2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of fine molecular structures of novel high-amylose sweetpotato starches and their mechanism for formation of resistant starch during gelatinization
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15K07435
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
北原 兼文 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (30240922)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サツマイモ澱粉 / 高アミロース / アミロペクチン構造 / 同化澱粉 / 貯蔵澱粉 / 澱粉生合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新奇高アミロースサツマイモ系統の緑葉中に形成される同化澱粉の構造比較は学術的に興味深い。これまで同化澱粉の調製方法を改良してきており、澱粉-ヨウ素複合体形成による特異的沈殿後に、アスコルビン酸でヨウ素を還元して複合体を再溶解し、その後エタノール沈殿により同化澱粉を回収する方法を確立した。高アミロースサツマイモ澱粉の2系統（九系07277-149、九系07278-197）と一般品種のコガネセンガンから同化澱粉と貯蔵澱粉を調製し、構成単位鎖分布を高性能ゲルろ過クロマトグラフと高性能陰イオン交換クロマトグラフにより調べた。
いずれの同化澱粉も、貯蔵澱粉と同様に、高分子領域にアミロース画分と低分子領域にアミロペクチンの構成単位鎖画分が存在し、アミロペクチン画分にはクラスター構造に基づく周期性があること、また同化澱粉のアミロース画分は貯蔵澱粉より短いアミロースに富むことが明らかになった。各系統の貯蔵澱粉を比較すると、２系統の高アミロース澱粉は、アミロース画分が一般品種の2.8倍および2.7倍であり、また重合度6～10の短鎖単位鎖が一般品種より約4倍多いなどの特殊な構造が認められた。一方、同化澱粉を比較すると、２系統の高アミロース澱粉のアミロース画分は一般品種の1.2倍と1.3倍程度であり、短鎖単位鎖分布も比較的類似することが分かった。さらに、高アミロース澱粉のアミロペクチンを分別して調べた結果、同化澱粉のアミロペクチンは、貯蔵澱粉のものより重合度1000以上の長い単位鎖が少なく、重合度300と700程度に二峰性分布を示すこと、また重合度6～10の短鎖単位鎖も貯蔵澱粉のものより少ないことが見出された。
以上のように、本成果は新奇高アミロースサツマイモ澱粉の同化澱粉の構造を初めて明らかにし、希有な高アミロース性は塊根の貯蔵澱粉に特異的であることを示した。器官別澱粉生合成の新知見である。
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