乾燥豆のペクチン質の可溶化における2価鉄イオンの作用機構

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680027
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 中村 泰彦 鹿児島大学, 教育学部, 教授 (90041194)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田島 真理子 鹿児島大学, 教育学部, 助教授 (10117541)
• Keywords: 乾燥大豆 / 二段階浸漬 / 2価鉄イオン / ペクチン質 / 可溶化 / 低分子化 / セルラーゼ / カタラーゼ

Research Abstract

乾燥大豆を冷却器付き粉砕器で処理して粉末とした後アルコールで抽出してアルコール不溶性固形物(AIS)を調整し、これを2価鉄塩溶液と食塩溶液に二段階に浸漬して、浸漬液と浸漬後蒸し煮した煮汁のペクチン質を定量した。2価鉄塩溶液に浸漬したAISでは、第二段階の浸漬液(食塩溶液)中に対照の数倍のペクチン質が溶出し、二段階浸漬後の煮汁にも対照より多くのペクチン質が認められた。また、AISにプロテアーゼ、セルラーゼ、フィターゼをそれぞれ作用させたときの遊離ペクチン質量は、セルラーゼの場合が他と比較して著しく多く、大豆ではペクチン質の不溶化にセルロースが関与していると考えられる。さらに、2価鉄塩溶浸漬時にカタラーゼを共存させてもペクチン質の可溶化はほとんど影響を受けなかった。一方、二段階浸漬後蒸煮した大豆煮汁中のペクチン質をDEAEイオン交換体に吸着させて分離し、セルロファインGCL-2000でゲルクロマトグラフィーを行ったところ、2価鉄塩溶液に浸漬した大豆から得たペクチン質の溶出ピーク位置は対照よりわずかながら後方にずれ、ペクチン質が低分子化していることが確かめられた。これらのことから、2価鉄イオンはフェントン反応による水酸ラジカルの生成を経由しないで結合ペクチン質の分子鎖を切断し、ペクチン質を可溶化しているものと推定した。次に、ペクチン質分子への2価鉄イオンの直接作用を想定して、ペクチン質の基本構成単位であるガラクツロン酸イオンおよびそのダイマーの可能な構造を分子力学法の計算結果から検討した。ピラノース環は^4C_1形が^4C_1形よりエネルギーが低く、グリコシド結合の二面角φ、ψが負となる構造がエネルギーが小さいことが示された。