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本研究は水分活性の視点から、食品高分子に対する水和状態の影響を解析することにより、食品高分子のゾル・ゲル転移に及ぼす溶媒効果の適正な評価を行うことを目的とする。このために、先ず種々の水溶液中でのゼラチンのゾル・ゲル転移を円偏光二色性分析(CD)で測定した結果、ゾル・ゲル転移現象の観測はできたもののスキャン速度依存で、ゾル・ゲル転移平衡測定はできなかった。そこで、超高感度示差走査熱量分析(DSC)を用いて、転移中点温度と転移エンタルピーからvan’t Hoff 式を用いて平衡[ゾル化率]を求め、これに修正Wyman-Tanford 解析を適用して、[ゾル化率]と水分活性の間に良好な直線関係を両対数プロットで得ることができた。
ゾル・ゲル転移に対する水分活性の影響の解析から、ゼラチンのゲル状態安定性に及ぼす、共存溶質としてのスクロース、グルコース、リボース、エタノール、尿素の影響は、これらによるRNase、リゾチームなどのタンパク質構造安定性に及ぼす影響と全く同様で、安定化作用はスクロース＞グルコース＞リボース＞エタノール＞尿素（後二者は不安定化）であった。このことは、タンパク質構造安定化とゼラチンゲル状態の安定化に及ぼす水素結合の影響が同様であることを示している。これら二種類の安定性に及ぼす水素結合の効果は、前者は分子内、後者は分子間に働くという違いはあるものの、水分活性の視点から見た場合、これらは同様に扱うことができることを以上の結果は示している。さらにκ-カラギーナンのゾル・ゲル転移についても同様な解析を行った。
以上の結果は、ゾル・ゲル転移制御による食品物性制御のみならず、食品・生体高分子の種々の機能、すなわち、タンパク質サブユニット相互作用、DNA-DNA相互作用、酵素基質複合体形成、などに及ぼす溶媒効果の新たな解析手法を確立するものである。
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