酵母の世界 No.4-2｜Hanseniaspora vineae：果汁から花の香りをつくる酵母

このシリーズでは、パン・ビール・ワイン・発酵食品を支える酵母たちを、研究者の視点から少しずつ紹介しています。
★酵母の世界を巡るためのまとめページを作成してます↓

前回は、酸味を調整する Pichia kudriavzevii（ピキア・クドリアブゼビイ）を紹介しました！

今回は、酵母が香をつくる仕組みを見ていきましょう！

もちろん、ブドウの品種や栽培環境は、ワインの香りを大きく左右します。しかし、発酵中に酵母が新しくつくり出す香りもあります。

今回紹介する Hanseniaspora vineae（ハンセニアスポラ・ヴィネア）は、果汁に含まれるアミノ酸を材料に、花を思わせる香りをつくる酵母です！

果実から発酵環境へ

Hanseniaspora 属の酵母は、レモンのように両端が少し尖った細胞を持ち、ブドウなどの果実からよく見つかります。

果実の表面で暮らしていた酵母は、ブドウが潰されると果汁へ移ります。
そこには豊富な糖がありますが、発酵が進むにつれてエタノールや二酸化炭素が増え、酸素は少なくなります。
ワイン醸造では、ほかの微生物を抑えるために亜硫酸が加えられることもあります。

多くの果実酵母にとって、この変化は厳しいものです。

しかし、H. vineae は同じ属の中でも発酵環境への適応力が高く、果汁中で増殖し、その代謝をワインの香りに反映させることができます。
実際に、ワイナリーに近い規模の試験でも、ブドウ果汁の微生物集団に入り込み、ワインの香りを変えることが示されています。

果実の表面から発酵槽へ移り、そこで生き残ることが、この酵母の香りをワインへ残すための第一歩なのです！

アミノ酸を花の香りへ変える

H. vineae を特徴づける香気成分の一つが、2-フェニルエチルアセテートです。
バラ、蜂蜜、花を思わせる甘い香りを持ちます。

複数のワイン発酵試験をまとめた報告では、H. vineae は一般的なワイン酵母である Saccharomyces cerevisiae (サッカロマイセス・セレビシエ) より、平均して約18倍多く2-フェニルエチルアセテートを生成しました。

この材料となるのが、フェニルアラニンです。

フェニルアラニンは、酵母の栄養にもなるアミノ酸です。
酵母がこれを分解すると、まずバラのような香りを持つ2-フェニルエタノールが生まれます。
さらに酢酸由来の部分が結びつくと、2-フェニルエチルアセテートへ変わります。

このように、アミノ酸から香りを持つアルコールをつくる一連の反応は、エールリッヒ経路と呼ばれています。

H. vineae のゲノムには、この反応に関わる遺伝子が複数存在します。
香りをつくる反応の「担当者」が増えていることが、高い香気生成能力につながっている可能性があります。

つまりこの酵母は、果汁に含まれる栄養を組み替え、発酵前には目立たなかった花の香りを新しくつくっているのです！

発酵の主役ではなく、香りの担当者

ただし、香りをつくる能力が高いからといって、ワイン発酵のすべてを H. vineae に任せられるとは限りません。

安定して糖を使い切り、発酵を完了させる能力では、S. cerevisiae の方が優れています。

そこで研究されているのが、複数の酵母による役割分担です。

まず H. vineae を果汁へ加えて香りをつくらせ、その後に S. cerevisiae を加えて発酵を完了させます。
この逐次発酵では、両者を最初から同時に加える場合よりも、H. vineae が発酵初期に増殖しやすく、2-フェニルエチルアセテートを増やせることが示されています。

ここでの考え方は、「最も優秀な一種類の酵母を選ぶ」ことではありません。

香りをつくる酵母と、アルコール発酵を完了させる酵母。
それぞれに得意な仕事を任せることで、発酵全体を設計するのです。

この発想はワインだけでなく、ビールにも広がっています。
H. vineae とビール酵母を組み合わせ、接種する割合を変えることで、果実香や花香の強さを調節する研究も行われています。

おわりに

Hanseniaspora vineae（ハンセニアスポラ・ヴィネア）は、果汁に含まれるアミノ酸を使い、花を思わせる香りをつくります。

その香りは、果実が用意した栄養と、酵母が持つ代謝が出会うことで、発酵中に新しく生まれます。

そして、香りづくりと発酵の完了をそれぞれ別の酵母に任せれば、一種類の酵母だけではつくれない風味を設計できます！

発酵食品の味や香りは、原料だけで決まるのでも、一種類の優秀な微生物だけで決まるのでもありません。

次に花のような香りのワインやビールを飲むとき、その香りが畑だけでなく、小さな酵母の代謝から生まれた可能性を思い出してみてください！

次回は、韓国のユリやアサガオの花から見つかった酵母 Metschnikowia koreensis（メチニコビア・コリエンシス）を紹介します！

この酵母は、シードルの酸味や香りを変えるだけでなく、物質の形を選んで別の化合物へ変える力も持っています。

花の上にいた小さな酵母から、どのような発酵とものづくりの可能性が見えてくるのでしょうか？

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参考文献

Carrau F, et al. Biology and physiology of Hanseniaspora vineae: metabolic diversity and increase flavour complexity for food fermentation. FEMS Yeast Research. 2023;23:foad010.

Giorello FM, et al. Genomic and Transcriptomic Basis of Hanseniaspora vineae’s Impact on Flavor Diversity and Wine Quality. Applied and Environmental Microbiology. 2019;85:e01959-18. 

Lleixà J, et al. Comparison of Fermentation and Wines Produced by Inoculation of Hanseniaspora vineae and Saccharomyces cerevisiae. Frontiers in Microbiology. 2016;7:338.

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