第19回研究成果報告書(2013年)

[研究成果報告書 索引]

Abs.No.
研究テーマ
研究者
アントシアニン生産用サツマイモ品種のDNA品種判定技術の開発 田原 誠
岡山大学大学院自然科学研究科 
フレーバーの安全性評価に関する国際的動向の調査研究 小西 陽一
奈良県立医大名誉教授 
保存料・日持ち向上剤の効果を視覚化:微生物増殖抑制効果を表示・検索可能とするデータベースの開発 小関 成樹
農業・食品産業技術総合研究機構食品総合研究所 
天然香料基原物質の安全性評価のための基礎的調査研究 正山 征洋
長崎国際大学薬学部 
オクラトキシンAはラット腎尿細管上皮細胞への巨大核形成と細胞周期制御異常に酸化的ストレス応答を誘導しない。 渋谷 淳
東京農工大学大学院農学研究院 
健康保持増進への寄与が期待できる精油成分の機能性評価 井上 裕康
奈良女子大学生活環境学部 
亜鉛欠乏予防に効果のある食品添加物に関する食品科学的研究 神戸 大朋
京都大学大学院生命科学研究科 
食品中ナノマテリアルの免疫毒性評価とその安全性確保に向けて 吉岡 靖雄
大阪大学大学院薬学研究科毒性学分野
食用タール色素と機能的相互作用するタンパク質・アミノ酸に関する研究 中村 宜督
岡山大学大学院環境生命科学研究科 
動脈硬化惹起性食後高脂血症に及ぼす糖転移へスペリジンの効果とその機序 増田 大作
大阪大学大学院医学系研究科 
微量汚染物質マスキング増粘多糖類添加物利用食品のバイオアベイラビリティーに関する研究 小西 良子
国立医薬品食品衛生研究所
ラット非アルコール性脂肪肝炎に対する抗酸化物質の予防効果の検討 内木 綾
名古屋市立大学大学院医学研究科 
胃潰瘍の再生治癒へのナノ食品添加物の影響評価 小野寺 章
神戸学院大学薬学部 
肥満を伴うインスリン抵抗性マウスに及ぼす亜硝酸塩摂取の影響に関する研究 大竹 一男
城西大学薬学部 
甘味タンパク質ソーマチンの苦味抑制作用の解明 桝田 哲哉
京都大学大学院農学研究科 
エラジタンニンの体内動態および抗炎症作用に関する研究 伊東 秀之
岡山県立大学保健福祉学部栄養学科 
生体膜モデルにおける天然由来食品添加物グリチルリチンの分子挙動解析 坂元 政一
長崎国際大学薬学部 
アシル化アントシアニンの生体吸収性向上を目指した研究 熊澤 茂則
静岡県立大学食品栄養科学部 
食品添加物として用いられているフラボノイドのコレステロール消化管吸収抑制機構の解析とその添加物効果の検証 小林 彰子
東京大学大学院農学生命科学研究科 
ハーブフレーバー成分の化学構造と抗微生物活性に関する研究 肥塚 崇男
京都大学化学研究所
保存料に対する感受性真菌および抵抗性真菌プロファイル作成 高鳥 浩介
東京農業大学農学部 
味覚受容体を利用した味評価法を用いた油による味のマスキング効果の検証 日下部 裕子
農業・食品産業技術総合研究機構食品総合研究所 
破断中の圧力分布応答に基づく新しいテクスチャー評価手法の構築 東森 充
大阪大学大学院工学研究科 
味の持続性を客観的に評価する方法の開発 朝倉 富子
東京大学大学院農学生命科学研究科 


19-01

アントシアニン生産用サツマイモ品種のDNA品種判定技術の開発

岡山大学大学院環境生命科学研究科 田原誠


アントシアニン生産用サツマイモ品種について、転移因子であるレトロトランスポゾンの品種固有の挿入部位を見いだして、品種判定方法を開発することとした。アントシアニン生産用品種とその系譜にあたる合計39品種を材料として、現在でも転移活性を保持しているレトロトランスポゾンの2種類のファミリーについて、それらの挿入部位のライブラリーを作成して、MiSeq次世代シーケンサーで解析した。
研究の結果、これら2種類のファミリーについて、品種横断的、かつ、ゲノム網羅的に挿入部位(2,024箇所)の配列を決定することができた。これらの挿入部位は、品種間で違いが見られるものがほとんどであり、また、単独の品種にのみ見られるものが18.5%(374箇所)見いだされた。現在のゲノムでも転移活性を示すレトロトランスポゾンのファミリーを見いだすことで、次世代シーケンサーの高い解析能力を利用して、品種に固有のDNAマーカーとなる挿入部位を比較的容易に同定できることが示された。
品種に固有の挿入部位は、加工製品においても、簡便、かつ、確実に原料として使われた品種を特定するDNAマーカーとして、極めて実用性が高いので、本研究の手法は、品種固有のDNAマーカー開発に重要な役割を果たすものと考える。



19-02

フレーバーの安全性評価に関する国際的動向の調査研究

奈良県立医科大学名誉教授 小西陽一


近年、食品生産技術の進歩は、食品の多様性をもたらすと共に国際的流通を活性化せしめている。一方消費者は、食品のヒトにおける安全性についての関心がますます高くなっている。食品中に含まれるフレーバー物質は食品にとって不可欠な物質で、常在成分として、又、人工的な添加成分として消費者の食生活をよりよくすべく貢献している。フレーバー物質は、食品中に微量で多成分からなり、単純な化学構造の化合物が多く、使用量には自己規制があるなどの特徴を有し、米国と欧州及び我が国で共通の数多くのフレーバー物質が流通している。しかしながら我が国と米国および欧州ではフレーバー物質の安全性についての概念は異なり、安全性評価手段は統一されていない。本年度は、フレーバー物質の安全性評価手段の国際的統一化を目指し、我が国と米国および欧州における現況を調査研究することに注力した。



19-03

保存料・日持ち向上剤の効果を視覚化:微生物増殖抑制効果を表示・検索可能とするデータベースの開発

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 小関成樹


食品に関係する各種細菌の保存料等による増殖抑制効果を、検索可能とするデータベースの開発を目的した。基礎データは国際データベースComBaseより7菌種、5種類の物質との組み合わせデータを解析に活用可能なものとして抽出した。抽出したデータ中の増殖速度を温度、pH、水分活性、添加物濃度をパラメータとするモデル式で記述した。得られた予測式から増殖速度の変化を環境要因の組み合わせによって推定可能とした。さらに、開発した予測モデルを基礎にして、タッチパネル式の操作にも対応可能なデータベースインターフェースの開発を行った。



19-04

天然香料基原物質の安全性評価のための基礎的調査研究-その3

秋田徹
静岡県立大学薬学部 黒柳正典
小林病院 小林公子
お茶の水女子大学 佐竹元吉 中村玲子
長崎国際大学薬学部 正山征洋*
徳島文理大学香川薬学部 関田節子
三栄源エフ・エフ・アイ(株) 森本隆司
東亜大学大学院 義平邦利
西日本食文化研究会 和仁皓明
*主任研究者


天然香料基原物質は、平成17年から、厚生労働大臣により許可されたもの以外は使用することが出来なくなった。平成7年までに、使用されていた天然香料基原物質は、天然香料基原物質名簿に収載され、引き続き添加物として、使用が認められている。厚生労働省は、これら天然香料基原物質513品についてリストアップしている。本研究では、天然香料基原物質について、安全性評価のための基礎的調査研究を行うことにした。天然香料基原物質の安全性を評価するためには、原材料の植物が確かであること、食経験の歴史的なバックグランドがあること、原材料の植物は有害性でないこと、有害成分を含有しないこと等が必要であるので、これらの課題について調査研究を行い、24年度は220品目の基原植物の規格案の作成を行なうこととした。



19-05

オクラトキシンAはラット腎尿細管上皮細胞への巨大核形成と細胞周期制御異常に酸化的ストレス応答を誘導しない。

東京農工大学大学院農学研究院 動物生命科学部門病態獣医学研究分野 渋谷淳


オクラトキシンA(OTA)は腎発がん物質であり、髄質外帯(OSOM)の標的腎尿細管上皮細胞に巨大核を誘発することが知られている。しかしながら、OTAの発がん過程に酸化的ストレス応答が関与するかどうかはいまだに不明である。本研究では酸化的ストレスがOTAの細胞周期異常を含む巨大核誘発性に関与するかどうかに着目した。我々はOTAのラット28日間反復投与に加え、抗酸化剤として酵素処理イソクエルシトリン (EMIQ) ないしα-リポ酸 (ALA) を併用投与した場合のOSOMにおける酸化的ストレスと細胞周期制御パラメーターの変化を解析した。OTAは抗酸化酵素関連遺伝子のうち、Gpx1、Gpx2、Gstm1 及び Nfe2l2のmRNAレベルを上昇させたが、Gsta5、Keap1、Nqo1 及び Hmox1については上昇させなかった。また、OTAはTBARSおよびGSSG/GSHレベルの変動も誘発しなかった。EMIQないしALA併用投与群でもこれらのパラメーターに変動は認められなかった。これまでの研究において、OTAは細胞増殖活性、アポトーシスおよび免疫組織化学染色によりDNA損傷やM期スピンドルチェックポイント破綻、細胞周期停止を含む細胞周期異常を示唆する分子変動を促進することが分かっている。しかしながら本研究において、EMIQやALAの併用投与によるこれらの変動の抑制は認められなかった。一方、ALA併用投与において、OTAが亢進した細胞増殖活性のさらなる促進が認められた。これらの結果は、OTAがOSOMにおいて細胞周期異常やアポトーシスを含む細胞回転を促進させ、それには巨大核形成やそれに続く発がん性を背景にもつと考えられるが、酸化的ストレスの関与はないことが示唆された。一方、ALAはOTAにより誘発された標的細胞の細胞増殖活性をさらに促進することが示唆された。



19-06

健康保持増進への寄与が期待できる精油成分の機能性評価

奈良女子大学生活環境学部食物栄養学科 井上裕康 中田理恵子


誘導型シクロオキシゲナーゼ(COX-2)はプロスタグランジン産生の律速酵素で、非ステロイド性抗炎症薬の標的として知られ、発癌や生活習慣病にも関与している。核内受容体PPARはリガンド依存性転写因子で、α、β/δ、γのサブタイプが存在する。脂質代謝、糖代謝、細胞増殖・分化に関与しており、いずれも生活習慣病予防の標的として注目されている。我々は核内受容体PPARがCOX-2の細胞特異的発現調節に関与することを見出し、COX-2発現抑制およびPPARs活性化能を有する成分が生活習慣病予防に寄与すると考え、両作用を持つ食品機能成分の探索を進めている。これまで両効果をもつ成分として、レスベラトロールや植物精油由来のカルバクロールなどを同定している。本研究では、香辛料精油の機能性評価を行い、シナモンバーク油、キャラウエイ油、シナモンリーフ油、クミン油、カルダモン油が同様の効果を持つことを見出した。さらに、シナモンバーク油主成分trans-シンナムアルデヒドは、PPARα、β/δ、γを選択的に活性化するとともに、PPARγ依存的にCOX-2プロモーター活性を抑制した。以上より、trans-シンナムアルデヒドはCOX-2発現抑制およびPPAR活性化を介して生活習慣病予防に寄与する可能性が示唆された。



19-07

亜鉛欠乏予防に効果のある食品添加物に関する食品科学的研究

京都大学大学院生命科学研究科 神戸大朋


飽食の時代にある我が国において懸念されている栄養問題の一つに亜鉛欠乏があげられる。亜鉛欠乏に陥ると味覚機能や免疫機能が低下することはよく知られているが、高齢者では、さらに褥瘡や舌痛、皮膚炎に悩まされることも多い。ヨーロッパで実施された疫学調査・ZincAge project(健康・老化と亜鉛との関連に関する研究)では、血清亜鉛値が高い高齢者が健康な傾向にあることが証明されており、超高齢社会を迎えた我が国においては、健康な社会生活の実現のために効果的な亜鉛欠乏予防法の確立が望まれている。消化管からの亜鉛吸収には亜鉛トランスポーター・ZIP4が必須の役割を果たす。本研究では、ZIP4発現促進活性(=亜鉛欠乏予防効果)を有する食品添加物を網羅的に探索し、その単離同定を目指すと同時に、見出した食品添加物のZIP4発現促進効果の作用機序について解析した。ZIP4発現促進活性を有する食品添加物は、亜鉛欠乏予防に有用であることが期待される。



19-08

食品中ナノマテリアルの免疫毒性評価とその安全性確保に向けて

大阪大学大学院薬学研究科毒性学分野 吉岡靖雄


本検討では、腸管におけるナノマテリアル認識機構および、安全なナノマテリアルの創製に向けた基礎情報の収集を目指し、分散性に優れたナノシリカをモデルナノマテリアルとして、免疫学的観点からハザード同定を実施した。その結果、ナノシリカを食物抗原と共に経口曝露することで、共存した食物抗原に対する経口免疫寛容の成立が阻害される可能性があるなど、微量長期曝露による影響や慢性毒性などは、ナノマテリアルの代謝・蓄積・排泄の理解と共に、重要となり得ることが示唆された。将来的に、本研究の成果が安全な食品ナノマテリアルの創製および、食品ナノ産業の発展に貢献することを期待している。 



19-09

食用タール色素と機能的相互作用するタンパク質・アミノ酸に関する研究

岡山大学大学院環境生命科学研究科 中村宜督


食用タール色素であるphloxine B (PhB) は、光照射条件下において過酸化水素を生成し、様々な培養細胞に光細胞毒性を誘導するが、その分子機構にはまだ不明な点が多い。本研究では、細胞培養用培地における食用色素の反応機構を解明する目的で、PhBの光増感作用に影響を与える成分を探索した。細胞培養用培地において、光照射したPhBは過酸化水素生成量を顕著に増加させたのに対し、PBSでは有意な変化を認めず、培地に特有の成分がType I (電子移動) 反応の惹起に寄与することが示唆された。そこで、培地に含まれるどの成分がPhBと相互作用し、光依存的な過酸化水素の生成量を増加させるかを検討した結果、システイン、メチオニン、チロシン、トリプトファンに過酸化水素生成の増強作用を認めた。さらに、これら4種のアミノ酸を組み合わせて反応させたところ、単独よりも相乗的に過酸化水素が増加することを見出した。以上の結果から、これらのアミノ酸は励起色素への一電子還元反応を増強している可能性が示唆された。一方、PhBの光細胞毒性に対するタンパク質の影響を、牛血清アルブミン (BSA) をモデルとして検討したところ、BSAはPhBとの相互作用を介して、光増感作用を有意に抑制した。以上のような食品成分間相互作用の報告例は極めて少なく、食品加工や保蔵において、より安全に食用色素を利用する上で極めて意義深い知見であると考えられる。



19-10

動脈硬化惹起性食後高脂血症に及ぼす糖転移ヘスペリジンの効果とその機序

大阪大学大学院医学系研究科循環器内科学講座 増田大作


空腹時のみならず食後の高中性脂肪(TG)血症は動脈硬化性疾患の独立した危険因子である事が示されている。食後高脂血症は食後の小腸由来カイロミクロンとその水解により小粒子化した、動脈硬化惹起性なカイロミクロンレムナントの蓄積によるため、様々な治療薬の食後高脂血症に対する有用性を検討されている。ヘスペリジンはかんきつ類の果皮に多く含まれるフラボノイドの一種であり、高中性脂肪血症患者において空腹時中性脂肪値を改善するとする報告がある。我々は食後高脂血症モデルマウスであるCD36KOマウスを用いてその有効性とメカニズムについて検討した。8週齢のWTマウスに高脂肪食を、CD36KOマウスに通常食を4週間摂取させ、それぞれ非混餌食(Hes-群、各群8匹) あるいは糖転移ヘスペリジン混餌食(Hes+群、いずれも0.5重量%で混入)で飼育し、終夜絶食ののちオリーブオイル(17uL/g体重)を経口投与し脂肪負荷試験を行った。この結果WT・CD36KOマウスいずれも各群で空腹時・脂肪負荷時のTG・FFA値に有意差はなかった。この後CD36KOマウスを用い、HPLC法を用いた血漿および小腸由来リンパ液中のリポ蛋白プロファイル解析を行ったが、いずれも両群間の有意差を認めなかった。さらにLPL阻害薬triton WR-1339を用いた検討では、肝臓からのTG分泌はHes+群において抑制されていた。さらに小腸上皮および肝臓での脂質代謝関連遺伝子発現量をRT-定量的PCR法により評価すると、Hes+群で小腸でのapoBの発現が低下し、肝細胞ではSREBP1-cの発現が低下していた。また、グルコース代謝に関しては2群間で有意な相違は認められなかった。以上の事から、今回のこの動物実験では、肝臓からのTG産生が低下している可能性はあるが、食後高脂血症を改善し代謝を改善するという結果は得られなかった。



19-11

微量汚染物質マスキング増粘多糖類添加物利用食品のバイオアベイラビリティーに関する研究

国立医薬品食品衛生研究所 小西良子 


昨年度までに、微量汚染物質をマスキングした増粘多糖類添加物(低メトキシルペクチン)が、微量汚染物質の体内吸収を阻害する効果があることをin vitro およびin vivo実験で明らかにし、微量汚染物質のマスキング効果が生体内でどのように保持されているかを、消化管内反応モデルを構築して検証した。微量汚染物質として食品に汚染するマイコトキシンであるデオキシニバレノール、フモニシン、パツリン, アフラトキシンM1を検討した。
昨年度の結果において 腸管内ではpHが中性になりゲル構造が分解し、マスキング効果はなくなる可能性が示唆されたことから、今年度は応用例としてアフラトキシンM1混入牛乳ゼリーおよびパツリン混入リンゴゼリーを低メトキシルペクチンを用いて作成し、ゲルにマスキングされている栄養素の腸管吸収に対する影響を検討した。その結果、胃内ではゲルにマスキングされ微量有害物質および栄養素とも吸収が阻害されているが、栄養素の主たる吸収部位である腸管においては、ペクチンの分解とともにマスキングが解除され他の食品成分の 吸収には影響を与えないことが明らかになった。
以上のことから、主に胃から吸収される微量有害物質に対しては、ペクチンゲルは吸収を阻害し、他の食品成分の腸管吸収には影響を与えないことが強く示唆された。



19-12

ラット非アルコール性脂肪肝炎に対する抗酸化物質の予防効果の検討

名古屋市立大学大学院医学研究科 生体情報・機能制御医学専攻実験病態病理学 内木綾


近年、食生活の欧米化に伴い非アルコール性脂肪肝炎 (Non-alcoholic steatohepatitis:NASH) の発生率が増加しているが、NASHは肝硬変へ進展し、肝がんの発生母地となることが明らかにされてきた。NASHの進展には酸化ストレスの関与が知られ、抗酸化物質の摂取によりNASHや肝発がんを予防できる可能性が考えられている。一方Connexin32 (Cx32) は、肝における主要なギャップ結合タンパクで、肝の恒常性に寄与しており、慢性肝炎、肝硬変および肝癌などの病的状態では発現が低下していることがわかっているがNASHにおける役割は不明である。そこで本研究では、エゴマ種子に多く含まれ、食品中から摂取が可能な抗酸化物質であるLuteolinのNASHおよび肝発がんに対する予防効果について、正常ラットとCx32をドミナントネガティブに抑制したトランスジェニックラット(Tg)を用いて検討した。10週齢雄Tgラットおよび同腹の野生型 (nTg) ラットにDiethylnitrosamine (200mg/kg,i.p.) を投与した2日後からメチオニン・コリン欠乏 (MCD) 飼料を投与しNASHを惹起した。各々にLuteolin (100ppm) 混餌投与群を設け、2,12週間後に解剖を行った。その結果、MCD飼料によりTg、nTgラットいずれにおいても肝脂肪変性、炎症細胞浸潤や線維化を認めたが、Luteolin投与群では、Tg、nTgラットいずれもその程度が有意に改善された。また、TgラットではnTgと比較して、炎症細胞浸潤および線維化の有意な亢進を認めた。肝前癌病変マーカーであるGST-P陽性細胞巣に関しては、TgラットにおいてLuteolin投与により有意に発生個数の減少が見られた。一方、肝における酸化ストレスは、nTgと比較してTgラットで有意に高く、Tg、nTgラットいずれにおいてもLuteolin投与により有意に低下し、NASHの病態と相関傾向を認めた。以上より、Luteolinは正常および病的状態いずれにおいてもNASHの進展に対して抑制的に働くことがわかり、NASHおよび肝発がんの予防剤への応用が期待された。



19-13

胃潰瘍の再生治癒へのナノ食品添加物の影響評価

神戸学院大学薬学部 小野寺章 弘内淳美 岩崎綾香 宝諸あい 河合裕一
理研CDB 米村重信


食品素材を100 nm以下のナノサイズへ加工することで、新たな性質をもつナノ食品の開発・製造が進められている。一部のコーヒークリームや粉末スープには、ナノサイズのシリカ素材が食品添加物として含まれており、ナノ食品開発・市場は更なる拡大が予想される。一方、ナノシリカを用いた安全性研究では、過剰量の曝露により種々の毒性が報告され、ナノ食品の安全性に懸念が抱かれている。本研究グループにおいても、粒子径70 nmの非晶質ナノシリカ(nSP70)をモデル材料に、消化管への影響を解析し、胃潰瘍モデルマウスへ胃ゾンデによりnSP70を投与することで、胃粘膜表面全体に炎症が広がるナノマテリアル特有の毒性を見出した。一方、正常なマウスの胃は、過剰量のnSP70を曝露しても胃粘膜表面における顕著な毒性は観察されなかった。すなわち、特定の生理的条件においてのみ、ナノマテリアル特有の毒性が観察され、本質的には胃粘膜はナノマテリアルに抵抗性を持つと示唆された。本研究では、胃潰瘍モデルマウスで観察されたnSP70による炎症の毒性発現メカニズムを解明するため、病理組織学的検討を実施し、炎症部位に浸潤している細胞の種類を特定した。さらに、食品成分の実質的な摂取条件は、慢性的な曝露であるため、週に3回の投与条件で4週間、胃ゾンデによりnSP70を曝露し、経口から取り込んだナノシリカが安全であるか否かを血液生化学検査により評価した。その結果、潰瘍を形成した胃の粘膜表面には、アザン染色陽性の線維芽細胞の浸潤が観察され、腺組織の萎縮も観察された。また、nSP70を4週間連続投与した条件では、粘膜表面における炎症所見は観察されず、肝毒性・腎毒性・心毒性の血液生化学値も正常であった。これら結果は、潰瘍を形成した状態でナノ食品添加物を摂取すると、萎縮性胃炎と類似の病態を誘発するが、正常な状態であれば、過剰量を摂取しても生体への影響は観察されないと示唆された。



19-14

肥満を伴うインスリン抵抗性マウスに及ぼす亜硝酸塩摂取の影響に関する研究

城西大学 大竹一男


インスリン抵抗性は、過食・運動不足といった生活習慣の変化よる肥満が原因で起こり、増悪すると動脈硬化症の危険因子であるメタボリックシンドロームを発症する。本研究ではインスリン抵抗性の動物モデルとしてKKAyマウスを使用し、亜硝酸塩の摂取がインスリン抵抗性改善に及ぼす影響を評価した。雄性KKAyマウスに亜硝酸塩(NaNO2)を 50mg/L,150mg/L の濃度で飲水中に溶解させ、生後4週から14週までの10週間の期間、自由摂取で与えた。正常コントロールマウスに C57BL/6 マウスを用い同様に亜硝酸塩を投与した。飼料には通常飼育に汎用されているCE-2を自由摂取で与えた。KKAyマウスに亜硝酸塩を経口摂取させると脂肪細胞の形質肥大が抑制し、脂肪細胞中のTNFαの発現を低下させた。骨格筋ではインスリンシグナルが改善し、GLUT4の膜上移行を改善させ、耐糖能の改善がみられた。以上の結果から、本疾患における亜硝酸塩の摂取は、低下したNO産生をバックアップし、脂肪細胞からのTNF-α産生を低下させる結果、骨格筋におけるインスリンシグナルを正常化し、耐糖能が改善されたことが示唆された。



19-15

甘味タンパク質ソーマチンの苦味抑制機構の解明

京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻 桝田哲哉


タンパク質の多くは味を呈さないが、例外的に甘味を呈するタンパク質が存在する。熱帯植物由来のソーマチンは古くから甘味を呈することが知られ、ショ糖に比べモル比で10万倍と非常に強い甘味を呈し、甘味料、風味増強剤として多くの食品に利用されている。またソーマチンは強い甘味を呈すると同時に、苦味や渋味をマスキングする作用をも有することが知られている。これまでのソーマチンの甘味発現機構の解析により、ソーマチンの甘味発現に関わるアミノ酸残基をはじめ、甘味受容体のシステインリッチドメインがソーマチンとの応答に重要な役割を担うという知見が得られているが、ソーマチンの苦味抑制効果に対する知見は少ない。そこで本研究は客観的にソーマチンの苦味抑制効果について検討を行うため、苦味受容体を培養細胞に安定発現させた細胞株を作製し、苦味物質に対する応答ならびに抑制効果について細胞内カルシウム変化を指標として評価するアッセイ系を構築し、ソーマチンの苦味抑制効果について検討を行った。



19-16

エラジタンニンの体内動態および抗炎症作用に関する研究

岡山県立大学保健福祉学部栄養学科 伊東秀之


ポリフェノールの中でも加水分解性タンニンに属するエラジタンニンは、各種薬用植物やザクロ、ベリー類などの果実をはじめ、酸化防止剤を目的とした食品添加物にも多く含まれている。エラジタンニンは、癌や動脈硬化症をはじめとする各種生活習慣病等、生体内酸素障害と関連付けられる諸疾患の予防との関連で注目を集めているが。しかし、その生体内挙動に関しては、分子内構成アシル基の加水分解を経て benzopyrane 誘導体へと代謝された後、吸収されることが知られているが、生体利用性に関する詳細な知見は未だ十分とは言えない。食品添加物には、エラジタンニンを多く含むピメンタ、メラロイカ、ユーカリ葉およびザクロなども用いられているが、特にザクロに含まれる punicalagin のように、分子内に特異な gallagyl 基を有するタンニンの gallagyl 基由来成分の生体内挙動についての報告は見当たらない。本研究では、gallagyl 基の生体内挙動を解明する目的で、まずザクロ果皮からpunicalaginの分離、精製を行い、単離した punicalagin を酸加水分解し、gallagic acid を得た。得られたgallagic acidをラットから調製した腸内細菌懸濁液と嫌気培養を行い、DAD-HPLCにより腸内細菌による代謝過程を分析した。その結果、培養1時間後に ellagic acid に相当するピークが見られたが,その後ほとんど見られなくなったが、保持の短いピークが新たに検出された。これらのピークは代謝産物の可能性があることから,現在、代謝産物の探索を進めている。



19-17

生体膜モデルにおける天然由来食品添加物グリチルリチンの分子挙動解析

長崎国際大学薬学部 坂元政一


グリチルリチン(GC)は、マメ科カンゾウに含有するトリテルペノイドサポニンであり、肝庇護作用を始め、抗炎症作用、抗アレルギー作用、抗ウイルス作用を有する。生体内においてGCは、細胞膜を作用点としてその機能を発揮する。現在までに、細胞レベルにおいてGCの細胞内輸送が報告されているものの、分子レベルにおける分子認識や相互作用を解明した例は無い。そこで本研究では、Langmuir単分子膜手法を駆使し、近年提唱された脂質ラフトモデルとGCの界面挙動やそれらの相互作用を精査することを目的としている。本研究において表面圧(π)-面積(A)は、Wilhelmy法により測定し、表面電位V)は、241Am電極と参照電極を用いた空気イオン化電極法により測定した。また、膜の表面形態は、ブリュースター角顕微鏡(BAM)及び蛍光顕微鏡(FM)により直接観察した。先ず、Langmuir単分子膜手法によりパルミトイルスフィンゴミエリン(PSM)、ジオレオイルフォスファチジルコリン(DOPC)、コレステロール(CHOL)を用いて脂質ラフトのモデルを構築した。その結果、PSM/DOPC/CHOL(1/1/1; by mol)が適切なことが判明した。続いて、下相液にGCを溶解(1, 5, 10, 25, 及び50 μM)し、表面に吸着したGCとPSM/DOPC/CHOL (1/1/1)混合単分子膜との相互作用を上記手法により系統的に検討した。GC吸着後のπ-AΔV-A等温曲線の結果より圧縮により気/液界面からGCがsqueeze outされることが判明した。次に、BAM及びFMによる形態変化の観察結果より、脂質ラフトドメインはGCの濃度に依存し縮小した。興味深いことに、下相液中のGCの濃度が50 μMにおいては、GCが液体膨張(LE)ドメインと液体凝縮(LC)ドメインとに二分し分け隔てる様子が観察された。一成分系(PSM, DOPC, CHOL)及び二成分系(PSM/DOPC, PSM/CHOL, DOPC/CHOL)単分子膜挙動より、CHOLがGCと相互作用し、LEの帯状ドメインを形成した。このことよりこの挙動の原因はCHOLが支配していることが示唆された。本研究成果は、GCが有するサポニン特有の膜撹乱作用を初めて視覚的に捉えた結果である。また、GCが脂質ラフトモデルの流動性を向上させたことから、漢方薬としてカンゾウを用いた場合に他の二次代謝産物(有効成分)の細胞内取り込みを促進させるのではないかといった興味深い知見を得た。



19-18

アシル化アントシアニンの生体吸収性向上を目指した研究

静岡県立大学食品栄養科学部 熊澤茂則


フィリピンなどの東南アジアで食されている紫色のヤムイモ(紫ヤム: Dioscorea alata)より、8個のアントシアニンの単離に成功し、すべての化合物の構造を決定した。8個のうち4個は既知化合物であったが、4個は新規アシル化アントシアニンであった。これらの化合物のin vitroにおける抗酸化活性を評価したところ、有機酸およびカテコール構造をもつアントシアニンの抗酸化活性が高いことが明らかとなった。さらに、それらのアシル化アントシアニンのin vivoにおける抗酸化活性を評価し、紫ヤムに含まれる多糖類がアシル化アントシアニンの生体吸収率に与える影響と生体吸収率を向上させることに多糖類が効果的であるかどうかを検討した。その結果、多糖存在下においてアシル化アントシアニンの生体吸収性が高くなる傾向があることが判明した。



19-19

食品添加物として用いられているフラボノイドのコレステロール消化管吸収抑制機構の解析とその添加物効果の検証

東京大学大学院農学生命科学研究科食の安全研究センター 小林彰子


食事からの吸収抑制は高コレステロールに由来する疾患の予防につながる。消化管では、脂質のミセル化および小腸上皮に発現するコレステロールトランスポーター(NPC1L1やABCA1等)が、コレステロール吸収を調節していると考えられているが、詳細については解明されていない。ポリフェノールには"フレンチパラドックス"が示唆するような動脈硬化を防ぐ疫学的知見があるが、そのメカニズムについては不明な点が多い。本研究では、小腸においてコレステロール吸収を阻害するフラボノイドを網羅的にスクリーニングし、選抜したフラボノイドのコレステロール腸管吸収阻害機構を明らかにした。小腸上皮のモデル細胞であるCaco-2細胞を用いたスクリーニングで、高いコレステロール取り込み阻害活性を示したルテオリンおよびケルセチンは、コレステロールのミセル形成阻害とCaco-2の管腔側膜上への作用によりコレステロールの腸管吸収を阻害した。また、NPC1L1強制発現細胞において、ルテオリンとケルセチンによるコレステロール輸送阻害が確認された。以上の結果から、ルテオリンおよびケルセチンはコレステロールのミセル形成阻害と小腸上皮におけるNPC1L1阻害によりコレステロール吸収を抑制することが示された。



19-20

ハーブフレーバー成分の化学構造と抗微生物活性に関する研究

京都大学化学研究所 肥塚崇男


ハーブの主要香気成分であるフェニルプロペン類は、(i)ベンゼン環(C6)官能基の種類、(ii)プロペン(C3)側鎖の立体構造の違いにより多彩な構造多様性を示す。このようなフェニルプロペン類は特徴的な香気や抗菌作用を示すことから、古代より我々は生活に取り入れ、食品香料や食品添加物、化粧品原料として利用してきた。しかしながら、フェニルプロペンの化学構造と生理活性に関する知見は未だ数少ない。そこで、本研究ではフェニルプロペン化学構造が抗菌活性に対してどのような影響を及ぼすか検討した。その結果、フェノール性水酸基を持つeugenol, isoeugenol, 6-methoxyeugenolは糸状菌に対して顕著な抗菌活性を示す一方、プロペン(C3)側鎖やフェノール性水酸基がないguaiacolや allylbenzeneは、ほとんど抗菌性を持たないことが明らかとなった。フェノール性水酸基の有無は、今後の抗菌性を持つ生理活性物質の創製に重要であると考えられた。さらに、異なる化学構造をもつフェニルプロペン類の香気特性評価も実施し、香気特性と構造相関についても考察した。



19-21

保存料に対する感受性真菌および抵抗性真菌プロファイル作成

東京農業大学農学部 高鳥浩介
桐生大学短期大学部 高橋淳子


 食品添加物としての保存料は、微生物管理する上で重要である。従来保存料の評価は大腸菌のような食中毒性細菌に対して行われていたが、真菌に対する評価は極めて少なかった。そこで食品真菌を対象に6種保存料(プロピオン酸カルシウム プロピオン酸ナトリウム デヒドロ酢酸ナトリウム p-ヒドロキシ安息香酸エチル ソルビン酸カリウム ο-ヒドロキシジフェニールの有効性を評価した。最初に保存料の10日間MIC 値を測定したところ多くは、測定上限値の200ppmあたりにあった。しかし、最終的には保存料としての有効性は食品に広範な分布を示す多様な真菌での評価が必要になる。そこで、昨年度の結果を踏まえて本年度は、保存料を9種にして供試真菌を29種にして広範な高真菌スペクトルを検証した。その結果、耐熱性真菌に限らず抵抗性真菌や感受性真菌でも同様な結果が得られている。すなわち、保存料は保存活性が維持されており、真菌に対する静カビ活性が確認された場合、保存料処理真菌は著しい抵抗性像を認めた。このことから保存料の真菌に対する有効性は、一概にMIC 値だけで評価してはならないことを検証できた。



19-22

味覚受容体を利用した味評価法を用いた油による味のマスキング効果の検証

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 日下部裕子


 近年の味覚受容体の同定により、単独の呈味物質と味覚受容体の関係は次々と解明されつつあるが、呈味物質を混合することが味覚受容体を介した味覚応答に与える影響については知見が不足している。そこで本研究は、味覚受容体を用いた味評価系を利用して、食品の苦味や辛味刺激に対して、油を混合した場合に起こる味応答の変化を明らかにすることを目的として行った。その結果、辛味物質と食用油の混合は味応答への影響が観察されなかったが、苦味物質と食用油の混合では、3 mMサリシンの苦味応答については、0.25 %および0.5 %のオリーブ油との混合により、3 mM Phenyl β-D-glucopyranosideの苦味応答については0.25 %のオリーブ油との混合により有意に減少することが示された。また、10 mMサリシンの苦味応答は0.5 %のオリーブ油の混合により有意に増強することも示された。以上の結果は、食品中の苦味物質と油の比が食品の味に影響を与えている可能性を強く示唆した。また、味覚受容体を発現させた培養細胞を利用した味の評価方法が官能評価を行うべきサンプルの優先順位付けなどに有効であることが示され、今後の利用が期待される。



19-23

破断中の圧力分布応答に基づく新しいテクスチャー評価手法の構築

大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻 東森充


本研究では、介護食ゼリーを対象に食品テクスチャーセンシング手法について議論する。食品テクスチャーを客観的かつ定量的に評価するために、咀嚼実験モデルによって得られる食品の圧縮破断中の圧力分布から、官能評価値を推定する手法を提案する。はじめに、テクスチャーが異なる官能評価済みの食品を複数用意し、それらの圧縮破断中の圧力分布を取得する。次に、圧力分布データに画像テクスチャー解析手法を適用して特徴量を算出し、主成分分析を施す。最後に、テクスチャー評価項目ごとに官能評価値と主成分との重回帰モデルを作成し、官能評価値の推定式を導出する。これらの推定式により、未知食品の圧力分布データから、多様なテクスチャー評価項目の官能評価値を推定することができる。9 種類のゼリーを用いた実験により、提案手法により官能評価値を高精度に推定できることを示す。



19-24

味の持続性を客観的に評価する方法の開発

東京大学大学院農学生命科学研究科 朝倉富子


味の持続性は、専ら官能検査によって評価されているが、分析パネルの訓練を始め、難しい領域である。舌の表面は扁平上皮細胞に覆われており、脂質二重膜がその大部分を占める構造をとっている。味の持続性は脂質二重膜との相互作用が強いほど大きくなると考えられることから、食品成分と脂質二重膜との相互作用を解析するデバイスを考案した。脂質二重膜としてジオレオイルホスファチジルコリンを用いたリポソームを作製し、等温滴定カロリメトリーを用いて食品成分との相互作用を測定した。その結果単糖および少糖では相互作用が検出されず、緑茶の苦味成分であるエピガロカテキンガレートでは、吸熱反応が検出された。熱力学的パラメーターの解析から水素結合、配位結合、イオン結合など極性が関与した相互作用によるものであることが示された。


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