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| クルイベロミセス・マルシアヌス | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 子嚢菌類 |
| クラス： | サッカロミセス |
| 注文： | サッカロミケス綱 |
| 家族： | サッカロミセス科 |
| 属: | クルイベロミセス |
| 種： | K. マルシアヌス
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| 二名法名 | |
| クルイベロミセス・マルシアヌス ヴァン・デル・ウォルト（1965）
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| 同義語 | |
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Kluyveromyces marxianus は子嚢菌 酵母で、 Kluyveromyces属に属します。Atelosaccharomyces pseudotropicalis [要出典]の有性生殖段階であり、 Candida kefyrとしても知られています。 [1]この種はホモタリック交配システムを持ち、乳製品から分離されることがよくあります。 [2]
歴史
分類
この種は、デンマークの菌類学者エミール・クリスチャン・ハンセンによってビール麦汁からサッカロミセス属のS. marxianusとして初めて記載されました。[3]彼は、ブドウから最初にこの種を単離したマルセイユの酵素学者ルイ・マルクスにちなんでこの種と名付けました。[3]この種は、 1956年にファン・デル・ウォルトによってクルイベロミセス属に移されました。 [1]それ以来、この属には45種が認識されています。[1]クルイベロミセス・マルキシアヌスの最も近い親戚は、乳製品業界でよく使用される酵母クルイベロミセス・ラクティスです。 [4]クルイベロミセスとサッカロミセスは両方とも、サッカロミセス門のサブクレードである「サッカロミセス複合体」の一部であると考えられています。[5] 18S rRNA遺伝子配列解析により、 K. marxianus、K. aestuarii、K. dobzhanskii、K. lactic、K. wickerhamii、K. blattae、K. thermotolerans、およびK. waltii は、 Kluyveromyces属の中心系統とは別の祖先を持つ明確な系統群を総合的に構成することが示唆された。[2]この複合体内では、特定の分類群における全ゲノム重複イベントの存在に基づいて2つのカテゴリが定義されており、2つの系統群は、全ゲノム重複前（WGD）およびWGD後と呼ばれている。Kluyveromyces種はこの系統群の前者に属し、Saccharomyces種は後者に属する。 WGDイベントの存在に基づくこれらの系統の分離は、2つの種が密接に関連しているにもかかわらず、それらの間に基本的な違いが存在する理由を説明しています。[5]
成長と形態
K. marxianusのコロニーはクリーム色から茶色で、鉄キレート色素であるプルケリミンの生成によりピンク色の色素が時折見られる。 [6] [7]ウィッカーハム酵母カビ (YM) 寒天培地で培養した場合、酵母細胞は球形、楕円形、または円筒形で、大きさは 2～6 x 3～11 μm である。[6]グルコース酵母エキス培地で培養した場合、K. marxianus は堆積物でできたリングを形成する。薄い膜が形成されることもある。コーンミール寒天培地とポリソルベート 80 を含むダルマウ平板培養では、K. marxianus は少数の芽胞子を伴う原始的から分岐した擬似菌糸体を形成する。[8] K. marxianus は耐熱性があり、40 °C (104 °F) で高い成長率を示す。[9]
生理学と生殖
Kluyveromyces marxianusは、TCA 回路による呼吸とエタノール発酵の両方から同時にエネルギーを生成する呼吸発酵代謝が可能な好気性酵母です。[2]呼吸と発酵代謝のバランスは株によって異なります。[5]この種はまた、イヌリン、グルコース、ラフィノース、スクロース、ラクトースをエタノールに発酵します。[5] [8] K. marxianus はラクトースを利用できるため、産業界で広く使用されています。 2 つの遺伝子、LAC12とLAC4 により、K. marxianus はラクトースを吸収し、炭素源として利用できます。[5]この種は「クラブツリー陰性菌」であると考えられており、 S. cerevisiaeなどのクラブツリー陽性分類群ほど効率的に糖をエタノールに変換できません。[4]しかし、研究では、K. marxianusがクラブツリー陽性になるために必要な遺伝子を持っているため、株の違いによる可能性が高いとされています。[5] K. marxianusは耐熱性が高く、45℃（113℉）までの温度に耐えることができます。[2] K. marxianusは複数の炭素基質を同時に使用することもできるため、工業用途に非常に適しています。グルコース濃度が6g/Lまで減少すると、ラクトース共輸送が開始されます。[10]
子嚢胞子の形成は、子嚢の形成に先立つ半数体細胞の接合によって起こる。[8]あるいは、子嚢胞子形成は二倍体細胞から直接発生することもある。[8]各子嚢には1～4個の子嚢胞子が含まれる。[8] K. marxianusの倍数性は当初半数体であると考えられていたが、最近の研究では研究や産業で使用されている多くの株が二倍体であることがわかっている。[5]これらの矛盾する研究結果は、 K. marxianusが半数体としても二倍体としても栄養体として存在できること を示唆している。
生息地と生態系
クルイベロミセス・マルシアヌスは、乳製品、サイザル麻の葉、製糖工場の下水から分離されています。[3]また、トウモロコシを含む植物に自然発生するコロニーでもあります。[8]
人間の病気
Kluyveromyces marxianusは通常、ヒトの病気の原因菌ではないが、免疫不全の人ではヒトへの感染が起こる可能性がある。[11]この種はカンジダ血症と関連付けられており[12]、カテーテルから検出されたことがある。[13]また、ペースメーカーや人工心臓弁などの他の留置器具のバイオフィルムにも見られる。[11] K. marxianus が関与する症例の 1～3% は、腫瘍学患者、外科病棟、女性性器感染症、上気道感染症であると報告されている。[要出典] 1 件の症例報告では、アムホテリシン Bによる治療がK. marxianusに対して有効であった。 [11]
産業用途
K. marxianusの工業的利用は、主にバイオ燃料製造の原料として乳糖をエタノールに変換することです。[4] K. marxianusの乳糖還元能力は、廃棄に問題のある廃棄物である産業用ホエー廃棄物を、動物飼料、食品添加物、燃料用の有用なバイオマスに変換する可能性があるため有用です。[5]この菌株の特定の菌株は、ホエーを代替燃料源であるエチルアセテートに変換するためにも使用できます。[14] K. marxianusは、イヌリナーゼ、β-ガラクトシダーゼ、ペクチナーゼなどの産業用酵素の製造にも使用されます。[5] K. marxianusは耐熱性があるため、高温発酵が可能で、通常冷却に費やされるコストと他の菌類や細菌による汚染の可能性が削減されます。さらに、高温での発酵はより急速に起こり、生産がはるかに効率的になります。[9] K. marxianusはラクトースとグルコースを同時に利用できるため、生産時間を短縮し生産性を向上させるため、産業現場で広く普及しています。[10]最近では、トマトやピーマンの搾りかすなどの廃棄物を基質としてK. marxianusを食品香料の製造に利用しようとする試みがなされています。[15]
参考文献
- ^ abc "MycoBank". MycoBank . 2015年11月3日閲覧。
- ^ abcd ロシャ、ソール・ニッチェ;アブラハオン＝ネト、ホセ。ゴンベール、アンドレアス・カロリー (2011 年 7 月 6 日)。 「kluyveromyces marxianus 種内の生理学的多様性」。アントニー・ファン・レーウェンフック。100 (4): 619–630。土井：10.1007/s10482-011-9617-7。PMID 21732033。S2CID 9988627 。
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外部リンク
- Ashraf Hajhosseini、Delaram Doroud、Anoosheh Sharifan、Zohreh Eftekhari; (2020 年 3 月)「バイオ乳化剤としてのマンナン生産のための Kluyveromyces marxianus の成長条件の最適化」。Applied Food Biotechnology、Vol. 7 No. 2 (2020)、2020 年 3 月 10 日、115-126 ページ。https://doi.org/10.22037/afb.v7i2.28055