Study on the inhibition of starch digestion by food procyanidins.
| Project/Area Number |
20K05916
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Sanyo Gakuen Junior College |
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Principal Investigator |
廣田 幸子 山陽学園短期大学, その他部局等, 教授 (00312140)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 澱粉消化 / プロシアニジン / cyanidin 3-O-glucoside / タキシフォリン / アミロース / 豆類 / 亜硝酸 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、健康志向に伴い雑穀を入れた飯が好まれている。この中には小豆や黒豆が用いられ、これらの豆と共に米を炊飯すると、炊き上がった飯は着色している。申請者は、フラボノイドが澱粉と結合することにより澱粉消化を抑制できることを示してきた。そこで小豆ならびに黒豆に含まれるプロシアニジンが、加熱調理の過程で澱粉と強く結合すれば、小腸での澱粉の消化速度が遅くなると予想した。この仮説を確かめるために、豆と共に炊飯した飯を主な試料として研究を進めていく。さらに、プロシアニジンが、胃腔条件で唾液由来の亜硝酸と反応して澱粉と結合し、その澱粉の消化速度を抑えることを予想して研究を進めていく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
米をアズキとともに炊飯した飯は淡赤色である。この淡赤色は、アズキ種皮に含まれるプロシアニジンおよびその反応産物によるものであった。2020年度は、アズキのプロシアニジン類が炊飯中に高アミロース米のアミロースと結合し、その消化を抑制できることを示した。また、クロマメと共に炊飯した飯は薄紫となり、この着色は、クロマメ種子に含まれているシアニジン ３-O-グルコシド (cyanidin 3-O-glucoside : C3G)およびプロシアニジンの結合によるものであった。この結合によってアミロースの消化が抑えられることも示した。
2021年度は、クロマメ成分がアミロース分解をより効率よく分解できることを確かめる実験を行なった。その結果、クロマメ抽出物がパンクレアチン依存の澱粉分解をもち粉よりも上新粉で顕著に抑制できることがわかった。この実験でクロマメ成分がアミロペクチンよりもアミロースの消化を、よりよく抑制できることが証明された。さらに、クロマメ成分のC3Gおよび二量体プロシアニジンB2（ProB2）を用いた実験から、C3GとProB2が協働してアミロースの分解を抑制できることを示した。続いて、三量体プロシアニジンC1（ProC1）のジャガイモ澱粉およびトウモロコシ澱粉の分解に対する影響を調べた結果、ProC1は長いアミロースを含むジャガイモ澱粉の分解をより強く抑制できることがわかった。
米や米粉の糊化や老化に伴って澱粉が浸出し、この浸出澱粉は、アミロースとアミロペクチンで構成されている。そこで2022年度は、加熱米粉と加熱米粉団子の懸濁液をパンクレアチンで処理した場合、いずれの澱粉が分解されやすいかを調べた。さらに、ソルガム種子に含まれるポリフェノールによる澱粉消化抑制の研究を進めていく過程で、調理に伴って生成したポリフェノールの反応生成物も澱粉消化を抑制できることも議論した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
米粉からの生地の団子に調整に伴って、沸騰水中に可溶性澱粉や懸濁性澱粉が浸出してくる。この浸出澱粉にはアミロースもアミロペクチンも含まれている。そのため、団子中のアミロースとアミロペクチンの割合は、米粉そのものと異なる可能性がある。加熱もち粉ともち粉団子の懸濁液をパンクレアチンで処理した場合、加熱もち粉よりもち粉団子の澱粉分解が速かった。この速い分解は、もち粉にわずかに含まれているアミロースの団子調整中の浸出と関係があった。加熱上新粉と上新粉団子の懸濁液では、澱粉分解が後者で遅かった。これは、長いアミロースに比べて短いアミロースの量が加熱上新粉より上新粉団子に多いためであった。この結果から、短いアミロースは、長いアミロースよりもアミロペクチンとより効果的に相互作用して、分解を遅くできると仮定した。そこで、アミロペクチンの分解の遅延に対するアミロースの重要な役割を、もち粉を短いアミロース試薬と長いアミロース試薬（各々の平均重合度; 28および196）と混合して団子を調製した。
その結果、短いアミロース試薬は、もち粉団子のアミロペクチンの分解を遅くしたが、長いアミロース試薬は遅くしなかった。この実験で、短いアミロースによる分解の遅延は、糊化/老化に伴って団子中でのアミロース/アミロペクチン複合体の形成によるものであることが示された。
次に、上新粉をプロアントシアニジンを含むソルガム種子の水抽出液中で加熱し、可溶性澱粉と懸濁性澱粉の分解を調べた。ソルガム水抽出物は、可溶性アミロースの分解を抑制した。この抑制は、プロシアニジン/アミロース複合体形成によるものと推定している。さらに、ソルガム抽出物は上新粉からパンクレアチンの作用で遊離した懸濁性澱粉粒子の分解も阻害し、その阻害は、アミロース/プロシアニジン複合体によるアミロペクチン分解抑制であると議論した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の目的は、昨年度より継続して研究を続けているソルガム種子成分の澱粉消化に対する影響をさらに明らかにしていくことである。ソルガム種子には、プロシアニジン以外にタキシフォリンが多量に含まれている。タキシフォリンもプロシアニジンと同様に加熱過程で化学反応を起こす可能性がある。そこで、上新粉を試薬プロシアニジンあるいは試薬タキシフォリンとともに加熱し、その澱粉消化に対する影響を調べる。また、加熱よって生成する上記試薬の反応産物を調べ、また、上記試薬とその反応産物のいずれが、上新粉と結合しやすいかを調べる。上新粉のタンパク質含有量は約６％であり、ポリフェノール類はタンパク質と結合しやすいことが知られている。
続いて、タンパク質含量が少ない（0.１％）ジャガイモ澱粉も上記試薬と加熱し、上記の試薬がジャガイモ澱粉と上新粉澱粉のどちらの消化をより抑えやすいかを調べると同時に、生成した反応産物の量の違いやそれぞれの反応産物のジャガイモ澱粉と上新粉に対する結合性の違いも調べる。これらの実験によって、上記試薬およびそれぞれの反応産物のいずれが、澱粉消化抑制に強く関与しているかが明らかになると同時に、上新粉およびジャガイモ澱粉と結合できる化合物と、その結合量が明らかになる。もし、反応産物がジャガイモ澱粉より上新粉に多く結合できれば、上新粉の澱粉顆粒中に含まれているタンパク質が反応産物の結合に関与できることが明らかになる。
最終の目的は、上新粉に含まれているタンパク質が上記の試薬あるいはその反応産物と結合することによって、その澱粉消化をジャガイモ澱粉の消化より強く抑えることができることを明らかにすることである。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
