玉川学園高等部
上原美夏（顧問：原美紀子）

抹茶アイスクリームの風味を長持ちさせるための検討
多機能性タンパク質ラクトフェリンの利用

本 研 究 は， 日 本 農 芸 化 学 会 2013 年 度 大 会 に お い て 開 催 さ れた「ジ ュ ニ ア 農 芸 化 学 会」 で 発 表 さ れ た． ラ ク ト フ ェ リ ン
は，近年注目を集めている機能性素材であり，一部ではすでに製品化され始めている．今回，明快なアプローチと実用化の可能性も高い研究であることから，和文誌編集委員会から高い評価を受けた．

し，試料中の脂質の酸化の程度を既報の TBARS 法（2）に従い 2-チオバルビツール酸（TBA）溶液と反応させ，532 nm の吸光度を測定した．吸光係数 ε ＝ 1.56 × 105から以下の式を用いて TBARS 値を算出した．
＝ε× ×

本研究の背景，実験方法および結果：吸光度， ：TBARS 値（mol/L）， ：光路長（cm）
3．タンパク質の電気泳動 7 日ごとに採取した試料【目的】抹茶アイスクリームは，酸化による影響を受け（1 mL）を遠心分離し 2 層に分かれた下層部から 25 μL

やすく変色の問題もあるため，大手企業では，アイスクを採取し，試料用緩衝液（0.5 M Tris‒HCl 緩衝液（pHリームの中でも特に抹茶アイスクリームには特殊な対策＝ 6.8）0.125 mL，70% グリセロール 0.100 mL，10%SDSを施しているようである．しかし，こういった対策をす0.200 mL，2-メ ル カ プ ト エ タ ノ ー ル 0.050 mL， 蒸 留 水るための設備を整えるには，多くのコストがかかってし0.500 mL）に溶解し 3 分間煮沸後，BPB 溶液を添加しまう．そこで，設備を整えなくても抹茶アイスクリームた．SDS-ポ リ ア ク リ ル ア ミ ド ゲ ル 電 気 泳 動（SDS-の劣化を抑える方法について，抗酸化作用をもつラクトPAGE）を行い，電気泳動後のタンパク質は CBB で染（1）フェリン（以下 LF） に着目し，抹茶アイスクリームの色した．

酸化を LF によって防ぐことができるか，アイスクリー

4．LF 添加カテキン STD の HPLC 分析

ムと抹茶それぞれの酸化の程度を測定して検証した．ま（ポリフェノン 70S）の溶液に 0.25% apo-LF を添加し，た，LF は鉄が約 20% 結合していることから，酸化の抑0, 6, 24, 48 時間経過時のカテキン類の変化量を HPLC（3）制に鉄が関係していると考え，そのままの LF（以下 na-で測定した．なお，アイスクリーム中の脂質の検証結果

tive-LF）と鉄を除去した apo-LF を用い，LF の効果を検より，native-LF より apo-LF のほうが酸化抑制に効果的証した．

であったため，この実験では apo-LF のみを用いた．

【方法】【結果と考察】1．LF 添加試料の調製

アイスクリームと同じ成分を配カテキン STD

1．アイスクリーム中の脂質，タンパク質の酸化に対す合した試料溶液に，native-LF，apo-LF をそれぞれ，溶る LF の抑制効果

液の 1% 量添加し，4℃, 70 rpm で 28 日間振とうした．7（native-LF お よ び apo-LF） 添 加 試 料 の TBARS 値 を 28日ごとに試料を採取し，脂質およびタンパク質の酸化測日間測定した．TBARS 値の変化量（⊿ TBARS 値）を定に供した．

調べたところ，脂質の TBARS 値は LF 無添加試料では 02.

脂質の酸化測定

7 日ごとに試料（0.2 mL）を採取

化学と生物 Vol. 52, No. 6, 2014

4℃で振とうした LF 無添加試料，LF日目の数値を大きく上回ったのに対し，LF 添加試料の413

図 3 ■ 抹茶の有機層と水層の変色の様子

図 1 ■ 経過日数に伴った脂質の TBARS 値の変化

図 4 ■ 抹茶の水溶性成分の 7 日後の変色の様子
a : カフェイン，b : アスコルビン酸，c : グリシン，d : グルコース，
e : L-グルタミン酸．

2．抹茶およびカテキン類の変色に対する LF の抑制効果
抹茶の変色にかかわる成分を調べるため，抹茶を水に溶
図 2 ■ アイスクリーム試料の電気泳動パターン

かした後，エーテルを加えて遠心分離して水層と有機層に分け，時間経過したそれぞれの色を確認した．有機層

数値は 0 日目の数値からほぼ変化しなかった（図 1）．こには色の変化が見られなかったのに対し，水層は 0 日目のことから脂質の酸化は LF によって抑制できたと言えでは無色だったが，7 日後では茶色く変色した（図 3）．

る．不飽和脂肪酸の酸化は鉄などの遷移金属の存在によしたがって，抹茶に含まれる水溶性成分が変色にかかわり促進されるため，アイスクリームに含まれている鉄もると考えられた．そこで，報告されている主な水溶性成（4, 5）．鉄結合性タンパク質である分（6, 7）をそれぞれ蒸留水に溶かし，変色を確認した．カLF を添加したことにより，アイスクリーム中の鉄と LF

テキン以外の成分は無色のまま変色しなかったことか

脂質酸化を誘導するが結合することで，脂質の酸化を抑制したと考えられら，これらの成分は抹茶の変色に関係していないと考えた．また，native-LF と apo-LF の酸化の抑制効果を比較られた．カテキン入り水溶液は 7 日後，無色から茶色くすると，apo-LF 添加試料はわずかに TBARS 値が低い変色した（図 4）．このことから，カテキンが抹茶の変ことから，apo-LF のほうがより効果的であった．これ

色に関係している可能性が高いと考えられた．

は，約 20% 鉄結合している native-LF よりも，鉄結合しそこで，カテキン溶液に 0.25% apo-LF を添加した場ていない apo-LF のほうがより多くの鉄と結合するため合のカテキン類の時間経過に伴う変化量を HPLC で測定だと考えられる．

した．図 5に示したように，48 時間経過すると，LF 無脂質中のタンパク質についても 28 日間測定したとこ

添加ではカテキンが 20% 以下に減少したが，apo-LF をろ，21 日目以降，非常にわずかではあるが低分子量の添加したものはカテキンの量にほとんど変化がなかっバンドが増えていた（図 2）．LF 添加試料においても低た．これは，ほかのカテキン類（ガロカテキン，エピガ分子量のバンドが同様に認められていることから，時間ロカテキン，エピカテキン，エピガロカテキンガレーの経過とともにアイスクリーム中のタンパク質が分解さト，ガロカテキンガレート，エピカテキンガレート，カれている可能性がある．しかし，脂質の酸化は 7 日目にテキンガレート）でも同様の結果となった．この結果かすでに変化が現れていたことから，タンパク質の劣化はら，カテキン類の減少は LF によって抑制されたと考え脂質に比べると遅く，短期の保存においてタンパク質はられた．また，LF を添加したものは目視でも色の変化酸化による影響をほとんど受けないと考えられた．

は認められなかった．

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か，免疫力を高める作用，病原性細菌に対する抗菌作用，乳酸菌やビフィズス菌に対する増殖促進作用などさまざまな機能をもっている．LF の添加は，抹茶アイスクリームの製造を簡易化するだけでなく，健康維持機能の点からも興味深いものであると期待される．
発表者は，抹茶アイスクリームの酸化や変色について観察し LF の効果を定量的に検証するためにさまざまな方法を検討した．実験結果を定量的に示すことはたいへ
図 5 ■ カテキン量の変化ん重要であり，その方法を個人研究として一人で地道に試行錯誤し続けた姿勢は高く評価できる．

【研究のまとめ】アイスクリーム中の脂質は酸化するが，今後，添加する LF の最適な量を検討し，実際に LFLF がそれを抑制した．抹茶の変色はカテキンによるも入りの抹茶アイスクリームを作り，実用化に向けて研究のだと考えられるが，LF を添加するとカテキン類の量が進展していくことを期待したい．にほとんど変化が生じず，変色は抑制された．以上の結謝辞：研究を進めるに当たり，さまざまなご指導をいただき，LF や文献資料の提供をしていただきました玉川大学農学部の冨田信一先生に深く感謝申し上げます．

果から，LF を添加した抹茶アイスクリームを製造すれば，特殊な設備がなくても，酸化されにくくなり味が長持ちすると考えられる．

文献

川大学農学部による高大連携プログラムが発端となって

1） 島崎敬一： 機能性タンパク質・ペプチドと生体利用 ，
建帛社，2010, pp. 93‒124．
2） 松下雪郎：栄養と食糧，34, 523（1981）．
3） 後藤哲久： 食品機能研究法 ，篠原和毅，鈴木建夫，上野川修一編著，光琳，2000, pp. 328‒331．
4） 塩田 誠：日本食品保蔵科学会誌，34, 159（2006）．
5） 上野 宏：Milk Science, 61, 105（2012）．
6） 池ヶ谷賢次郎，高柳博次，阿南豊正：茶業研究報告，60,79（1984）．
7） 松村敬一郎，小國伊太郎，伊勢村護，杉山公男，山本万里： 茶の機能 ，学会出版センター，2002, pp. 1‒426．

本研究が始まった．LF は，哺乳類の涙や母乳などに含（文責「化学と生物」編集委員）

本研究の意義と展望
本校ではオリジナルアイスクリームを販売しているが，大手企業のような設備は整っていないため，抹茶アイスクリームの販売には苦労している．このことをきっかけに身近な食品に興味をもったことと，玉川学園と玉まれる鉄結合性糖タンパク質であり，抗酸化作用のほ

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