わが国の長い海岸線には多種多様な景観が存在している。里海とは柳氏により「人手が加わることで生物多様性と生産性が高くなった沿岸海域」と定義され¹⁾、環境省においても同様に提唱している。そこは、人と自然の領域の間にあるエリアで、里山と同じく人と自然が共生する場所であり、伝統的な漁業、社会組織、食文化が生まれ、伝承されてきた場所である。環境中に生息している微生物は、基本物資の循環に大きく貢献しており^2,3)、その一部は水産物、発酵食品、残渣・廃液処理等を介して、人々の暮らしとかかわっている^4-6)。スクリーニング時代とも呼ばれる20世紀前半から、抗生物質など医薬品候補物質産生菌、レンネットなど有用酵素産生菌、調味料に用いられるアミノ酸や核酸関連化合物などを産生する菌など、様々な環境由来の有用微生物の探索が行われてきた⁷⁾。現在でも国内外の多様な伝統的発酵食品や極限環境中からの微生物探索は精力的に行われており^8-10)、それぞれの厳しい環境へ対応して進化したと考えられる遺伝子は、現在の様々な分野の工業製品、環境浄化、医療、研究に応用されている^11-13)。筆者らの研究室では身近な沿岸域＝里海環境を微生物の分離源とし、分離される乳酸菌および酵母のうち、人間にとって有用な機能を持つものを「里海乳酸菌・里海酵母」と位置づけ、まだ小規模であるが菌株の選抜・保存と、性状、発酵および機能性試験を行ってきた。本稿ではその内容のいくつかを紹介したい。

石毛およびラドルは「魚醤とナレズシの研究¹⁴⁾」において、モンスーン・アジア地域には魚と塩と米を用いた発酵食品、いわゆるナレズシ系の文化が水稲栽培とともに広がっていることを示しており、その文化は、日本でも古くは本州全域に広がっていたと考えられる。現在でもこのプロトタイプ（ナレズシ系）が近畿地方、特に琵琶湖周辺で伝承されているが（図１）、関東以北では麹によって発酵を早める、いわゆるイズシ系の傾向がある¹⁵⁾。北陸地域はその中間に位置し、ナレズシ系およびイズシ系の両方の食文化が残っている。
　地域を石川県に絞った場合、加賀地区ではイズシ系の「かぶらずし」や「だいこんずし」が製造されており、奥能登地域ではより古いナレズシ系が伝承されている（図2）。奥能登は伝統的な魚醤の生産地でもあり、石毛らの指摘した魚醤とナレズシのかかわりと一致している。

能登において、古くは山間地区でウグイ、アユ、サケなど川魚のナレズシが作られてきたが、近年では川魚が獲れなくなったこともあり、マアジを材料にすることが多く、港周辺の町で多く作られている¹⁵⁾。製造法は各家庭、加工所で異なるが、おおむね、①鮮魚の鰓・内臓・眼球の除去、②塩蔵（塩分18-33%）、③酢漬け（数秒-5時間）、④本漬け（魚の半分-同量の米飯、図2）、⑤発酵・熟成（1.5か月から1年以上）という流れである。本漬け後すぐに乳酸菌が増加し8 log CFU/gになり、乳酸量も3%以上に達する典型的な乳酸発酵食品であるが、熟成1年を越したものでは生菌数は6 log CFU/gに減少する¹⁶⁾。
　分離乳酸菌を酸性培地や胆汁含有培地でスクリーニングした結果、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus rennini類縁株、Leuconostoc mesenteroidesなどが選抜された。このうち、Lb. plantarum AN6株に胆汁酸低減能が認められ、自己凝集性や菌体外多糖類がかかわることが推測された¹⁷⁾。Lb. rennini類縁K1株にはグルタミン酸脱炭酸活性（γ-アミノ酪酸生成能）が認められ、酸性環境での生残性とのかかわりが推測された¹⁶⁾。サバのナレズシからの分離菌のうち抗酸化活性を指標に選抜したLn. mesenteroides 1RM3は¹⁸⁾、ヒト腸管上皮様Caco-2細胞およびA/Jマウスへのリステリア菌の侵入を抑制し（図3¹⁹⁾）、マウスマクロファージRAW264.7細胞およびデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）で誘導した炎症性腸疾患（Inflammatory bowel disease: IBD）モデルマウスにおける炎症抑制作用も示した²⁰⁾。

かぶらずしは塩漬けしたブリの切り身を塩漬けしたカブに挟み込み麹とともに発酵させる加賀地区の伝統的な乳酸発酵食品で（図2）、冬（正月）のハレの食品でもある。また、だいこんずしは、より庶民的な食材のダイコンと身欠きにしんを用いて同様に漬け込んだものである。かぶらずし、だいこんずしとも、原料中には4 log CFU/g程度の雑菌が存在しているが、伝統的な方法で漬け込まれた場合、開始3日後には乳酸菌数が8 log CFU/g以上になり、漬け込み7日後には乳酸量は1%以上、pHは4.5以下に低下し、雑菌は検出されなくなる²¹⁾。しかし、お土産用に市販されている製品の乳酸含量はいずれも低く（0.5%未満）、その中には、乳酸菌数が5 log CFU/g以下、乳酸がほとんど含まれず、酢酸含量が高い乳酸発酵食品とはいえない製品もあった。
かぶらずし分離乳酸菌から、酸性培地を用いて選抜したLb. plantarum LB-K-2でダイコンや牛乳を発酵した際、スーパーオキシドアニオンラジカル（O₂^- ）捕捉能が付加された²²⁾。

筆者らの経験では、魚類腸管内容物の乳酸菌数はそれほど高くはなかったが、通常のde Man, Rogosa and Sharpe（MRS）ブロスやGifu Anaerobic Medium（GAM）ブロスなどで増菌すると、Lactococcus属、Leuconostoc属などの乳酸球菌が分離され、酸性培地や胆汁添加培地を用いるとLb. plantarumなどの乳酸桿菌が分離された。例えば、北海道羅臼港で水揚げされたシロサケの腸内容物からLactococcus lactis、Ln. mesenteroidesが分離され、さらに性成熟が認められない鮭児（非常な高値がつく）からはVagococcus fluvialisが分離された²³⁾。その分離菌の多くは、その標準菌株より高塩分、酸性、胆汁存在下での増殖能が高かった（図4）。また、通常の成魚と未成熟の個体で分離菌が異なることも興味深く、Vc. fluvialisは養殖魚へのプロバイオティクス効果の報告例もある²⁴⁾。一方、三陸沿岸で水揚げされた魚介類の腸内容物を酸性培地、胆汁含有培地に加え増菌した場合には、ウミタナゴ、クロソイからLb. plantarumが、ゴマサバからPediococcus pentosaceusが分離された²⁵⁾。

これらの魚類腸管由来株のうち、シロサケ由来Lc. lactis BF3、ゴマサバ由来Pc. pentosaceus Sanriku-SU6などいくつかの乳酸球菌株がRAW264.7細胞およびDSS誘導IBDモデルマウスにおいて抗炎症性を示した^23,25,26)。一方、ウミタナゴ由来のLb. plantarum Sanriku-SU3はin vitroで胆汁酸（グリココール酸、タウロコール酸、デオキシコール酸）低減能を示し（図5）、高脂肪食マウスにおける肝臓中コレステロールの低下が示された²⁷⁾。Sanriku-SU3の加熱死菌体はin vitroで生菌体よりも効果が高かったが、マウスにおいては生菌体の効果が高い傾向であった。

p-ニトロフェノール（PNP）は芳香族炭化水素で、かつては医薬品・農薬の重要な原料として使用されてきたが、環境汚染物質のひとつとされ、魚介類に対する毒性も報告されている。これまでに環境浄化に用いるため、工場廃液で汚染された土壌や河川などから芳香族炭化水素分解菌の探索がなされており、グラム陰性好気性細菌のPseudomonas syringaeや放線菌の仲間のArthrobacter aurescens、Rhodococcus opacusなどが報告されている^28-30)。筆者らは海洋中に放出されたPNPは海洋動物の腸内細菌によっても分解されることを予想し、魚類の腸管内容物をPNP含有Brain Heart Infusion （BHI）ブロスに接種し、その低減能を確認した。その結果、漁獲域にかかわらずPNP低減が認められ、その培養液には予想外なことに乳酸球菌Lc. lactis subsp. lactisが増殖していた。その分離乳酸菌のPNP低減能は分離源や株によって大きく異なり、スズキ腸内容物由来Lc. lactis JS-1に明確なPNP低減能が認められた³¹⁾。

沿岸に漂着した海藻のうち利用可能なものは食用、肥料、飼料の他、建材（漆喰原料など）としても伝統的に使用されてきた³²⁾。しかし、大潮やしけの後に大量の海藻が浜に漂着し（図6）、それが利用されないまま堆積した場合には、景観の悪化や臭気の発生が問題となるため、地元住民や行政によって焼却や埋設される。筆者らは、その漂着海藻を機能性食品素材として有効利用するため、ミネラルや多糖類の含量、抗酸化性などを検討してきた³³⁾。近年ではさらに、機能性と食味の改善を目的に、海藻発酵が可能な乳酸菌および酵母の探索を行っている。
　これまでに、三陸、三浦半島、能登地域の漂着海藻から分離したLb. plantarumを用いて各種海藻の熱水抽出液の発酵能を検討した結果、褐藻類ではワカメ（メカブ）、アカモクが、紅藻類ではフノリ類が、緑藻類ではヒトエグサがよく発酵された^34-37)。メカブの発酵抽出液ではO₂^- 捕捉能が上昇しており、in vitroでの抗炎症性とDSS誘導IBDモデルマウスでの改善作用、またin vitroでのアルブミン－フラクトース系における抗糖化性の上昇が示された。
　カジメ類（カジメ、アラメ、クロメ、ツルアラメ）は大型の褐藻類でとくに漂着量が多く、一部は食用とされるものの、堆積量が多い。カジメ類には海藻ポリフェノールと呼ばれるフロログルシノール化合物が多く含まれており、抗酸化性、抗糖化性だけではなく抗菌性も示す^33,38)。そのため乳酸菌による発酵はワカメやフノリよりも難しいが、現在、発酵能の高い乳酸菌株の分離と、スターターの組み合わせによる発酵について検討している。

清酒は公益財団法人日本醸造協会が頒布しているきょうかい酵母を用いることにより、品質は安定している。一方、近年では清酒においても地域性や味の多様性が望まれ、各地の研究機関において、はなやかな風味をつくりだす酵母の育種や、地元ゆかりの花や果物からの天然酵母の探索が行われている。筆者らもこれまでに、石川県内の市町村の花からSaccharomyces cerevisiaeを分離し、そのうちのひとつは地元の酒米を地元の酒蔵で仕込んで醸造され、町おこしにも役立っている^39,40)。
　漂着海藻からのS. cerevisiaeの分離も続けており、これまで、能登半島先端の珠洲市沿岸、宮城県気仙沼沿岸、千葉県銚子沿岸の漂着海藻から分離されている。このうち、珠洲市沿岸へ漂着した海藻由来のS. cerevisiae　Misaki-1を用いて小仕込試験を行ったもろみは、きょうかい酵母を用いた場合よりリンゴ酸（さわやかな酸味を有する）の濃度が高く（図7）、地元の酒蔵で試験醸造した清酒は、はなやかな風味となった。他の地域沿岸からの「里海酵母」についても地元企業に利用していただけることを期待している。

気仙沼港は日本一のサメ水揚げ量を誇り、フカヒレ、すり身の材料だけではなく、鮮度のよいものは刺身、また切り身の状態で販売されてきた。伝統的に食用とされてきたネズミザメおよびヨシキリザメの肉は、新鮮であれば臭気はなく上質な肉質であるが、アンモニアのイメージが強く、ヒレと比較して極端に低価格となっている。
　そこで筆者らは、米糠熱水抽出物をS. cerevisiae Misaki-1とLb. plantarum Sanriku-SU8（気仙沼漂着海藻由来）で発酵したもの（Fermented rice bran; FRB）を種菌とし、10%ショ糖、5%食塩溶液にFRBを加えた浸漬液による魚臭物質（実際にはアンモニアよりもトリメチルアミンなど揮発性塩基窒素のにおいの方が強い）の低減（図8）と、食味の改善（鮮度の落ちたサメ肉のえぐみ除去、物性の改善）の方法を開発した⁴¹⁾。酵母によるにおいのもととなる化学物質の資化、マスキング、タンパク質分解、乳酸菌によるpH低下に伴う浸漬中の腐敗物質の溶出の促進、浸漬後の腐敗物質の揮発の抑制が風味、食味の改善に大きく寄与していると考えられる。
　種菌として用いたFRBは糠臭が消え、さわやかな甘い香りがする。機能性素材としても使用可能であると考えられるため、現在FRBのIBD改善や腸内環境の改善効果などを検討中である⁴²⁾。

上記のように、これまでは系統的な研究とはいえないが、水産物の品質、機能性を付加するために微生物を探索してきた。分離・保存された菌株は耐塩性だけではなく、各種ストレス耐性が高いものがあり、現在は、保存菌株の中から免疫賦活、抗炎症性、胆汁酸低減能などを指標に再スクリーニングを行っている。今後、各菌株のゲノム情報による比較・整理が必須と考えている。

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久田　孝（くだ　たかし）
博士（水産学）
1990年3月　東京水産大学水産学部食品生産科学科卒業
1992年3月　東京水産大学大学院水産学研究科博士前期課程修了
1992年4月　住友金属工業株式会入社　バイオメディカル事業部研究員
1996年4月　石川県農業短期大学食品科学科　助手
1998年4月　同短期大学　講師
2000年4月　同短期大学　助教授
2003年9月～2004年2月　文部科学省在外研究員　ミシガン州立大学 School of Packaging
2005年4月　石川県立大学生物資源環境学部食品科学科　助教授（准教授）
2009年4月　東京海洋大学海洋科学部食品生産科学科　准教授
2016年4月　東京海洋大学学術研究院食品生産科学部門　准教授（現在に至る）

平成10年度　日本水産学会奨励賞（水産化学分野）

食品微生物学、食品機能学