微生物の働きを利用して作られてきた発酵食飲料品醸造過程では、2種以上の微生物が共存するいわゆる混合培養系になっている場合が多い。また、これら複数の微生物の共存関係が微妙な呈味や香りにも関係しているといわれており、この共存関係を明らかにすることは、発酵食飲料品の生産という観点からも重要である。そこで、本研究では、ウィスキー醸造中の酵母と乳酸菌の共生関係の解析および抗菌物質ナイシンを生産する乳酸菌とプロピオン酸菌の混合培養系の解析と制御について研究を行った。
ウィスキー醸造をモデルにフローサイトメトリーによる酵母と乳酸菌の混合培養系においてそれぞれの細胞濃度の測定が同時に行える方法について検討した。それぞれの菌をフローサイトメトリーにより細胞濃度を測定した結果、菌数濃度の測定法としてフローサイトメトリーが有効であることが確認された。また、ウィスキー醸造過程における酵母と乳酸菌の役割の解析を行った。ウィスキー醸造過程においては酵母がアルコール発酵後、乳酸菌が死滅した酵母を栄養源として増殖を始めるとともに酵母の資化できないオリゴ糖を資化し、呈味に影響を与えるといわれている。しかし、本研究で調べた乳酸菌はオリゴ糖の資化能の試験により酵母の資化できない数種のマルトオリゴ糖をいずれも資化できないため、ウィスキー醸造のモデルにはなり得ず、食品発酵における乳酸菌の役割は菌株に非常に依存していることが改めて認識された。
天然の保存料という観点にたって、中和剤や抽出剤の添加なしに、乳酸菌とプロピオン酸菌の混合培養系においてナイシン生産を試みた。混合培養実験を行った結果、乳酸菌とプロピオン酸菌の生菌数比が1:14のとき生成乳酸がプロピオン酸、酢酸に変換されたことで、pHの低下が抑制され、おなじpHを制御しない培養に比べてpHが5.0まで下がってしまう時間が2倍延長され、乳酸菌の菌体量は1.6倍、ナイシン生産量は2倍に増加した。