大阪市立大学-------------------------------------------------------------------------【特集】機能性バイオ素材の最前線;バイオサーファクタントから食品まで-------------------------------------------------------------------------特集にあたってIntroduction最近,持続可能な開発目標(SDGs)やバイオエコノミー,海洋プラスチック問題などを背景に,改めてバイオ素材開発への期待が高まってきている。これまでも温室効果ガス排出量や石油使用量の削減を目指して,バイオリファイナリー戦略に代表される多くの研究が世界中で進められてきた。バイオプロセスで製造される機能性バイオ素材の多くは,石油化学品にはない構造と機能を持っており,より付加価値の高い製品開発が期待できる。様々な産業分野で利用される界面活性剤は,乳化・分散,洗浄,起泡・消泡など多様な機能を発揮する化学品として,日常生活のあらゆるシーンで活躍しているが,実用されているほとんどは石油由来の合成品である。これに対して,最近,微生物が生産するバイオサーファクタントの開発が進展し,詳細は本特集の記事で紹介されるが,我が国の企業が中心となって,石油化学品にはない特性を巧みに利用した製品開発が進められている。機能性バイオ素材は,食品分野への応用が盛んで,既に多くの製品が製造されている。本特集では,上述のバイオサーファクタントのうち,糖型バイオサーファクタント(マンノシルエリスリトールリピッド)について森田ら,糖型バイオサーファクタント(ソホロリピッド)について八代らに,ペプチド型バイオサーファクタントについては井村らに概説して頂く。アルギニン系界面活性剤について押村らに紹介して頂く。納豆のネバネバとして広く知られるポリγグルタミン酸の展開について芦内らに概説して頂く。食品分野からは,加工食品や飲料に使用されるキラヤサポニンについて大野らに,エリスリトールについては春見らに紹介して頂く。以上,機能性バイオ素材の開発事例のほんの一部にすぎないが,本特集は,その生産から用途展開,さらに製品化例まで幅広い内容となっている。これらの総説が,機能性バイオ素材の研究と産業利用の進展に寄与するとともに,読者の皆様のご研究・開発の一助となれば幸いである。Lipidsマンノシルエリスルトールリピッド(MEL)は,酵母が生産する糖型バイオサーファクタントであり,優れたスキンケア特性を有することから化粧品への応用が進んでいる。構造,生産技術,および多様な機能性について概説する。Sophorolipidsソホロリピッドは酵母が生産する糖脂質型バイオサーファクタントで,その生産性の高さ,及び天然物らしい構造・物性の多様性や特徴から,幅広い機能及び用途の展開が考えられる。本稿では生産技術の発展,機能の多様性,及び用途について,特に用途は最近注目度が増している生理活性機能を利用する用途を主として概説する。L-アミノ酸からなる環状ペプチド骨格を特徴とする枯草菌由来のバイオサーファクタント『サーファクチン』について,そのユニークな分子構造と,これに起因するバイオ素材としての多様な機能について概説する。サーファクチンの環境調和性と機能性を活用した新しい化粧品や洗浄プロセスへの応用についても紹介したい。Poly-γ-Glutamateポリγグルタミン酸(PGA)は,健康美容や医療分野での利用に加え,環境先進型の機能性バイオ材料としても注目されている。レアメタルイオン吸着能について詳解するとともに,本新素材から開発された水質浄化(除菌)担体にも触れる。Extract食品用乳化剤としてユニークな特徴を有している「キラヤ抽出物(キラヤサポニン)」について,その基本特性,物理特性および食品用途について紹介する。Fungus希少な糖質であるエリスリトールを生成する酵母を発見,改良を加えて大量生産法を開発した。エリスリトールは人の体内で消化吸収されないなど,特異な機能性を有しており,食品,医薬品,化粧品などへの利用が広がっている。開発等とも合わせ,紹介する。Surfactants塩基性アミノ酸の一種アルギニンは,発酵法により製造される。つのカチオン性官能基を有し,これらを生かして様々なタイプのイオン性界面活性剤として利用することが可能である。種類の界面活性剤の特徴と用途を紹介する。Bacteria?分散接着性大腸菌(DAEC)と呼ばれるグループがある。その病原性を検討する中で,健康者が保有するDAECは下痢症患者のDAECとは異なり,上皮細胞による炎症性サイトカインの合成を抑制して炎症応答を抑制する可能性があることを発見した。その経緯と,本菌を世界でも希少な大腸菌プロバイオティクスあるいは新しい抗炎症剤創薬の資源とする可能性について論じる。