 minute, 65 ° C. for 2 minutes, and 72 ° C. for 3 minutes was repeated 31 times, and then an extension reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes. The obtained DNA fragment was cloned into pCR2.1 (pGLXABAL1) and used as a template for structural analysis. ABI sequencer was used for the structural analysis, and a dye terminator method was used for the sequence reaction.
配列表の配列番号1は、既報のLOX−1遺伝子の塩基配列(WO 02053721)のうち、第5イントロンがある領域の構造を示した。スプライシングの供与部位は60−61番目の塩基配列5'−GT−3'である。
一方、解析の結果から分かったSV73の対応する領域の塩基配列を配列番号2に示した。SV73では、スプライシング供与部位である60番目のグアニンがアデニンに変異していることが明らかになった。 On the other hand, the nucleotide sequence of the corresponding region of SV73 found from the analysis results is shown in SEQ ID NO: 2. In SV73, it was revealed that the 60th guanine, which is a splicing donor site, was mutated to adenine.
また、配列番号2の60番目の塩基がアデニンに置換されていることにより、終止コドンが新たに形成され(配列表配列番号2の58−60番目の塩基配列5’−TGA−3’)、スプライシング部位の5’上流への変化が生じていない場合にはLOX−1タンパク質の翻訳はここで終了すると考えられる(図5)。
Further, by replacing the 60th base of SEQ ID NO: 2 with adenine, a new stop codon is formed (58-
第5イントロンの近傍のエクソン領域は、植物LOXの活性中心であることが知られており(Shibata and Axelrod (1995) J.
Lipid Mediaters and Cell Signaling 12:213−228)、上記スプライシング異常は、LOX−1酵素活性に大きな影響を及ぼすと考えられる。
The exon region in the vicinity of the fifth intron is known to be the active center of plant LOX (Shibata and Axelrod (1995) J. Mol.
Lipid Mediaters and Cell Signaling 12: 213-228), the splicing abnormality is considered to have a great influence on the LOX-1 enzyme activity.
証明試験5
(第5イントロンにおけるスプライシングの解析)
第5イントロンにおいて実際にスプライシング異常が起こっていることを確認するためにRT−PCRによる解析を行った。
(Analysis of splicing in the fifth intron)
In order to confirm that splicing abnormality actually occurred in the fifth intron, analysis by RT-PCR was performed.
発芽中のSV73およびKendallから全RNAを抽出し、市販のキット(ロシュダイアグノスティック社製)を用いてcDNAを合成し鋳型DNAとした。ゲノムDNAにおいて、増幅断片が第3イントロン(106bp)、第4イントロン(132bp)および第5イントロン(79bp)を含むように設計した2種のプライマー(5'−CCATCACGCAGGGCATCCTG−3'(配列表配列番号6),5'−GCGTTGATGAGCGTCTGCCG−3'(配列表配列番号7))を用いてPCRを行った。PCRは、94℃1分、65℃2分、72℃3分の反応を31回繰り返した後、72℃で7分の伸長反応を行った。増幅したDNA断片をアガロースゲル電気泳動したところ、SV73の増幅断片は、Kendallの増幅断片より約80bp塩基数が大きかった(図6A)。なお、SV73のゲノムDNAに対しては約1.2Kbの断片が増幅されており、上記RT−PCRの結果は、発現しているRNAに対する結果であると考えられる。 Total RNA was extracted from the germinated SV73 and Kendall, and cDNA was synthesized using a commercially available kit (Roche Diagnostics) as template DNA. In genomic DNA, two primers (5′-CCATCACGCAGGGGCATCCTG-3 ′ (SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: 5) designed so that the amplified fragment contains the third intron (106 bp), the fourth intron (132 bp) and the fifth intron (79 bp). 6), 5′-GCGTTGATGAGCGTCTCGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 7)) was used for PCR. In PCR, a reaction at 94 ° C. for 1 minute, 65 ° C. for 2 minutes, and 72 ° C. for 3 minutes was repeated 31 times, and then an extension reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes. When the amplified DNA fragment was subjected to agarose gel electrophoresis, the SV73 amplified fragment had about 80 bp more bases than the Kendall amplified fragment (FIG. 6A). In addition, a fragment of about 1.2 Kb is amplified with respect to SV73 genomic DNA, and the result of the RT-PCR is considered to be a result of the expressed RNA.
次に、第3イントロン(106bp)、第4イントロン(132bp)および第5イントロン(79bp)のいずれのイントロンがスプライシング異常をおこしているか調べるために、上記増幅断片を第4イントロン(132bp)と第5イントロンの間のエクソン領域に存在する制限酵素StuI部位で消化した。その結果、第5イントロンを含むDNA断片は、ゲノムDNAの増幅断片の移動度と等しいことから、第5イントロンのスプライシングが異常をおこし、スプライシングされないか、あるいはスプライシング部位が3’側にずれこんでいることが明らかになった(図6B)。すなわち、図5で示した新たにできた終止コドンにより、SV73のLOX−1タンパク質の翻訳はこのコドンで終了し、LOX−1活性が失われていることが明らかになった。 Next, in order to investigate which intron of the third intron (106 bp), the fourth intron (132 bp), and the fifth intron (79 bp) is causing splicing abnormality, the amplified fragment is compared with the fourth intron (132 bp) and the fourth intron (132 bp). Digested at the restriction enzyme StuI site present in the exon region between 5 introns. As a result, since the DNA fragment containing the fifth intron is equal in mobility to the amplified fragment of the genomic DNA, the splicing of the fifth intron is abnormal and is not spliced or the splicing site is shifted to the 3 ′ side. (Fig. 6B). That is, it was clarified that the translation of SV73 LOX-1 protein was terminated at this codon due to the newly generated stop codon shown in FIG. 5, and LOX-1 activity was lost.
証明試験6
(第5イントロン変異を用いた大麦交配系統のマッピングと選抜)
既報のLOX−1塩基配列においては、第5イントロンのスプライシング供与部位を含む配列は(配列表配列番号1の60−63番目:5'−GTAC−3')、GTAC配列を認識する制限酵素AfaI(RsaI)で消化できる。一方、SV73系統では、この領域の配列に変異があり(配列表配列番号2の60−63番目:5'−ATAC−3')、AfaIおよび/あるいはRsaIで消化できなくなっていること(図5)を利用して、LOX−1欠失遺伝子のマッピングを行った。大麦品種KendallとSV73の雑種第2世代(F2)144個体の葉からDNAを抽出し、増幅断片がこのAfaI部位を含むように設計した2種のプライマー(5'−CCATCACGCAGGGCATCCTG−3'(配列表配列番号6),5'−GCGTTGATGAGCGTCTGCCG−3'(配列表配列番号7))を用いて、PCRを行った。PCRは、94℃1分、65℃2分、72℃3分の反応を31回繰り返した後、72℃で7分の伸長反応を行った。増幅された断片をAfaIで切断し、2.5%アガロースゲル電気泳動で分析した(以上をAfaI法と呼ぶ)。その結果、SV73型、Kendall型、およびヘテロ型を容易に見分けることが出来た(図7)。AfaI法多型調査に加え、LOX−1遺伝子が座上している大麦4H染色体のLOXA遺伝子座近傍のDNAマーカー(JBC970)についても、各系統の多型調査を行った(図8)。
(Mapping and selection of barley mating lines using the 5th intron mutation)
In the previously reported LOX-1 base sequence, the sequence containing the splicing donor site of the fifth intron (60th to 63rd positions in SEQ ID NO: 1: 5′-GTAC-3 ′) is a restriction enzyme AfaI that recognizes the GTAC sequence. Can be digested with (RsaI). On the other hand, in the SV73 strain, there is a mutation in the sequence of this region (SEQ ID NO: 2 at positions 60-63: 5′-ATAC-3 ′), and it cannot be digested with AfaI and / or RsaI (FIG. 5). ) To map the LOX-1 deletion gene. Two primers (5'-CCATCACGCAGGGGCATCCTG-3 '(Sequence Listing) were designed to extract DNA from the leaves of 144 hybrid second generation (F2) individuals of barley cultivars Kendall and SV73, and the amplified fragment was designed to contain this AfaI site. PCR was performed using SEQ ID NO: 6), 5′-GCGTTGATGAGCCGCTGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 7). In PCR, a reaction at 94 ° C. for 1 minute, 65 ° C. for 2 minutes, and 72 ° C. for 3 minutes was repeated 31 times, and then an extension reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes. The amplified fragment was cut with AfaI and analyzed by 2.5% agarose gel electrophoresis (the above is called AfaI method). As a result, SV73 type, Kendall type, and heterotype could be easily distinguished (FIG. 7). In addition to the AfaI method polymorphism survey, a polymorphism survey of each strain was also conducted for the DNA marker (JBC970) near the LOXA locus of the barley 4H chromosome on which the LOX-1 gene is located (FIG. 8).
次に、このF2個体に実った種子を用いて、種子LOX活性を調査した。LOX活性が認められない系統については、さらに複数種子(4〜7粒)の活性測定を行った(図8)。 Next, the seed LOX activity was investigated using the seed which grew in this F2 individual | organism | solid. For lines in which LOX activity was not observed, the activity of multiple seeds (4-7 grains) was further measured (FIG. 8).
以上のF2世代のAfaI法多型調査とF3種子のLOX活性測定の結果、SV73のLOX−1欠失形質の分離は上記AfaI法多型の分離と完全に一致した。すなわち、SV73のLOX−1欠失遺伝子がLOXA遺伝子座にあることが、これら一連の遺伝学的調査から明らかとなった。 As a result of the AfaI method polymorphism survey of the F2 generation and the LOX activity measurement of F3 seeds, the separation of the LOX-1 deletion trait of SV73 completely coincided with the separation of the AfaI method polymorphism. That is, it was revealed from these series of genetic investigations that the LOX-1 deletion gene of SV73 is in the LOXA locus.
また、この結果は、DNA変異を利用した大麦選抜法の1例であるAfaI法を用いれば、LOX−1欠失の交配系統を大麦成育初期の葉の段階で選抜でき、種子が実るのを待つ必要はないことを示している。 In addition, this result shows that the AfaI method, which is an example of a barley selection method using DNA mutation, can be used to select a LOX-1-deleted mating line at the early stage of barley growth and to produce seeds. Indicates that there is no need to wait.
実施例1
(他の大麦品種のAfaI多型調査)
一般的な大麦品種/系統を用いて、AfaI法多型調査を行った。用いた品種は、ミカモゴールデン、ゴールデンメロン、はるな二条、みょうぎ二条、さきたま二条、ワセドリ二条、あぐりもち、ハルピン二条、りょうふう、北育33号、北育35号、Prior、Schooner、Sloop、Lofty Nijo、Franklin、Betzes、Harrington、Manley、B1251、CDC Kendall、CDC Stratus、CDC Copeland、Hanna、Merit、AC Metcalfe、TR145、Chariot、Stirling、Proctor、Koral、Heartland、計32品種/系統である。AfaI法多型調査の結果、供試したこれらの品種はSV73型ではなく、第5イントロンのスプライシング供与配列を含む制限酵素AfaI部位(配列表配列番号1の60−63番目:5'−GTAC−3')が消化されていた(図9)。このことは、これら育成系統において、AfaI部位(配列表配列番号1の60−63番目:5'−GTAC−3')にDNA変異が認められないことを示すものであり、交配系統のLOX−1欠失遺伝子の選抜に、このAfaI法が有効に利用できる。
Example 1
(AfaI polymorphism survey of other barley varieties)
AfaI polymorphism survey was conducted using common barley varieties / lines. The varieties used were Mikamo Golden, Golden Melon, Haruna Nijo, Myougi Nijo, Saitama Nijo, Wasedori Nijo, Agurimochi, Harpin Nijo, Ryofu,
実施例2
(遺伝資源の探索)
岡山大学保存の世界の遺伝資源(在来種)についてAfaI法による調査を行った。その結果、新たな5系統において、第5イントロンのスプライシング供与配列を含む制限酵素AfaI部位(配列表配列番号1の60−63番目:5'−GTAC−3')が消化されない系統を見出した(岡山大学保存OUI001(インド),OUJ095(台湾)、OUJ695(台湾)、OUN345(ネパール)、OUN347(ネパール))(図10)。
Example 2
(Search for genetic resources)
We investigated the world genetic resources (conventional species) preserved by Okayama University using the AfaI method. As a result, in 5 new lines, a line was found in which the restriction enzyme AfaI site containing the splicing donor sequence of the 5th intron (60th to 63rd positions of SEQ ID NO: 1, 5′-GTAC-3 ′) was not digested ( Okayama University Preservation OUI001 (India), OUJ095 (Taiwan), OUJ695 (Taiwan), OUN345 (Nepal), OUN347 (Nepal)) (FIG. 10).
次に、これらの系統の種子のLOX−1活性を探索試験1に記載の方法で測定した。なお、OUN345およびOUN347につては活性測定を反応5分で行い(図11A)、OUI001、OUJ095、OUJ695についてはより活性の有無を明確にできるよう反応時間を90分にのばして活性測定した(図11B)。その結果、これらの全ての系統において有意な活性は認められなかった(図11)。
Next, the LOX-1 activity of seeds of these lines was measured by the method described in
このことから、SV73、OUI001(インド),OUJ095(台湾)、OUJ695(台湾)、OUN345(ネパール)、OUN347(ネパール)(SV73型LOX−1欠失大麦)はLOX−1欠失大麦であることが明らかとなった。これらの系統はいずれも、在来種であり、変異誘発を行った系統ではないことから、LOX−1遺伝子に関して自然突然変異体である。 Therefore, SV73, OUI001 (India), OUJ095 (Taiwan), OUJ695 (Taiwan), OUN345 (Nepal), OUN347 (Nepal) (SV73 type LOX-1 deficient barley) are LOX-1 deficient barley Became clear. Since these lines are both native species and not mutagenized lines, they are natural mutants with respect to the LOX-1 gene.
以上の結果から、DNA変異を利用した大麦選抜法の1例であるAfaI法は、LOX−1欠失大麦交配後代系統の選抜のみならず、大麦遺伝資源からでも効率的にLOX−1欠失大麦の選抜を可能にする技術であることが明らかとなった。 Based on the above results, the AfaI method, which is an example of a barley selection method using DNA mutation, is effective not only in selecting LOX-1 deficient barley mating progeny, but also from barley genetic resources. It became clear that the technology enables the selection of barley.
実施例3
(試験醸造用大麦の育成)
大麦品種大正麦とSV73を交配し、得られた雑種第1代(F1)を自殖して得られるF2世代において、上記実施例1に記載のLOX−1酵素活性測定法および上記実施例7に記載の上記AfaI法によりLOX−1欠失形質を確認し、LOX−1欠失系統6個体、LOX−1保有系統10個体を集団として、以降の種子増殖に供試した。
Example 3
(Growing barley for test brewing)
In the F2 generation obtained by crossing barley varieties Taisho and SV73 and self-breeding the resulting hybrid first generation (F1), the LOX-1 enzyme activity measurement method described in Example 1 above and Example 7 above The LOX-1 deletion trait was confirmed by the AfaI method described above, and 6 LOX-1 deletion lines and 10 LOX-1 possession lines were used as a group for subsequent seed propagation.
種子増殖は各系統(集団)ごとに行い、F4種子が得られるまで均一な畑あるいは温室を用いて行った。F4種子についてLOX−1酵素活性を測定したところ、F2個体で判別されたLOX−1活性の有無を維持しており、この結果からLOX−1欠失形質は安定して後代に伝達されることが明らかになった。 Seed multiplication was performed for each line (population), and was performed using a uniform field or greenhouse until F4 seeds were obtained. When LOX-1 enzyme activity was measured for F4 seeds, the presence or absence of LOX-1 activity determined in F2 individuals was maintained, and from this result, LOX-1 deletion traits were stably transmitted to progeny Became clear.
以降の麦芽製造試験および麦芽アルコール飲料製造試験には、このF4種子を供試した。 This F4 seed was used for the subsequent malt production test and malt alcoholic beverage production test.
実施例4
(試験醸造用麦芽の製造)
上記大正麦×SV73の交配に由来する、LOX−1活性を有しない大麦種子からなるLOX−1欠失大麦F4集団(LOX−F4)と、LOX−1を有する大麦種子からLOX活性保有大麦F4集団(LOX+F4)をつくり、製麦に用いた。
Example 4
(Manufacture of malt for test brewing)
LOX-1 deficient barley F4 population (LOX-F4) consisting of barley seeds not having LOX-1 activity, derived from the crossing of the above barley × SV73, and barley F4 possessing LOX activity from barley seeds having LOX-1 A group (LOX + F4) was created and used for malting.
製麦は、Automatic Micromalting System(Phenix Systems社製)を用いて、浸麦16℃合計82時間(5時間WET/7時間DRYサイクル)、発芽15℃139時間、焙燥29時間(55℃13.5時間、65℃8時間、75℃3.5時間、83℃4時間)の条件で行った。
Barley is made using an Automatic Micromalizing System (manufactured by Phoenix Systems) at a total soaking time of 16 ° C. of 16 ° C. for 82 hours (5 hour WET / 7 hour DRY cycle),
実施例5
(麦芽及び麦汁の分析)
麦芽の分析は、EBC標準法(European Brewery Convention編、Analytica EBC (4th Ed)、1987)に従い行った。その結果、LOX−F4とLOX+F4を用いた麦芽には大きな差がなく、LOX−1活性の有無を比較する目的の麦芽アルコール飲料醸造に問題なく使用できることが明らかになった(図12)。
Example 5
(Analysis of malt and wort)
The analysis of the malt was performed according to the EBC standard method (European Brewery Convention, Analytica EBC (4th Ed), 1987). As a result, it was clarified that malt using LOX-F4 and LOX + F4 had no significant difference and could be used without any problem for malt alcoholic beverage brewing for the purpose of comparing the presence or absence of LOX-1 activity (FIG. 12).
次に、麦芽50gを用いて、コングレス法(European Brewery Convention編、Analytica EBC (4th Ed)、1987)により麦汁を作製し、麦汁中の脂質酸化物を分析した。 Next, wort was produced using 50 g of malt by the congress method (European Brewery Convention, Analytica EBC (4th Ed), 1987), and lipid oxides in the wort were analyzed.
まず、麦汁中のトランス−2−ノネナール量を以下の方法で測定した。麦汁サンプル8mLにバイアルに入れ、3gのNaClを添加しキャップをした。次にスペルコ製ポリジメチルシロキサンSPMEファイバーを挿入し、40℃で15分間インキュベートした後、ガスクロマトグラフィーに供試した。 First, the amount of trans-2-nonenal in wort was measured by the following method. A 8 ml wort sample was placed in a vial and 3 g NaCl was added and capped. Next, Spellco polydimethylsiloxane SPME fibers were inserted, incubated at 40 ° C. for 15 minutes, and then subjected to gas chromatography.
ガスクロマトグラフィー・マススペクトロメトリーは、キャピラリーカラムとしてJ&W社製DB−1(30m X 0.25mm, フィルム厚1μm)を、キャリアガスとしてヘリウム(1mL/分)を用い、オーブン条件は60℃から225℃(5℃/分)とし、セレクトイオンモード(m/z:70)でトランス−2−ノネナールの定量を行った。なお、定量には、シグマ社製トランス−2−ノネナールを標準品とした標準添加法を用いた。 Gas chromatography mass spectrometry, J & W Inc. DB-1 (30m X 0.25mm, film thickness 1 [mu] m) as a capillary column, helium (1 mL / min) was used as a carrier gas, the oven conditions were 225 ° C. from 60 ° C. ( The trans-2-nonenal was quantified in the select ion mode (m / z: 70). In addition, the standard addition method which used trans-2-nonenal made by Sigma as a standard product was used for quantification.
その結果、LOX−F4、LOX+F4を用いて作製した麦汁のトランス−2−ノネナール濃度はそれぞれ0.36ppbと3.85ppbであった。したがって、本発明にかかる麦芽を使用して麦汁を製造すれば、従来の麦芽をした場合に比べて、トランス−2−ノネナール生成量を1/10以下に抑制できることが明らかとなった。 As a result, the trans-2-nonenal concentrations of worts prepared using LOX-F4 and LOX + F4 were 0.36 ppb and 3.85 ppb, respectively. Therefore, when wort was manufactured using the malt concerning this invention, it became clear that trans-2-nonenal production amount can be suppressed to 1/10 or less compared with the case where the conventional malt is carried out.
また、麦汁ノネナールポテンシャルは以下の方法で測定した。まず、Drostらの方法(Drost, B. W., van den Berg, R., Freijee, F. J.M., van der Velde, E.G., and Hollemans, M., J. Am. Soc. Brew. Chem., 48, 124-131, 1990)により麦汁を2時間煮沸した。その後、上記トランス−2−ノネナールの測定方法に従いサンプル中のトランス−2−ノネナールの量を測定し、麦汁中のノネナールポテンシャルを算出した。 Moreover, wort nonnal potential was measured by the following method. First, the method of Drost et al. (Drost, BW, van den Berg, R., Freijee, FJM, van der Velde, EG, and Hollemans, M., J. Am. Soc. Brew. Chem., 48, 124-131 , 1990) boiled wort for 2 hours. Thereafter, the amount of trans-2-nonenal in the sample was measured according to the above trans-2-nonenal measurement method, and the nonenal potential in wort was calculated.
その結果、LOX−F4、LOX+F4を用いて作製した麦汁のノネナールポテンシャルは、それぞれ2.74ppbと11.9ppbであった。ノネナールポテンシャルは製品老化を予測できる指標として知られることから(Drost, B. W., et al., J. Am. Soc. Brew. Chem., 48, 124-131, 1990、Ueda et.al.(2001)EBC−proceedings 55:p3 28th Congress)、本発明にかかる大麦から作製した麦芽を利用し、麦芽飲料を醸造すれば、麦芽アルコール飲料の香味耐久性を大きく改善する事が出来る。 As a result, whey produced using LOX-F4 and LOX + F4 had a nonnal potential of 2.74 ppb and 11.9 ppb, respectively. Nonenal potential is known as an index that can predict product aging (Drost, BW, et al., J. Am. Soc. Brew. Chem., 48, 124-131, 1990, Ueda et.al. (2001). EBC-processeds 55: p3 28th Congress) If malt beverages are brewed using malt prepared from barley according to the present invention, the flavor durability of malt alcoholic beverages can be greatly improved.
また、LOX−F4を用いて作製した麦汁のトランス−2−ノネナール濃度とノネナールポテンシャルを、市販の麦芽を用いて作製した麦汁のそれらと比較したのが図13である。図13に示した結果から明らかなように、本発明にかかる麦汁は、従来の大麦では達成できなかった分析値を示した。 FIG. 13 shows a comparison of the trans-2-nonenal concentration and the nonenal potential of wort prepared using LOX-F4 with those of wort prepared using commercially available malt. As is clear from the results shown in FIG. 13, the wort according to the present invention showed analytical values that could not be achieved with conventional barley.
以上の結果から、本発明にかかる大麦を利用すれば、従来品にはない品質を有する麦芽を製造する事が出来ることが明らかとなった。 From the above results, it became clear that if the barley according to the present invention is used, malt having quality not found in conventional products can be produced.
さらに、麦汁中のTHOD濃度を高速液体クロマトグラフィー質量分析にて測定した。高速液体クロマトグラフィーの条件は以下の通りである。移動相の流速0.3mL/分とし、移動相には0.5%酢酸(A液)とアセトニトリル(B液)の混合液を用い、A液:B液=35:65(0分)−A液:B液=5:95(30分)のリニアグラジエントの条件で行った。また、カラムはウォーターズ社製Assymetry (No.106005; C18, 3.5μ m: 2.1x150mm)を用い、カラム温度は50℃とし、ヒュレットパッカード社製1100型高速液体クロマトグラフシステムを用いて、5μLの麦汁またはビールサンプルを分離した。質量分析はウォーターズZQを用い、ESイオン化ネガティブモードで質量329をモニタリングした。なお、THODの標準液はビール抽出サンプルを利用した(Kobayshi, N., et al.,J. Biosci. Bioeng., 90, 69-73, 2000)。 Furthermore, the THOD concentration in the wort was measured by high performance liquid chromatography mass spectrometry. The conditions for high performance liquid chromatography are as follows. The mobile phase flow rate was 0.3 mL / min, and a mixed solution of 0.5% acetic acid (liquid A) and acetonitrile (liquid B) was used as the mobile phase. Liquid A: Liquid B = 35: 65 (0 minute) − Liquid A: Liquid B = 5: 95 (30 minutes) The linear gradient was used. In addition, the column was Waters Assymetry (No.106005; C18, 3.5 μm: 2.1 × 150 mm), the column temperature was 50 ° C., and 5 μL was measured using a Hewlett Packard 1100 type high performance liquid chromatograph system. A wort or beer sample was isolated. Mass spectrometry used Waters ZQ and monitored the mass 329 in ES ionization negative mode. In addition, a beer extraction sample was used as a standard solution of THOD (Kobayshi, N., et al., J. Biosci. Bioeng., 90, 69-73, 2000).
その結果、LOX−F4、LOX+F4を用いて作製した麦汁のTHOD濃度はそれぞれ6.5ppmと14.7ppmであり、本発明にかかる麦芽を使用して麦汁を製造すれば麦汁THOD濃度を1/2以下に抑制できることが明らかとなった。 As a result, the THOD concentrations of worts prepared using LOX-F4 and LOX + F4 are 6.5 ppm and 14.7 ppm, respectively. If wort is produced using the malt according to the present invention, the wort THOD concentration is reduced. It became clear that it can be suppressed to 1/2 or less.
前述したようにTHODは仕込工程において麦芽LOX−1と麦芽ペルオキシゲナーゼ様活性の働きによりリノール酸から変換されることにより生成するが、麦芽ペルオキシゲナーゼ様活性がTHOD生成の律速段階と考えられるため(Kuroda, H., et al., J. Biosci. Bioeng., 93, 73-77, 2002)、麦芽LOX−1活性を低下させた場合、THODの生成がどの程度抑制されるかは明らかではなかった。しかし、本実施例の結果からLOX−1活性のない大麦種子から製造される麦芽を使用すれば、麦汁中のTHOD量が減少する事が証明された。THODは酵母によって代謝されること無く最終製品に移行する事から(Kobayashi, N., et al., J. Inst. Brew., 106, 107-110 (2000))、本発明にかかる大麦由来の麦芽を利用すれば、香味品質や泡品質の良い麦芽アルコール飲料の製造が可能となることが明らかとなった
実施例6
(麦芽アルコール飲料試験醸造)
1.冷麦汁の製造と分析
上記実施例11で得られたLOX−F4麦芽とLOX+F4麦芽の2点について、50Lスケール仕込設備により発泡酒仕様(麦芽使用率24%)での仕込を行なった。仕込条件は以下の通りである。
As described above, THOD is produced by conversion from linoleic acid by the action of malt LOX-1 and malt peroxygenase-like activity in the charging process, but malt peroxygenase-like activity is considered to be the rate-limiting step of THOD production ( Kuroda, H., et al., J. Biosci. Bioeng., 93, 73-77, 2002), it is not clear how much THOD production is suppressed when malt LOX-1 activity is reduced It was. However, from the results of this example, it was proved that the amount of THOD in wort was reduced when malt produced from barley seeds without LOX-1 activity was used. Since THOD moves to the final product without being metabolized by yeast (Kobayashi, N., et al., J. Inst. Brew., 106, 107-110 (2000)), it is derived from barley according to the present invention. Example 6 It was revealed that malt alcoholic beverages with good flavor quality and foam quality can be produced by using malt.
(Malt alcoholic beverage test brewing)
1. Production and analysis of cold wort About 2 points of LOX-F4 malt and LOX + F4 malt obtained in Example 11 above, charging was carried out with a 50 L scale charging equipment with a sparkling liquor specification (
各々の麦芽1.5kgを単用で15Lの仕込用水により50℃、20分→65℃、30分→75℃、3分のダイアグラムに従って仕込み、ロイター設備により麦汁ろ過を行ない、最終的に35Lのろ過麦汁を得た。 Each 1.5kg of malt is charged with 15L of water for single use according to the diagram of 50 ° C, 20 minutes → 65 ° C, 30 minutes → 75 ° C, 3 minutes, filtered through wort with Reuters equipment, and finally 35L Of filtered wort was obtained.
得られたろ過麦汁は液糖(糖分75%)5kgと混合し、ホップペレット(苦味分析値87.0BU(EBC))13gを添加して70分間煮沸し、10℃まで冷却し、加水によるエキス調整によりエキス含量11.6〜11.8%の冷麦汁とした。
The obtained filtered wort is mixed with 5 kg of liquid sugar (
得られた冷麦汁の分析は、EBC標準法(European Brewery Convention編、Analytica EBC (4th Ed)、1987)に従い行った。分析値を表1に示した。表1に記載したように、一般的な分析項目に関してはLOX−F4とLOX+F4の間で明らかな差は認められなかった。 The obtained cold wort was analyzed according to the EBC standard method (European Brewery Convention, Analytica EBC (4th Ed), 1987). The analytical values are shown in Table 1. As shown in Table 1, there was no clear difference between LOX-F4 and LOX + F4 with respect to general analysis items.
2.麦芽アルコール飲料(発泡酒)の製造
上記1で得られた冷麦汁を蒸気殺菌した30Lスケールのシリンドロコニカル型タンクに移し、初期濃度3000万cells/mLとなるように酵母を添加し、13℃にて主発酵を行なった。発酵液のエキスが2.5%まで切れた段階で同型のタンクに移し替え、貯酒工程を行った。貯酒工程は最初の6日間は13℃にて、その後の2週間は0℃にて行った。
2. Production of Malt Alcohol Beverage (Happoshu) The cold wort obtained in 1 above was transferred to a steam-sterilized 30 L scale cylindrical type tank, yeast was added to an initial concentration of 30 million cells / mL, and 13 ° C. The main fermentation was carried out. When the fermented liquor extract was cut to 2.5%, it was transferred to the same type of tank and the alcohol storage process was performed. The alcohol storage process was performed at 13 ° C for the first 6 days and at 0 ° C for the following 2 weeks.
貯酒工程の終わった発酵液は、ビールろ過設備及び充填設備にて、ビールをろ過し、壜への充填を行なった。
3.発泡酒の分析
上記2で得られた発泡酒の分析を以下のように行った。
The fermented liquor after the liquor storage process filtered beer in a beer filtration facility and a filling facility, and filled in the koji.
3. Analysis of Happoshu The analysis of the Happoshu obtained in 2 above was performed as follows.
まず、EBC標準法(European Brewery Convention編、Analytica EBC (4th Ed)、1987)に従い分析を行ったところ、脂質酸化物分析値以外の一般分析値に関してはLOX−F4とLOX+F4の間で、明らかな差は認められなかった(表2)。 First, an analysis was performed according to the EBC standard method (European Brewery Convention, Analytica EBC (4th Ed), 1987), and general analytical values other than lipid oxide analytical values were clearly between LOX-F4 and LOX + F4. No difference was observed (Table 2).
次に以下の方法により上記2で得られた発泡酒の泡持ちについて分析を行った。 Next, the foam retention of the sparkling liquor obtained in 2 above was analyzed by the following method.
泡持ち分析は、NIBEM法を利用した。Haffmans社のFOAM STABILITY TESTERを使用し、泡持ちを分析したところ(表3)、LOX−F4大麦はLOX+F4大麦に比べて、NIBEM値が21ポイント高く、高い泡持ちを有する事が明らかとなった。 The bubble retention analysis utilized the NIBEM method. Haffmans' FOAM STABILITY TESTER was used to analyze foam retention (Table 3). LOX-F4 barley was 21 points higher than LOX + F4 barley and was found to have high foam retention. .
また、上記実施例12に記載した方法により、THOD濃度を測定した結果、LOX−F4はLOX+F4に比べ半分以下に減少していた。 Moreover, as a result of measuring the THOD concentration by the method described in Example 12, LOX-F4 was reduced to less than half compared with LOX + F4.
以上の結果から、本発明の麦芽アルコール飲料製造方法により製造される麦芽アルコール飲料は、THODの蓄積を抑制することができ、製品の泡持ちを改善できたことが明らかとなった。 From the above results, it was clarified that the malt alcoholic beverage produced by the method for producing a malt alcoholic beverage according to the present invention can suppress the accumulation of THOD and improve the foam retention of the product.
次に、以下のように13人のパネルによる官能検査を行い、上記2で得られた発泡酒の香味耐久性を比較した。 Next, a sensory test using a panel of 13 persons was performed as follows, and the flavor durability of the sparkling liquor obtained in 2 above was compared.
まず、LOX−F4及びLOX+F4の麦芽アルコール飲料を37℃で1週間保存した。次に、それを通常の飲用温度でコップに注いだものをパネルの官能検査に供し、老化臭、総合老化度(老化臭、老化味を加味して評価)の2項目について0〜4までの評点(老化が進むほど評点が高い)で評価した(表4A、B)。 First, malt alcoholic beverages of LOX-F4 and LOX + F4 were stored at 37 ° C. for 1 week. Next, what was poured into a cup at a normal drinking temperature was subjected to a sensory test on the panel, and 0 to 4 for two items of aging odor and overall aging degree (assessed by considering aging odor and aging taste). Evaluation was made with a score (the score was higher as aging progressed) (Tables 4A and B).
その結果、老化臭に関しては、13人中10人がLOX−F4の方に低い評点をつけており、LOX−F4はLOX+F4と比べて、低い評点(平均値)を示した。その差はt検定により5%の危険率で有意であると判定された(表4A)。 As a result, regarding aging odor, 10 out of 13 gave LOX-F4 a lower score, and LOX-F4 showed a lower score (average value) than LOX + F4. The difference was determined to be significant at a 5% risk by t-test (Table 4A).
また、総合老化度に関しては、13人中11人がLOX−F4の方に低い評点をつけており、LOX−F4はLOX+F4と比べて、低い評点(平均値)を示し、その差はt検定により5%の危険率で有意と判定された(表4B)。 In addition, with regard to overall aging, 11 out of 13 gave LOX-F4 a lower score, LOX-F4 showed a lower score (average value) than LOX + F4, and the difference was t-test Was determined to be significant at a risk rate of 5% (Table 4B).
以上の官能検査と統計分析により、LOX−F4はLOX+F4と比べて、老化臭が低減され、低い総合老化度を有することが明らかとなった。 From the above sensory test and statistical analysis, it became clear that LOX-F4 has a lower overall aging degree and lower aging odor than LOX + F4.
また、37℃、1週間保存の前後で上記2で得られた発泡酒のトランス−2−ノネナール濃度を測定した結果、LOX−F4は、保存前でもトランス−2−ノネナール濃度がLOX+F4に比べて低減し、保存後はLOX+F4の約1/3に抑制できた事が明らかとなった(表5)。 In addition, as a result of measuring the trans-2-nonenal concentration of the happoshu obtained in 2 above before and after storage at 37 ° C. for 1 week, LOX-F4 has a trans-2-nonenal concentration higher than that of LOX + F4 even before storage. It was clarified that it was reduced to about 1/3 of LOX + F4 after storage (Table 5).
以上、官能検査の結果と麦芽アルコール飲料中のトランス−2−ノネナール濃度の解析結果から、本発明の麦芽アルコール飲料の製造方法により麦芽アルコール飲料を製造すれば、香味耐久性が改善された麦芽アルコール飲料が得られることが明らかとなった。 From the results of the sensory test and the analysis result of the trans-2-nonenal concentration in the malt alcoholic beverage, if the malt alcoholic beverage is produced by the method for producing a malt alcoholic beverage of the present invention, malt alcohol with improved flavor durability It became clear that a drink was obtained.
最後に、上記2で得られた発泡酒の濃醇さとキレに関して官能検査と脂質膜センサーにより解析を行った。 Finally, the darkness and sharpness of the sparkling liquor obtained in 2 above were analyzed by a sensory test and a lipid membrane sensor.
まず、13人のパネルによる官能検査を行い香味品質を比較した。LOX−F4及びLOX+F4の発泡酒を官能検査に供し、濃醇さとキレの2項目について0〜4までの評点(濃醇さが強い、またはキレが良いほど評点が高い)で評価を行った(表6)。 First, sensory tests were conducted by 13 panels to compare flavor quality. Liquefied liquor of LOX-F4 and LOX + F4 were subjected to a sensory test, and evaluation was performed with a score of 0 to 4 (higher dark blue or better black marks) with respect to two items of dark blue and sharp ( Table 6).
濃醇さに関しては、LOX−F4とLOX+F4との間に有意差(5%の危険率)はみられなかった(表6A)。 Regarding darkness, there was no significant difference (5% risk) between LOX-F4 and LOX + F4 (Table 6A).
キレに関しては、13人中8人がLOX−F4の方に高い評点をつけた(表6B)。また、LOX−F4はLOX+F4に比べて高い評点(平均値)を示し、その差はt検定により5%の危険率で有意であると判定された。 Regarding sharpness, 8 out of 13 gave LOX-F4 a higher score (Table 6B). Further, LOX-F4 showed a higher score (average value) than LOX + F4, and the difference was determined to be significant at a 5% risk by t-test.
以上の結果から、LOX−F4を用いて麦芽アルコール飲料を醸造すると、濃醇さに影響を与えることなく、キレを改善できる事が明らかとなった。 From the above results, it has been clarified that, when a malt alcoholic beverage is brewed using LOX-F4, the sharpness can be improved without affecting the darkness.
さらに、金田等の方法により(Kaneda, H. et al., J. Biosci. Bioeng., 92,
221-226, 2001.)、脂質膜センサーを用いて製品の濃醇さとキレを評価した(表7)。
Furthermore, by the method of Kaneda et al. (Kaneda, H. et al., J. Biosci. Bioeng., 92,
221-226, 2001.) Using a lipid membrane sensor, the darkness and sharpness of the product were evaluated (Table 7).
濃醇さは脂質膜への吸着性により評価されるが、その結果、LOX−F4とLOX+F4の吸着性の間に統計的有意差(危険率5%水準)が認められなかった(表7A)。
The darkness was evaluated by the adsorptivity to the lipid membrane. As a result, no statistically significant difference (
一方、キレは脂質膜への残存性により評価(キレが劣るほど高い残存性を示す)されるが、LOX−F4はLOX+4に比べ約1/4の残存性を示し、危険率1%水準での有意差が認められた(表7B)。 On the other hand, cracks are evaluated by their persistence in lipid membranes (the worse they are, the higher the survivability is), but LOX-F4 is about 1/4 of the survivability compared to LOX + 4, with a risk rate of 1% level. A significant difference was observed (Table 7B).
これまで、麦芽LOX−1活性と仕込工程におけるTHOD生成量には相関が見られず(Kobayshi, N. et al., (2000). J. Biosci. Bioeng. 90:69-73.)、麦芽LOX−1の抑制によりどの程度THOD生成が抑制されるのかは不明であった。また、抑制された結果、果たしてキレを改善できるかは従来技術では予想が付かなかった。しかし、本実施例の官能検査結果と脂質膜センサーを利用した製品の濃醇さとキレの解析結果より、本請求遺伝子を利用した麦芽を利用すれば、製品の濃醇さに影響を与える事無く、製品のキレを改善する事が初めて実証された。 So far, there has been no correlation between malt LOX-1 activity and THOD production in the charging process (Kobayshi, N. et al., (2000). J. Biosci. Bioeng. 90: 69-73.) It is unknown how much THOD production is suppressed by suppression of LOX-1. In addition, as a result of the suppression, it has not been predicted by the prior art whether the sharpness can be improved. However, from the sensory test results of this example and the analysis results of the darkness and sharpness of the product using the lipid membrane sensor, if the malt using the claimed gene is used, the darkness of the product is not affected. For the first time, it was demonstrated to improve the sharpness of the product.
遺伝子操作することなく、香味耐久性や泡持ちを改善された麦芽アルコール飲料を製造するために有用な、LOX−1変異遺伝子と、LOX−1欠失大麦の選抜方法と、選抜によって得られた大麦に由来する麦芽アルコール飲料用原料と、前記麦芽アルコール飲料用原料を用いた麦芽アルコール飲料の製造方法と、を提供することが可能となる。 LOX-1 mutant gene and LOX-1 deletion barley selection method useful for producing malt alcoholic beverages with improved flavor durability and foam retention without genetic manipulation, and obtained by selection It is possible to provide a raw material for malt alcoholic beverages derived from barley and a method for producing a malt alcoholic beverage using the raw materials for malt alcoholic beverages.
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