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2022 年度 実績報告書

胃腸消化シミュレーターを利用した食品栄養成分の消化動態予測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H01612
研究機関筑波大学

研究代表者

市川 創作  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00292516)

研究分担者 小林 功  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (70425552)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード食品 / 消化動態 / 胃腸消化シミュレーター / 栄養成分 / タンパク質 / 糖質
研究実績の概要

食品の消化過程では、栄養成分の化学的消化と共に、咀嚼や消化管運動により食品が微細化される物理的消化が行われる。固形食品では、物理的な特性や栄養成分の存在状態により、同量の栄養成分を含む食品であってもその消化動態が異なると予想される。本研究課題では、in vitroヒト胃腸消化シミュレーターを使用し、食品に含まれる栄養成分の存在状態、及びテクスチャーと、栄養成分の消化動態の相関を系統的に明らかにする。
三大栄養素の一つである糖質を含む実食品として白米と玄米の炊飯米を対象とし、その消化動態をヒトにおける物理的・化学的消化と連続的な消化・排出を模擬した胃腸消化シミュレーターを使用して評価した。ヒトの消化管では胃から腸へ消化物の連続的な消化と排出が行われる。この連続的な消化を模擬して、小腸における消化を押し出し流れ型の管型反応器と見做して実験を行い、小腸に排出された累積消化デンプン量を求めた。同じデンプン量を含む白米飯と玄米飯で消化試験を行った結果、胃消化試験開始後240分までに小腸に到達した玄米飯の累積消化デンプン量は、 白米飯デンプン量の約7割程度となり、玄米飯は白米飯と比較して小腸への消化デンプンの到達が遅いことがわかった。また、胃モデル容器に残存する消化物の経時変化を比較すると、白米飯より玄米飯の方が胃消化物の腸への排出が遅いことがわかった。さらに、小腸に排出された消化物に含まれる総デンプン量を基準とした消化デンプンの割合を比較すると、すべての消化時間において玄米飯の方が消化デンプンの割合が少なかった。これらの結果から、玄米飯は白米飯と比較して胃から小腸への胃内容物の排出が遅く、さらに小腸に到達してもデンプンの消化が遅いと考えられる。この胃腸消化シミュレーターにより得られた消化動態は、既往のヒト試験において玄米飯は白米飯と比較して血糖値の上昇が遅いとされる結果と対応した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of mechanical properties on in vitro dynamic digestion of starch contained in hydrogels2024

    • 著者名/発表者名
      Wang Zaitian、Kozu Hiroyuki、Uemura Kunihiko、Kobayashi Isao、Ichikawa Sosaku
    • 雑誌名

      Journal of the Science of Food and Agriculture

      巻: 104 ページ: 3498~3506

    • DOI

      10.1002/jsfa.13235

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of type of azuki bean based-foods on their in vitro digestibility using a Gastric Digestion Simulator2023

    • 著者名/発表者名
      Xincheng Mao, Hiroyuki Kozu, Isao Kobayashi
    • 学会等名
      日本食品科学工学会 第70回記念大会
  • [学会発表] コオロギ粉に含まれるタンパク質のin vitro消化性評価2023

    • 著者名/発表者名
      市原 由芽,髙田 琉菜,小林 功, 市川 創作
    • 学会等名
      日本食品工学会第24回(2023年次)大会
  • [学会発表] ヒトにおける物理的消化作用と連続的な消化・排出を模擬したin vitroによる炊飯米の消化挙動の評価2022

    • 著者名/発表者名
      髙田 琉菜,王 在天,岡崎 由季乃, 小林 功, 市川 創作
    • 学会等名
      日本食品工学会第23回(2022年次)大会

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公開日: 2024-12-25  

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