| 研究課題/領域番号 |
20K05912
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| 研究機関 | 福岡女子大学 |
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研究代表者 |
石川 洋哉 福岡女子大学, 国際文理学部, 教授 (00325490)
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| 研究分担者 |
金田 弘挙 九州産業大学, 生命科学部, 教授 (50802493)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 抗酸化成分 / 香気劣化抑制 / 超高速GC分析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、食品香気プロファイルの動的変化挙動を解明し、複数抗酸化物併用による香気劣化制御を試みることにより、科学的根拠に基づく新規香気劣化制御技術を新たに提示するものである。前年度に引き続き、超高速GCとにおい嗅ぎGCMSを用いて、ハーブ精油香気の劣化抑制を試みたが、本年度はレモングラスに加えてローズマリー精油の酸化抑制試験を実施した。実験には、α-トコフェロール、ロスマリン酸、ケルセチンなどの抗酸化物を用いた。高速GC分析の結果、抗酸化物によって揮発性成分の抑制挙動が異なることが判明した。具体的には、レモングラス精油ではミリセチン、シトロネラール、ネラール、ゲラニオール、ゲラニアールなど5成分、ローズマリー精油ではシネオール、γ-テルピネン、β-カリオフィレン、リナロールなど4成分の劣化挙動が抗酸化物ごとに異なり、レモングラス精油でのIC50値がロスマリン酸とケルセチンは極めて高い劣化抑制効果を示したのに対して、α-トコフェロール、没食子酸は抑制能が弱く、ローズマリー精油でも同様の傾向が確認された。さらに、ロスマリン酸を中心に各種抗酸化物との併用効果の検討を行った。その結果、両精油において、単一使用時には効果の弱かった没食子酸が、ロスマリン酸との併用を行うことで、高い相乗効果を発現することが確認された。また、香気成分の中でアルデヒドとアルコールでは他の成分よりも比較的低いIC50値を示すこと、すなわち劣化抑制効果が高いことも確認された。一連の結果は、個々の精油中香気成分に対する劣化抑制効果が抗酸化物によって大きく異なること、成分によって劣化抑制メカニズムが異なる可能性を示唆するものであり、食品香気の劣化制御において、極めて重要な知見が得られている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
昨年度に引き続き、本年度も、コロナウイルスの影響により、研究機関である大学への入構制限、研究実施制限などが行われ、研究の進行が遅れている状況である。コロナウイルスによる制限が緩和された後は、当初の予定に沿って研究が実施され、本年度は、レモングラスに加えてローズマリーの香気成分の劣化抑制にも着手した。研究においては、主要香気成分の同定と種々の酸化反応条件下での香気成分の劣化挙動を超高速GCシステムにより確認し、その後、各種抗酸化物を用いた香気成分の劣化抑制試験を、単一使用時・併用使用時で実施することが出来た。研究開始後は、一定の成果を上げており、レモングラス・ローズマリー精油それぞれ主要5成分・4成分を同定し、それぞれの香気劣化挙動を確認することが可能であった。香気成分の劣化挙動確認後は、分子量・構造・性質の異なる各種抗酸化物10化合物を用いて、各種抗酸化物によるレモングラス・ローズマリー香気成分の劣化抑制挙動を網羅的に比較し、それぞれの挙動の違いを検討した。結果として、抗酸化物ごとの香気劣化抑制挙動の違いを明らかにすることが出来た。さらに、各種抗酸化物の組み合わせ（併用）による香気劣化抑制試験を行っている段階であり、抗酸化物の組み合わせによって相乗効果が異なる可能性が確認されているため、引き続き試験を行い、より詳細なメカニズムの検証を進めていく予定である。研究の方向性そのものは修正の必要はないものと判断している。
以上、2年連続のコロナウイルスの影響により、当初の計画よりも研究の進捗は「遅れている」と判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、2021年度の研究成果を基に、超高速GC分析によるレモングラス香気成分の劣化抑制に及ぼす、各種抗酸化物の併用効果解析を継続して進めるとともに、研究の進展に応じて他のハーブ香気成分（レモンバーム、ペパーミントなど）に対象を広げることも検討し、超高速GC分析結果をもとに、揮発性成分の主成分分析を行い、各種抗酸化物による香気劣化抑制効果を視覚的にパターン分析することを予定している。さらに、におい嗅ぎGC-MS分析を実施することにより、抗酸化物による香気成分抑制挙動を香りの「質と強度」の面から詳細に検討するとともに、実食品への展開を視野に入れ、DART-MSによる香気劣化抑制挙動のリアルタイム測定あるいは、PTR-TOFの適用などを試みる予定である。一方、抗酸化成分2成分を同時に使用した場合の香気劣化抑制挙動もさらに詳細に検討する予定である。具体的には、各抗酸化物による香気劣化抑制挙動をもとに、Median effect analysisを行い、相乗効果の「有無」と「程度」を各濃度レベルで詳細に解析ことを試みることにより、抗酸化物2成分混合系での、相乗効果の発現挙動をさらに詳細に検討する予定である。一連の解析を通じて、抗酸化物の相乗効果発現における抗酸化物の活性発現要件を明らかにし、相乗効果の発現メカニズムを検討することにより、抗酸化成分間で生じる相互作用の理論的裏付けを試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由）コロナウイルスの影響により、大学施設内での研究実施が遅れ、研究内容が制限された影響により、一定の成果は得られているものの、研究の進展が、当初計画したよりも遅れているのが現状である。本年度予定していた研究を一部行えなかったことから、経費の一部を繰り越す予定となっている。本年度予定していた研究内容に関しては、次年度継続して実施する予定である。
使用計画）次年度使用額となった金額は、全て物品費として使用予定である。具体的には、超高速GCおよびにおい嗅ぎGC-MS分析システムを稼働させるための消耗部品に使用する予定である。また抗酸化物および、抗酸化試験に用いる試薬一式（エタノール等の溶媒、反応試薬）および関連のピペット、サンプルビン、ガラス器具など一式を次年度に購入し、使用する予定である。
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