New Food Industry 2018年12月号

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New Food Industry 2018年12月号

原著論文

かまぼこの火戻り発生温度での加熱に伴うワニエソ筋原線維の微細構造の変化
Ultrastructural changes of myofibril in lizardfish (Saurida wanieso) under heating condition of himodori kamaboko

宮﨑 貴美子(MIYAZAKI Kimiko),宮﨑 里帆(MIYAZAKI Riho),王 曜(WANG Yao),曹 敏傑(CAO Min-Jie),竹下 哲史(TAKESHITA Satoshi),平坂 勝也(HIRASAKA Katsuya),橘 勝康(TACHIBANA Katsuyasu),谷山 茂人(TANIYAMA Shigeto)

Ultrastructural changes of myofibril in lizardfish (Saurida wanieso) under heating condition of himodori kamaboko

Kimiko Miyazaki1 Riho Miyazaki2 Yao Wang1 Min-Jie Cao3 Satoshi Takeshita1 Katsuya Hirasaka1 Katsuyasu Tachibana1 Shigeto Taniyama1,*

1 Laboratory of Food Nutritional Science, Graduate School of Fisheries and Environmental Sciences, Nagasaki University
2 Department of Food Dietetics, Higashichikushi Junior College
3 College of Biological Engineering, Jimei University

[Key words: himodori, myofibril, ultrastructure, mung bean tripsin inhibitor (MBTI), E-64]

Abstract
 Ultrastructural changes of myofibril (Mf) in lizardfish (Saurida wanieso) under the heating condition of himodori kamaboko were observed; in the meantime, effects of protease inhibitor (PI) addition on himodori phenomenon were examined. Mf suspension was prepared from lizardfish, then heated at 40ºC (Mf-40) and 50ºC (Mf-50) for 30 min without PI addition. Besides, Mung bean tripsin inhibitor (MBTI: 56 μM) or cysteine PI (E-64: 10 μM) was added to Mf suspension before heating at 50ºC for 30 min. Compare with Mf-40, decreased levels of myosin heavy chain (MHC), tropomyosin and low molecular proteins (lower than actin) were observed in Mf-50 by SDS-PAGE and immunoblotting (anti-MHC IgG and anti-tropomyosin IgG). Fine ultrastructure was observed in Mf-40 by using transmission electron microscope; however the filament structure of Mf, especially actin filament, failed to be observed in Mf-50. In contrast to PI additive-free Mf suspension, degradation of MHC and tropomyosin were inhibited in part by MBTI and E-64 treatment. The electron density of I band in Mf treated by PI addition showed higher tendency then PI additive-free Mf, and fine filament structure of Mf was also maintained in part by MBTI treatment. These results suggest that tropomyosin may be deeply related to the collapse of ultrastructure; moreover, PI addition, especially MBTI, may have the ability to suppress the protein degradation and collapse of structures under the heating condition of himodori kamaboko.


要約
 かまぼこの火戻り発生温度での加熱に伴うワニエソ筋原線維(Mf)の微細構造の変化を検討した。また,Mf懸濁液にプロテアーゼインヒビター(PI)を添加したときの影響についても検討を加えた。Mf懸濁液にPIを添加せずに40℃または50℃で30分間加熱した。また,Mf懸濁液に緑豆トリプシンインヒビター(MBTI:終濃度56 µM)またはE-64(終濃度10 µM)を添加して50℃で30分間加熱した。SDS-PAGEとイムノブロッティングにて,PI無添加の50℃加熱のMfではミオシン重鎖(MHC)やトロポミオシン,アクチンより低分子域にみられる幾つかのバンドが40℃加熱(PI無添加)のMfより若干淡くなった。さらに,Mfの透過型電子顕微鏡観察にて,40℃加熱(PI無添加)ではフィラメントの横紋構造が明瞭に観察されたが,PI無添加の50℃加熱ではその構造が不明瞭になっており,特に明帯フィラメントの消失が著しかった。一方,Mf懸濁液にMBTIやE-64を添加して50℃加熱すると,電気泳動的にはPI無添加の50℃加熱と比較してMHCやトロポミオシンの分解が幾分抑制された。また,形態学的にもPI無添加の加熱と比較して明帯の電子密度が高い傾向にあり,MBTIにおいては一部にMfのフィラメント構造が維持されていた。以上より,ワニエソMfの火戻り発生温度での加熱に伴う微細構造の崩壊には明帯を構成するトロポミオシンが深く関与していることが明らかとなった。また,PI,特にMBTIの添加により50℃での加熱に伴うタンパク質の分解や構造崩壊が幾分抑制可能であると考えられた。

大豆加工素材の添加が食パンの膨化および嗜好性に及ぼす影響
The effect of the addition of processed soybean ingredients on the swelling and palatability of bread

平尾 和子(HIRAO Kazuko),三星 沙織(MITSUBOSHI Saori),古谷 彰子(FURUTANI Akiko),中塚 康雄(NAKATSUKA Yasuo),米山 陽子(YONEYAMA Yoko)

The effect of the addition of processed soybean ingredients on the swelling and palatability of bread

Kazuko Hirao1,* Saori Mitsuboshi1 Akiko Furutani1,2 Yasuo Nakatsuka3 Yoko Yoneyama1
1 Aikoku Gakuen Junior College
2 Waseda University
3 Henriette

[Key words:processed soybean ingredient, bread, swelling, specific volume, physical properties, sensory evaluation, trehalose]

Abstract
 Processed soybean ingredient is rich in protein, fat and dietary fiber and is gaining attention due to its physiological effects. The aim of this study was to examine methods for making palatable bread that swells well using a method that would be easy to replicate in the home. 4 types of processed soybean ingredients were tested as potential substitutes for 20% of the flour. The effect of replacing part of soft sugar with trehalose was also examined. Results showed that, bread containing processed soybean ingredients had increased swelling due to higher water content and gained in softness and moistness. Water amount added relative to the amount of processed soybean ingredient was as follows; soybean powder: 80~85%, defatted soybean powder: 85~90%, roasted soybean flour: 80~85% and okara powder made of soybean curd: 100%. If more than 100% was added for okara powder then an adverse effect on the specific volume was found. In the sensory evaluation, soybean powder bread was preferred equally to the control, followed by defatted soybean powder. 10% addition of sugar led to a hard crust with a strong burnt color, but if 30% or 50% of the sugar was substituted with trehalose the color of the crust was more favorable and palatable, water retention increased and hardness became moderate. Defatted soybean powder bread with trelahose substituted by 30% produced favorable bread in terms of color and ease of swallowing that was significantly preferred in general evaluation parameters.


 主食としての食パンは,炭水化物が摂取でき,エネルギー源となる。タンパク質や脂質,食物繊維などの栄養成分を食パンに添加できれば,主食自体の栄養バランスが向上し,素材によっては生理的効果も期待できるようになる。
 これまでも大豆素材を添加したパン1),乾燥オカラを添加したパン2)などの研究があるが,いずれも添加または置換する素材の使用は10%までである。大豆加工素材以外でもサツマイモ葉乾燥粉末を添加したパン3)の研究では,添加物は無水物換算で2%置換しているなど比較的使用量は少ない。筆者らも全粒粉小麦粉4)や大麦粉,雑穀類,分離大豆タンパク質5)などを強力粉と置換し,家庭での調製が容易でおいしい食パンの調製法を検討してきた。これらは,素材によってタンパク質,食物繊維およびビタミン,ミネラルが豊富で,その生理効果も期待されているが,置換量が多くなるとパンの膨化や食味・食感がやや劣る。そのため,健康改善意識が強い時は積極的に喫食されるかもしれないが,多少でも症状の改善がみられた後は日常的に継続して喫食するのは難しい。主食として毎日摂取するためには,膨化や食味・食感,経済性に優れ,入手が簡単で,栄養的,生理的にも優れているものが理想である。 
 大豆加工素材の置換量と機能性については,中塚ら6)が強力小麦粉(以下,強力粉とする)の20%を大豆粉やおから粉,脱脂大豆粉で置換した食パンを用いて60歳代の男女1名ずつ(空腹時血糖値:正常,HbA1c:6.0程度)の食後血糖値の推移から検討している。強力粉100%食パンの摂食量56g と同量の大豆加工品20%置換パンを摂食したところ,大豆加工品を20%置換したパンは強力粉100%食パンの血糖値(IAUC 0-180) の1/2〜2/3程度と低位を示し,食後血糖抑制効果の可能性があることが示唆されたと報告している。
 また,これまでの研究1, 2)のように,最初にグルテン形成させたドウを作り,その後大豆加工品を水と共に添加すると多くのグルテン構造を破壊せずに捏ねられるため,パンの膨化がよい状態になるとされている。しかし,家庭でより簡単に食パンを調製するために家庭用自動ホームベーカリーを用いて行う場合には,時間差をつけて材料を投入することは手間のかかる作業であるため,あらかじめ内釜に材料をすべて入れた場合の検討が必要である。
 そこで本研究では,4種の大豆加工素材を強力粉の20%置換し,膨化がよく嗜好性の高い食パンを家庭で簡単に調製する方法を検討した。

総 説

高尿酸血症を抑制するファイトケミカル素材
Phytochemicals with Anti-hyperuricemic Potential: Studies in Cultured Hepatocytes and Purine Bodies-Induced Hyperuricemic Model Mice

矢ヶ崎 一三(YAGASAKI Kazumi,安達 真一(ADACHI Shin-ichi)

Phytochemicals with Anti-hyperuricemic Potential: Studies in Cultured Hepatocytes and Purine Bodies-Induced Hyperuricemic Model Mice

Kazumi Yagasaki * and Shin-ichi Adachi *
* Center for Bioscience Research and Education, Utsunomiya University

[Key words: Hyperuricemia, Insulin resistance, Phytochemicals, Quercetin, Rutin, Hepatocyte]

Abstract
 Hyperuricemia is the high blood uric acid (UA) state and results from the UA overproduction in the liver and/or its underexcretion from the kidney. Hyperuricemia is the primary cause for gout. Hyperuricemia is reported to be associated with metabolic syndrome and insulin resistance. We have contrived a new assay system for UA production in vitro employing cultured AML12 hepatocytes and in vivo administering UA precursors to mice (purine bodies-induced hyperuricemic model mice). Phytochemicals that suppressed UA production in cultured hepatocytes were then examined their effects in hyperuricemic model mice. Quercetin has already been shown to be hypouricemic in typical assay systems, i.e., xanthine oxidase (XO) inhibition assay in vitro and potassium oxonate (PO)-induced hyperuricemic animal models in vivo. Quercetin as well as allopurinol, a well-known XO inhibitor, was shown to suppress both the UA production in AML12 hepatocytes in vitro and purine bodies-induced hyperuricemia in vivo, demonstrating that newly contrived assay systems in combination work correctly. So far, we have found several anti-hyperuricemic phytochemicals such as quercetin and its analogue, dihydroquercetin/taxifolin. Dihydroquercetin has been found to possess hypouricemic actions both in cultured hepatocytes and in mice with purine bodies-induced hyperuricemia, although its anti-hyperuricemic effect has been overlooked thus far. These results indicate that novel anti-hyperuricemic phytochemicals still exist in foods and edible natural resources.


 血清中の尿酸濃度(尿酸値)が7.0 mg/dLを越えると高尿酸血症と診断される。遺伝的な要因もあるが,生活習慣病の一つとされている。そして高尿酸血症は「風が吹いても痛い」痛風の主要原因として知られている1-3)。高尿酸血症は,痛風に加えて高血圧,腎臓疾患そして代謝症候群の危険因子とも言われている4)。尿酸の前駆体となるプリン体を多く含む食品(肉類や魚介類・干物など)の摂り過ぎに注意が必要とされている5)。また,アルコール6)や果糖(fructose)7)の摂りすぎも高尿酸血症の発症と関係することが報告されている。近年,血中尿酸濃度とインスリン抵抗性との間に,正の相関があることがモデル動物8)やヒト9)で報告されている。この正の相関性は,上述した「高尿酸血症が代謝症候群とくに2型糖尿病の危険因子である」ことの一例と言える。
 尿酸は肝臓のみならず,脂肪組織や筋肉でも合成されている6)が,肝臓が主要生産工場で,プリンヌクレオチド(purine nucleotides)であるguanosine-5'-monophosphate (GMP), inosine-5'-monophosphate (IMP)などから,各種酵素例えば5'-nucleotidase, purine nucleoside phosphorylase, guanine deaminase, およびxanthine oxidase (XO)の作用により最終的にxanthineとなり,これにXOが作用して尿酸が産生される10)。すなわちXOは尿酸合成の鍵酵素と言える。なお,げっ歯類においては,尿酸はウリカーゼ(uricase)という酵素によってアラントイン(allantoin)に分解され,体外へ排泄される。一方,ヒトや霊長類はウリカーゼ活性を欠いている。すなわち,ヒトにおいては尿酸がプリン代謝の最終産物である10)(図1)。
 血中尿酸濃度は,主に肝臓での尿酸合成と腎臓からの尿酸排泄のバランスに依存している6, 10)。尿酸合成抑制剤として,XO阻害作用のあるアロプリノール(allopurinol)11, 12)やフェブキソスタット(febuxostat)12)がヒトで処方されている。また,腎臓の近位尿細管にあり,尿酸再吸収を行う尿酸トランスポーター分子URAT1の阻害剤ベンズブロマロン(benzbromarone)は,尿中に排泄された尿酸の再吸収を抑制し,結果として血中の尿酸濃度低下作用を示し,ヒトに処方されている13)。
 本稿では,主として尿酸合成阻害によって高尿酸血症を軽症化する植物化学物質(ファイトケミカル),とくに安全性の観点から食品や被食歴のある天然物由来ファイトケミカルの作用について,筆者らの行った研究を含めて述べることとする。

オメガ-3脂肪酸合成細菌の新たな利用
Novel use of omega-3 fatty acid-producing bacteria

奥山英登志(OKUYAMA Hidetoshi),渡部 和郎(WATANABE Kazuo)

Novel use of omega-3 fatty acid-producing bacteria

Hidetoshi Okuyama
Kazuo Watanabe *
* WysiWyg Co.,Ltd., Coa Kyobashi Bldg. 6th Floor, 2-21-2 Hatchobori, Chuo-ku, Tokyo 104-0032, Japan
(URL; http://www.wysiwyg.co.jp)
[Key words: omega-3 fatty acid-producing bacteria, pfa gene, EPA, DHA, lactic acid bacteria, probiotics, E. coli Nissle 1917]

Abstract
 Omega-3 fatty acids, including eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), play essential roles in human health and development. These fatty acids are typically consumed in foods or supplements derived from fish. However, fish sources are becoming unsustainable due to decreases in fish catch and increases in ocean contamination. A feasible alternative source is eukaryotic microorganisms, such as marine microalgae and gene-modified oleaginous yeasts, and omega-3 fatty acids derived from these microorganisms are now commercially available. Meanwhile, omega-3 fatty acids-producing bacteria are not regarded as source organisms because they lack the ability to accumulate oils in their cells. In 1996, an omega-3 fatty acid synthesis gene cluster (pfa gene) was cloned from a marine bacterium. Since then, similar genes have been cloned from various bacteria. As a result, EPA/DHA can now be produced by heterologous expression of the pfa gene in Escherichia coli. However, EPA/DHA produced in this way is not suitable for human use because E. coli is not a food-grade bacterium. Recently, researchers at Guelph University in Canada expressed the pfa gene in Lactobacillus lactis subsp. MG1363 and in the human probiotic E. coli strain Nissle 1917 for the first time. In the future, EPA/DHA-producing lactic and probiotic bacteria could be used in dairy starters and food supplements and for industrial and pharmaceutical purposes, respectively. This paper proposes strategies to increase levels of EPA/DHA in recombinants even at 37°C and discusses further developments in the use of omega-3 fatty acids-producing fermentation and probiotic bacteria.


要 約
 魚油に含まれるエイコサペンタエン酸(EPA)やドコサヘキサエン酸(DHA)などのオメガ-3脂肪酸は人の発育や健康維持に不可欠の脂肪酸である。近年の魚資源の減少、食卓での魚の摂取量の減少などから、その代替資源としてオメガ-3脂肪酸蓄積性の微細藻類や遺伝子操作によりオメガ-3脂肪酸合成能を付与された酵母、植物由来の油脂の開発研究が進んでいる。その一部は既に商品化されている。他方、オメガ-3脂肪酸を合成する細菌は、その脂質蓄積性の低さから魚の代替えとは見なされていないが、オメガ-3脂肪酸合成に関わる遺伝子、pfa遺伝子、の供給源となっている。カナダゲルフ大学(University of Guelph)の研究グループはEPAとDHAを合成する海洋細菌Shewanella baltica MAC1からpfa遺伝子をクローニングし、これを乳酸発酵のスターター(種)となる乳酸菌(Lactobacillus lactis subsp. MG1363)とプロバイオティクスである大腸菌 Nissle 1917株に導入し、それぞれの菌でEPAとDHAを合成させることに成功した。このような細菌は、細胞からオメガ-3脂肪酸を抽出して利用することとは異なり、発酵細菌あるいはプロバイオティック細菌として生きたまま摂取できる新たなオメガ-3脂肪酸資源とみなすことができる。本稿ではこの新しいオメガ-3脂肪酸合成細菌の利用法を紹介し、この方法をさらに発展させるべく議論した。将来pfa遺伝子が多様な発酵細菌やプロバイオティック細菌の組換えに応用され、広く利用されることが期待される。

椎茸菌糸体培養培地抽出物(LEM)由来水溶性リグニン画分(JLS-18)の抗アレルギー効果
Anti-allergic effects of a water-soluble lignin rich fraction (JLS-18) prepared from the extract of culture medium of Lentinus edodes mycelia (LEM)

小早川 幸子(KOHAYAKAWA Sachiko),神内 伸也(KAMIUCHI Shinya),田口 雄也(TAGUCHI Yuya),立野 良治(TATENO Yoshiharu),岩田 直洋(IWATA Naohiro),飯塚 博(IIZUKA Hiroshi),日比野 康英(HIBINO Yasuhide)

Anti-allergic effects of a water-soluble lignin rich fraction (JLS-18) prepared from the extract of culture medium of Lentinus edodes mycelia (LEM)

Sachiko Kohayakawa1, Shinya Kamiuchi2, Yuya Taguchi2, Yoshiharu Tateno1, Naohiro Iwata2, Hiroshi Iizuka1, Yasuhide Hibino2,*
1 Noda Shokukinkogyo Co. Ltd., 295 Nanakohdai, Noda, Chiba 278-0051
2 Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Josai University,
1-1 Keyakidai, Sakado, Saitama 350-0295

[Key words: Water-soluble extract from culture medium of Lentinus edodes mycelia (LEM), Lignin, Suppression of degranulation, Anti-allergic effect]

Abstract
 A water-solible extract from culture medium of Lentinus edodes mycelia(LEM) has long been used as a healthy food and now it has been shown to have antioxidant, cholesterol-lowering, antiviral, hypoglycemic, immunostimulatory and antitumor activities. LEM includes many components such as polysaccharides, proteins, water soluble lignin, dietary fiber and minerals. Among them, water soluble lignin has been shown to have immunostimulatory activity. In this study, we examined the anti-allergic effect of LEM and its water soluble lignin fraction, JLS-18. As a result, LEM and JLS-18 suppressed the release of β-hexosaminidase and inhibited hyaluronidase activity. These results show that LEM is effective against type 1 allergy, suggesting that water soluble lignin, which is a unique component of LEM, strongly exerts anti-allergic activity.


要旨
 椎茸菌糸体培養培地抽出物(LEM)は,健康食品として長年の食経験がある。LEMには椎茸の菌糸体成分に加えて,β-グルカンやテルペン,水溶性リグニンなどの菌糸体による固形培地の分解物や菌糸体の自己消化物が含まれているため,椎茸には認められない生理活性を併せ持つと考えられている。本研究では,LEMおよびその水溶性リグニン画分(JLS-18)の肥満細胞からの脱顆粒抑制作用とヒアルロニダーゼ阻害活性について検討し,Ⅰ型アレルギーに対する有効性について調査した。その結果,LEMは脱顆粒抑制作用とヒアルロニダーゼ阻害作用を示し,特に,LEMに含まれる水溶性リグニンが抗アレルギー作用を強く発揮するから,Ⅰ型アレルギー反応を抑制する有効な健康食品であると考えられた。

解 説

ニジマス用飼料の炭水化物源−3

酒本 秀一(SAKAMOTO Shuichi)

 養魚飼料の炭水化物源には一般的に飼料用小麦粉が用いられているが,中白糠(酒糠)の方がより優れた飼育成績を示すことをこれまでの試験1, 2)で明らかにした。しかしながら中白糠には価格と供給量の点でやや難が有る。そこで安価で,ある程度の量の供給が可能で,さらに小麦粉や中白糠と同等以上の効果を示す炭水化物源の有無をスクリーニングすることにした。また,そのままでは小麦粉や中白糠より劣っていても,簡単な加熱処理などを行うことによって効果が改善され,小麦粉や中白糠と同等の効果を示すようになる物の有無も調べた。

グルテンフリ−穀物 食品と飲料,グルテンの検知−3 

瀬口 正晴(SEGUCHI Masaharu),竹内 美貴(TAKEUCHI miki),中村 智英子(NAKAMURA chieko)

 本論文「グルテンフリ−穀物 食品と飲料,グルテンの検知−3」は,“Gluten-Free Cereal Foods and Beverages” (Editted by E. K.Arendt and F.D.Bello) 2008 by Academic Press (ELSEVIER),の第3章 Detection of gluten by Herbert Wieserの一部を翻訳し紹介するものである。

連 載

デンマーク通信

デンマークのりんご

Naoko Ryde Nishioka

 今回はデンマークの秋冬の果物,りんごについて紹介します。
 デンマークの夏は6,7月に夏のピークを迎え,8,9月になると,年によっては夏のようない い気候が続く場合もありますが,徐々に寒くなり,秋めいてきます。10月になると,紅葉が始 まり,11月には林や森の木々からは葉がなくなり,寒々しい光景に変わってきます。さて,9, 10月になると,りんごの季節がやってきます。デンマークでも,りんごはどこにでもあるフルー ツで,輸入品のりんごも売っていますが,デンマーク産のりんごがたくさん市場に出回ります。り んごは,日本同様に,もっとも馴染みのある秋冬のフルーツといってもいいでしょう(夏はやは りいちごやラズベリーが人気)。

野山の花 — 身近な山野草の食効・薬効 —

オオバコ Plantago asiatica L.(オオバコ科 Plantaginaceae)

白瀧 義明(SHIRATAKI Yoshiaki)

晩秋から初冬にかけて,山道を歩いていると,道端で枯れかけた数本の穂を伸ばし平べったい何枚かの葉を広げた雑草を見かけることがあります。これがオオバコです。オオバコは東アジアを中心に広く分布し,日本では北海道から沖縄にかけて高地から平地までの野原や荒れ地,道端などに自生する雑草の一種で,別名を車前草といい,車(牛車・馬車)が多く通る轍によく生えていたことからこの名がついたようです。和名の由来は,葉が広く大きいことから「大葉子」と名付けられたといわれていますが,当て字だとする説もあります。地方によってはガエルッパ,ゲーロッパ,オンバコともよばれ,弱ったカエルをこの葉陰におくと元気になるという俗説からカエルバともいわれます。踏みつけに強く,人などが踏み歩く道端などでよく見られ,踏みつけが弱い所では,高くのびる性質を持たないので,他の草に負けてしまうようです。 花茎のほか,茎は立たず,地面にうずくまっています。葉は葉と同じかそれより長い葉柄があり,楕円形,卵形もしくは,さじ形で,多くは根生葉となり根元からロゼット状に四方に広がり多数出ています。

漢方の効能

(3)東アジア文化圏の共通言語としての漢方
KAMPO, as a common language among the East Asian countries
白瀧 義明(SHIRATAKI Yoshiaki)

 ICD (International Classification of Diseases)という言葉をお聞きになったことがあるでしょうか。これはWHOによる国際疾病分類です。疾病を定義し,統計を取り,診断,治療,研究の世界的な標準化を目指すのが狙いと思われます。今年の6月18日に現行のICD-10から約30年ぶりになる改定版(ICD-11)が公表されたことが話題になりました。ICD-11の特徴の一つは「伝統医学の病態」という新たな章が設けられたことです。伝統医学と言っても世界に色々ありますが,最初の作業として古代中国に起源を持つ中国,日本,韓国の伝統医学の間で用語や病態表現を統一しようということになったようです。当然ですが英語表記で。中を捲ってみると「Qi, blood, fluids(気血水)disorders」のような記載に目が止まります。想像を超えるような大変な作業です。関係する日中韓の先生方に敬意を表したいと思います。