アスペルギルス・オリゼ

アスペルギルス・オリゼ（Aspergillus oryzae）は、麹菌（日本語：ニホンコウジカビ（日本麹黴）、ヘボン式ローマ字：nihon kōji kabi）としても知られ、 ^{[ 2 ] [ 3 ]}東アジアでは、日本酒や焼酎などのアルコール飲料の製造において米、サツマイモ、大麦を糖化するために、また醤油や味噌の製造において大豆を発酵させるために食品発酵に用いられる様々な麹菌の一つである

しかし、醤油や味噌などの大豆発酵食品の製造では、A. oryzaeの代わりにAspergillus sojae が使用されることがあります。^{[ 4 ] [ 5 ]} A. oryzae は米酢の製造にも使用されます。大麦麹や米麹は、 A. oryzae菌糸で穀物を発酵させて作られます。^{[ 6 ]}

米粒、大豆、小麦ふすまを用いて発酵食品に使う真菌を増殖させる固体培養技術は、中国で始まったと考えられている。しかし、発酵食品の製造に最初にA. oryzaeを使用した国については、2つの学術的な説がある。1つは中国、もう1つは日本であると主張している。 ^{[ 7 ]}ゲノム解析により、日本人は突然変異して毒性のあるアフラトキシンを産生しなくなったAspergillus flavusを家畜化し、A. oryzaeを生み出したと考える学者もいる。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} 2つの真菌はアフラトキシン合成をコードする同じ遺伝子クラスターを共有しているが、この遺伝子クラスターはA. oryzae では機能していない。 ^{[ 11 ]}東北大学の市島英治氏は、酒造りの麹を作るだけでなく、味噌、醤油、その他さまざまな日本の伝統食品の麹を作る上でも重要なことから、日本醸造学会誌で麹菌を「国菌」と呼んだ。彼の提案は2006年の学会年次総会で承認された。^{[ 12 ]}

日本語の「麹」という言葉はいくつかの意味で使われており、場合によっては特にA. oryzaeとA. sojaeを指すこともありますが^{[ 4 ] [ 13 ]} 、他の場合にはMonascus purpureusやその他のカビを含む発酵食品に使用されるすべてのカビを指すこともあるため、混同しないように注意する必要があります。^{[ 14 ]}

焼酎の製造には3種類の麹菌が使用され、それぞれに特徴があります。^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

近代焼酎の父とされる河内源一郎（1883 -1948）と東京大学の講師であった乾玉木（1873 -1946）は、A. kawachii、A. awamori 、 A. oryzaeの様々な亜種などのアスペルギルス属菌の分離培養に初めて成功し、日本の焼酎製造に大きな進歩をもたらした。それ以来、河内が開発したアスペルギルスは、韓国の焼酎やマッコリにも使用されている。 ^{[ 24 ] [ 25 ]}

• 黄麹（A. oryzae）は日本酒の製造に用いられ、かつては本格焼酎の製造にも用いられていました。しかし、黄麹は温度変化に非常に敏感で、発酵中に醪が酸っぱくなりやすいという性質があります。そのため、九州のような温暖な地域では使用が難しく、次第に黒麹や白麹が焼酎の製造に用いられるようになりました。黄麹の強みは、濃厚でフルーティー、そして爽やかな味わいを生み出すことであり、製造の難しさや高度な技術を要するにもかかわらず、現在でも一部のメーカーで使用されています。また、かつては強いジャガイモ焼酎に興味を示さなかった若者の間で人気が高まり、近年の再興に貢献しています。このように、焼酎の製造には主に白麹と黒麹が用いられますが、日本酒の製造には通常、黄麹（A. oryzae）のみが用いられます。
• 白麹（A. kawachii）は、 1918年に河内源一郎によって黒麹の突然変異として発見されました。^{[ 26 ]}この効果は研究され、白麹は独立して栽培することに成功しました。白麹は栽培が容易で、その酵素は糖化を速やかに促進するため、今日では焼酎のほとんどを製造するために使用されています。爽やかでまろやかな甘みのある飲み物になります。
• 黒麹（A. luchuensis）は主に焼酎と泡盛の製造に使用されます。1901年、東京大学の講師であった乾玉木が初めて分離培養に成功しました。^{[ 27 ] [ 28 ]} 1910年、河内源一郎がA. awamoriの亜分類群であるvar. kawachiの培養に初めて成功しました。これにより焼酎の製造効率が向上しました。^{[ 24 ]}黒麹はクエン酸を豊富に生成し、もろみの酸っぱさを防ぐのに役立ちます。3種類の麹の中で、最も効果的に原料の味と特徴を抽出し、その焼酎は豊かな香りとほのかな甘みのあるまろやかな味わいになります。その胞子は容易に飛散し、製造施設や作業員の衣服を黒い層で覆います。こうした問題から黒麹は人気が衰えたが、1980年代半ばに新黒麹（NK麹）が開発されたことにより^{[ 29 ]} 、黒麹が生み出す深みと質の高さから、本格焼酎メーカーの間で黒麹への関心が再び高まった。現在では、いくつかの人気ブランドがラベルに黒麹を使用していることを明記している。

当初は秘密にされていたA. oryzaeのゲノムは、 2005年末に日本のバイオテクノロジー企業のコンソーシアムによって公開された^{[ 30 ]。[ 31 ]} 8本の染色体は合わせて3700万塩基対、1万2千個の予測遺伝子から構成されている。したがって、A. oryzaeのゲノムは、遺伝学モデル生物であるA. nidulansと潜在的に危険なA. fumigatusという2つの関連アスペルギルス種のゲノムよりも3分の1大きい。^{[ 32 ]} A. oryzae に存在する余分な遺伝子の多くは、二次代謝に関与していると予測されている。1950年に分離された配列決定された株はRIB40またはATCC 42149と呼ばれ、その形態、成長、酵素産生は、酒造りに使用される株の典型である。^{[ 33 ]}

アスペルギルス・オリゼの遺伝子数の増加は、加水分解酵素、輸送体、代謝などのタンパク質や細胞プロセスに関与している。分泌型加水分解酵素と輸送体の広範な配列により、このカビはさまざまな化合物を効率的に分解または分泌することができる。通常、発酵中に米、大豆、小麦などの食品の高濃度にA.オリゼがさらされると、その成長は悪影響を受ける可能性がある。しかし、時間の経過とともに、環境条件により麹が新しい輸送体を獲得する可能性がある。 ^{[ 34 ]}

A. oryzae は、重度の食中毒を引き起こすアフラトキシンと呼ばれる毒素を分泌することが知られているA. flavus や A. parasiticusと近縁であるが、 ^{[ 35 ]}麹菌はこれらの毒素を産生しないことがわかっている。^{[ 35 ] [ 36 ]}さらに、この菌からは発がん性物質は発見されていない。^{[ 36 ]}ある研究では、 A. oryzae をアフラトキシンの発現と分泌に適した条件下に置いた場合でも、 A. oryzaeのアフラトキシン遺伝子は発現しないことが示されている。^{[ 37 ]}

トランスレスベラトロールは、 A. oryzaeによる発酵プロセスによって、そのグルコシドであるピセイドから効率的に切断することができる。^{[ 38 ]} A. oryzae由来のプロテアーゼブレンドである「フレーバーザイム」は、酵素加水分解植物性タンパク質の製造に使用される。^{[ 39 ]}

A. oryzae は、従来の遺伝子操作が困難なため、研究が難しい。これは、A. oryzae の細胞壁が分解しにくく、遺伝子の挿入/編集が複雑になるためである。しかし、科学者たちは最近、A. oryzaeで CRISPR/Cas9 を利用し始めた。これにより、このカビが無性生殖しか行わないため、以前は不可能だったゲノムの突然変異率が上昇した。^{[ 40 ]}

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  光学顕微鏡下で観察した、微細菌類A. oryzaeの分生子柄と分生子。
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  37 ℃（99 °F）の栄養豊富な培地で3日間培養した4つのアスペルギルス属菌コロニー。下段の2つはA. oryzae株である。  

• 麹菌から米麹を作る
• 酒ワールドによる麹の説明
• NITEで解析されたゲノムデータベースからのアスペルギルス・オリゼゲノム
• 世界のアスペルギルス・オリゼ市場レポート2020 - 市場規模、シェア、価格、トレンド、予測（ 2021年11月8日にWayback Machineにアーカイブ済み）
• （ドーガン）