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2012 年度 実施状況報告書

筋肉内デコリン構造安定性に及ぼす高圧処理の影響

研究課題

研究課題/領域番号 24580387
研究種目

基盤研究(C)

研究機関新潟大学

研究代表者

西海 理之  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60228153)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードデコリン / 高圧処理 / 食肉科学 / 筋肉内結合組織 / プロテオグリカン
研究概要

我々は、これまでの研究から、高圧処理による筋肉内コラーゲン線維ならびに結合組織の脆弱化には筋肉内デコリン自体の分解もしくはデコリンのコラーゲンからの解離が関与することを予想し、まずは、本研究においてデコリン分子の構造ならびに安定性に及ぼす高圧処理の影響を明らかにすることを目的とした。以上の目的から、平成24年度では以下の研究を実施した。
まず、Parthasarathyら(1991)およびNishiumiら(1996)の方法を参考にして、ウシ筋肉からデコリンを単離・精製することを試みた。筋肉中のデコリン量は極めて少ないため、筋肉からデコリンを単離・精製する技術は非常に難しく、各ステップにおけるデコリンの精製度と収率を電気泳動などで確認しながら、現在,実験条件の最適化を行い、来年度には単離・精製技術を確立する予定である。一方、単離・精製実験と平行し、ウシ関節軟骨由来の市販デコリンを用い、高圧処理によるデコリン分子の挙動解析を試みた。すなわち、高圧処理を施した後に 電気泳動によりデコリン分子の分解を解析したところ、デコリン分子,グリコサミノグリカン鎖およびコアタンパク質のいずれも600 MPaまでの高圧処理では分解しないことが確かめられた。また、デコリン分子中のチロシン残基をプローブとした高圧下蛍光測定により、約200~300 MPaの高圧処理でデコリン分子の三次構造が変化することが推定され、さらに、8-anilino-1-naphthalene sulfonic acidを用いた表面疎水性測定からも、400 MPa以上の圧力によってデコリン分子の三次構造が崩れ、変性することが示唆された。一方、CDスペクトル解析により、圧力の上昇に伴ってデコリン分子のβシート含量がやや低下した程度で、高圧処理に伴うデコリン分子の二次構造の変化は認められなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在のところ、研究目的に基づいて研究は進められているが、当初の平成24年度研究実施計画よりはやや遅れている。具体的には、平成24年度中に筋肉内からデコリンを単離して特徴付けする予定であったが、デコリンの単離・精製技術の改良に手間取り、デコリンの単離・精製技術の確立と特徴付けについては、平成25年度に実施する。一方、ウシ関節軟骨由来の市販デコリンを用いた高圧処理によるデコリン分子の挙動解析は当初予定以上に進行し、予定していた三次構造(高圧下蛍光測定)の解析に加え、平成25年度での実施予定のデコリン分子の表面疎水性の測定および二次構造解析を行うことができ、高圧処理に伴う軟骨デコリンの分子構造変化や変性を総合的に捉えることができた。
したがって、進捗が遅れている筋肉内からのデコリンの単離・特徴付け実験が平成25年度で順調に進めば、平成26年度までの当研究の目的が予定通りに達成できるものと考える。

今後の研究の推進方策

上でも述べたが、当年度(平成24年度)では、デコリンの単離・精製技術の改良に手間取り、本来予定してしたデコリンの単離・精製技術の確立と特徴付けについては、次年度(平成25年度)に実施する。これは、私自身が多忙の嵐に巻き込まれて予定していたほどにはエフォートを割けなかったことと、大学院生にもう一方の実験(高圧処理によるデコリン分子の挙動解析) を中心に補助してもらったためと考える。したがって、次年度は、まず筋肉内デコリンの単離・特徴付け実験を重点に研究を推進する。そのために当年度から次年度に繰り越した研究費を、主に、単離・特徴付け実験に関する物品の購入と実験補助経費(謝金)に重点的に配分し、今後の研究の推進を図りたい。
具体的には、平成25年度では、(1)筋肉内デコリンの単離・精製技術の確立。および、その後に、(2)精製筋肉内デコリンの特徴付け。すなわち、電気泳動法によりデコリン分子,コアタンパク質,グリコサミノグリカン鎖のチェック。ゲル濾過クロマトグラフィー法によるデコリン分子の分子量測定。セルロースアセテート膜電気泳動法によるグリコサミノグリカン鎖の分類。プロテインシークエンサーを用いたN末端アミノ酸配列決定により同定する。

次年度の研究費の使用計画

上記の方策を踏まえ、次年度(平成25年度)の研究費(繰越額を加えて約210万円:間接経費は除く)については、物品費125万円、旅費20万円、人件費・謝金45万円、その他20万円を計画している。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 食品の高品質化を目指した高圧物性変換技術の開発 -高圧軟化機構を利用した食肉加工品の開発技術-.2013

    • 著者名/発表者名
      西海理之,金娟廷
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 77 ページ: 106-108

  • [雑誌論文] Improvement of texture and palatability of chicken breast: Effect of high hydrostatic pressure and sodium hydrogen carbonate2013

    • 著者名/発表者名
      Kanae Tabe, Yun-Jung Kim, Shun Ohnuma, Hiro Ogoshi, Atsushi Suzuki & Tadayuki Nishiumi
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/08957959.2013.780053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined effects of high-pressure and sodium hydrogen carbonate treatment on pork ham: Improvement of texture and palatability2013

    • 著者名/発表者名
      Yun-Jung Kim, Tadayuki Nishiumi, Shinobu Fujimura, Hiro Ogoshi & Atsushi Suzuki
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/08957959.2013.783029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined effects of high-pressure and sodium hydrogen carbonate treatment on beef: Improvement of texture and color2013

    • 著者名/発表者名
      Shun Ohnuma, Yun-Jung Kim, Atsushi Suzuki & Tadayuki Nishiumi
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/08957959.2013.793321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A scanning fluorescence spectroscopy of decorin under high pressure2013

    • 著者名/発表者名
      Takahito Komoda, Yun-Jung Kim, Atsushi Suzuki & Tadayuki Nishiumi
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/08957959.2013.794228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重曹・高圧併用処理豚そともも肉から調製した「とんかつ」の物性およびおいしさの検討.2012

    • 著者名/発表者名
      金娟廷,西海理之,森岡豊,小齊喜一,小林篤,山﨑彬,大越ひろ,鈴木敦士
    • 雑誌名

      食肉の科学

      巻: 53 ページ: 150-154

  • [学会発表] 重曹ならびに高圧処理が牛肉の色調の経時的変化に及ぼす影響.2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊ゆい,大沼俊,金娟廷,西海理之
    • 学会等名
      日本畜産学会第116回大会
    • 発表場所
      安田女子大学,広島
    • 年月日
      20130328-20130330
  • [学会発表] Effect of high hydrostatic pressure and NaHCO3 on physical and chemical properties of pork ham.2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Y.-J., Nishiumi, T., Ogoshi, H. and Suzuki, A.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] High pressure can promote enzymatic hydrolysis of allergenic proteins in egg white to reduce IgE-binding activity.2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Hara, T., Nishiumi, T., Joh, T. and Suzuki, A.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] Mutagenicity of high-pressurized pork, rice flour, and egg white.2012

    • 著者名/発表者名
      Kasai, Y., Kim, Y., Kobayashi, K, Saito., M., Nishiumi, T., Nishida, H., Shigematsu T., Hara, T., Konishi, T and Urakami, H.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] Improvement of texture and palatability of pork cutlet on high pressure.2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Y.-J., Nishiumi, T., Ogoshi, H. and Suzuki, A.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] High hydrostatic pressure is effective to in vitro digestibility of ovalbumin.2012

    • 著者名/発表者名
      Tachikawa, H., Kim, Y.-J., Suzuki, A. and Nishiumi, T.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology (Best Oral Awardを受賞)
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] A scanning fluorescence spectroscopy of decorin under high pressure.2012

    • 著者名/発表者名
      Komoda, T., Kim, Y.-J., Suzuki, A. and Nishiumi, T.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] Effect of high hydrostatic pressure and sodium hydrogen carbonate on physical properties and color of beef.2012

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma, S., Kim, Y.-J., Watanabe, Y., Suzuki, A. and Nishiumi, T.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] Effect of high hydrostatic pressure and NaHCO3 treatment on texture and palatability of chicken breast.2012

    • 著者名/発表者名
      Tabe K., Kim, Y.-J., Onuma, S., Ogoshi, H., Suzuki, A. and Nishiumi, T.
    • 学会等名
      7th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Otsu, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] マウスと培養細胞を用いた高圧処理豚肉の安全性評価.2012

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅史,西田浩志,桑原裕里依,西田美也子,金娟廷,西海理之,浦上弘,小西徹也
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2012年度大会
    • 発表場所
      新潟薬科大学
    • 年月日
      20121027-20121028
  • [学会発表] 重曹・高圧併用処理肉の成分特性及びin vivo消化性に対する影響.2012

    • 著者名/発表者名
      藤村 忍,久保田真敏,小林裕之,堀井悠一郎,金娟廷,西海理之,鈴木敦士
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2012年度大会
    • 発表場所
      新潟薬科大学
    • 年月日
      20121027-20121028
  • [学会発表] 重曹・高圧併用処理豚そともも肉「とんかつ」の物性およびおいしさの検討.2012

    • 著者名/発表者名
      金娟廷,西海理之,森岡豊,小齊喜一,小林篤,山﨑彬,大越ひろ,鈴木敦士
    • 学会等名
      第17回・第18回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] ブロイラー胸肉に及ぼす高圧ならびに重曹処理の影響.2012

    • 著者名/発表者名
      田部加奈恵,金娟廷,大沼俊,大越ひろ,鈴木敦士,西海理之
    • 学会等名
      第17回・第18回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] トロミ調整剤による食品の味とテクスチャー特性への影響.2012

    • 著者名/発表者名
      藤村忍,佐野優子,堀彩子,金娟廷,井上誠,久保田真敏,西海理之,門脇基二
    • 学会等名
      第17回・第18回日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] Effect of sodium hydrogen carbonate and high pressure on the texture and morphology of beef.2012

    • 著者名/発表者名
      Lu, L., Ohnuma, S., Kim, Y.-J. and Nishiumi, T.
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on “Modern Agriculture and Rural Economic Development in Asia”
    • 発表場所
      Harbin, P.R. China
    • 年月日
      20120706-20120708
  • [学会発表] 高圧加工食品の開発に向けた畜産食品の物性変換技術と低アレルゲン化.2012

    • 著者名/発表者名
      西海理之,金娟廷,太刀川泰生,大沼俊
    • 学会等名
      FOOMA JAPAN 2012 アカデミックプラザ研究発表 (FOOMA AP賞を受賞)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      20120605-20120608
  • [学会発表] 新潟発,夢の食品加工技術でお肉をおいしく,健康に.2012

    • 著者名/発表者名
      西海理之
    • 学会等名
      新潟県獣医師会平成24年度定時総会特別講演
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル新潟
    • 年月日
      20120524-20120524
    • 招待講演
  • [産業財産権] 食肉入りレトルト食品の製造方法2012

    • 発明者名
      西海理之、金娟廷
    • 権利者名
      にいがた産業創造機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-213899
    • 出願年月日
      2012-09-27
  • [産業財産権] 食肉中の機能性ペプチドの富化方法及び機能性ペプチドが富化された食肉を利用した食品2012

    • 発明者名
      藤村忍、西海理之、他
    • 権利者名
      にいがた産業創造機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-249844
    • 出願年月日
      2012-11-14

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公開日: 2014-07-24  

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