でん粉粒表面でのタンパク質の構造制御による食品用でん粉の改質

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15580114
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 中村 卓 明治大学, 農学部, 助教授 (30328968)
• Keywords: 澱粉 / 大豆タンパク質 / Puroindoline / Transglutaminase / 顕微鏡 / 粉体加工

Research Abstract

でん粉の種類による糊化物性の違いを解明するために、でん粉の構成成分のアミロース/アミロペクチンの含量比と構造の違いだけではなく、油脂やタンパク質を含む多数成分からなるでん粉粒として解析する必要がある。本年度は、小麦種子の硬さに関与すること報告されている小麦でん粉粒結合タンパク質のPuroindoline (PIN)について、異種でん粉粒への結合定数を明らかし、結合機構についても検討した。さらに、付着性が少なく糊っぽくない食感を持つ加工でん粉を目標とし、でん粉粒表面でタンパク質を基質に最小限の水分子の存在下で酵素反応する複合構造化プロセスを開発検証した。
1、PINのでん粉粒への結合解析
Lineweaver-Burk plotとScatchard plotを用いてPINのタピオカでん粉への会合定数は何れも10^8M^<-1>と非常に高かった。さらに、アミロースやマルトデキストリンやシクロデキストリンなどの可溶性糖類を添加しても、PINの澱粉粒への結合は阻害されず、澱粉粒構造と結合していると推定された。
2、膨潤抑制型加工でん粉の開発検証
酵素反応によるでん粉粒表面でのタンパク質の構造化プロセスを検証した。昨年度はタピオカでん粉を用いたが、本年度は、タピオカと同様に付着性が高く糊っぽい食感を示すモチ種玉蜀黍でん粉を用いた。酵素反応により、基質タンパク質が高分子化しでん粉粒表面をコーティングしていることを、SDS-PAGE分析と原子間力顕微鏡・共焦点レーザースキャン顕微鏡観察から明らかにした。更に、このように加工されたでん粉のRVA糊化ピーク粘度が減少した。また、この加工でん粉にプロテアーゼを作用させ、表面からタンパク質を取り除くともとの未加工でん粉に戻ることから、糊化特性の変化がでん粉粒表面でタンパク質を構造化したことによることを証明した。