Elucidation of SS bond formation mechanism in bread making

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26450182
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 野口 智弘 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (80297598)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: PDI / 製パン / ジスルフィド結合

Outline of Annual Research Achievements

プロテインジスルフィドイソメラーゼ（PDI）の製パンへの影響を検討した。PDIが有効に作用するためには、酸化再生を担うエンドプラズミックレティキュラムオキシドレダクターゼ1（ERO１）が必要であることがこれまでの研究で明らかとなっているが、本研究において小麦粉中での活性確認を行うことが出来なかった。そこで、製パンにおいて酸化剤として用いられているアスコルビン酸（AA）に着目し、本研究ではデヒドロアスコルビン酸（DHA）をPDIと併用し製パン試験を行った。
製パン試験は、小麦粉に春よ恋（江別製粉社）を用い、小麦粉200ｇに砂糖10g、ショートニング8g、生イースト8g、塩4g、純水137g加えストレート法にて行った。また、PDIは小麦遺伝情報を基に大腸菌を用いた大量発現系にて発現取得し、0～50Uを添加して試験した。DHA添加量は0～115μmolにて行った。製パン性の評価は、生地膨張率および比容積を測定し、またタンパク質のSS結合形成は分取電気泳動にて確認した。
製パン試験の結果生地膨張率はPDI無添加およびPDI単独添加ではカメリアに比べ低い値を示したが、PDI・DHA併用では増加し、カメリアの膨張率を上回った。また、パンの比容積はPDI単独添加では無添加と有意な差異はみられなかったが、PDI にDHA5.6μmol/小麦 200g添加で5.68cm3/gと最大となり、カメリアより有意に高い値を示した。さらに、生地抽出タンパク質を分取電気泳動に供した結果、PDIとDHA併用添加によって、SS結合非還元での30～40kDaのグリアジンタンパク質の低分子量画分へ移行が観察され、PDIによる分子内SS結合の形成が示唆された。