酵母の世界 No.37-1｜Saccharomycodes ludwigii：麦芽糖を使わず低アルコールビールをつくる酵母

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、乳製品とともに進化し、乳糖を利用するようになった Kluyveromyces lactis（クルイベロマイセス・ラクティス） を紹介しました。

今回の主役は、Saccharomycodes ludwigii（サッカロマイコーデス・ルドウィギイ）です！

酵母の能力というと、「何を利用して物質をつくるのか」に目が向きがちです。

しかし、この酵母が注目される理由は、その逆にあります。

実はこの酵母、ビールの主要な糖をあまり利用できないのです。

この性質がノンアルコール・低アルコールビールつくりに繋がっていきます！

ワインでは嫌われてきた酵母

S. ludwigii はブドウ果汁やワイン、シードルなどから見つかる酵母です。
実際、日本の微生物保存機関にも、イタリアのブドウ果汁や日本の新鮮なブドウ果汁から分離された株が保存されています。

このように見つかる理由として、この酵母は腐敗酵母として知られているからです！

ワイン造りでは、好ましくない微生物を抑えるために亜硫酸が使われます。

ところが S. ludwigii は亜硫酸に強く、保存中のワインやシードルでも生き残りやすいという特徴があります。

そこで増殖すると、濁りや香味の変化につながることがあります。

こうして見ると、ワイン造りでは厄介な酵母です。

ところが、同じ S. ludwigii をビールの麦汁に入れると、この酵母の別の性質が大きな価値を持ちます！

麦汁の糖を「全部は食べない」

ビールの原料である麦汁には、いくつもの種類の糖が含まれています。

グルコースやフルクトースに加えて、多く含まれるのがマルトース（麦芽糖）やマルトトリオースです。

一般的なビール酵母は、これらの糖を取り込み、最終的にエタノールへ変えていきます。

ところが、S. ludwigii の多くの株は、グルコースやフルクトースを利用できても、マルトースやマルトトリオースをほとんど利用できません！

つまり、麦汁の中に糖がたくさん残っていても、この酵母がエタノールへ変えられる糖は限られています。

使える糖だけを発酵する
→ マルトースなどは残る
→ エタノールがあまり増えない

というわけです。

普通のビールづくりなら、糖を最後まで利用できないことは弱点になります。

しかし、アルコールをできるだけ増やしたくない場合には、「使えない糖がある」こと自体が価値になるのです。

「できない」がノンアルコールビールで価値になる

この性質を利用すれば、できあがったビールからアルコールを取り除くのではなく、発酵の段階からアルコールをつくりすぎないという方法で低アルコールビールをつくれます。

2011年の研究では、S. ludwigii を使って麦汁を発酵させることで、エタノール濃度を0.5%未満に抑えることができました

同じ条件で一般的なビール酵母を使った場合と比べると、エタノールの生成量は、なんと、約6分の1でした！

さらに2015年には複数の S. ludwigii 株が比較され、ある株では約0.5%の低アルコールビールがつくられています。

エステル類など、ビールの香りに関わる成分も生成されました！

つまり、S. ludwigii を使う方法は、

という発想です。

糖を残せばOKではない

マルトースを利用しないことには、弱点もあります。

糖が残ればアルコールは減りますが、その分だけ甘味や麦汁らしい風味が残りやすくなります！

実際、2015年の研究でも、S. ludwigii でつくった低アルコールビールには甘味が強いものがあり、香りに関わる成分の量にも株ごとの差が見られました。

そのため、低アルコールビールづくりでは、

も重要になります。

つまり、S. ludwigii なら何でもよいわけではありません。

「マルトースをあまり使わない」という性質を持ちながら、どんな香味をつくる株なのかを選ぶことが、実際のビールづくりでは重要になります。

おわりに

S. ludwigii は、ワインでは亜硫酸にも耐えて生き残る厄介な腐敗酵母として知られてきました。

ところがビールでは、主要な糖であるマルトースを十分に利用できないことが、エタノールをつくりすぎないという価値に変わります。

酵母の能力を探すというと、「何ができるか」を考えがちです。

しかし、バイオものづくりでは、

ノンアルコール・低アルコールビールという視点から見ると、代謝の弱点さえ、人間にとっては利用できる酵母の個性になるのです！

次回は、Maudiozyma exigua（マウディオザイマ・エクシグア）を紹介します！

以前は Kazachstania exigua （カザクスタニア・エクシグア）と呼ばれていた、サワードウからよく見つかる酵母です。

サワードウでは酵母と乳酸菌が一緒に暮らしており、どの酵母とどの乳酸菌を組み合わせるかによって、パンの香りや食感まで変わります。

次回は、M. exigua を通して、発酵食品の特徴は一種類の微生物だけでなく、微生物同士の組み合わせによってつくられることを見ていきます！

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参考文献

De Francesco G et al. Screening of new strains of Saccharomycodes ludwigii and Zygosaccharomyces rouxii to produce low-alcohol beer. Journal of the Institute of Brewing. 2015;121(1):113–121.

Stratford M et al. Sulphur Dioxide Resistance in Saccharomyces cerevisiae and Saccharomycodes ludwigii. Journal of General Microbiology. 1987;133(8):2173–2179.

Tavares MJ et al. Genome sequencing, annotation and exploration of the SO₂-tolerant non-conventional yeast Saccharomycodes ludwigii. BMC Genomics. 2021;22:131. 

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