参考資料集

資料４－３

目 次

１． 私たちの生活に身近な微生物・・・・・・・・・・・ １

２． これまでの整備実績・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ７

３． 世界トップクラスのＢＲＣの維持・向上・・・・・ １９

４． 微生物遺伝資源の情報付加への対応・・・・ ３３

５． 生物多様性条約への対応・・・・・・・・・・・・・・ ３９

６． 微生物遺伝資源の利用促進・・・・・・・・・・・・ ４６

１．私たちの生活に身近な微生物

１

人類は古来様々な形で微生物と深く関わってきました。 微生物が糖を発酵することで作られる酒（アルコール）は、既に古代のメソ

ポタミアやエジプトでビールが醸造されていたといわれています。 人類が実際に微生物を認識するのは17世紀に顕微鏡が登場するように

なってからです。 20世紀には画期的な抗生物質であるペニシリンが発見されました。

紀元前数千年

古代文明での醸造 顕微鏡による 微生物の発見

パスツール（仏）による 発酵の解明

20世紀

フレミング（英）による ペニシリンの発見

日本酒造り 技術の確立

17世紀 16世紀

アサヒビールHP 伊丹市観光物産協会HP

微生物と人類との関わり

２

日本人は、１，３００年以上もの長い間、微生物とともに歩んできた。

微生物と日本人との関わり

（酒造り） 奈良時代の「播磨国風土記」には酒の記載があり、

私たちの祖先は蒸した米にカビを生やせば酒ができることを知っていたといわれている。

また、平安時代には朝廷から公認された業者が種麹を売っていたといわれている。

（醤油造り） 飛鳥時代に中国から日本に伝わったといわれてい

る。701年に公布された「大宝律令」には、醤油を作ったり管理したりする部署についての記述がある。

麹菌、大豆、小麦、食塩水のみで作る。木樽に住み着いているたくさんの酵母や乳酸菌が香りや味に深みを出す。

３ 「木樽を使った醤油造り」

香川県小豆島

（酒造りにおける「火入れ」） 火入れは、酒の品質を劣化させる乳酸菌を殺菌す

る手法で、日本では室町時代末期にすでに火入れを行った記録が残されている。

19世紀にフランスのパスツールがワインの保存性を高めるために発見した低温殺菌法よりも約300年も前の出来事です。

（火薬原料の作成） 江戸時代、火薬原料の生産地として加賀藩の重要な

役割を担っていたのが合掌造りで有名な五箇山（現在の富山県）である。

土と山草、蚕糞、人尿などを幾重もの層にして何年も寝かす。こうすることにより、地中の硝酸バクテリアの働きでそれらが発酵して火薬の素となる亜硝酸が生成される。

（タカジアスターゼ） 「バイオテクノロジーの父」と呼ばれた高峰譲吉博士は、

1894年に日本酒造りに欠かせない麹菌からタカジアスターゼという酵素剤を開発し、米国で特許を取得した。

この時の特許収入により、日本を代表する製薬会社が設立。高峰博士は、理化学研究所の設立にも尽力した。

高峰譲吉博士

微生物は、一般に顕微鏡でなければ観察することのできない、大変小さな

生物の総称で、かび、酵母、細菌、藻類などがあり、土壌、深海、温泉、食

品、人体、空気中など地球上のあらゆるところに生息しています。 地球上には約１，２００万種に及ぶ生物が存在しているといわれていますが、

うち約３００万種（２５％）は微生物です。 出典：K-H Schleifer, Microbial Diversity: Facts, Problmes and Prospects, System. Appl. Microbiol. 27, 3-9 (2002)

カビ

酵母

細菌

藻類

代表的な微生物の例

食品製造、医薬品製造、汚水浄化等に利用されるものが多い。

アルコール発酵を行うので古くからビール、ワイン等の酒類の醸造、製パンに利用されてきた。

古くから酒、味噌、醤油等の製造に利用されてきた他、ペニシリンという画期的な抗生物質を作るのもアオカビというカビの一種である。

酸素発生型光合成を行う。食用や建材にも利用されるが、近年はバイオ燃料等への応用が期待されている。

代表的な微生物

４

バイオ燃料・ガス

抗生物質 物質分解 酵素

発酵

物質生産 発酵

天敵・拮抗

発酵

微生物遺伝資源とは、微生物及びその遺伝子等

洗剤

食品

医薬品

環境修復

農薬

材料

微生物の利用

５

微生物の利用範囲は医薬、化学、農業、食品等に広がっており、微生物由来製品の市場規模は約６兆円にも達します。

項目 具体的な用途の例 金額

医薬品 発酵生産物、バイオ医薬（インスリン等） ３，６５４億円

化学 工業原料、化粧品、香料等 ６，５５６億円

農業 キノコ、微生物資材 ４７３億円

食品 酒類、調味料、発酵食品、アミノ酸、ビタミン等 ４兆７，８２６億円

畜水産 飼料、飼料添加物 ４７８億円

繊維 繊維加工酵素 ６億円

環境 水・土壌処理等 ４８９億円

合計 ５兆９，４８２億円

出展：バイオ産業創造基礎調査報告書（平成22年度版）、日経BP２０１２版

微生物が貢献する製品の市場規模

６

２．これまでの整備実績

７

省庁名 微生物 【機関名】

政策的意義

文部科学省

大腸菌、枯草菌 【国立遺伝学研究所】 国として、最先端のライフサイエンス研究を実施し、

研究ポテンシャルの高さを維持する上で必要不可欠な基盤。 細菌

【（独）理化学研究所JCM】

厚生労働省

ヒト病原微生物 【国立医薬品食品衛生研究所、国立感染症研究所】

医薬品・医療用具・食品などに汚染する微生物および産生毒素による健康被害の防止

農林水産省 作物・家畜病原菌 【（独）農業生物資源研究所】

我が国の食料・農業上の開発および利用等に貢献

経済産業省

微生物全般 【（独）製品評価技術基盤機構NBRC】

企業等による研究開発や産業応用を支える知的基盤（産業有用微生物）

環境省 微細藻類 【（独）国立環境研究所】

環境研究の基盤整備

財務省 醸造用微生物 【酒類総合研究所】

酒類に関する成果の普及

各省の政策に沿って様々な微生物遺伝資源が整備されている。

微生物遺伝資源の整備と国の政策との関係

８

①収 集

国内外の様々な環境から採取した土壌や水等から微生物を分離

温泉などの極限環境

海外の高温多湿な森林環境

国内外の研究者が分離した有用微生物の寄託

分離された純粋な微生物

②同定

分離した微生物を 顕微鏡やＤＮＡシーケンサなどの分析機器により分類・同定

電子顕微鏡による観察

③保存

同定した微生物を長期保存に適した超低温フリーザ等で保存し、同定情報とともにデータベース化

⑤提供

利用者の要望に応じて保存している微生物を提供

④情報付加

同定した微生物の遺伝子や機能などを解析し、データベース化

DNAｼｰｹﾝｻによる塩基配列解析

超低温 フリーザ

真空乾燥 アンプル

微生物 カタログ

微生物

微生物の応用利用基盤として、微生物が有する遺伝子情報や機能情報を提供

データベース

微生物情報データベース

微生物保存データベース

有用遺伝子領域の推定

微生物が生産する物質の同定

微生物の分類学的な同定

微生物遺伝資源の整備プロセス

９

H14 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23スクリーニング株 0 1497 7033 13090 19787 24820 29233 39680 47668 49148

NBRC株 15129 15550 16032 16854 18093 22028 23365 25209 27071 27916

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

NBRCは平成14年度から微生物遺伝資源の整備に取り組んでいる。 整備対象は、①NBRC（※）株 及び ②スクリーニング株（詳細は②③参照）。 欧米並みの微生物遺伝資源が整備されており、保存数は世界トップクラス。

知的基盤整備特別委員会（H22.6）報告書に記載された整備数（64,889株）

（※）NITEバイオテクノロジーセンター（NITE Biological Resource Center）の略称

NBRCにおける微生物遺伝資源の整備実績①

１０

NBRC株の提供実績

整備したNBRC株は企業・大学等に幅広く公開、提供されている。 NBRC株は、種レベルまでの同定がされているか、もしくは性状等の情報

が付与されている。

NBRC株の内訳（全体27,916株）

NBRCにおける微生物遺伝資源の整備実績②

１１

1%以下

NBRCの保有する スクリーニング株の提供実績

国内外の多様な環境から収集されたスクリーニング株を、一度に大量の微生物を使うユーザー向けに提供している（主なユーザーは、製薬企業、食品企業及び化学系企業） 。

※スクリーニング株の提供は、NBRCのみ実施。

海外での微生物収集

国内での微生物収集

NBRCにおける微生物遺伝資源の整備実績③

１２

NBRCは、特許法や国際条約（※）に基づき指定された特許微生物寄託機関として、特許出願者の知的財産権保護に貢献している（平成16年度から）。

特許の設定登録特許広報で公開

生存試験

NITE特許微生物寄託センター

書類審査

JPO日本国特許庁

JPO日本国特許庁

出願人出願人

特許出願

・明細書・受託証

・寄託申請書・微生物

微生物

情報の入手

分譲請求書

受託証

※試験・研究に利用

寄託の流れ

分譲の流れ

①

②

③

①

②

③

分譲請求者

微生物の寄託制度の概念図

（※）特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約

（特許微生物寄託制度の概要） 微生物に係る発明においては、出願書類（明細書）の記載のみでは発明の完成と技術の公開が十分に保証されない場合があります。発明の開示を完全なものにするために、特許出願前に寄託機関にその発明に係る微生物を寄託し、第三者がその発明を確認できるようにする制度。

（件）

（年度）

寄託件数の推移

特許微生物寄託制度について

１３

0

500,000

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

13年度 14年度 15年度 16年度 17年度 18年度 19年度 20年度 21年度 22年度 23年度

（千円）

※独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）における微生物遺伝資源整備の予算推移を掲載

微生物遺伝資源整備関連予算は、ピークである平成１５年度の約２０億円と比較して、平成２３年度は約９億円と激減。

微生物遺伝資源整備関連予算の推移について

１４

機関名 保存数 （微生物）

予算 （百万円）

人員 （人）

財源 特許寄託

NBRC：日 77,064 917 71 政府 ○

NRRL：米 78,000 － 20 連邦政府、国家プロジェクト予算 ○

ATCC：米 66,870 11,700 225 国家プロジェクト、手数料収入 ○

CBS：蘭 61,000 － 70 政府 ○

CABI：英 30,000 2,400 95 各国拠出金、国家プロジェクト

DSMZ：独 20,650 800 88 連邦政府、州政府、手数料 ○

CGMCC：中 13,700 63 25 政府 ○

KCTC：韓 12,000 120 50 政府 ○

出典：世界微生物遺伝資源機関連合HP等

NRRL: Agricultural Research Service Culture Collection NBRC: NITE Biological Resource Center ATCC: American Type Culture Collection CBS: Centraalbureau voor Schimmelcultures, Fungal and Yeast Collection CABI: CABI Genetic Resource Collection DSMZ: Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH CGMCC: China General Microbiological Culture Collection Center KCTC: Korean Collection for Type Cultures

※１：NBRCの保存数はNBRC株とスクリーニング株の合計（平成23年度末実績） ※２：NBRCの予算額はNITEバイオテクノロジーセンター全体の予算額を記載

世界６８カ国に６００の微生物遺伝資源機関が存在

（※１） （※２）

微生物遺伝資源機関の比較①

１５

出典：日本微生物資源学会（JSCC）平成23年度年次報告等 分譲件数と分譲株数は国内外への件数と株数を指し、分譲株数には組み換え体など微生物以外の分譲を含む。 NBRCはNBRC株とスクリーニング株による保有数と提供数を合計して記載。

機関名 保有 株数

分譲 件数

分譲 株数

１ （独）製品評価技術基盤機構（NBRC） 77,064 2,969 27,607

２ 群馬大学医学部薬剤耐性菌実験施設 62,120 0 0

３ （独）国立遺伝学研究所系統生物研究ｾﾝﾀｰ 原核生物遺伝研究室

55,930 621 263,976

４ 大阪大学大学院工学研究科生命先端工学専攻 28,834 50 234

５ （独）農業生物資源研究所ｼﾞｰﾝﾊﾞﾝｸ 28,333 276 1,898

６ （独）理化学研究所ﾊﾞｲｵﾘｿｰｽｾﾝﾀｰ 微生物材料開発室

20,708 882 3,272

７ 千葉大学真菌医学研究ｾﾝﾀｰ 20,140 136 1,964

８ 岐阜大学大学院医学研究科病原体制御分野 13,560 140 882

９ 大阪大学微生物病研究所 11,496 50 234

10 帝京大学医真菌研究ｾﾝﾀｰ 9,782 9 122

微生物遺伝資源機関の比較②

１６

欧米において生物遺伝資源の整備は、イノベーション創出のための研究基盤という位置付けとなっている。

基礎研究分野でのリーダーシップ回復、クリーンエネルギー革命やヘルスITへの重点投資等が柱。

Strategy for American Innovation

2009年 2011年

2009年からスタート

National Center for Research Resources (NCRR) 概要：バイオ医療技術、研究基盤（遺伝子、動物、魚、生体材料）等の整備を通じて臨床研究やトランスレーショナルリサーチを促進させる。 期間：2009年～2011年

解散・移行

基礎研究分野でのリーダーシップ回復 クリーンエネルギー革命やヘルスITへの重点投資 等

National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) 概要：科学的な発見を新薬・診断薬、新しい装置などに繋げるためのトランスレーショナルリサーチの実施。NIHが中心となって進める。 予算：5.75億ドル（１年目） 期間：2011年～

１７

米国における知的基盤整備

欧米において生物遺伝資源の整備は、イノベーション創出のための研究基盤という位置付けとなっている。

10年～20年後の実現に向けて、あらゆる科学の領域に投資を実施。

The European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI)

2012年 2008年

2002年からスタート

10年～20年後の実現に向けて、あらゆる科学の領域に投資

European Consortium of Microbial Resources Centres (EMbaRC) 概要：参加機関（7カ国10機関）の共同研究、

ネットワーク化を推進し、ワンストップサービスによるユーザーの利便性向上を目指す。 期間：2008年～

European Research Infrastructures for Biological Information (ELIXIR) 概要：医薬品、農業関連の産業や学術界でのバイオ情報の利用促進のためのツール開発、人材育成等 予算：0.74億ユーロ（うち0.27億ユーロが措置済み） 期間：2008年～（2011年から本格実施）

Microbial Resource Research Infrastructure (MIRRI) 概要：バイオテクノロジー分野のイノベーションをより効率的・効果的に行うため、微生物資源機関を活用したプロジェクトを実施。2014年から本格実施予定。 予算：2.32億ユーロ（予定） 期間：2012年～2017年

European Biological Resource Centres Network (EBRCN) 概要：参加機関（11カ国15機関）のネットワーク化を推進 期間：2001年～2004年

2017年

１８

欧州における知的基盤整備