新規食品開発のための穀物ジスルフィドプロテオーム解析

• Project/Area Number: 25450193
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Food science
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 矢野 裕之 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門・食品加工流通研究領域, ユニット長 (20355580)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: アレルゲン / ジスルフィド / グルタチオン / 物性 / チオレドキシン / 蛋白質

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、申請者が開発した「ジスルフィドプロテオーム」手法を用い、①食品原料に含まれる蛋白質のジスルフィド様態を包括的に解析する、②ジスルフィド構造の変化がもたらす食品の物性や消化性の変化を解析し、新規食品の戦略的な開発のための基盤情報を得る、③新しい特徴をもった食品開発のモデル研究を実施する、ことを目的としている。
本年度は研究計画に従い、以下の研究を実施した。
1. 落花生の主要なアレルゲンArah2、Arah6にグルタチオンを作用させると、ジスルフィド結合の切断により遊離SH基が露出することが確認された。これは、アレルゲン構造がアンフォールディングし、消化されやすい構造に変化したことを示唆する。グルタチオンを利用しアレルゲン分子のアレルゲン性を低減化できる可能性が示された。
2. 米粉とホワイトソルガム粉を混合したグルテンフリーパン生地は、発酵させた際の気泡膜が厚く、これを焼成してもパンには適さないが、グルタチオンを添加することで膜厚を薄くし、柔らかいパンを作製できることが分かった。 また、グルタチオンなど、還元作用のある化合物を米粉生地に添加すると、添加しない生地と比較して発酵させた際に気泡が細かく、キメの細かいパン生地になることが分かった。
昨年度にはモデル食品を利用した研究により、自然発症アレルギー犬の小麦IgEがグルタチオン酵母エキスを利用したグルテンフリー米粉パンに反応しないことが確認されている。３年間にわたる研究から、食品に利用しうる安全な方法で食品蛋白質のレドックス様態を変化させ、食品の物性改良や低アレルゲン化に利用できる可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Glutathione changes physical properties of rice batter without increasing its allergenicity. (2016)
  • Author(s): Hiroyuki Yano, Akiko Fukui
  • Journal Title: 食品総合研究所研究報告 Volume: 80 Pages: 23-28
  • NAID: 120006773586
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Seed thioredoxin h (2016)
  • Author(s): Per Hagglund, Christine Finnie, Hiroyuki Yano, Azar Shahpiri, Bob B Buchanan, Anette Henriksen, Birte Svensson
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta Volume: 1864 Issue: 8 Pages: 974-982
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2016.02.014
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effect of sorghum flour on glutathione-rice bread (2015)
  • Author(s): Hiroyuki Yano, Akiko Fukui
  • Journal Title: 食品総合研究所研究報告 Volume: 79 Pages: 9-17
  • NAID: 120006773569
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ongoing applicative studies of plant thioredoxins (2014)
  • Author(s): Hiroyuki Yano
  • Journal Title: Molecular Plant Volume: 7 Issue: 1 Pages: 4-13
  • DOI: 10.1093/mp/sst124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 食品研究における蛋白質レドックス制御～解析技術からグルテンフリー米粉パンまで～ (2014)
  • Author(s): 矢野裕之
  • Journal Title: 食糧-その科学と技術- Volume: 52 Pages: 59-72
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Redox-related food researches (2014)
  • Author(s): Hiroyuki Yano
  • Organizer: 第248回米国化学会
  • Place of Presentation: サンフランシスコ（米国）
  • Year and Date: 2014-08-13
• [Presentation] チオレドキシン、グルタチオンを利用した植物・食品蛋白質レドックス研究
  • Author(s): 矢野裕之
  • Organizer: ユーグレナ研究会第29回研究集会
  • Place of Presentation: 筑波大学（茨城県）