2020 Fiscal Year Annual Research Report
持続的食生活確立のための農産物・昆虫素材の高品質化および社会的普及
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19H01606
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松村 康生 京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (50181756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香西 みどり お茶の水女子大学, 基幹研究院, 名誉教授 (10262354)
松宮 健太郎 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60553013)
谷 史人 京都大学, 農学研究科, 教授 (70212040)
宮本 有香 神戸女子大学, 家政学部, 准教授 (70399252)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 農産物 / 昆虫 / 微粒子 / ナノファイバー / 乳化物 / 膨化食品 / 腸管内環境 / 嗜好性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度については、松村・松宮グループが調製した微粒子サンプル、ナノファイバーサンプルについて、各グループのテーマに沿って本格的に検討を開始した。
松村と松宮は、様々な種類の植物の微粒子を調製した上で、それぞれがピッカリング粒子として機能し、安定な乳化物を形成できるのか、特に微粒子の添加相に注目して検討を加えた。その結果、水溶性成分に富む微粒子は水相に、脂溶性成分に富む微粒子は油相に添加した方が、より優れた乳化能を示し、安定な乳化物を形成できることを明らかにした。
香西は、乾燥食品微粒子（穀類、豆類、キノコ類、海藻類等）による調理加工特性として砂糖減量メレンゲの泡沫安定化機能、卵黄代替半固体状マヨネーズ類似ドレッシングの乳化機能について検討し、モチ米、干しシイタケ、海藻にこれらの効果があることを明らかにした。また加熱調理によって調製した野菜ゲルに、他の野菜の微粒子を1％程度添加することにより、微粒子由来の風味を強化し、嗜好性の向上に寄与できることを示した。
谷は太い繊維状のセルロース、増粘剤の分子状CMC（カルボキシメチルセルロース）とそのナノファイバーCMC-NFの生理的な脂質代謝作用をマウスへの長期投与実験にて比較した。その結果、太い繊維とNF投与群では糞便も硬く炎症を誘発していなかったが、分子状CMC投与群では軟便となり腸管内の炎症が疑われた。また、脂質の摂取形態による代謝への影響を検討するために、大豆オイルボディーとCMC-NFとの相互作用について解析した。
宮本は、蒸しパン、パウンドケーキの小麦粉の一部を昆虫粉（カイコパウダー）に置換し、蕎麦粉、きなこ、米粉、片栗粉で置換したものと、形状、膨化などを比較した。結果、昆虫粉で置換した蒸しパン、パウンドケーキは、どちらもきなこ置換のものと類似しており、蒸しパンでは50％、パウンドケーキでは100％置換が可能であった。
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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
研究計画で記した、各グループのテーマのほとんどについて、研究を開始し、一定の成果を挙げている。一部、予定していたものの、取り上げられていない材料もあるため、「おおむね順調に進展している」との評価とした。
松村と松宮は、植物やキノコ等の素材については、微粒子を調製し、そのピッカリング安定化効果を検証しており、それぞれの微粒子の乳化物形成能、形成された乳化物の安定性について順調に検討を加えている。昆虫素材についても同様な検討を行っているが、ピッカリング乳化を可能にする最適な条件の設定には至っていない。また、昆虫粉末よりタンパク質を抽出し、そのゲル化性等を調べる実験については行えていない。
香西が取り上げた食品微粒子は野菜類、穀類、豆類、キノコ類、海藻類と、植物性食品をほぼ網羅しており、これらの乾燥物を微粒子化して調理加工に用いることが可能であることを明らかにした。実際の調理食品への応用についても検討を進めている。野菜微粒子のゲル状食品への添加による嗜好性向上も観察しており、来年度以降の他グループの嗜好性に関する研究にも有用な知見を与えている。
谷については、セルロースナノファイバーと通常の形態のセルロースをマウスに与えた際の生理的効果について、ある程度検討進めているものの、コロナ禍で大学における動物の飼育、実験に支障が生じたため、幾分計画よりも遅れが認められた。
宮本については、カイコパウダーの加工適性の検証を進めており、概ね計画通りに実験を進めているが、他のテーマの兼ね合いもあり、通常の食品加工に用いられる穀類の粉を対象とした実験にも、ある程度の時間を割かざるを得なかった。次年度は、さらにカイコパウダーの検討に割く時間を多くしたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は本研究の最終年度に当たるため、各グループにおいて実験を当初の計画通りに進めるとともに、これまで以上にコミュニケーションを密にして、共同で検討を進める課題に注力する。また、論文投稿や学会発表のほか、研究会、ホームページ等を通じた成果公開に努める。
松村・松宮は、カイコパウダーからのタンパク質の抽出を行い、得られたタンパク質の溶解性、ゲル化性、乳化性、泡沫特性等について検討を加える。来年度は、香西は研究に参加しないが、香西の前年度までの結果を参考にし、宮本と協力しつつ、野菜あるいはカイコのパウダーがピューレやゲル状の食品において呈味効果を示すのかについても評価を行う。
谷は、マウスへの単回投与におけるキチンナノファイバーの脂質吸収抑制作用への影響を解析するとともに、長期投与における各種ナノファイバー（キチン、セルロース、カルボキシメチルセルロース）の生理効果、すなわち腸管内における炎症や腸内細菌叢に与える効果の比較実験を行う。同時に、それぞれのナノファイバー存在下での、消化管内における食物脂質の消化プロセスにかかわる胆汁酸の挙動についてイメージング質量分析法を用いて解析する予定である。
宮本は、今年度、加工品として取り上げた蒸しパン、パウンドケーキの置換実験において、昆虫粉の脂質含量が膨化、形状へ影響することを見出したことから、配合割合の詳細を脂質含量に基づいて再検討する。また、これまでの食品形態に加え、麺を対象として、カイコパウダーによる小麦粉の置き換えが、その品質に与える効果についても検討する。その際、麺の物性のみならず、各種出汁において、麺が、どのような呈味効果を示すのかという点についても検討を加える。
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