Development of novel techniques for production, aging and utilization of meat by the combination of proteolysis and the Maillard reaction
| Project/Area Number |
23K21262
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| Project/Area Number (Other) |
21H02348 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
有原 圭三 北里大学, 獣医学部, 教授 (00175994)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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| Keywords | プロテオリシス / メイラード反応 / 食肉 / ペプチド / 香気成分 / 嗜好性 / 保健的機能性 / メタボローム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
牛など家畜の筋肉は、熟成過程を経ることにより、食品として好ましい特性を有する食肉に変換される。食肉の熟成中に起こる変化の一つに、筋肉タンパク質の分解がある。このとき生成するペプチドの中には、保健的機能を有するものがある。さらに、食肉を加熱（加工・調理）すると、メイラード反応によりペプチドから好ましい香気成分が生成する。このような香気成分中には、様々な生理的作用をもたらすものがある。本研究では、家畜の飼育段階から食肉の加工・調理に至るまでを解析し、食肉の美味しさと保健的機能性の両者に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
食肉の熟成では、筋肉タンパク質のプロテオリシスにより、ペプチドが生成する。このとき生成するペプチドの中には、保健的機能を有するものが少なからず存在する。また、食肉中に生成したペプチドからは、加熱調理・加工に伴うメイラード反応により、好ましい風味成分ももたらされる。このようにして生成される香気成分の中には、嗜好性向上に寄与するもの以外に、生理機能を有するものがある。一連の研究成果を背景として、本研究では、牛肉や豚肉といった食肉の嗜好性と保健的機能性を向上させる技術の開発を目指している。
家畜の筋肉（骨格筋）から、食品としての食肉への過程において、とくに重要である熟成過程に注目した結果、熟成程度と生理活性ペプチドの生成の間には、明確な関連があることを明らかにした。このような関係は、長期熟成ハムのような食肉製品においても見いだされた。得られた検討結果から、とくに、Leu-Lys、Lys-Leu、Ala-Trp、Leu-Tyrといった食肉タンパク質由来のジペプチドに注目し、抗酸化作用を中心とした機能の解析を進めた。とくに、線虫（C. elegans）を用いた実験系により、興味深い作用を見出した。ジペプチドは、発酵法による合成が比較的容易であるため、産業的な利用可能性も高いと考えている。
一方、食肉の調理や加工における加熱過程において重要な化学反応であるメイラード反応には、プロテオリシスにより生じたアミノ酸やペプチドの存在が大きな影響を及ぼす。メイラード反応により生成する食肉由来の化合部は多岐にわたるが、申請者らはとくに香気成分に注目して検討を進めてきた。その結果、2,5-dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanoneを中心に、リラックス作用など興味深い生理機能を有することを見出している。このような成果に基づき、現在、香りの機能性食品の開発を目指している。
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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
本研究は、①筋肉タンパク質のプロテオリシスにより生成するペプチドと、②メイラード反応により生成する香気成分に注目し、嗜好性と保健的機能性の向上技術確立を目指したものである。現在までの進捗状況を概観すると、これらの２点に関して貴重な研究成果をあげることができたと、自己評価している。研究計画の細部においては、やや遅れている部分もあるが、一方で、予想外の好結果を得ている部分もある。とくに、線虫（C. elegans）を用いたアッセイ系による抗酸化・抗老化作用の評価は、当初の研究計画には記載しなかったが、注目に値する成果が得られ、学術論文として公表することもできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１年目および２年目に得られた食肉タンパク質由来のペプチドとペプチドからメイラード反応により生成する香気成分に関する情報を基に、ペプチドや香気成分の抗酸化作用などの保健的機能解明に関して、多角的にアプローチしたいと考えている。そのうえで、すでに一定の成果が得られている部分については、学術論文としての公表を進めたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
