Effect of spices on GABA synthesizing enzyme activity and lowering saltyness and investigation of salt signal transaction mechanism

• Project/Area Number: 15K00872
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Eating habits
• Research Institution: Ryukoku University
• Principal Investigator: Ueno Hiroshi 龍谷大学, 農学部, 教授 (30241160)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: GABA / 香辛料 / GAD / 塩味増強剤 / 減塩食品 / 味覚 / 対比効果 / 減塩 / 味蕾 / 塩味 / タンパク質相互作用 / アイソフォーム / 減塩食 / 塩味情報伝達機構 / クロライドイオンチャンネル / 情報伝達 / 塩味増強 / タンパク質 / 塩味増強効果

Outline of Final Research Achievements

Spice extracts activating glutamate decarboxylase (GAD67)are screened. Those extracts may express salt enhancing effect. Proteins associating with GAD67 in type III taste bud are searched by surface plasmon resonance method. We extended lists of spice extracts expressing GAD67 activation. Those spice extracts were subjected for the development of low salt diet foods. Some of the spice extracts were used to prepare low salt content bread that still maintains saltyness that be provided with original recepe. Protein-protein complex formed with GAD67 were screened and two proteins were identified. One of such protein was reported to associate with alpha-subunit of GABA-gated chloride ion channel protein complex; thus, it suggests chloride ion plays a central role in salt signal transaction in type III taste bud.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

香辛料には，独特の味覚を提供する以外に，酵素に働きかけてその活性を制御する機能を持つことを示してきた．そのなかで塩味受容体を発現しているIII型味蕾細胞内に発現が確認されているグルタミン酸デカルボキシラーゼ（GAD67）の活性制御がある．GAD67を活性化する香辛料抽出物には塩味増強効果がみられ，減塩効果が認められる．調理学には少量の塩で，甘味やうま味を増強する効果（対比効果）が知られているが，香辛料の塩味増強効果は，この対比効果に関与し，減塩しても香辛料成分の存在でうま味を維持できることになる．そこで，減塩パンなどに適用することで，香辛料成分の減塩効果を示し，今後の減塩食につながると考える．

Research Products

• [Journal Article] Activation of GABA synthetic enzyme, glutamate decarboxylase 67 by spice that leads to ther eduction of salt and elucidation of salty taste signaling mechanism. (2019)
  • Author(s): Ueno, H.
  • Journal Title: Science Impact Volume: 2019 Pages: 71-73
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 味覚情報伝達への影響が期待される香辛料を用いた料理への減塩効果および添加香辛料の探索方法 (2018)
  • Author(s): 坂本千科絵，深田茉莉絵，久木久美子，植野洋志，上田由喜子，増田俊哉
  • Journal Title: 日本食育学会誌 Volume: 12 Pages: 147-155
  • NAID: 130007644388
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 味覚情報伝達への影響が期待される香辛料を用いた料理への減塩効果および添加香辛料の探索方法 (2018)
  • Author(s): 坂本千科絵，深田茉莉絵，久木久美子，植野洋志，上田由喜子，増田俊哉
  • Journal Title: 日本食育会誌 Volume: 印刷中
  • NAID: 130007644388
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 天然物由来成分の塩味増強効果を定量的に評価するシステム開発の経緯 (2016)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Journal Title: 日本醸造教会誌 Volume: 111 Pages: 182-190
  • NAID: 130007412698
• [Journal Article] 天然物由来成分の塩味増強効果を定量的に評価するシステム開発の経緯 (2016)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Journal Title: 日本醸造協会誌 Volume: 111 Pages: 182-190
  • NAID: 130007412698
• [Journal Article] GABA合成を活性化することが減塩食品へとつながる研究 (2015)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Journal Title: 奈良女子大学 家政学研究 Volume: 61 Pages: 61-63
  • NAID: 40020417678
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GABA合成酵素グルタミン酸デカルボキシラーゼの発現場所での役割分担 (2015)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Journal Title: 生化学 Volume: 87 Pages: 333-336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 天然物を利用した塩味増強による減塩効果の発揮と食品産業への利用について (2015)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Journal Title: 明日の食品産業 Volume: 6月号 Pages: 15-20
• [Presentation] 塩味増強効果が期待される香辛料を添加したパンにおける遊離アミノ酸含量の変化 (2019)
  • Author(s): 坂本千科絵，久木久美子，植野洋志，上田由喜子，増田俊哉
  • Organizer: 日本栄養改善学会近畿支部学術総会
• [Presentation] 対比効果から評価した香辛料の塩味増強効果 (2017)
  • Author(s): 坂本千科絵，三好紗代，久木久美子，植野洋志，上田由喜子，増田俊哉
  • Organizer: 日本食育学会第5回学術大会
• [Book] 新技術開発「塩味増強物質探索のツールとしてのGABA合成酵素」 (2015)
  • Author(s): 植野 洋志
  • Total Pages: 1
  • Publisher: 日本食糧新聞
• [Remarks] 植野研究室のHP
  • URL: http://stein.agr.ryukoku.ac.jp/ueno