日本主導：この研究は、筆頭著者・責任著者、または著者の主要所属が日本の研究機関である研究です。

掲載誌：JDS communications

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: Europe PMC

研究の目的

ケフィアはコーカサス地方に由来する伝統的な発酵乳です。伝統的な製法では、乳酸菌と酵母が集まってできた粒状の種菌「ケフィアグレイン」を牛乳に入れて発酵させます。著者らのこれまでの研究では、産地の異なるケフィアグレインでも乳酸菌の顔ぶれはほぼ共通していました。主な乳酸菌はラクトバチルス・ケフィラノファシエンスとレンチラクトバチルス・ケフィリの2種でした。一方、酵母の構成は産地によって大きく異なっていました。

ケフィアグレインに含まれる酵母のうち、乳糖を発酵できる酵母はアルコール発酵で炭酸ガスを出します。そのため市販品では容器がふくらむおそれがあり、日持ちを延ばすにはガスの発生を抑える必要があります。研究チームは1994年に、グレインの酵母を乳糖を発酵しない酵母に入れ替える方法を開発し、特許も取得しましたが、論文としては報告していませんでした。今回の論文では、この入れ替え方法の詳細と、酵母を除いたときにグレインの成長がどう変わるかを示しています。あわせて、1994年と2018年の微生物構成を比べ、長期間植え継いだグレインの微生物構成がどれだけ安定しているかを示すことを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料には3種類のグレインを使いました。1981年にデンマークの企業から購入した「TCHR」、1994年に北海道の家庭で見つかり、もともと乳糖を発酵しない酵母しか含まない「NSB」、そして今回TCHRを改変して作った「YCHR2」です。これらのグレインは研究室のクリーンベンチで、2026年まで原則として週1回植え継がれてきました。

酵母の入れ替えは2段階で行いました。まず、脱脂粉乳を水で溶いた乳に抗真菌剤カビシジンを加え、その乳でTCHRを植え継ぎました。薬剤入りの植え継ぎは13回目まで続け、続いて薬剤なしで9回植え継いだ後、酵母が検出されないことを確かめました。こうしてできた酵母を含まないグレインを「NCHR」としました。次に、このNCHRに、もともとTCHRから分離された乳糖を発酵しない酵母サッカロミセス・セレビシエLW-1を3回の植え継ぎで加え、YCHR2を作りました。

微生物構成は1994年と2018年に調べました。1994年は培養した菌を当時の標準的な生理学的方法で、2018年は質量分析装置を使う方法で見分けました。グレインの成長は、植え継ぎの回数に対する重さの増え方の傾きで評価しました。さらに、TCHRとYCHR2から作ったケフィアを密封容器に詰め、10℃と15℃で保存しました。保存中のアルコール量と容器のふくらみを比べる保存試験です。

主な報告結果

カビシジンを使うと、グレインから酵母を完全に取り除けました。NCHRでは、薬剤を最後に加えた後の3つの時点でも、78回目の植え継ぎでも酵母は検出されませんでした。YCHR2では、43回目の植え継ぎの時点で、ろ液に含まれる酵母はサッカロミセス・セレビシエだけでした。研究チームは、別のグレインに由来する酵母を、酵母のないグレインに導入できることが示されたとしています。

保存試験では、10℃で14日間保存したとき、TCHRで作ったケフィアのアルコール量は0.889%（重量/容量）に達し、容器は強くふくらみました。一方、YCHR2で作ったケフィアは0.052%（同）で、容器はふくらみませんでした。1994年の別の実験では、NSBで作ったケフィアも10℃で14日後に0.044%（同）にとどまりました。同じ条件のTCHRは0.869%（同）でした。

風味については、酵母のないNCHRで作ったケフィアはアルコールもガスも生じず、経験のある評価者に爽やかな風味が失われたと判断されました。YCHR2で作ったケフィアは、NSBで作ったものと同程度の爽やかな風味を示しました。

グレインの成長速度は、酵母を除いても、別の酵母を入れても統計的に有意な変化はありませんでした。1994年と2017年の比較でも同様でした。

長期の安定性について、TCHRの主な乳酸菌構成は23年の植え継ぎ後もほとんど変わっていませんでした。YCHR2も2018年の時点で、乳酸菌はケフィラノファシエンスとケフィリが中心でした。酵母はサッカロミセス・セレビシエだけで、23年以上たっても入れ替えた状態が保たれていました。一方、NSBでは乳酸菌の構成は変わらなかったものの、1994年には見られなかった乳糖を発酵する酵母クルイベロマイセス・マルキシアヌスが2018年に検出されました。

この報告が示すこと

著者らは、ケフィアグレインの酵母は簡単に取り除いて入れ替えられると結論づけています。また、乳酸菌の構成は長期間の植え継ぎでも非常に安定している一方、酵母の構成は変わりうるとしています。ケフィアグレインには乳酸菌と酵母の共生が必要だと一般に考えられてきましたが、研究チームは、今回の結果が他の研究と同様にその通説に疑問を投げかけるものだと述べています。さらに、家庭での植え継ぎは無菌ではないことや、産地による酵母の多様性が大きいことから、グレインの酵母はもともと外から混入したものである可能性も指摘しています。

ケフィアの国際規格は必須の乳酸菌や酵母の種類を定めていません。そのため、ケフィア特有の乳酸菌を含まない製品も「ケフィア」として売られています。著者らは、特有の乳酸菌を製品に含めるには、酵母を入れ替えたグレインを種菌に使うのが実用的だと述べています。また、酵母は風味、とくに爽やかさに大きく関わる欠かせない成分だと考察しています。

限界として、風味の判断は複数のパネルによる評価ではありません。1994年と2018年では試料をすりつぶす方法が異なり、菌数の違いに影響した可能性があります。NSBに新たな酵母が現れた理由ははっきりせず、同じクリーンベンチで扱ったTCHRからの混入の可能性が挙げられています。また、酵母の入れ替えがケフィアの健康機能に影響するかどうかは、さらなる研究が必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Motoshima H（Research Center, Yotsuba Milk Products Co. Ltd., Kitahiroshima, Hokkaido 061-1264, Japan.）、Fujioka I（Research Center, Yotsuba Milk Products Co. Ltd., Kitahiroshima, Hokkaido 061-1264, Japan.）、Uchida K（Research Center, Yotsuba Milk Products Co. Ltd., Kitahiroshima, Hokkaido 061-1264, Japan.）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Motoshima H, Fujioka I, Uchida K. Modification of kefir grain by yeast substitution and long-term stability of the microbiota of kefir grain. JDS communications 2026-08-24. DOI: 10.3168/jdsc.2026-1094. 原著ライセンス：CC BY.