51「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用〈平成18年度〉「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用
矢澤一

良（東京海洋大学大学院海洋科学技術研究科）

1.

はじめに値上昇を顕著に抑制することを見出した。これまでの研究から，以下の点を解明してきた。①血糖尿病とはインスリン分泌不全やインスリン抵糖値上昇抑制作用は生の魚のすり身には確認され抗性が生ずることにより高血糖状態が持続する疾ず，蒸した魚のすり身およびかまぼこに見られる患であり，様々な合併症を伴う。
特に網膜症，腎症，こと。②原料となる魚種による違いはほとんどな

末梢神経障害は三大合併症とよばれており，糖尿いこと。③トリプシン処理で失活すること。以上

病性の網膜症は失明の原因の第一位に挙げられてのことから，活性本体は白身魚に一般的に含まれいる。また人工透析を必要とする腎症の原因疾患るタンパク質成分だと予想している。本研究では，の第一位でもある。さらに末梢神経障害はもっと

この「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用について，も頻繁に起こる合併症であり，手足のしびれや麻作用メカニズムおよび有効成分の解明を目的とし痺などが見られ更には末梢組織の壊疽を引き起こて研究を行った。本研究の成果が，「かまぼこ」

す１〜３）。このように糖尿病は血糖値が上昇するだを糖尿病予防に応用するための一助となると考えけでなく，合併症によるQOL（生活の質）の低ている。

下や，生死に関わることもある疾患であることから，その予防はとても重要である４,５）。
2002年の厚生労働省糖尿病実態調査によると，

2.

方

2. 1

かまぼこの調製法

糖尿病が強く疑われる人は740万人，予備軍もあ生マダラ魚肉を原料として，以下の手順でかまわせると1,620万人と言われており，成人の6.3人ぼこを作製した。皮，骨を取り除き，大まかに切っに１人が糖尿病またはその可能性があるというこて水晒し操作後，10℃以下に保ったすり鉢上ですとになる６）。この糖尿病を予防することは社会的り潰し，魚肉の２％（w／w）のNaClを加えてさにも大きな意義を持ち，特に薬品を用いて治療すらに混ぜて成型した。その後室温で１時間放置しるのではなく，日常的に摂取する食品によって糖た後，蒸し器で蒸して「かまぼこ」とした。砂糖

尿病の発症を予防することが非常に重要であるとを含有したものは血糖値に影響がでるため無糖のいえる。

かまぼことして調製し，実験に用いるまで−20℃

私たちの研究グループでは，動物実験を指標とで凍結保存した。投与の際は必要量を解凍し，すして生活習慣病を予防するための食品素材を探索り潰してペースト状にしたものを「かまぼこペーしている。さまざまなスクリーニングソースを対スト」として投与した。

象とした研究の一環として，これまでに日本古来

2. 2

実験動物の水産加工食品「かまぼこ」が糖類摂取後の血糖

雄 性Std:ddYマ ウ ス（ ５ か ら ７ 週 齢 ） を 日 本

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浦上財団研究報告書

Vol.15（2007）

SLC社から購入し，一週間飼育環境に馴化させてルを添加しないコントロールの酵素活性を100％実験に使用した。実験前に24時間絶食させた後，として，阻害率（％）で表した。

体重をもとに群分けした。

2. 5

腸管吸収抑制試験

かまぼこペーストの糖負荷試験７）

ペントバルビタールで麻酔したマウスを開腹

マダラを原料とした「かまぼこ」を用いて，血し，十二指腸から10cm程度下流にあたる小腸の糖値上昇抑制作用をマウス糖負荷試験で確認し一部を結紮した。さらに，胃の一部を小切開してた。マウスを６から８匹ずつ二群に分け，コン幽門部へ挿入したゾンデにより，十二指腸に向けトロール群には糖質のみを，もう一方には「かてグルコース（1,000mg/kg）とサンプルの混合液まぼこペースト」と糖質を混ぜたものを強制を注入した。30分後に十二指腸から小腸の結紮部

経 口 投 与 し た。 糖 質 と し て は， 溶 性 デ ン プ ン

までを摘出し，腸の内部を5.0mlの生理食塩水で（1,000mg/kg），マルトース（1,000mg/kg），スク洗浄し，内容物を全て回収して遠心し，上清中のロース（2,000mg/kg），グルコース（1,000mg/kg）

グルコース量をグルコースCⅡテストワコーで定のいずれかを用い，かまぼこペーストの投与量量した。グルコース溶液に5.0mlの生理食塩水をは8,000mg/kgとした。投与前，投与30，60，90，加えたもののグルコース濃度を100％として，腸120，240分後に尾部より採血し，グルコースCⅡ内の残存グルコース量を回収率（％）で表示した。

2. 3

テストワコー（Wako）
を用いて血糖値を測定した。
2. 4

2. 6

酵素阻害活性の測定

かまぼこペースト負荷時の血中インスリン濃度の測定

α−アミラーゼ阻害活性試験はXiaoらの方法

インスリン測定キット（森永生化学研究所）をを改良して以下の手順で行った ８）。豚膵臓由来

用いてグルコース投与前および投与10，20，30，α−アミラーゼ（EC3.2.1.1）を用いて，一定時60分後の血中インスリン濃度を測定した。また同間の反応ののち分解されずに残存したデンプン

時に得られた血漿を用いて，グルコースCⅡテスをヨウ素デンプン反応により定量して評価した

トワコーにより血糖値を測定した。

（600nm）。基質として100℃で加熱してα化させ2. 7たデンプンを用いた。反応は酵素を100μl加える

かまぼこ水晒し溶液を用いた血糖値上昇抑制試験

ことによって開始し，37℃で10分間インキュベー

水晒し溶液とは，かまぼこの製造過程である水ションした。サンプルを添加しないコントロール晒し操作によって生じる廃棄物である。今回の一の残存デンプン量を０％として，残存量が増加し連の実験で，かまぼこペーストの遠心上清にも血た場合に阻害が見られたと判断した。

糖値上昇抑制作用が確認されたことから，この水α−グルコシダーゼ（マルターゼ，スクラーゼ）晒し溶液にも同じ活性があると予想して同様の方

活性の測定にはマウスの小腸上皮から回収した粗法でグルコース負荷時の血糖値上昇抑制作用をマ酵素液を用いた。α−グルコシダーゼ阻害活性はウスにおいて確認した。

スクロースを基質としてDahlqvistらの方法を改

2. 8

固形成分の糖質吸着試験良して行った９）。基質としてマルトースまたはスかまぼこペーストの遠心操作により得られたかクロースを用い，グルコースCⅡテストワコーをまぼこ沈殿に，非特異的な糖質の吸着能があるか用いて，一定時間内に生成したグルコース量を吸どうかを確認するためにin vitroでの吸着試験を光度492nmで定量した。各々の阻害活性はサンプ行った。2.5mlのグルコース溶液（2,160mg）と2.5ml

「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用

53のサンプル溶液を試験管内で混合した。30分間静の有意差はStudent s t-testによって評価し，p＜置後，上清のグルコース濃度をグルコースCⅡテ0.05 を統計的に有意であるとした。

ストワコーで測定して，吸着によって除去された糖質量を予測した。
2. 9水溶性成分の分離精製

3.

結

3. 1

かまぼこペーストの血糖値上昇抑制作用

果

かまぼこペーストを出発原料として，遠心分離「かまぼこペースト」の糖質負荷時における血（3,000rpm，10分）によりかまぼこ上清とかまぼ糖値上昇抑制作用を調べた結果を図１に示した。

こ沈殿に分離して実験に用いた。上清部分につ各試験のコントロールにおける血糖値についていては，さらにクロマトグラフィーによる活性成は，糖質負荷30分後に最大値を示し，240分後に分の分離を試みた。マウス糖負荷試験における血は正常レベルに戻った。これに対して，各試験の糖値上昇抑制作用を精製の指標とした。ゲルろ過

かまぼこペースト投与群では，糖負荷30分後におクロマトグラフィーは（Sephadex G-15，内径３いてコントロール群に対し血糖値上昇が有意に抑×60cm）は，蒸留水を移動相として流速25ml/h制された。この抑制効果はでんぶん，スクロース，で分離し，１フラクションの容量を５mlとしてマルトース，グルコースの各試験において同様に

タ ン パ ク 定 量 はCoomassie（Bradford）Protein

見られたことから，糖による区別はないものと判Assay Kit（PIERCE社 ） を 用 い てBradford法 で断された。

行った。
2. 10

統計処理

結果の数値は平均±標準誤差で表した。各群間

3. 2

酵素阻害活性試験

α̶アミラーゼ阻害試験の結果を図２に，α̶グルコシダーゼ阻害試験の結果を図３にそれぞれ

図１ かまぼこペーストの血糖値上昇抑制作用
A：デンプン1,000mg/kg，B：マルトース1,000mg/kg，C：スクロース2,000mg/kg，D：グルコース1,000mg/kg◆：コントロール群（糖のみ），□：かまぼこ投与群（糖＋かまぼこ8,000mg/kg）
データは平均値±標準誤差で表した（n＝8）。
*：p＜0.05，**：p＜0.01，***：p＜0.005 vs control.

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浦上財団研究報告書

Vol.15（2007）

示した。α̶アミラーゼ阻害試験では，かまぼこペースト，上清，沈殿のいずれも１から100mg/mlの濃度範囲において残存デンプン量（％）に有意な変化を与えなかったことから，かまぼこはα̶アミラーゼの阻害作用を有さないことが示された。また，α̶グルコシダーゼ阻害試験においては，かまぼこペーストもかまぼこ上清も１から100mg/mlの濃度範囲においてグルコシダーゼ活性に有意な変化を与えなかった。この変化は，基質としてマルトースを用いた場合もスクロースを用いた場合も同様であった。かまぼこペーストには，これら糖質分解酵素の阻害活性は見られな

図２

α̶アミラーゼ阻害活性試験◆：かまぼこペースト，□：かまぼこ上清，▲：かまぼこ沈殿
データは平均値±標準誤差で表した（n＝3）。

かった。

図３

α̶グルコシダーゼ阻害活性試験◆：かまぼこペースト，□：かまぼこ上清
基質はスクロースまたはマルトースを用いた。サンプルを入れずに反応させたものを100％としてα̶グルコシダーゼ活性を評価した。
データは平均値で表した（n＝2）
。

「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用

3. 3

腸管吸収抑制試験

55増加して24.0％を示したが，コントロールと比べマウス腸管における吸収試験の結果を図４に示て有意な変化ではなかった。よって，かまぼこペーした。コントロール（A）の測定値が18.5％であっ

ストはグルコースの腸管からの吸収を阻害しないたことからマウスの腸の内部に30分間とどまるこことが示された。とによって，グルコースの80％以上が腸管から吸3. 4

収されていることが示された。一方で，かまぼこペーストを同時に投与した場合には，残率はややかまぼこペースト負荷時の血中インスリン濃度の測定

かまぼこペーストを投与した際の血糖値および血中インスリン濃度の変化を図５に示した。かまぼこペースト投与群の血中インスリン濃度は投与後10分後に有意にインスリンの分泌を促進していた。血糖値の上昇もそれに伴い有意に抑制されていた（図５）。
3. 5

かまぼこの分画物の活性試験

分画の手順を図６，活性試験の結果を図７に示した。かまぼこペーストからの分離操作を以下に示した。かまぼこペーストを水に懸濁し，3,000rpm，４℃，10分間の遠心操作を行うことで「上清」部分と「沈殿」部分に分画した。さら
図４

図５

腸管吸収抑制試験
A：コントロール群，B：かまぼこ上清投与群
グルコースは1,000mg/kg，サンプルはかまぼこペーストに換算して10,000mg/kgを使用した。データは平均値±標準誤差で表した（n＝8）
。に上清部分については分画分子量3,000の限外ろ過膜を用いて，「分子量3,000以下の画分」と3,000以上の「高分子量画分」の２つに分画した。こ

血糖値および血中インスリン濃度に及ぼす影響◆：コントロール群（グルコース1,000mg/kg） □：かまぼこ投与群（かまぼこペースト8,000mg/kg＋グルコース1,000mg/kg）
データは平均値±標準誤差で表した（n＝8）
。
（***：p＜0.005，**：p＜0.01 vs control）

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浦上財団研究報告書

Vol.15（2007）のうち活性の見られた分子量3,000以下の画分を，

3. 6

ゲルろ過カラムクロマトグラフィーにより４つのこの実験では溶液中のグルコースがかまぼこの画分に分画した。

固形成分の糖質吸着能沈殿に含まれる固形成分に非特異的に吸着されるそれぞれの画分の活性をマウスグルコース負荷かどうかをin vitroの条件で確認し，その結果を試験で評価したところ，上清と沈殿に関しては両図８に示した。かまぼこペースト，上清，沈殿と方の画分に活性が確認された。上清を分子量で分もに，溶液中のグルコースをコントロールのレベけた場合には3,000以下の画分に有意な血糖値上ルから変化させなかったことから，この条件下で昇抑制が確認されたことから，この画分をゲルろはかまぼこに糖を直接吸着する性質は確認できな過に供した。得られた４つの画分に関してはFr.3かった。

において血糖値上昇が最も抑制されることがわ

3. 7

かった。今回の一連の操作により，活性の低下が水晒し溶液の活性試験の結果を図９に示した。

見られていることから精製により活性物質の安定コントロール群ではグルコース負荷の30分後に血性が損なわれる可能性が示された。

糖値は301.5±3.7に達し，その後経時的に低下し水晒し溶液の活性て240分後には正常レベルに戻った。一方で水晒

図７

図６

分画の手順（A）とゲルろ過クロマトグラフィー（B）
A：詳細な分離条件は結果に示した。B：ゲルろ過条件はSephadex G-15（3×60cm），蒸留水25ml/h，各フラクションは５mlとした。タンパク定量の結果から，Fr.1からFr.４の４つのフラクションに分画した。

分画物の活性試験結果
Ａ：コントロール（◆），分子量3,000以下（□）と高分子3,000以上（△）の血糖値上昇抑制作用。
Ｂ：ゲルろ過分画後のFr.１（×），Fr.２（̶），Fr.３（○），Fr.４（＋）の血糖値上昇抑制作用。
グルコース負荷量は1,000mg/kgで行い，サンプル投与量はかまぼこペーストに換算して10,000mg/kg，コントロールには蒸留水を用いた。
データは平均値±標準誤差で表した（n＝8）。*：p＜0.05 vscontrol.

「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用

57

し溶液投与群では，グルコース負荷30分後の血糖値は233.5±13.5に達し，この時点でコントロールに対して有意な抑制を示した。60分以降ではコントロールとの間に有意な変化は見られなかった。
4.

考

察

本研究において，「かまぼこ」の血糖値上昇抑制メカニズムを推定するための実験として，糖負荷試験（図１），酵素阻害活性（図２，図３），腸管吸収阻害活性（図４），血中インスリンの変化（図５）を調べた。その結果，マウスを用いた糖質負荷試験において，デンプン，マルトース，スクロース，グルコースのどの糖を負荷した場合も一様に
図８

固形成分の糖質吸着試験
グルコース（180mg）またはスクロース（360mg）をサンプルと混合して30分間静置した。コントロールにはサンプルの代わりに蒸留水を使用した。各サンプルは，分離前のかまぼこペーストに換算して1,080mgを用いた。
データはコントロールに対する％で表示し，平均値±標準誤差で表した（n＝4）
。

有意な血糖値上昇抑制作用が見られ，なおかつinvitro試験においてα̶アミラーゼおよびα̶グルコシダーゼに対する酵素阻害活性が見られなかった。このことから，かまぼこの血糖値上昇抑制作
用のメカニズムは，糖質分解酵素によりグルコー
スを生成する段階の阻害によるものではなく，生成したグルコースが腸管から吸収される段階もしくはそれ以降に作用しているものと考えられた。
次に実施した腸管吸収阻害試験においては腸内に残存するグルコース量がコントロールのレベルと有意な変化を示さなかったことから，かまぼこの成分は腸管からのグルコース吸収には影響を与えていないことが示された。このことより，かまぼこの成分はグルコースが腸管から吸収された後に血糖値を低下させていることが示唆された。
次に，血中インスリン濃度を測定したところ，グルコー
ス負荷の10分後から有意な上昇が見られ，血糖値

図９

水晒し溶液の血糖値上昇抑制作用◆：コントロール群（グルコース1,000mg/kg）□：水晒し溶液投与群（水晒し溶液1,000mg/kg＋グルコース1,000mg/kg）
データは平均値±標準誤差で表した（n＝8）
。*：p＜0.05 vscontrol.の上昇抑制作用が確認された。このことから，かまぼこの成分はインスリン分泌を増加させることにより，血中のグルコース濃度をすみやかに減少させている可能性が示唆された。
次に，活性成分の特定を試みてかまぼこの分離を行った結果，遠心上清に含まれる水溶性の成分

58

浦上財団研究報告書と，沈殿に含まれる不溶性の固形成分の両方に血糖値上昇抑制作用が見られた（図６，図７）。固Vol.15（2007）

5.

まとめ形成分については，熱変性したタンパク質が網目以上をまとめると，かまぼこの血糖値上昇抑制状構造をとり，糖質を吸着することで腸管からのの作用メカニズムには，少なくともインスリン吸収を阻害するメカニズムが予想される。今回，分泌促進作用が深く関わっていることが示唆され

in vitro試験でかまぼこペーストにはグルコースた。また，活性成分については，上清部分に見らの非特異的な吸着能が示されなかったことから，れる水溶性成分のおよび沈殿部分に見られる不溶

この糖質吸着によるメカニズムを介する可能性は性成分といった複数成分の存在が予想されたが，低いと考えられる。これまでの研究により，かま今回は水溶性成分について成分の特定を試みた結ぼこのトリプシン処理によりその血糖値上昇抑制

果，活性本体は分子量3,000以下のペプチド成分作用が失われることから，タンパク質成分であるである可能性を示すことができた。しかし，分離と考えているが，消化酵素によりタンパク質が分精製に伴い活性の消失が見られたため物質の特定解を受けて活性成分が生成される可能性も考えらには至なかったため，失活を防ぐための安定性試れる。一方で，上清の水溶性成分については，分験や濃縮法の確立などが新たな課題として残され画分子量3,000フィルターを素通りする画分に活た。今後はこれらの課題を克服する条件を見いだ性がみられたことから，ペプチド性の物質であし，物質の単離と構造解析を完了させたいと考えることが予想された。今回の分離条件で，ゲルろている。また，今回の研究において，水晒し溶液

過カラムクロマトグラフィーによりFr.3として精にも血糖値上昇抑制作用が確認されたことから，製が可能であるが，まだ数種類の成分が存在して今後はこの原料を用いたメカニズム解明と活性成いる。このFr.3に含まれる成分は，分離を進める分の同定についても検討を加えていきたい。

段階で経時的に失活する傾向が見られたために単日本の伝統的な加工食品である「かまぼこ」の離同定には至らなかったが，水溶性の成分に血糖血糖値上昇抑制作用には複数の成分が関わると示値の上昇抑制作用が存在することは非常に興味深唆され，学術的にも非常に興味深い。食材としてく，食品としての応用範囲も広いと考えられる。

日常的に食生活に取り入れることが可能であり，水溶性の成分に活性があるとすれば，かまぼこ顕著な血糖値上昇抑制作用が科学的に証明された

製造工程中の水晒し操作において，大量に生じる「かまぼこ」は，広く糖尿病の予防に貢献しうる排水（水晒し溶液）も，血糖値上昇抑制作用を有代表的なヘルスフードのひとつである。

する可能性があると考えられる。今回のかまぼこ
調製時に得られた水晒し溶液の活性を確認したと謝

辞ころ，非常に強い活性を確認することができた（図本研究の遂行にあたり，研究助成金を供与頂き

９）。この事実は，これまで廃棄物として扱われました財団法人浦上食品・食文化振興財団に対していた「水晒し溶液」に新しい機能性を見いだし，厚く御礼申し上げます。

その有効利用の可能性を示したという点と，この水晒し溶液を原料として水溶性成分の精製・同定を行うことができる可能性を示したという点で重要であると考えている。

文献１）Gross, J.L., de Azevedo, M.J., Silveiro, S.P., Diabetic
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「かまぼこ」の血糖値上昇抑制作用の解明と糖尿病予防への応用
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URAKAMI FOUNDATION MEMOIRS

Vol.15（2007）

Elucidation of anti-hyperglycemic effects of boiled ﬁsh paste Kamaboko
for application to diabetes prevention
Kazunaga Yazawa（Laboratory of Nutraceuticals and Functional Foods Science, Graduate School of Marine Science andTechnology, Tokyo University of Marine Science and Technology）

In our preliminary study, anti-hyperglycemic effects of boiled ﬁsh paste

Kamaboko ,which is traditional food in Japan, have been shown in mice. To clarify mechanism of action
and active components of it, we examined as described below. The crude paste of Kamaboko
was found to suppress blood glucose elevation after oral administration of sucrose, maltose,starch, and glucose, in mice. And Kamaboko did not shown inhibitory effects on alphaamylase and alpha-glucosidase activities in vitro and on absorption of glucose from intestinein vivo. On the other hand, Kamaboko showed a transit elevation of blood insulin level inmice. After processing with ultraﬁltration and gel-ﬁltration of Kamaboko, we found thesuppressing effect on blood glucose elevation after glucose loading in the fraction including
low-molecular-weight molecules. These results suggest that the suppressive effect ofKamaboko on blood glucose might be caused by insulin secretagogue activity by watersoluble and low-molecular-weight molecules. Kamaboko will be a potential health foodleading to prevention and cure of diabetes.