（ 1 ）101

日本食品保蔵科学会誌
４
０

VOL．

会
長
編集委員長
編集委員

３

NO．

髙井 陸雄
太田 英明
石田
裕
津久井亜紀夫

副

会

長

稲熊 隆博
東尾 久雄

太田

英明

小宮山美弘

早坂

薫

井上 茂孝
古庄
律

今堀 義洋
松田 茂樹

竹永

章生

＜報
文＞
国産赤ワイン製造工程におけるフェノレ生成酵母の分離とその性状 ……………………………………（１０３）／恩田 匠・小松正和
沖縄県産ネギ類（Allium spp.）の生育特性および香気成分による分類と機能性分析 …………………（１０９）／新垣美香・高橋 誠・城間 清・藤田修二
ホサイン Md. アムザド・高良健作・和田浩二＜報文＞（英文）
ウメ由来ポリフェノールはラット小腸二糖類水解酵素を阻害し，食後血糖値を改善する ………………………………………………………………………………………（１１９）／岸田邦博・鈴木雅也・部屋雄一
山崎祐大・堀西朝子・尾崎嘉彦＜研究ノート＞
高血圧自然発症ラットにおけるカムカム果汁投与による …………………………………………………（１２７）
血圧抑制に内皮型一酸化窒素合成酵素が与える影響／田中弘之・樫村修生・鈴木健太・豊原秀和＜総説＞
ホタテ乾燥品の生産性向上と高品質化技術の開発 …………………………………………………………（１３５）
／山 雅夫

!

＜講
座＞
身近な野菜・果物〜その起源から生産・消費まで（２５） 黒ダイス「丹波黒」…………………………（１４３）／廣田智子＜文献抄録＞ ……………………………………………………………………………………………………（１５１）＜会
告＞ ……………………………………………………………………………………………………（１５２）

102

（ 2 ）

Food Preservation Science

CONTENTS OF VOL．
４
０ NO．
３（２
０
１
４）
＜Article＞（Japanese）
Isolation and Characterization of Phénolé Producing Yeast Strainsfrom Red Wine Production Process in Japan
ONDA Takumi and KOMASTU Masakazu …………………………………………………………（１０３）
Classification of Okinawan Welsh Onions（Allium spp.）
on the Basis of Morphological Characteristics
and Volatile Aroma Compounds, and Analysis of Their Functionalities
ARAKAKI Mika, TAKAHASHI Makoto, SHIROMA Kiyoshi, FUJITA Shuji,
HOSAIN Md. Amzad, TAKARA Kensaku and WADA Koji ……………………………………（１０９）＜Article＞（English）
Phenolic Extract from Japanese Apricot Fruit（Prunus Mume Sieb et Zucc.）Inhibits Disaccharidase
Activity in the Small Intestine and Suppresses the Postprandial Elevation of Glucose Levels in Rat
KISHIDA Kunihiro, SUZUKI Masaya, HEYA Yuichi,
YAMAZAKI Yudai, HORINISHI Asako and OZAKI Yoshihiko …………………………………（１１９）＜Research Note＞（Japanese）
Endothelial Nitric Oxide Synthase Suppresses Blood Pressureof Spontaneously Hypertensive Rats by Oral Administrationof CamuCamu（Myrciaria dubia）Fruit Juice
TANAKA Hiroyuki, KASHIMURA Osamu, SUZUKI Kenta and TOYOHARA Hidekazu …（１２７）＜Review＞（Japanese）
Technical Development of Processing of Boiled-dried Adductor Muscle of Scallop
to Improve the Productivity and Quality of Manufacturing
YAMAZAKI Masao ………………………………………………………………………………………（１３５）＜Serialization Lecture＞（Japanese）
Black Soybean ‘Tanbaguro’
HIROTA Tomoko …………………………………………………………………………………………（１４３）

（ 3 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４ 〔報

文〕

103

国産赤ワイン製造工程におけるフェノレ生成酵母の分離とその性状
恩田匠＊§・小 松 正 和＊

＊ 山梨県工業技術センター支所ワインセンター

Isolation and Characterization of Phénolé Producing Yeast Strainsfrom Red Wine Production Process in Japan
ONDA Takumi＊§ and KOMASTU Masakazu＊＊ Yamanashi Wine Center, Yamanashi Industrial Technology Center,
2517, Katsunuma, Katsunuma-cho, Kousyu-shi, Yamanashi 409−1316
Recently, preventing the development of phenolic off-flavors（‘phénolé’） has become a focus area in
red wine production. Therefore, in this study, phénolé producing yeast strains were isolated during the
red wine production process in Japan and were characterized. Eight yeast isolates were obtained fromred wine samples collected from barrels. Using standard morphological and biochemical tests, these
isolates were identified as strains belonging to the genus Brettanomyces. The isolates were inhibited by
０６.
/ molecular sulfur dioxide, and pasteurization was also found to be useful for sterilization. Thisis the first study to report the presence of Brettanomyces in the red wine making production process
in Japan.
（Received Sep. ２, ２０
１３；Accepted Mar. ３, ２
０
１
４）

!"

Key words：Brettanomyces, off-flavor, phénolé, 4-ethylphenol, wine
ブレタノミセス，オフフレーバー，フェノレ，４―エチルフェノール，ワイン

赤ワインの品質劣化原因の一つとして，「フェノレ」

ノレが検出された。また，フェノレ濃度が高かったワイと通称されるフェノール系オフフレーバー１）〜７）の発生がン試料から，同酵母の検出キットを用いることで，そのある。欧米ではすでに深刻な問題としてとらえられてき細胞を検出した。したがって，本邦のワイン製造工程にたが，近年国産赤ワインにおいても注視されるようになおいても，同酵母の汚染が発生していることがはじめてっている。この赤ワインのフェノレの本体は，エチルフ

確認された。

ェノール類の２種の物質（４―エチルフェノールおよび

そこで，赤ワイン製造，特に貯蔵熟成工程からの，４―エチルグアイアコール）であり，赤ワイン製造工程

Brettanomyces属酵母の検索と分離を行い，その性状を調において，Brettanomyces属酵母が汚染することによってべ，発生防止法の検討を行った。

発生するものである３），４）．赤ワインに，フェノレが低濃実験方法度で含まれる場合には良好な香りがマスキングされ，高濃度になると「馬小屋臭」とも表現される強い異臭とし

１．供試ワイン試料て発現する。国産赤ワインにおけるフェノレの発生につ

山梨県内の一ワイン製造企業において，熟成工程にあいては，これまでに十分な研究が行われず，その実態はる数十個の樽中の赤ワインについて，フェノレの臭気を不明であった。

官能的に調べた。官能的にフェノレの臭気が検知された我々８）はすでに，現状の国産赤ワイン製品におけるフ赤ワイン１１点およびフェノレが検知されなかったワイン

ェノレの発生頻度について明らかにした。国産赤ワイン

３点，計１４点を採取して，分析用の試料（Table１）とのほとんどの試料は，フェノレ汚染においては健全であした。これらはいずれも，赤ワイン生成後に，樽貯蔵さることがわかったが，一部の製品において高濃度でフェれ，２〜３年が経過したものである。

＊ 〒４
０
９―１
３
１
６ 山梨県甲州市勝沼町勝沼２５１
７§ Corresponding author, E-mail : onda-wkk@pref.yamanashi.lg.jp

104

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

２．ワインの化学成分分析（ 4 ）た。YP培地は，エタノールを１２％になるように調製し，供試ワイン試料について，フェノレ濃度，遊離亜硫酸

酒石酸を用いてpHを調整後，亜硫酸塩（ピロ亜硫酸カ

濃度，pHを計測した。赤ワインのフェノレ，すなわちリウム）を各種の濃度で添加した試験培地を調製した。

４―エチルフェノールと４―エチルグアイアコール（およこの試験培地に，分離酵母の前培養液を，生菌数１
０３CFU

び白ワインのフェノレ；４―ビニルフェノール，４―ビニ／

８）!になるように添加し，２０℃で培養した後の酵母の増

ルグアイアコール）の定量は既報 に従った。遊離亜硫

殖性およびフェノレ生成を調べた。また，赤ワイン（山酸は，ランキン法により測定した。分子状亜硫酸は，

梨県工業技術センター支所ワインセンターで製造した

OENODEV社のインターネットサイト（http : //www.

「山梨ワイン２００８」；カベルネ・ソーヴィニヨン１
００％原

oenodev.com/outils̲SO２L１.asp）を利用して，pHと遊離料，エタノール１
２．
５％）を用いて，酒石酸でpH調整し亜硫酸濃度およびアルコール濃度，品温の値から算出した後に，各種の濃度で亜硫酸塩を添加した試験培地でもた。

同様に，分離酵母株の１８℃における増殖性を調べた。

３．

属酵母細胞の検出

また，低温加熱殺菌処理の効果を調べるため，赤ワイ

供試ワインにおける，Brettanomyces属酵母細胞の検出

ン（上述した「山梨ワイン２００８」）に分離酵母の前培養!になるように添加し，５０℃２分

は，既報８）の市販の簡易分析キットを用いて実施した。

液を，生菌数１
０３CFU／

４．培地と培養方法

間，６０℃２分間処理（各温度に達して２分間の保持）後Brettanomyces属酵母の分離用培地として，RODRIGUESの生残菌数を調べた。

６）

ら が 開 発 し た Dekkera/Brettanomyces Differential 培 地

実験結果および考察（DBDM培地と略称；イーストナイトロジェンベース

"#
!#
!#
ゾール・グリーン２
２!／#，寒天２．
０％）を用いた。培地

酵母細胞の濃度，DBDM平板培地でのコロニーの有無，のpHは５．
４に調整した。寒天を除き，すべての試薬は，遊離亜硫酸濃度，分子状亜硫酸濃度およびpHを，Table

メンブランフィルター除菌を行った。オートクレーブ滅１に示した。国産赤ワインの平均的なpHは３．
５５付近で菌した寒天溶液と，フィルター除菌後の試薬溶液を混合ある８）が，サンプリングした赤ワイン試料のpHはほとん

して，平板培地を作製した。

どが高い値を示した。遊離亜硫酸１４）は，重亜硫酸イオン［Difco社製］６．
７ ／ ，エタノール６％（v／v），シクロ
ヘキシミド１
０ ／ ，p-クマル酸１００ ／ ，ブロモクレ

１．樽熟成工程のワインのフェノレと汚染酵母
供試赤ワイン１
４点の，フェノレ濃度，Brettanomyces属

分離酵母の培養には，YM液体培地（Difco社製）を用（HSO３−）と分子状亜硫酸（SO２）から構成される。このいた。YM平板培地として用いる場合には，寒天２％をうち，汚染微生物抑止に有効なのは，分子状亜硫酸であ添加した。培養温度は２５℃として，静置培養を行った。

るが，その濃度はpHに依存する。ワインの汚染微生物

培地のpHは５．
５とした。

抑止のためには，分子状亜硫酸が０．
５〜０．
８ ／ 付近に一部の試験には，YP液体培地（酵母エキス［Difco社!#

４）

あることが推奨 されている。今回の赤ワイン試料に含

!#

製］０．
５％，ペプトン［Difco社製］０．
５％）を用いた。

まれる分子状亜硫酸は，すべてが０．
３ ／ 以下であった。

５．酵母の分離と同定したがって，Brettanomyces属酵母が増殖し得る環境にな

平板培地において，得られたコロニーは，YM平板培っていることが確認された。

地を用いて，ストリークカルチャーによる純粋分離を繰

４―エチルフェノールと４―エチルグアイアコールの閾り返した。得られた純粋分離株は，グリセロールストッ

２）クとして，−８０℃下で凍結保存した。

値 は，赤ワイン中において単体では，それぞれ０．
６
０５!／#および０．１１０!／#とされている。供試赤ワイン試

酵母の同定試験９）〜１２）として，栄養細胞の形態，胞子料１４点のうち，官能的にフェノレの臭気が検知された１１（子嚢胞子）形成，偽菌糸の形成，皮膜形成，ジアゾニ

点（B１〜B１１）は，ほとんどが高いエチルフェノール

ウムブルーB（DBB）染色反応，ウレアーゼ活性，硝酸類含量を示した。これら１１点の試料のうち，１点（赤ワ

塩（硝 酸 カ リ ウ ム）資 化 性，シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド 耐 性

イン試料B４）を除き，すべてからBrettanomyces属酵母

（０．
０
１％，０．
１％）
，３
７℃における生育，炭素源の資化性の細胞が検出された。また，８点の試料からDBDM培について調べた。また，UBEDAとBRIONESの方法１３）によ

地上で，周囲の黄変をともなって増殖したコロニーが得

りパントテン酸要求性と食塩耐性を調べた。

られた。これらの増殖の認められたDBDM培地からは，

分離酵母のフェノレ生成能の確認は，４―エチルフェ

フェノレの臭気が官能的に検知できた。DBDM培地は，

ノールの前駆体である p―クマル酸を３００ ／ 添加した，

シクロヘキシミドが添加され，唯一の炭素源としてエタYM培地に植菌し，培養後の臭気を官能的に調べること

ノールのみが含まれる，きわめて低栄養の培地であり，により確認した。

この培地に増殖できるのは，ほとんどBrettanomyces属酵

６．分離酵母の増殖阻止条件の検討

母のみであることがいくつかの研究６），１５）で明らかになっ!#分離酵母の増殖阻止条件は，まず亜硫酸の効果についている。したがって，DBDM平板培地上で生育したコて，YP培地および赤ワインを用いて，次のように調べ

ロニーは，Brettanomyces属酵母である可能性が高いもの

（ 5 ）〔報文〕 フェノレ生成酵母の分離とその性状

105

Table １ Data pertaining to phénolé, free sulfide dioxide, molecular sulfur dioxide concentrations, pH values, cellcounts and detection of Brettanomyces of red wine samples collected from the barrels at a wine production site!"

１）

Sample No.

CalculatedConcentrations of phénolé（ ／ ） Actual freemolecular
４）
sulfur dioxide
sulfurdioxide５）（ ／ ）４-EP２）
４-EG３）
（ ／ ）

!"

!"

pH

Detection of
Cell counts
Brettanomyces
６）by Z-BRETT
using DBDM７）

B１
B２
B３
B４

０３
.０
０
０５
.７
１
０２
.２
９
０３
.４
３

００
.６
７
００
.７
８
００
.０
０
００
.７
８

５
１
８
１
６
１
１

０１
.
０３
.
０３
.
０２
.

３７
.６
３６
.５
３７
.０
３５
.５

１
０４
１
０５
１
０４
ND８）

B５
B６
B７
B８
B９

０３
.７
１
１２
.２
９
０８
.４
３
１２
.７
１
０８
.７
１

００
.７
８
０１
.３
３
０１
.３
３
０１
.５
６
０１
.５
６

８
２
５
２
１

０１
.
００
.
０１
.
００
.
００
.

３７
.０
３６
.８
３６
.５
３９
.４
３８
.４

１
０６
１
０５
１
０５
１
０６
１
０４

B１
０
B１
１

０７
.５
７
１２
.２
９

０１
.７
８
０２
.３
３

１
０
２
１

０１
.
０２
.

３８
.５
３８
.５

１
０５
１
０５

＋
＋
＋

B１
２
B１
３
B１
４

００
.２
９
００
.２
９
００
.５
８

００
.０
７
００
.０
０
００
.０
４

１
６
１
４
１
１

０２
.
０２
.
０１
.

３８
.８
３６
.５
３７
.７

ND８）
ND
１
０４

−
−
−

−
＋９）
−
−
＋
＋
＋
＋

１）Phénolé odor was detected for samples B１-B１１ but not for ３ samples B１２-B１
４.
２）４-EP : ４-ethylphenol.
３）４-EG : ４-ethylguaiacol.
（４-vinylphenol and ４-vinylguaiacol were not detected among most samples.）４）Values measured by the Rankine method.
５）Values calculated using web site of OENODEV Corporation（http : //www.oenodev.com/outils̲SO２L１.asp）.
６）Z-BRETT : immunoassay（antibody-based） system for rapid detection of Brettanomyces.
７）DBDM : Dekkera/Brettanomyces Differential Medium.
８）ND : not detected.
９）＋ : Detection of colonies with yellow zones.

と推察された。赤ワイン試料B４には，フェノレが検知されたものの，Brettanomyces属酵母の細胞が検出されなかった。これは，Brettanomyces属酵母が増殖し，フェノレが生成後に細胞が澱とともに沈降するなどしたため，細胞が採取できなかった可能性が考えられた。
一方で，フェノレの臭気が認められなかった赤ワイン
試料（B１
２〜B１
４）からは，ほとんどエチルフェノール類が検出されなかった。また，赤ワイン試料B１
４を除き，Brettanomyces属酵母の細胞が認められなかった。赤ワイン試料B１４にはBrettanomyces属酵母が生育したものの，フェノレ生成に至る前に，死滅した可能性が考えられた。
以上のような赤ワイン試料においてBrettanomyces属酵

Fig．
１ Optical micrograph of the isolated yeast
strain SK-０１（magnification, ×１，０００）

母が増殖し得る条件となっていたのは，従来の国産赤ワ
イン製造現場では，当該酵母汚染について十分な知識がなく，その発生防止対策としての亜硫酸とpH管理が行

これらすべての純粋分離株は，いびつな卵型あるいはわれてこなかった結果であることが考えられた。樽熟成

伸長した楕円の，出芽型の栄養細胞形態（Fig．
１）を示

工程は，Brettanomyces属酵母が検出されること１６），１７）が多した。伸張した細胞は，しばしばいくつかのクラスター

く報告されていることから，徹底した対策が必要である。

を形成した。YM平板培地上では，クリーム色の滑らか

２．分離酵母の同定な外観のコロニーを形成し，偽菌糸を形成した。YM液

８点の試料から得られた，DBDM培地で培地の黄変体培地では産膜性が認められ，グルコースを発酵してガをともなって増殖したコロニーをそれぞれ純粋分離

スを生産した。強いシクロヘキシミド耐性をもち０．
１％

し，８株の酵母菌株を得た。

濃度でも良好な増殖が認められた。３７℃での増殖も良好

106

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 6 ）

であった。硝酸塩資化性，ウレアーゼ活性，DBB反応

培地と赤ワインを用いて，亜硫酸濃度に対する増殖性をはともに陰性であり，５％食塩を含んだ培地には生育せ調べた結果を，それぞれTable２とTable３に示す。いず，パントテン酸を要求した。なお，胞子形成は認めらずれの培地を用いて検討した場合でも，分子状亜硫酸濃れなかった。以上のことから，DBDM培地上で得られ度が０．
６ ／ 付近以上で，その生育が阻害される結果がた 微 生 物 は，Brettanomyces 属 酵 母（Dekkera van der得られた。なお，その他２株（Brettanomyces sp. SK―０２

１８）Waltの不完全型）
であると同定した。純粋分離した酵株とSK―０３株）を用いた試験でもほぼ同様な傾向が認め母のうち，３株について，その他の生理生化学的性状をられた。以上のことから，赤ワイン製造工程において，調べたところ，乳糖，ガラクトース，ソルビトール，コ

亜硫酸管理と同時に，pHの管理を実施することが重要!"

ハク酸を資化しなかった。また，形成した偽菌糸は，無であることが確認された。国産赤ワインの平均pH３．
５５隔壁型ではなかった。これらの生理生化学的性状を，Theにおいて，分子状亜硫酸０．
６ ／ とするためには，約２７!"

yeast ; A Taxonomic Study記載のSmithの同定スキー!／"の遊離亜硫酸が必要となる。Brettanomyces属酵母

ムに照合すると，赤ワインの汚染菌として典型的な，は，菌株により亜硫酸耐性が異なること２３）が報告されてBrettanomyces bruxellensis Kufferath & van Laer１８）であいることから，今後もより多くの分離株の亜硫酸耐性をると推定された。この同定結果は，遺伝子レベル（２６S

調べることが必要である。
また，一般的な酵母類は，湿熱下で６
０℃１
０〜１
５分間の

rDNA D１／D２領域の配列解析）での検証が必要である。

処理，またはエタノールを含んだ試料の場合５
１℃数分で３．分離酵母の増殖阻止条件の検討

死滅すること２４），２５）が知られている。また，ワイン（エタBrettanomyces属酵母の増殖抑止法については，各種化

ノール１２％）の場合，比較的簡便に実施できる熱酒瓶

学物質（二炭酸ジメチル，ソルビン酸，安息香酸等）の詰２６）では５５〜６０℃約２分間の処理で殺菌が行われること

４）
，
１
９）
，
２
０）

利用

２
１）

２
２）

，フィルター除菌 ，高圧処理 などが主に実がある。そこで，Brettanomyces sp. 分離株に対する低験室レベルで検討されている。以上の方法は，我が国の温加熱処理の影響を調べた。その結果，Brettanomyces

酒税法の範囲内で用いることができなかったり，実用的

sp．
３株（SK―０
１，SK―０２株とSK―０３株）は，低温加熱処

でないものも含まれる。そこで，日本における一般的な理（５０℃２分間，６０℃２分間）で滅菌された。このこと

赤ワイン製造工程において，Brettanomyces属酵母の増殖から，現在でも一部のワインで実施されている低温加熱抑止するための条件として，亜硫酸の利用と低温加熱殺殺菌は，瓶詰後のBrettanomyces属酵母の増殖抑止におい

菌処理の効果を調べた。

ては，有効であることを確認した。

まず，分離Brettanomyces sp. SK―０１株を用いて，YP

今後は，ワイン製造現場におけるBrettanomyces属酵母

Table ２ Growth of Brettanomyces isolates obtained from red wine in YP media wuth differing free sulfur dioxide
concentraions and pH valuespH（actual values）

!"
!"
１）

Free sulfur dioxide（ ／ ）２）
Molecular sulfur dioxide（ ／ ）３）Growth of Brettanomyces
Detection of phénolé４）

３６
.

３３
.

（３５
. ３） （３５. １） （３５. ０） （３５. ０） （３５. ０）（３２. ９） （３３. ０） （３３. １） （３３
. ０）

０
０
++
++

１
０
０２
.７
＋
＋

２
１
０５
.９
±
−

２
３
０６
.４
−
−

２
８
０７
.８
−
−

０
０
++
++

１
０
０４
.３
＋
−

１
７
０７
.６
−
−

２
４
０９
.８
−
−

１）Actual values by the Rankine method. ２）Calculated values. ３）Turbidity of cultured medium after １ month of inoculation（＋＋＋ : very strong ; ++ : strong ; + : good ; ± : week ; − : no growth）. ４）Sensory detection of phénolé odor（＋＋＋ :very strong ; ++ : strong ; + : good ; ± : weak ; − : not detected）.

Table ３ Growth of Brettanomyces isolates obtained from red wine in red wine media with differing free sulfur
dioxide concentrations and pH valuespH（actual values）

!"
!"
１）

Free sulfur dioxide（ ／ ）２）
Molecular sulfur dioxide（ ／ ）３）Growth of Brettanomyces
Detection of phénolé４）
Refer to the footnotes to Table ２.

３６
.

３３
.

（３５
. ３） （３６. ０） （３６. ３） （３６. １） （３６. ２）（３２. ９） （３３. ０） （３３. １） （３３
. ０）

０
０
++
++

１
１
０２
.２
＋
＋

２
０
０３
.７
±
−

３
２
０６
.２
−
−

４
１
０７
.８
−
−

０
０
++
++

７
０２
.７
＋
−

１
５
０５
.７
−
−

２
４
０９
.４
−
−

（ 7 ）〔報文〕 フェノレ生成酵母の分離とその性状の起源の解明，赤ワイン製造工程におけるBrettanomyces
属酵母のモニタリング方法や汚染抑止方法などを詳細に

要

ethylguaiacol in red wine, J. Chromatogr. A., ３
１, １
０
１
〜１
０
９（２
０
０
０）
８）恩田

検討していく必要がある。

107

匠・小松正和：国産赤ワインにおけるフェノール系オフフレーバーの発生頻度，日食保蔵誌，３
９，

約

３
４
３〜３
４
６（２
０
１
３）

山梨県内のワイン製造現場において，樽熟成工程から，

９）KURTZMAN, C. P., FELL, J. W., BOEKHOUT, T. and

フェノレ生成酵母を分離した。同定試験の結果，フェノ

ROBERT, V :レ生成原因酵母は，Brettanomyces属の酵母であることがcharacterization and maintenance of yeasts, The

Methods for

isolation,

phenotypicわかった。Brettanomyces属酵母は，分子状亜硫酸濃度

Yeasts, a Taxonomic Study, Vol. １ （５th ed. ）０．
６ ／ 以上で増殖防止が可能であることを確認した。

（Elsevier Science, Amsterdam）. pp.８
７〜１
１
０（２
０
１
１）

!"

低温加熱処理は，Brettanomyces属酵母の殺菌には有効であった。以上のことから，本邦においても，フェノレ原
因微生物がワイン製造現場に存在することがはじめて明

１０）飯塚広・後藤昭二：酵母の分類同定法（第３版）（東京大学出版会，東京）
（１
９
８
４）
１
１）長谷川武治編集：微生物の分類と同定（上）（学会
出版センター，東京）
（１
９
８
４）

らかになった。

１
２）恩田
本研究は，独立行政法人科学技術振興機構

研究成果

展開事業研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP ;匠・乙黒親雄・飯野修一・後藤昭二：梅加工品から分離した産膜酵母の同定とその症状，日食科工
誌，４
４，４
０
７〜４
１
７（１
９
９
７）

Transfer

１３）UBEDA, J. F. and BRIONES, A. I. : Microbiological

Program through target-driven R&D）フ ィ ー ジ ビ リ

quality control of filtered and non- filtered wines,

ティスタディ【FS】探索タイプ（Exploratory Research）

Food Control , １
０, ４
１〜４
５（１
９
９
９）

Adaptable

andSeamless

Technology

における成果を含みます。

１４）横塚弘毅：ワイン製造（その４），日本ブドウ・ワ
イン学会誌，９
５，９
１〜１
０
１（２
０
０
０）

文

献

１
５）DIAS, L., DIAS, S., S., SANCHO, T., STENDER, H.,

１）RIBÉREAU-GAYON, P., GLORIES, Y., MAUJEAN, A. and
DUBOURDIEU,

D. :８.４.１ Lesphenols

volatils

QUEROL, A., MALFEITO- FERREIRA, M. and LOUREIRO,
V. :Identification of yeasts isolated from wine-

responsables des certaines deviations olfactives derelated environments and capable of producing ４-

type〈phénolé〉 des vins, Traite d’oenologie Tome

ethylphenol, Food Microbiol ., ２
０, ５
６
７〜５
７
４（２
０
０
３）

２- Chimie du vin, Stabilisation et tritements ５e

１６） BOIDRON, J. N. , CHATONNET, P. and PONS, M. :edition（Dunod, Paris）, pp.３
０
７〜３
２
４（２
０
０
４）

Influence

２）CHATONNET, P. , DUBOURDIEU, D. , BOIDRON, J. - N.
and PONS, M. :The origin of ethylphenols inwines, J. Sci. Food Agric., ６
０, １
６
５〜１
７
８（１
９
９
２）

du

bois

sur

certaines

substancesodorantes des vins, Connaiss. Vigne. Vin., ２
２, ２
７
５〜
２
９
４（１
９
８
８）

３）LICKER, J. L., ACREE, T. E. and HENICK- KLING, T. :１７）BOIDRON, J. N. and PONS, M. : Elevage des vins!
! : Evolution de certains
rouges en futsde chene

What is “ Brett ” （ Brettanomyces ） Flavor ? :composes volatils et de leur impact aromatique,preliminary

investigation,

ACS

SymposiumA

Series（American Chemical Society）
,７
１
４, ９
６〜１
１
５（１
９
９
９）

Sci. Alim., １
０, ５
６
５〜５
８
７（１
９
９
０）
１
８） SMITH, M. T. :Capter ２
５;

Dekkera van der４）SUÁREZ, R., SUÁREZ- LEPE, J.A., MORATA, A. andWalt ; The Yeasts, a Taxonomic Study, Vol. １（５CALDERÓN, F. : The production of ethylphenols inth ed.）（Elsevier Science, Amsterdam）. pp. ３
７
３〜

wine by yeasts of the genera Brettanomyces and
Dekkera : A review, Food Chemistry, １
０
２, １
０〜２
１
（２
０
０
７）
５）篠原

３
７
７（２
０
１
１）
１
９）DELFINI, C., GAIA, P., SCHELLINO, R., STRANO, M.,
PAGLIARA, A. and AMBRO, S. :隆：ワインのフェノール性異臭の成因について，日醸協誌，９
６，１
８
２〜１
８
８（２
０
０
１）

grape

must

after

inhibition

Fermentability ofwithdimethyl

dicarbonate （ DMDC ）, J. Agric. Food Chem. , ５
０,６）RODRIGUES, N., GON ALVES, G., PEREIRA-DA- SILVA, S.,

５
６
０
５〜５
６
１
１（２
０
０
２）

:

２
０）RENOUF, V., STREHAIANOB, P. and LONVAUD- FUNEL,

Development and use of a new medium to detect

A. : Effectiveness of dimethlydicarbonate to prevent

yeasts of the genera Dekkera/Brettanomyces, J. Appl.

Brettanomyces bruxellensis growth in wine, １
９, ２
０
８〜

MALFEITO- FERREIRA,

M.

and

LOUREIRO,V.

Microbiol ., ９
０, ５
８
８〜５
９
９（２
０
０
１）

２
１
６（２
０
０
８）

７）POLLNITZ, A. P., PARDON, K. H. and SEFTON, M.

２１）CALDERON, F. , MORATA, A. , UTHURRY, C. and

A. : Q uantitative analysis of ４- ethylphenol and ４-

SUÁREZ, J. A. : Aplicacion de la ultrafiltracion en

108

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

enologia, Tecnología del vino, １
６, ２
２〜２
８（２
０
０
４）
２
２）PUIG, A., VILAVELLA, M., DAOUDI, L., GUAMIS, B.
and MINGUEZ, S. : Microbiological and biochemical（ 8 ）Vitic., ５
７, １
３
９〜１
４
７（２
０
０
６）
２
４）高野光明・横山理雄：食品の殺菌；その科学と技術（幸書房，東京），pp.５〜９（１９９８）

stabilization of wines using the high pressure２５）好井久雄・金子安之・山口和夫：食品微生物学ハン

technique, Bulletin de l’ OIV ７
６, ５
９
６〜６
１
７（２
０
０
３）

ドブック（技報堂，東京）
，pp.４
７
３〜４
８
４（１
９
９
５）

２
３）CONTERNO, L. , JOSEPH, C. M. L. , ARVIK, T. J. ,２６）山梨県工業技術センター編集：葡萄酒醸造マニュア

HENICK- KLING, T. and BISSON, L. F. : Genetic andphysiologicalcharacterizationofBrettanomyces

bruxellensis strains isolated from wines, Am. J. Enol.

ル（２０００年版）p.６
９（２
０
０
０）
（平成２
５年９月２日受付，平成２
６年３月３日受理）

（ 9 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４ 〔報

文〕

109

沖縄県産ネギ類（Allium spp.）の生育特性
および香気成分による分類と機能性分析
新 垣 美 香＊１＊２・高 橋
誠＊２§・城 間
清＊３・藤 田 修 二＊４
ホサイン Md. アムザド＊２・高 良 健 作＊２・和 田 浩 二＊２＊１ 鹿児島大学大学院連合農学研究科＊２ 琉球大学農学部＊３ 沖縄県農林水産部園芸振興課＊４ 中村学園大学短期大学部

Classification of Okinawan Welsh Onions（Allium spp.）
on the Basis of Morphological Characteristics
and Volatile Aroma Compounds, and Analysis of Their Functionalities
ARAKAKI Mika＊１＊２, TAKAHASHI Makoto＊２§, SHIROMA Kiyoshi＊３, FUJITA Shuji＊４,
HOSAIN Md. Amzad＊２, TAKARA Kensaku＊２ and WADA Koji＊２＊１

United Graduate School of Agricultural Science, Kagoshima University,
1−21−24 Korimoto, Kagoshima 890−8580＊２ Faculty of Agriculture, University of the Ryukyus, 1 Senbaru, Nishihara-cho, Okinawa 903−0213＊３ Horticulture Promotion Division, Department of Agriculture, Forestry and Fisheries of Okinawa Prefecture,
1−2−2 Izumisaki, Naha-shi, Okinawa 900−8570＊４ Nakamura Gakuen University Junior College, 5−7−1 Befu, Jounan-ku, Fukuoka 814−0189
We investigated the morphological characteristics and food functionalities of seven cultivar of
Okinawan Welsh onions （Allium spp. ‘Tsuken’, ‘Ginowan’, ‘Nakagusuku’, ‘Taketomi’, ‘Haneji’, ‘Bise’,and ‘Makabe’）and cultivars of two other Welsh onions（Kujyo and Nagasaki of Kyoto and Nagasaki
Prefectures, respectively） as controls. Further, their volatile aroma compounds were examined using
gas chromatography（GC）and GC-mass spectrometry. Among the tested Welsh onions, only Tsuken,
Ginowan, and Kujyo showed flower-bud formation with wide leaf sheath diameter （Type I）. Among
the Welsh onions, excluding the Type I cultivars, Nakagusuku, Taketomi, and Nagasaki wereconfirmed to have a dormant season（Type II）, while the remaining three cultivars（Haneji, Bise, andMakabe） had no such dormant season （Type III）. The volatile aroma compounds of all the tested
cultivar samples consisted of four functional groups : primary thiols, sulfides, alcohols, and aldehydes.
Two-dimensional principal component analysis was used to assess the relative concentrations of thefour functional groups to classify the aroma characteristics ; the classified compounds were found to
be closely related to the morphological characteristics, except for those of Makabe. Further, toevaluate the food functionalities, the total polyphenol contents and antioxidant activities of the Welsh
onions were determined. All the samples contained a polyphenol and showed antioxidant activities, ;however, the activities had little association with each morphological characteristic of the sevencultivars.
（Received Dec. １
９, ２
０
１３；Accepted Mar. １
３, ２
０
１
４）

＊１
＊２
§
＊３
＊４

〒８
９
０―８
５
８
０ 鹿児島県鹿児島市郡元１―２
１―２
４
〒９
０
３―０
２
１
３ 沖縄県中頭郡西原町千原１
Corresponding author, E-mail : h１
１９３
１
４＠agr.u-ryukyu.ac.jp
〒９
０
０―８
５
７
０ 沖縄県那覇市泉崎１―２―２
〒８
１
４―０
１
８
９ 福岡県福岡市城南区別府５―７―１

110日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 10 ）

Key words：Okinawan Welsh onion, morphological characteristic, aroma compound, principal component
analysis, antioxidant activity
沖縄県産ネギ類，生育特性，香気成分，主成分分析，抗酸化活性

ネ ギ 類 は ネ ギ（Allium fistulosum L.）や ワ ケ ギ（A.

羽地，備瀬および真壁）から収集した７種類のネギ類を

wakegi Araki）など，ネギ属の球根性多年草植物を指し，用いた（Fig．
１）。また対照として京都府産（九条太ネギ，

東アジアを中心に食用として栽培されており，日本でも以下九条ネギ）および長崎県産（長崎大玉ワケギ，以下

１）
〜３）

。ネギ類は

長崎ワケギ）のネギ苗をそれぞれ用いた。これら９種類

独特のフレーバーをもち，その香気成分は酵素アリイナのネギ苗は，２
０
１
１年３月に琉球大学農学部附属亜熱帯フーゼの作用により原料中に存在するS -アルキルシステイ

ィールド科学教育研究センタービニールハウス内にて植ンスルフォキシドから二次的に派生するスルフィド，チ

え付けおよび栽培を行った。すなわち，各ネギ苗は形のオール，アルコール，アルデヒドなどにより特徴づけら揃った鱗茎を約５

古くから香味野菜として親しまれてきた

れている４）〜６）。また主なポリフェノールとしてケンフェ!の長さに調整し，根の長さを２〜３!で切り揃えた後，市販の用土（株式会社秋元天産物，

ロールやケルセチンを含有しており７），８），血圧降下作

花咲物語）および粉砕した軽石を体積比１：２で混合，用８），９）や抗血栓作用９），血管拡張作用１０）などの食品機能性充填したポリポット（直径８を有することが報告されている。

の先端が隠れる程度の深さで植え付けた。使用した用土

国産のネギは，生態型と用途により九条群，千住群，!，容量約２００!）に鱗茎の化学特性は，N：P：K＝０．
４
０：０．
４
０：０．
３
８（

"／#）

加賀群の基本的な３つの品種群に大別され定着していで あ っ た。ま た 葉 身 伸 長 開 始 後 は，NO３-N：PO４-P：る１），２）が，その栽培史の長さを反映して地域ごとに異な

K：Ca：Mg＝１
８．
６：５．
１：８．
６：８．
２：３．
０（me／ ）のる気候や土壌に適応した特色のある地方品種も多く存在

液肥を施用した。ネギ苗の植え付け後，約６０日が経過しする。最近これら地方品種では，味，香りおよび形態特た６月に各ネギ類を収穫し，分析に用いた。

徴などを明確化させ，ネギの付加価値を高めることで他

２．形質および生態的特性の測定

産地との差別化を図ることが望まれている。

#

収穫した各ネギ類から偏りがないように葉身長が同程

一方，沖縄県においても古くからネギ類の栽培が行わ

度の５個体（ただし，津堅産，宜野湾産ネギおよび九条

れているが，その特徴について情報が乏しく，同じネギ

ネギは３個体）を選び，形質特性として，地上部丈，葉属でもネギとワケギが混同して認知されており，両者と身長，葉鞘長，葉鞘径，分げつ数，生葉数，全生重およもビラもしくはジービラなどといった呼称が用いられている３）。また，ネギやワケギ以外にも異なる外見や形態をもつネギ類の存在が確認されており，その特徴からネ6ギの変種であるワケネギと推測されている１１），１２）が，各地

5域のネギ類について客観的な分析データに基づいた分類の検証はなされていない。
そこで本研究では，まず沖縄県内の７地域のネギ類を対象に，形質特性として鱗茎の形，生態的特性として花房形成および休眠性の有無を比較し，沖縄県産ネギ類の分類を試みた。さらに，分類したネギ類は一般的な７形
質についても測定を行った。また，これまでに野菜の品
種および産地判別の手段として，ブドウ中の揮発性化合物分析１３）やカボチャ種子中の無機元素分析１４）など，対象

21となる作物の化学特性を判別技術に活用する試みが報告されている。そこで，７地域のネギ類の香気成分を分析

3

し，その成分組成や含量がネギ類および産地の分類の指標と成り得る可能性について検討した。さらに，各ネギ

74類の総ポリフェノールおよび抗酸化活性といった食品機能性においても，若干の知見が得られたので報告する。

実験方法
１．材

料

ネギ苗は沖縄県の７地域（津堅，宜野湾，中城，竹富，Okinawa main island

Ishigaki island

Fig．
１ Map showing the location of the cultivation areasof Japanese Welsh onions in Okinawa Prefecture
１, Tsuken ; ２, Ginowan ; ３, Nakagusuku ; ４, Taketomi ;５, Haneji ; ６, Bise ; ７, Makabe.

（ 11 ）

〔報文〕 沖縄県産ネギ類の分類と機能性

111

び鱗茎の形を測定した。鱗茎の形については藤枝ら１５）のにて測定した。検量線は没食子酸を用いて作成し，総ポ

方法に従い，丸とっくり型（以下R型）および長とっく

リフェノールを生鮮物重量１００ あたりの没食子酸相当

り型（以下B型）に分類した。また生態的特性について

量（mg-GAE／１
００ -FW）として算出した。

は，ネギ苗の植え付け後から収穫までの期間中における（２）抗酸化活性の測定

各ネギ類の花房形成および夏季における休眠期の有無をら１８）の方 法 を 一 部 改 変 し，oxygen radical absorbance

調べた。

capacity（ORAC）法にて測定した。すなわち，９
６穴マ

３．試

薬

$

$

抗酸化活性の測定はPRIOR

イクロプレート（Nunc社，＃２３７１０５）の各ウェルに，香気成分の同定に用いた標準試薬は東京化成工業

%

%

試料溶液２
５µ ，９
０nMフルオレセイン溶液１５０µ を加え（株）より購入した。総ポリフェノールの測定に用いたて３
７℃で７分間静置した。その後，１５３mM AAPH溶液

没食子酸一水和物は和光純薬で購入し，抗酸化活性の測

２５µ を加えて撹拌後，３７℃に保った蛍光プレートリー

定 に 用 い たTroloxはCalbiochem，フ ル オ レ セ イ ン は

ダ ー（BioTek社，Synergy HT）を 用 い，フ ル オ レ セ

Sigma-Aldrich，２，２ -アゾビス（２-メチルプロピオン

インの蛍光強度（Ex：４９０nm，Em：５３５nm）の経時変アミジン）二塩酸塩（AAPH）は和光純薬で購入した化を，AAPH添加１分後から１分間隔で３０分間測定した。

ものを用いた。その他の試薬はすべて市販の特級試薬を

蛍光強度を経時的に記録したグラフの曲線下面積を算出

%

$

使用した。

し，生鮮物重量１００ あたりのTrolox相当量（

４．香気成分の分析

１
０
０ -FW）としてORAC活性値を算出した。

$

各ネギ類の香気成分の分析には，主な可食部である葉

!ol-TE／

６．統計学的処理

身部を用いた。すなわち，葉身部を試験直前に約２〜３"幅で細断し，その１$を２０!バイアルに採取した後，試験結果は平均値±標準偏差で表した。結果の統計処
理はTukeyの方法に基づいた多重比較により行い，P ＜

密閉してヘッドスペースサンプラー（アジレント社，G０．
０１またはP ＜０．
０５の場合を有意差ありと判定した。ま

１
８
８
８）で４
０℃，３
０分間の平衡化を行った。バイアル内部

た，ネギ類の香気特性の分析は主成分分析法（Microsoftのヘッドスペースガスは，検出器として水素炎イオン化

Office Excel２
００７，以下PCA）を用いて行った。

検出器（FID）を装備したガスクロマトグラフ（アジレ
ント社，７
８
９
０A，以下GC）を用いて分析を行った。カ

"

実験結果および考察

ラムはDB-WAX（アジレント社，内径０．
２５ ，長さ６０#，膜厚０．２５!），キャリヤーガスとしてヘリウムを使

１．沖縄県産ネギ類の形質および生態的特性

用し，カラム温度は４０℃で５分間保持した後，５℃／分

よび長崎県産（長崎ワケギ）のネギ類における花房形成の割合で２００℃まで昇温した。なお，各ネギ類の香気成および夏季休眠の有無および鱗茎の形をTable１に示し

分量は検出ピークの面積値とし，検体１点に対して３回た。９種類のネギ類のうち，花房を形成したのは九条ネの分析を行い，面積値の平均および標準偏差を算出した。

ギ，津堅産および宜野湾産ネギのみであった。花房形成

また，同一のカラムを質量分析計（アジレント社，５９
７５について，九条ネギを含む大多数のネギおよびワケネギ

C，以下MS）に接続し，GCと同一の分析条件でEIモーの抽台系品種は，緑植物低温感応型に属するために低温ド（７０eV）により，香気成分を同定した。香気成分の短日条件で花房分化を起こすとされており２），１９），津堅産

同定は，ライブラリー（NIST database）および標準品

および宜野湾産ネギがこのタイプであると考えられた。

のマススペクトルとリテンションインデックス（RI）

一方，ネギ，ワケネギの一部の不抽台系品種およびワケの一致を確認して行った。

ギは，ほとんど花房を形成せず，分げつによる繁殖を行

５．総ポリフェノールおよび抗酸化活性の測定

うことが報告２），１９）されているため，九条ネギ，津堅産お沖縄県内７地域（７種類），京都府産（九条ネギ）お各ネギ類の食品機能性を比較するため，総ポリフェノ

よび宜野湾産ネギ以外のネギ類がこれに相当すると考えールおよび抗酸化活性の測定を行った。分析用試料は
" !
! １６）
ZITNANOVAら の方法を一部改変して調製した。すなわられた。また，花房の形成を示さなかった６種類のネギ$類では，長崎ワケギ，中城産および竹富産ネギのみが夏ち，各ネギ類（水分率８
９．
０％〜９
１．
５％）の葉身部２ に季休眠を示した。長崎ワケギを含むワケギ種は夏季に休

９０℃の蒸留水１０ を加え，ホモジナイザー（IKA社，

眠を行い２），１１），１９），さらに鱗茎の形がR型のシャロットをULTRA-TURRAX T２
５）で５分間破砕した後，超音波起源にもつと考えられている１５）。本研究においても，長機（アズワン社，US CLEANER US-１）にて５分間抽

崎ワケギ，中城産および竹富産ネギの鱗茎の形はR型を出し，遠心分離（４，０００rpm，５分間）により上清を得示したことから，中城産および竹富産ネギは，長崎ワケ

た。遠心分離後の沈殿に同様の操作を２回繰り返して行ギと同様のワケギである可能性が示唆された。一方で，

い，集めた上清を２５ に定量したものを総ポリフェノー

ネギおよび分げつネギの変種と推定されているワケネギ

ルおよび抗酸化活性の測定用試料とした。

は，夏季に完全な休眠を示さず，鱗茎の形もB型あるい（１）総ポリフェノールの定量

総ポリフェノールのは鱗茎を形成しないことが報告２），１１）されている。したが定量は佐藤ら１７）の方法に従ってフォーリンチオカルト法って，羽地産，備瀬産および真壁産ネギは，不抽台系品

!

!

112

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 12 ）

Table １ Comparison of the characteristics for the classification of nine Welsh
onion cultivars
Area

Cultivars

Inflorescencedevelopment

Dormancy

Shape of bulbsa

Okinawa

TsukenGinowan
Nakagusuku
Taketomi
HanejiBise
Makabe

＋
＋
−
−
−
−
−

−
−
＋
＋
−
−
−

B
B
R
R
B
B
B

Kyoto
Nagasaki

Kujyo
Nagasaki

＋
−

−
＋

B
R

a

B, bobbin shape ; R, round shape

種のネギもしくはワケネギである可能性が示唆された。

中城産ネギは竹富産ネギと比較して，生葉数が約１．
６倍以上の結果より，沖縄県産のネギ類について，津堅産お多く，また有意差は認めなかったものの，地上部丈，葉よび宜野湾産ネギは九条ネギと同様の花房形成型ネギ類

身長，葉鞘径および全生重で高い値を示した。一方，竹（以下Ⅰ型），中城産および竹富産ネギは長崎ワケギと同富産ネギの各形質特性は，対照の長崎ワケギと比較して様の夏季休眠性R型ネギ類（以下Ⅱ型），羽地産，備瀬

有意な違いを認めなかったことから，両ネギ類は近い品

産および真壁産ネギは非休眠性B型ネギ類（以下Ⅲ型）

種関係にある可能性が示唆された。Ⅲ型のネギ類についの３つのグループに分類された。

て，真壁産ネギは羽地産ネギと比較して，地上部丈，葉次に，同一グループ内において地域別にネギ類の一般

身長および葉鞘長で有意に高い値を示し（P ＜０．
０１），

的な７形質（地上部丈，葉身長，葉鞘長，葉鞘径，分げ

葉鞘径では約１．
５倍，全生重では約２．
３倍高い値を示した。

つ数，生葉数および全生重）を比較した（Table２）。

一方で，羽地産および備瀬産ネギの分げつ数は，真壁産

Ⅰ型のネギ類について，津堅産および宜野湾産ネギはすネギと比較して約１．
４〜１．
６倍高く，また他のグループのべての形質特性について差が認められなかった。しかしネギ類と比較しても明らかに高い値を示すことから，羽ながら，対照の九条ネギは，地上部丈，葉身長，葉鞘長

地産および備瀬産ネギは，特に分げつが旺盛といった特および分げつ数について津堅産および宜野湾産ネギと比徴１１）を有するワケネギの可能性が示唆された。

較して明らかな違いを認めた（P ＜０．
０１）。このことかさらに，異グループ間におけるネギ類の特徴的な形質ら，津堅産および宜野湾産ネギは九条ネギとは異なる品の違いを挙げると，Ⅰ型ネギ類の葉鞘径が６．
０〜９．
０ の

種である可能性が示唆された。Ⅱ型のネギ類について，範囲に分布しているのに対し，Ⅱ型およびⅢ型の葉鞘径!

Table ２ Comparison of the growth parameters among nine Welsh onion cultivars
Type

Cultivars

Plant height（㎝）

Leaf blade Leaf sheath Leaf sheath Number oflength（㎝） length（㎝） diameter（㎜）
tillers

Ⅰ

TsukenGinowan

３
６８
. ±２４
. bc
３
４５
. ±４２
. bc

２
９３
. ±２１
. bc
２
８３
. ±３８
. bc

１
１０
. ±１５
. b
１
０８
. ±１３
. b

６０
. ±００
. bc
７０
. ±２６
. ab

５７
. ±２１
. ab
３７
. ±０６
. bc

１
３７
. ±５０
. abc ２
９２
. ±７４
. a
bc
９３
. ±０６
.
１
７７
. ±６０
. abcdⅡ

Nakagusuku ４
０１
. ±３７
. b
Taketomi
３
４３
. ±３１
. bc

３
１８
. ±３３
. bc
２
８１
. ±２７
. bc

１
０４
. ±０８
. bc
１
０４
. ±１１
. bc

４８
. ±０６
. bcd
３２
. ±０４
. d

４６
. ±０５
. ab
４６
. ±０５
. ab

２
１０
. ±３３
. a ２
００
. ±２９
. abc
abc
１
３４
. ±２４
.
１
２１
. ±２３
. cd

Ⅲ

HanejiBise
Makabe

２
５８
. ±２１
. c
３
４３
. ±６６
. bc
４
２６
. ±３３
. b

２
４３
. ±１９
. c
３
０２
. ±５３
. bc
３
６１
. ±２８
. b

７６
. ±０２
. d
８１
. ±０４
. cd
１
０９
. ±０９
. b

２８
. ±０４
. d
２８
. ±０８
. d
４２
. ±０６
. cd

６２
. ±０４
. ab
７２
. ±１３
. a
４６
. ±１３
. ab

１
６８
. ±１６
. ab
２
１６
. ±４４
. a
１
７６
. ±４３
. ab

６９
. ±０８
. d
１
１２
. ±６０
. cd
１
５９
. ±１９
. cd

Control

Kujyo
Nagasaki

６
５２
. ±５７
. a
３
８４
. ±５２
. b

５
１５
. ±５４
. a
３
１６
. ±３７
. bc

１
７２
. ±０８
. a
１
１８
. ±１１
. b

９０
. ±１０
. a
４０
. ±０４
. cd

１０
. ±００
. c
４０
. ±１２
. bc

５０
. ±００
. c
１
２６
. ±３０
. bc

２
７８
. ±５５
. ab
１
７１
. ±３３
. bcd

The values are shown as means ± standard deviation（SD）.
a〜d
Means with different letters are significantly different at P ＜００. １ by Tukey’s test.

Number ofleavesTotal weight（g）（ 13 ）

〔報文〕 沖縄県産ネギ類の分類と機能性!

113

はⅠ型に比べて小さい値（Ⅱ型，３．
２〜４．
８ ；Ⅲ型，

因子負荷量の散布図から，第１主成分はネギ属独特の香２．
８〜４．
２ ）を示すことから，Ⅰ型ネギ類は太ネギ型，りを呈するスルフィド類およびチオール類と高い正の相Ⅱ型およびⅢ型は細ネギ型に分類されると考えられた。

関を示す軸，第２主成分はアルデヒド類およびアルコー

以上のように，沖縄県内の各地域のネギ類の形質およびル類と高い正の相関を示す軸と意味づけられた。特に，生態特性により客観的な分類が可能であり，また分類さ第１主成分は主要な１２成分の含硫化合物の情報であるこれたネギ類の特徴も明らかにすることができた。しかしとから，香気総量の情報も反映していると推定された。

ながら，本研究は２０１
１年のみのデータであり，季節変動

各ネギ類の第１主成分および第２主成分のスコア散布図の可能性が示唆されることから，今後も季節変動を考慮

をFig．
２（B）に示した。この散布図において真壁産ネしたサンプルの収集やデータ解析が必要であると考えら

ギを除き，形質および生態的特性によって分類されたⅠれる。

型，Ⅱ型およびⅢ型のネギ類は，それぞれ類似した香気

２．沖縄県産ネギ類中に含まれる香気成分の分析

特性に基づき分類できた。すなわち，Ⅰ型に分類された!

ネギ類の香りは嗜好特性として最も重要な因子の１つ

津堅産および宜野湾産ネギは九条ネギとともに，他のネと考えられる。沖縄県産ネギ類および比較対照である九ギ類に比べ，含硫化合物，アルデヒドおよびアルコール

条ネギと長崎ワケギの香気成分として１７成分を同定し，含量が少なく，香気総量的にもネギ特有の香りが弱いこ

FIDで定量した面積値を，Table２の形質および生態的とが示唆された。一方，Ⅱ型の中城産および竹富産ネギ

特性により分類した結果に基づいて示した（Table３）。

は長崎ワケギとともに，含硫化合物含量が高く，ネギ特同定された１７成分のなかで１２成分は含硫化合物であるス

有の強い香りをもつことが示された。ニンニクやジャン

ルフィド類またはチオール類であり，沖縄県産ネギ類のボリーキのような休眠性をもつAllium属の植物は，休眠

香気総量の８５〜９７％を占めた。Allium 属の主要な香気成

中に含硫化合物の前駆物質であるグルタミル-S -アルキ分は含硫化合物であることは多数報告４），６），２０）されており，

ルシステインを貯蔵する２７），２８）ことから，Ⅱ型に分類され対照である九条ネギ（９０％）と長崎ワケギ（９６％）ととるワケギタイプのネギ類についても休眠中に同前駆物質

もに，沖縄県産ネギ類でも同様の傾向がみられた。各ネを多量に蓄積していると考えられた。また，Ⅲ型である

ギ類で共通して最も高い定量値を示した１-Propanethiol

羽地産および備瀬産ネギの含硫化合物含量はⅠ型とほぼ

２
１）は玉ネギ様やキャベツ様のにおい を呈し，ネギやアサ同じであるが，アルデヒド類およびアルコール類がⅠ型

ツキ２０），２２），リーキ２３）等に含まれている成分 で あ る。まやⅡ型のネギ類に比べて高いという香気特性を示した。

た，１-Propanethiolに次いで高い定量値を示したDipropyl

Allium属のリーキの香気成分として，不飽和脂肪酸の酵

disulfideは，ニンニク様や玉ネギ様のにおい２１），２３）を呈し，素反応による分解物である揮発性アルデヒドやアルコー

６）
，
２
０）
，
２
２）

ネギ

２
３）

２
４）

６）
，
２
５）

やリーキ の他，シャロット やワケギにルが報告２３）されていることから，脂肪酸の関与とともに，も存在し，ネギ属に幅広く含まれる成分である。これら

アルデヒド類やアルコール類の香気形成への寄与についのチオール類およびスルフィド類は，Ⅲ型に分類した真ても詳細に分析する必要があると考えられた。さらに，

壁産ネギを除き，Ⅱ型の細ネギ型で顕著に高い傾向を示形質および生態的特性からⅢ型に分類された真壁産ネギした。一方，含硫化合物１２成分の中で各ネギ類に共通しは，アルデヒド類およびアルコール類の含量が他のⅢ型て検出された成分は５成分のみであった。主要香気成分

よりも低く，休眠を行わないにもかかわらず，含硫化合である１-PropanethiolとDipropyl disulfideの閾値はそれ

物含量はⅡ型のネギ類に比べて著しく高かった。今後は，

−２

−２

ぞれ０．
１
３×１
０ ppm，
７．
１×１
０ ppm，また，Methanethiol,

形質および生態的特性の詳細な解析や香気形成に関与す

Allylる前駆物質も含めた成分分析を行い，新たな型に分類さmercaptan,

Dimethyldisulfide,

Dimethyl

trisulfideといった他のチオール類およびスルフィド類のれるかを検討する必要がある。

閾値はそれぞれ０．
１
１×１
０−２ppm，０．
０４×１
０−２ppm，１．
２
３

３．沖縄県産ネギ類の総ポリフェノールおよび抗酸化活

−２

−２

２
６）

×１
０ ppm，０．
１
７×１
０ ppmという報告 があり，今回性の測定検出されたアルコール類やアルデヒド類の閾値と比べて近年，心疾患や糖尿病などの各種疾患の予防を目的と

５

２
６）

１
０〜１
０オーダーも低い ことから，含硫化合物の組成やした，野菜などの食品に含まれる抗酸化物質の機能性が含量の違いは各ネギ類の香気特性に大きく影響している

注目されている。Allium属の野菜においても，玉ネギやと考えられた。また，各ネギ類には含硫化合物以外にア

ニンニクなどが有する多くの抗酸化物質およびそれらのルデヒド類２成分とアルコール類３成分が共通して検出

食品機能性が確認されている７），２９）が，沖縄県産ネギ類にされたが，その定量値も各ネギ類間では異なっていた。

ついての知見はない。Fig．
３に各ネギ類の総ポリフェノ

そこで，各ネギ類の香気成分であるスルフィド類，チールおよび抗酸化活性としてORAC活性値を示した。沖オール類，アルデヒド類およびアルコール類の定量値を

縄県産ネギ類の総ポリフェノールは２
０．
１〜３
８．
１ -GAE／

変数としてPCAを用いて解析し，各ネギ類の香気特性に基づく分類を行った（Fig．
２）
。第１主成分に５４．
７％，
第２主成分に３８．
４％の情報が要約され，Fig．
２（A）の

"

#
"），次いで中城産ネギ（３４．２"），真壁産ネギ（３４．０"）であった。対照のネギ類では長崎ワケギが最も高く

１
０
０ -FWの範囲にあり，竹富産ネギが最も多く（３８．
１Tsuken

１１
, ０１５
.７

Total identified

３６. ６±０４.０
１５. ８±０１.４
tr.
５５. ８±０４.３
１０. ０±００.８
１１２. ０±１４.７
ND３０. ４±０２
.５
ND
２６０
.６

Haneji４９. ３±０２.１
２２. ０±０１.５tr.
４７. ７±０６.０１４. ０±０１.２
４６. ３±０２.７ND
３７. ８±０１
.９
ND
２１７
.１

Bise

２０
, ３４２
.１

４８０
.１

９６
. ３±１８.９１９０. ５±２７.３１９３. ３±１４.６

１０２. ７±１９.４
８６. ９±１５
.２
１８９
.６

１９
, ９６５
.０

６９０
.７

８８
. １±０４.０
２０９. １±１４.９３９３. ５±１０.７

１５２. １±２２.９
１６３. １±２５
.８
３１５
.２

１１
, ７６３
.０

９８７
.８

２７５
. ７±３０.４
３５４. ８±１６.８

３５７. ３±１２.６

３０４. ２±４５.５
１４４. ３±１５
.８
４４８
.５

９２３２
.４

１００２
.６

２３１
. ７±３９.６３２６. ６±１１.８

４４４. ３±５１.７

２６８. ３±６４.３
１３０. １±１８
.２
３９８
.４

tr.
tr.
２１
. ５±０２.４
２７. ５±０３.７tr.
３０５. ５±２５
.６
ND
tr.
ND
３５４
.５

Kujyo

b

４３
. ５±０３.３ND
tr.
４７. ０±０７.６
tr.
５１９. ３±８４.５tr.
９６. ２±１５.５２２. ５±０４.２
７２８.５

NagasakiControl

RI, MS,
RI, MS, PC
RI, MS, PC
RI, MS, PC
RI, MS, PC
RI, MS,
RI, MS, PC
RI, MS, PC
RI, MS,

Identificationc

２７
, ５５９
.２

７３３
.２

１９５
. ６±０６.７２１２. ０±１７.３

３２５. ６±１６.７

３３６. ３±６２.９
１４４. １±２９
.５
４８０
.４

６７７４
.８

５６８
.１

１６３
. ８±３７.１
１５３. ６±１０.０２５０. ７±２４.７

６８. ５±１０.８２４. ２±０３
.６
９２
.７

２０
, ２３４
.１

５５５
.４

５０
. １±０８.５１５５. ６±１４.６

３４９. ７±２７.１

１３９. １±２１.１
２１６. １±３４.１
３５５.３

RI, MS, PC
RI, MS, PC

RI, MS, PC

RI, MS,
RI, MS, PC

６０５. ６±６８.３
２７１. １±４６.０
１８７. ５±０６.１
RI, MS, PC
２３, ７９９. １±１８２２. ２ ５４６３. ６±１２９１. ６ １８, ３３７. ６±１８８５. ８ RI, MS, PC
８９. ６±０６.０
２４. ７±０５.０
６９. ８±０９.１
RI, MS, PC
２４
, ４９４
.３
５７５９
.４
１８
, ５９４
.９

５７
. ５±０２.４０９. ４±０１.１
３５. ９±０４.０１４５. ５±１４.９０９. ７±０１.４
１４４４. ２±２１８.６tr.
１２５. ４±１１.７２３. ６±０３.８
１８５１.３MakabeThe values are shown as means ± standard deviation（SD）（n＝３）; ND, not detected ; tr, trace amount（less than ０２. ）.
Retention index.
c
RI, identification based on RI ; MS, identification based on mass spectrum and NIST MS library ; and PC, identification based on authentic standards.

９１３３
.９

３５
. ７±０３.３
tr.
２４. ７±０２.０
７０. ２±１８.９tr.
５９６. ８±８１.７tr.
７４. ７±１８
.６
tr.
８０２
.１

Taketomi

TypeⅢ

６１６
. ２±６１.１
３１４. ６±５０.７８４５. ８±６８. ９ １２１３. ６±３８.５１８, ０６２. ６±３０９６. ７ １７, ７８２. ９±１１３０. ９ ９１３４. ８±７５０. ３ ６３１１. ５±２５２.１
５５. ８±０９.３５９. ５±０５.５８５. ４±００.３
８９. １±０９
.７
１８
, ７３４
.７
１８
, １５７
.１
１０
, ０６６
.１
７６１４
.２

３６
. ７±１２.５tr.
３１. ３±０４.７
９６. ２±２２.４
tr.
７３３. １±２１５.８
１１. ０±０１.６２９. ５±０９
.７
tr.
９３７
.８

Nakagusuku

TypeⅡ

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

a

６３５
.８

１４９
. ５±１９.３
２０５. ９±３８.６

９３９ ２６１. ４±５７.７
１０, ４２ ２７５. ７±１８
.３

８９５
.５

２８０
. ５±３７.０

９０３ ３５８. ３±５２.５

Total alcohols

Alcohols
Methanol
Ethanol
１-Propanol

７１０ １７６. ０±３７.８
７９７ ６４. ４±０５.１
２４０.４Aldehydes
Acetaldehyde
Propanal
Total aldehydes

８９. ４±１３.６
３５. ３±０８.２
１２４.８

６９１ ３７５. ６±８３.５
１４７. ８±３５.５
８３４ ８８４１. ４±２８３５. ５ ７７０４. ７±６６５.０
９３１ ４０. １±０８.８３４. １±０２
.２
９２５７
.１
７８８６
.６

１８
. ９±１０.９ND２３. ３±０１.９２０. ３±０３.９
tr.
４２４. ２±５９
.７
ND
tr.
ND
４８６
.６

GinowanTypeⅠ

９２７ ４１. １±３７
.２
１０
, ７２
tr.
１１
, ８０ ２７. ２±０６.０
１２, ３６ ４４. ３±１４
.５
１２
, ９３
tr.
１３
, ８６ ４９３. ６±１４４
.１
１４
, ０８
ND
１４
, ４５ １６. ４±０４
.１
１６
, ８１
ND
６２２
.７

RIb

ThiolsMethanethiol
１-Propanethiol
Allyl mercaptan
Total thiols

Sulfides２-Methylthiirane
Dimethyl disulfide
S -propyl thioacetate
Methyl propyl disulfide
Allyl methyl disulfide
Dipropyl disulfide
Dimethyl trisulfide
Allyl propyl disulfide
Dipropyl trisulfide
Total sulfides

CompoundPeak areaa

Table ３ Gas chromatography analysis of the volatile compounds in fresh Welsh onions

114（ 14 ）（ 15 ）

〔報文〕 沖縄県産ネギ類の分類と機能性

3 （B）
TypeⅢ

1.2 （A）
Alcohols

2

Aldehydes

0.4
Sulﬁdes0.0−0.4

PC2（38.4％）

PC2（38.4％）

0.8

115

TypeⅢ

1 TypeⅠ

TypeⅡ

0

−1

Thiols

−0.8

−2

−1.2
−1.2 −0.8 −0.4 0.0 0.4 0.8 1.2
PC1（54.7％）

−3
−3 −2

−1
2
0
1
PC1（54.7％）

3

4

5

Fig．
２ Principal component analysis （PCA） plots of volatile compounds defined by first（PC１）and second（PC２）principal components of Welsh onions :（A）distribution of four groups of volatile compounds and（B）discrimination of cultivars on thebasis of the relative concentrations of four functional groups of volatilec ompounds
TypeⅠ ; （●）, Kujyo （: ▲）, Tsuken （: ■）, Ginowan
TypeⅡ ; （○）, Nagasaki （: △）, Nakagusuku : （ □ ）, Taketomi
TypeⅢ ; （◆）, Haneji （: ◇）, Bise （: ×）, Makabe

%

%

$

（３
９．
２ ）
，次いで九条ネギ（３３．
２ ）であり，いずれも類されたすべてのネギ類が４０ ol以上の値（Ⅰ型：津堅

高い値を示した。また，３つのグループ間の比較では，

産，４２．
１ ol；宜 野 湾 産，６０．
６ ol；Ⅲ 型：羽 地 産，

$

$

$

$

$
$

Ⅱ型のネギ類が他のグループと比べて高い値の範囲

６２．
４ ol；備瀬産，４２．
６ ol；真壁産，４
８．
２ ol）
，Ⅱ型

（３
４．
２-３
９．
２ -GAE／１
０
０ -FW）に分布していた。一方，のネギ類では４０ ol以下の値（中城産，３３．
６ ol；竹富

%

&

$
$

$

$

沖 縄 県 産 ネ ギ 類 のORAC活 性 値 は８
５
５〜１，
６
３
８ ol-TE／

産，３７．
７ ol）を示した。したがって，各産地のネギ類

１００ -FWの範囲にあり，真壁産ネギが１，６３８ olと最もが示す抗酸化活性に対する総ポリフェノールの寄与はそ&$高く，対照の九条ネギ（１，２５０ ol）および長崎ワケギ

れぞれ異なり，また異グループ間の比較では，Ⅰ型およ（１，２７１ ol）と比較しても最も高い活性値を示した。まびⅢ型のネギ類はⅡ型と比較して抗酸化活性の高いポリ

た，沖縄県産ネギ類で最も高い総ポリフェノールを示し

フェノールを含有する傾向があるものの，本研究で分類た竹富産ネギについても比較的高い値（１，４３５ ol）をしたネギ類の生育特性を抗酸化活性および総ポリフェノ示した。

ール含量のみで厳密に関連づけることは困難であると考$$これらの結果をもとに，すべてのネギ類における総ポえられた。青山ら７）は，ネギの種類に伴ってケンフェロ

リフェノールおよびORAC活性値の相関を算出したとこールおよびケルセチンの含量が大きく異なり，抗酸化活ろ，相関係数は r＝０．
３
９５とほとんど相関を示さなかった性の違いに大きく関与すると報告している。またWU（データ非掲載）。そこで各ネギ類についてポリフェノーら３０）は，ポリフェノール以外の抗酸化物質としてチオー

ル単位量あたりのORAC活性値（

ル類などの揮発性含硫化合物をあげている。したがって，$ol-TE／%-GAE）を算出したところ（データ非掲載），Ⅰ型およびⅢ型に分

今後は各ネギ類に含有するポリフェノールや含硫化合物

TsukenGinowan
Nakagusuku
Taketomi
HanejiBise
MakabeKujyo
Nagasaki
50

40
30
20
10
0
Total polyphenol（mg-GAE/100g-FW）

0

500
1000
1500
2000
ORAC value（μmol-TE/100g-FW）

Fig.３ Total phenolic content and antioxidant values （ oxygen radical absorbance capacity［ORAC］）of nine Welsh onion cultivars, Type! : □, Type" : , Type# : ■, Control

116

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

のような抗酸化活性に寄与する化合物の定性や定量およS. :びその抗酸化活性を測定し，各グループの生育特性とのvolatile

関連づけを検討する必要があると考えられた。

different organs

要（ 16 ）

Qualitative and quantitative comparison ofsulphides

andofflavour

some

wild

precursors
andincultivatedgarlics, Biochem. Syst. Ecol ., ２
３, ７
８
７〜７
９
１（１
９
９
５）

約

６）KAMEOKA,

本研究では，沖縄県内７地域のネギ類について，花房

H. ,MIYAZAWA, M. :

IIDA,

H. ,

HASHIMOTO,

S.

and

Sulphides and furanones from形成，夏季休眠の有無および鱗茎の形を検討し，沖縄県

steam volatile oils of Allium fistulosum and Allium

産ネギ類の分類を試みた。その結果，津堅産および宜野

chinense, Phytochemistry, ２
３, １
５
５〜１
５
８（１
９
８
４）

湾産ネギは九条ネギと同様の花房形成型ネギ類（Ⅰ型），

７）AOYAMA, S. and YAMAMOTO, Y. :Antioxidant

中城産および竹富産ネギは長崎ワケギと同様の夏季休眠

activity and flavonoid content of Welsh onion

性R型ネギ類（Ⅱ型），羽地産，備瀬産および真壁産ネ（ Allium fistulosum ） and the

ギは非休眠性B型ネギ類（Ⅲ型）の３つのグループに分

treatment, Food Sci. Technol. Res., １
３, ６
７〜７
２（２
０
０
７）

類された。さらに，Ⅰ型ネギは太ネギ型，Ⅱ型およびⅢ

８）AOYAMA, S. , HIRAIKE, T. and YAMAMOTO, Y. :effect ofthermal型ネギは細ネギ型であることを見い出した。さらに沖縄

Antioxidant,

県産の地域別ネギ類における香気成分を分析するとともeffects of red Welsh onion （Allium fistulosum ） inに，各ネギ類の香気成分であるスルフィド類，チオール

spontaneously hypertensive rats, Food Sci. Technol.

類，アルデヒド類およびアルコール類の定量値を変数とlipid-loweringandantihypertensiveRes., １
４, ９
９〜１
０
３（２
０
０
８）

してPCAを用いて解析した結果，真壁産ネギを除き各

９）CHEN, J. H., CHEN, H. I., TSAI, S. J. and JEN, C.

グループごとに類似した香気特性を示した。また沖縄県

J. : Chronic consumption of raw but not boiled

産ネギ類の総ポリフェノールおよび抗酸化活性（ORAC

Welsh onion juice inhibits rat platelet function, J.

値）を測定した結果，総ポリフェノールは２
０．
１〜３
８．
１

Nutr., １
３
０, ３
４〜３
７（２
０
０
０）

"
-GAE／１
０
０#-FW，ORAC値は８
５
５〜１，
６
３
８!ol-TE／１００#-１０）CHEN, J. H., TSAI, S. J. and CHEN, H. I. : Welsh

FWの範囲にあり，対照の九条ネギおよび長崎ワケギよOnion（Allium fistulosum L.）extracts alter vascular

りも高い含量あるいは活性を示す沖縄県産ネギ類が存在

responses in rat aortae, J. Cardiovasc. Pharmacol .,した。しかし，すべてのネギ類における総ポリフェノー

３
３, ５
１
５〜５
２
０（１
９
９
９）

ルおよびORAC活性値は相関を示さず，各産地のネギ類

１１）小林五郎・農耕と園芸編集部共編：ネギ類

生理とが示す抗酸化活性に対する総ポリフェノールの寄与はそ栽培技術（誠文堂新光社，東京），pp.１８〜７
１（１
９
８
９）

れぞれ異なるため，分類したグループ内のネギ類におい１２）沖縄県農林水産部・沖縄県中央卸売市場：沖縄の伝ても，抗酸化活性に関与するポリフェノールの量や抗酸統野菜等と食材〜見直そう昔からの長寿食材〜（沖縄

化物質の種類が異なることが示唆された。

県 農 林 水 産 部・沖 縄 県 中 央 卸 売 市 場，沖 縄）
，p.８
（２
０
０
６）

謝

辞

本研究遂行にあたり，材料となるネギ苗をご

１３）ALEIXANDRE, J. L., LIZAMA, V., ALVAREZ, I. and

提供して下さいました農家の方々，沖縄県農業研究セン#
GARCIA, M. J. :ターの皆様，測定および分析にご協力いただいた前當正wines in the Valencian region （Spain）, J. Agric.

範様，古澤梨奈様，神田沙也加様に厚く御礼申し上げます。

Food Chem., ５
０, ７
５
１〜７
５
５（２
０
０
２）
１
４）今井晶子・大高亜生子・中村
忠直・中井

文１）若生忠幸・塚崎献

光・小原隆由・吉田昌美・島崎

長特性の主成分分析によるネギの品種分類の検証，野菜茶業研究所研究報告，８，１
２
１〜１
３
０（２
０
０
９）
２）農文協編：野菜園芸大百科

哲・門倉雅史・鈴木泉：蛍光X線分析を用いたカボチャ種子の微量分析および産地判別への応用，日食科工誌，

聡・安藤利夫・山下謙一郎・小島昭夫：形態および成ネギ／ニラ／ワケギ／リーキ／やぐら性ネギ１８（農山漁村文化協会，東京）
，pp.
１
７〜３
７
０（２
０
０
４）
３）青葉

Varietal differentiation of red

高：日本の野菜（八坂書房，東京）
，pp.１
２
０

〜１
３
２（２
０
０
０）
４）水谷純也・田原哲士・西村弘行：ネギ属植物のフレーバー，化学と生物，１
７，８
１
４〜８
２
０（１
９
７
９）
５）BOSCHER, J., AUGER, J., MANDON, N. and FERARY,

５
９，３
３
８〜３
４
７（２
０
１
２）
１
５）藤枝國光・安谷屋信一・大久保敬・高橋基一・松尾
英 輔：ワ ケ ギ（Allium wakegi Araki）の 種 内 分 化 に関する研究，園学雑，４
９，１
８
０〜１
８
８（１
９
８
０）
" !
!
!
１
６）ZITNANOVA, I. , RANOSTAJOVA, S. , SOBOTOVĀ, H. ,!
!
DEMELOVĀ, D. , PECHĀN! , I. and DURACKOVĀ
, Z. :
Antioxidative

activityof

selected

fruitsandvegetables, Biologia. Bratislava., ６
１, ２
７
９〜２
８
４（２
０
０
６）
１
７）佐藤明 子・渡 辺純・後 藤 真 生・石 川（高 野）祐子：Oxygen radical absorbance capacity法によるス
モ モ の 抗 酸 化 活 性 評 価，日 食 科 工 誌，５
７，４
４〜４
８
（２
０
１
０）

（ 17 ）

〔報文〕 沖縄県産ネギ類の分類と機能性

117

X. ,

Evaluation of ‘ di Romagna’ and ‘ French grey’

BACCHIOCCA, M., HOWARD, L., HAMPSCH-WOODILL, M.,shallots for quality characters connected to bulb

HUANG, D. , OU, B. and JACOB, R. :colour and volatile oil content and composition,

１８）PRIOR,R. L. ,hydrophilicandHOANG,

H. ,lipophilic

GU,

L. ,

WU,

Assays forantioxidant

capacity（oxygen radical absorbance capacity（ORACFL））of

Genet. Resour. Crop. Evol ., ４
９, １
７
５〜１
８
２（２
０
０
２）
２
５）亀岡

弘・出水義之・岩瀬保彦・上村康夫：ワケギ

plasma and other biological and food samples, J.

の水蒸気揮発性油の中性成 分 に つ い て，日 農 化 会

Agric. Food Chem., ５
１, ３
２
７
３〜３
２
７
９（２
０
０
３）

誌，５
５，３
１
５〜３
１
８（１
９
８
１）

１
９）斎藤

隆：蔬菜園芸の事典（朝倉書店，東京）
，pp.

２
３
３〜２
３
６（１
９
９
１）
２
０）KUO, M.C. and HO, C.T. : Volatile constituents ofthe distilled oils of Welsh onions（Allium fistulosumL.
variety maichuon）and Scallions（Allium fistulosum

２６）SCHIFFMAN, S. , BENNETT, J. and RAYMER, J. :Quantification of odors and odorants from swine
operations in North Carolina, Agr. Forest Meteorol .,
１
０
８, ２
１
３〜２
４
０（２
０
０
１）
２
７）山崎賀久・徳永隆司・奥野智旦：ニンニク中のフレ

L. variety caespitosum）, J. Agric. Food Chem., ４０,ーバー前駆体S-アルケニルシステイン誘導体のHPLC

１
１
１〜１
１
７（１
９
９
２）

分析，日食科工誌，５
２，１
６
０〜１
６
６（２
０
０
５）

２
１）CHIN, S. T., NAZIMAH, S. A. H., QUEK, S. Y., CHE
MAN, Y. B., ABDUL RAHMAN, R. and MAT HASHIM,

２８）内田あゆみ・荻原
藤淳・熊谷日登美・赤尾真・松寛・櫻井英敏・関口一郎：ジャンボリーキのスル

D. : Analysis of volatile compounds from Malaysian

フィド生成に関わる成分の検索と同定，日食科工誌，

durians （Durio zibethinus ） using headspace SPME

５
６，２
８
０〜２
８
５（２
０
０
９）

coupled to fast GC-MS, J. Food. Compos. Anal ., ２
０,
３
１〜４
４（２
０
０
７）
２
２）梅原三貴久・末吉孝行・下村克己・平島敬太・下田

２９）LU, X., WANG, J., AL-QADIRI, H. M., ROSS, C. F.,
POWERS, J. R., TANG, J. and RASCO, B. A. : Determination of total phenolic content and antioxidant

満哉・中原隆夫：ネギとアサツキの種間雑種作出とそ

capacity ofの特性について，福岡農総試研報，２
６，２
５〜３
０
（２
０
０
７）

（ Allium oschaninii ） using infrared spectroscopy,

２３）NIELSEN, G. S. and POLL, L. : Determination ofodor active aroma compounds in freshly cut leek

Onion （ Allium

cepa ） and

Shallot

Food. Chem., １
２
９, ６
３
７〜６
４
４（２
０
１
１）
３
０）WU, J., LIN, L., LUAN, T., GILBERT, Y. S. C. and（Allium ampeloprasum var. bulga ）and in long-term

LAN, C. :stored frozen unblanched and blanched leek slices

and their ozonation byproducts on gap junctionalby gas chromatography olfactometry analysis, J.

intercellular communication in rat liver cell line,

Agric. Food Chem., ５
２, １
６
４
２〜１
６
４
６（２
０
０
４）

Food Chem. Toxicol ., ４
５, ２
０
５
７〜２
０
６
３（２
０
０
７）

２
４）D’ANTUONO, L. F. , MORETTI, A. and NERI, R. :Effects of organophosphorus pesticides

（平成２
５年１
２月１
９日受付，平成２
６年３月１
３日受理）

（ 19 ）

Food Preservation Science

VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４ 〔Article〕

119

Phenolic Extract from Japanese Apricot Fruit（Prunus
Mume Sieb et Zucc.）Inhibits Disaccharidase Activity in
the Small Intestine and Suppresses the Postprandial
Elevation of Glucose Levels in RatsKISHIDA Kunihiro＊§, SUZUKI Masaya＊, HEYA Yuichi＊,
YAMAZAKI Yudai＊, HORINISHI Asako＊ and OZAKI Yoshihiko＊＊ Department of Science and Technology on Food Safety, Kinki University, 930 Nishimitani, Kinokawa, Wakayama

649−6493

We investigated the inhibitory effects of Japanese apricot phenolic extract （ JAPE ） on d
isaccharidase activity in samples obtained from the small intestine of rats and its suppressive effects
on postprandial elevation of blood glucose levels in rats. JAPE inhibited maltase, glucoamylase, lactase
but not sucrase, isomaltase, trehalase that were present in the samples from the small intestine.
Kinetic analyses indicated that the inhibitory modes of JAPE were mixed/ non-competitive for maltase,uncompetitive for glucoamylase, and competitive for lactase. In the sugar load tests, postprandial blood
glucose levels were significantly suppressed when maltose, sucrose, starch, but not glucose, wasadministered in combination with the JAPE to rats. The results indicated that the JAPE had no effecton glucose absorption and that the suppressive effects on blood glucose levels were caused by the
inhibition of disaccharidase. The JAPE did not affect the amount of glucose absorption because
AUC０‐１２０min was not altered by the JAPE. Hydroxycinnamic acid derivatives in JAPE may partly
contribute to disaccharidase inhibition. These results suggest that JAPE could be useful as a foodingredient to reduce the risks of lifestyle diseases such as type ２ diabetes and obesity.
（Received Jan. ９, ２０
１４；Accepted Apr. ７, ２
０
１
４）
Key words：Japanese apricot, phenolics, disaccharidase inhibition, postprandial blood glucose
ウメ，フェノール性化合物，二糖類水解酵素阻害，食後血糖Hyperglycemia

accelerates
a

and

fat

such as acarbose, miglitol, and voglibose are widely

factorfor

usedcomplicationsin

However, it is often

lipogenesis

accumulation,

and

is

major

cardiovascularandneurological

risk

to

treat

patients

withtype ２ diabetes.

reported

that

they

cause

patients with type ２ diabetes１）. Glycemic control isdiarrhea and other intestinal disturbances３）. Muchcrucial for reducing the risk of chronic metabolic

effort has been made to find effective α-glucosidase

diseases. Alpha-glucosidase is the key enzyme that

inhibitors from natural sources. These

catalyzesofhave a low incidence of serious gastrointestinal sideareeffects４），５） and can be included in a functional dietassociated with two protein complexes anchored inthat can possibly alleviate or prevent hyperglycemia-

the brush border membrane of the small intestine, i.

induced disorders. Many phenolic compounds have

e. ,

been

the

final

carbohydrates.

step

in

the

Alpha-glucosidase

digestion
activities

maltase-glucoamylase （ MGAM ） andsucrase-isomaltase（SI）. MGAM and SI, which are composedofduplicatedcatalytic

glucosidases,aredigestion２） .

Hence,

believed to be

involved

domainsinthe

α-glucosidase

goodcandidates

and

four

final

step

inhibitors
for

shown

to

inhibitα-glucosidase

inhibitors

activity６），７）.

Among them, acylated anthocyanins and caffeoylα-derivatives

have

shown

strongofincreasethenumberofareacylated anthocyanins and caffeoyl derivatives wereantidiabetic

ininhibition.

caffeoylgroupsAninreported to increase the effectiveness of inhibition

drugs because they delay carbohydrate digestion

８）
〜１
０）

and absorption and thus lower postprandial blood

esterification in α-glucosidase inhibition. Recently, we

glucose and insulin levels. α-Glucosidase inhibitors

reported the phenolic profile of the Japanese apricot§ Corresponding auther, E-mail : kishida@waka.kindai.ac.jp. This suggests the importance of acylation or

120

Food Preservation Science

VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 20 ）

１
１）（ Prunus mume Sieb et Zucc. ）, and established a

Co. Ltd. , Wakayama, Japan ）, which were fed a

protocol for extracting phenolic compounds from thestandard solid diet （MF diets ; Oriental Yeast Co.,

Japanese apricot “umezu”, which is the juice that

Ltd. , Tokyo, Japan ）, were included in the study.

exudes from the salted fruits. The Japanese apricot

Brush border membrane vesicles （ BBMVs ） were

phenolic extract （ JAPE ） contains １
１.５％ （ w / w ）obtained from the small intestinal mucosa of these

phenolics, expressed as gallic acid equivalents, andrats. After a １
６-h fasting period, the rats weremainly consist of hydroxycinnamic acid（caffeic acid,sacrificed and the small intestinal BBMVs wereacid ） derivatives

prepared according to the method of KESSLER et（unpublished data）. Thus, the JAPE may show an

al .１４） The BBMVs were suspended in ００. １ M sodium

inhibitory effect on α-glucosidase.

phosphate buffer （ pH ７.０） and stored at −３
０℃

acid,

p-coumaric

andferulic

In an inhibitory assay, it should be noted toclarifytheeffects

under

more

physiologicalconditions. Significant differences in inhibitory effects
wereobserved

betweenmammalian- and yeastderived α-glucosidases. （＋）-Catechin was found to
inhibit yeast α-glucosidase, but not rat α-glucosidase,

until use for analysis. The disaccharidase （maltase,sucrase,isomaltase,glucoamylase,

lactase,andtrehalase ） activity was determined by Dahlqvist’s! of
enzymatic solution containing BBMVs, ０.１ ! ofassay with a slight modification１５）. Briefly, ０.１

substrate（maltose, sucrose, palatinose, soluble starch,when p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside（PNPG） was

lactose, and trehalose） for each disaccharidase, andused as the substrate. In addition, inhibitory effects

０１.

have also varied across substrates used.

D-xylose,test tube and mixed. Each solution was preliminarily

which

activity,

diluted in ００. ５ M sodium maleate buffer（pH ６０. ）toshowed no inhibition in the PNPG assay. Therefore,

an adequate concentration to determine the activity.

PNPG

After incubation for １
０〜３
０ min at ３
７℃, ２

uncompetitively
would

not

be

inhibits

sucraseappropriate

forscreening! of the JAPE were added to the respective! of １

uncompetitive inhibitors１２）. OKU et al . reported that

M Tris-HCl buffer（pH ７０. ）was added to stop thethe hydrolyzing activity of disaccharidase in humans

disaccharidase

was similar to that in rats and that the digestibility

concentration

wasof saccharides measured using enzymes found incolorimetricassay

the rat’s small intestine could be extrapolated to（Wako Pure Chemical Industries Ltd., Osaka, Japan）,

humans１３）. In this study, we investigated if thewhich is based on the glucose oxidase method. The

JAPE inhibited disaccharidase activity in samples

standard addition method was used to measureobtained

reaction,anddetermined
with

by

Glucosetheglucosean

enzymatic

CII

test

Wako

and

glucose because the JAPE inhibited the glucose

suppressed the elevation of blood glucose levels inoxidase reaction. Palatinose, which has an α- １ , ６

rats.

glycosidic linkage and is hydrolyzed by isomaltase,

from

the

small

intestine

of

rats

was used instead of isomaltose. All substrates used

Materials and Methods

in this assay were of analytical grade and obtained

１．Phenolic extracts

from Wako Pure Chemical Industries Ltd. Protein

JAPE was obtained from umezu, which is theconcentration was measured by the DC Protein

juice that exudes from salted Japanese apricot fruits.

Assay （Bio-Rad Laboratories, California, USA） withThe details of the preparation method for the JAPE

bovine serum albumin as a standard. To study thewillkinetics

bedescribed

elsewhere.

JAPEs

containof

inhibition,

varying

concentrationsofderivatives of hydroxycinnamic acid（caffeic acid, p-

substrates（２〜３２ mM for maltose, ２〜１
２
８ mM forcoumaric acid, and ferulic acid）as free forms, quinic

sucrose, ０５. 〜１
６ mM for palatinose, ４〜３
２ mM foracid esters, and sugar esters. The proportion of thelactose, １〜３
２ mM for trehalose, ２〜１２phenolic moiety was as follows : １.２％ for caffeic

soluble starch ） were mixed with their respective

acid, ２６
. ％ for p-coumaric acid, １１. ％ for ferulic aciddisaccharidase in the absence and presence of the（w/w for each）. The total phenol content measured

JAPE（１by means of the Folin-Ciocalteu method was １
１.５％

calculated as micromoles of substrate hydrolyzed・（w/w）in terms of gallic acid equivalents（unpublishedmin−１・mg−１ protein （ maltase, sucrase, isomaltase,

data）
.

lactase, and trehalase ） or micromoles of glucose

２．Disaccharidase assay

released・min−１・mg−１ protein （ glucoamylase ）. The

Ten male Wistar rats （Kiwa Laboratory Animals! / ! for! / ! and ２ ! / ! ）. Enzyme activity wasmode of inhibition was determined by Lineweaver-（ 21 ）

〔Article〕 Phenolic Extract Suppresses Postprandial Glucose Elevation

121

Burk plot analysis.

mammals, the four catalytic domains, the N- and C-

３．Sugar load test

terminal subunits of MGAM and SI, are involved inMale Wistar rats （１８〜３３ weeks old） were usedmaltase activity. MGAM and SI account for ２０％

to evaluate the effect of the JAPE on postprandial

andelevation

Additionally,of

glucoselevels.

Afteranovernight

８０％ ,

respectively,
MGAM

of

maltaseaccountsforactivity.
the

total

fasting period of １
６ h, a single oral administration of

glucoamylase activity and １％ of isomaltase activity.

each sugar （maltose, sucrose, starch, and glucose）! / kg body

SI accounts for the total sucrase activity and almost

was carried out at a dose of ２g /６

all of the isomaltase activity１９），２０）. This study did notweight （BW） in the absence and presence of the!/kg BW）. The same rats wereidentify the domains of MGAM and SI that were

JAPE（２５０〜１０,００inhibited by the JAPE during maltase inhibition.

used throughout the experiment. JAPE and sugar

Moreover, sucrase and isomaltase were not inhibited

were

by

dissolved

togetherindistilled

water

and

the

JAPE.

JAPE

possibly

inhibits

maltaseadministered to the rats. Blood glucose levels wereactivity in the SI complex by binding to the sucrase

measured from the tail vein using a handheld blood-maltose and/or isomaltase-maltose complex. Because

glucose meter（Glutest Neo Super ; Sanwa Chemical,

maltase inhibition is not competitive, JAPE can bind

Nagoya, Japan） before and １
０, ２
０, ３
０, ６
０, ９
０, and

to

１
２
０ min

uncompetitively

afteradministration.

This

study

was

the

enzyme-substratecomplex.

inhibited

The

JAPE

glucoamylase ;thisapproved by the Animal Care Committee of Kinki

suggests that it binds to the starch-glucoamylase

University, and the animals were maintained incomplex. Fogarty et al. reported the uncompetitive

accordance with the guidelines.

inhibition of thermophilic amyloglucosidase, purified

４．Statistical analyses

from Aspergillus niger, with gentiobiose used at ２０

The blood glucose levels have been expressed as

mM and with starch as a substrate２１）. Gentiobiose ismean ± SE for each group. Statistical analysis wasaperformed

using

one-way（ ANOVA ） followed
comparison

test

analysisbyperformed

disaccharide

and

sugar

moietyofamygdalin,ofvariance

which is present in the Japanese apricot as a

Bonferroni

multiplecyanogen compound. JAPE may contain gentiobiose

SPSS

or its analogs, which may attribute to glucoamylase

using

IBM

statistics software, version １
９０. （IBM Co., New York,

inhibition.

USA ）. P-values less than ０.０
５ were considered（ caffeic acid, p-coumaric acid, and ferulic acid ）statistically significant.

derivatives as free forms, quinic acid esters, andsugar

Results and Discussion
activity

contains

Wehydroxycinnamic

have

previously

acids （３-O -caffeoylquinicacid

isolatedacid, ４-O -caffeoylquinic acid and ５-O -caffeoylquinic acid） andsome p-coumaricacid esters of acetylated sucrose in

JAPE

glucoamylase,
isomaltase,esters.

chlorogenic

１．Inhibitory effects of the JAPE on disaccharidase
The

JAPE

inhibited
and

and

the

lactasetrehalase

activitybutnotpresent

inofmaltase,ofsucrase,

the

small

JAPE （unpublished data）. KAMITANI et al . reported
that chlorogenic acids （３-O -caffeoylquinic acid, ４-O caffeoylquinic acid and ５-O -caffeoylquinic acid） had

intestine samples. Lineweaver-Burk plots and kinetic

similar half-maximal inhibitory concentration （ IC５０）

data（apparent Km and Vmax）of each disaccharidase,（with and without the addition of the JAPE, are

（０９
.８
０〜１０
. １）,

displayed in Fig. １ and Table １, respectively. The

Feruloylquinic acids also showed inhibitory effects,

Km values for the disaccharidases under control

although their effects were weaker than those of

conditions

caffeoylquinic

weresimilartothosepreviously

１
６〜１
８）

reported
Vmax.

. The JAPE increased Km and decreased

However,

the

Km

and

glucoamylase decreased in theVmaxvaluespresenceof! / ! ） values for maltase （０.７９９〜０８. １６）, sucrase
and

α-amylase （０１
.４
５〜０１
.６
８）.

acids２２） .

Hydroxycinnamic

acid

derivatives in JAPE are possibly responsible for dofisaccharidase inhibition. Further research will helptheelucidate the contribution of each hydroxycinnamic

JAPE. The JAPE increased the Km value of lactase,acid derivative to the inhibition of JAPE.

but did not affect its Vmax. Kinetic analyses indicated２．Suppressive effects on the elevation of bloodthat the inhibition mode of the JAPE was mixed/

glucose levels in rats

non-competitivefor

Sugar load tests were performed to evaluate theIn

suppressive effects of the JAPE on the elevation in

glucoamylase,

for
and

maltase,competitive

uncompetitiveforlactase.

122

Food Preservation Science

1.1

9.5

Maltase

1.9

7.5
6.5

0.7

1.4

5.5
4.5

0.5

0.9

3.5
0.3

2.5
0.4

1.5

0.1

0.5

−0.5−0.1

0.5

0.3

0.8

0.4

1/[S]
90

Isomaltase

33
28
1/V

Lactase

80

6.5

70

5.5

23

60

18

50

4.5

40

3.5

30

2.5

13
8

20

3

10
0
1.5

Trehalase

7.5

1.5
0.5

3.5

0.1

0.3

0.8

1.8

1/[S]
Fig.１ Lineweaver - Burk plots for kinetic analysis of disaccharidase
inhibition by JAPE!!
!!

[S], concentration of substrate, mM or/ ; V, micromoles of substratehydrolyzed・min−１・mg−１ protein or micromoles of glucose released・min−１・
mg−１ protein ; ◇, absence of JAPE ; □, １ /of JAPE added ; △, ２ ／of JAPE added!!

postprandial blood glucose levels in rats. The JAPE
alone

did

not

cause

significant

blood

glucose（ 22 ）

Table １ Kinetic parameters of disaccharidase inhibition with the JAPE

Glucoamylase

8.5

0.9

1/V

Sucrase

VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

JAPE concentration

Km

Vmax

Maltasecontrol
１ /
２ /

!!
!!

２５
.
２８
.
２７
.

３９
.
２８
.
２５
.

Sucrasecontrol
１ /
２ /

!!
!!

２
３
２
１
２
０

１６
.
１４
.
１４
.

Glucoamylase
control
１ /
２ /

!!
!!

３３
.
２１
.
１３
.

２２
.
１２
.
０９
.１

Isomaltase
control
１ /
２ /

!!
!!

３４
.
２７
.
２９
.

０２
.８
０２
.４
０２
.５

Lactasecontrol
１ /
２ /

!!
!!

２
６
９
０
１
１
０

０３
.２
０４
.３
０３
.８

Trehalasecontrol
１ /
２ /

７３
.
６４
.
７０
.

１３
.
１２
.
１２
.

!!
!!

Vmax, expressed as micromoles of substratehydrolyzed・min−１・mg−１ protein or micromolesof glucose released・min−１・mg−１ protein ; Km
expressed as mM or・ / ; Vmax and Km
were calculated with Lineweaver-Burk plot.

!!

! /d" vs ２０４.４ ±１２ ! / d" for control ;starch : １
７
０.８±１
２ ! /d" vs １８
５.７±９.４ ! /d" for
±４.９

the

control）. The JAPE also showed the suppression invariation in blood glucose levels before and after

sucrose load test although it did not inhibit sucrase

the administration of each sugar （maltose, sucrose,

activity. JAPE used at a dose of １,０００

starch, and glucose）in the absence and presence of

resulted in a significant reduction of blood glucose

elevation （ data not shown ）. Fig. ２ shows!/kg BW

were observed except in the glucose load test,! /d" vs
１
７
２３
. ±１
４ !/d" for control ; ２
０ min : １
４
４８
. ±８０
. !
/d" vs １
６８７. ±８９. !/d" for control ; ３０ min : １
３
９８
.
±８５
. ! /d" vs １
６６.３ ±１
０ ! /d" for control）. The

which indicated that the JAPE had no effect onreason for this discrepancy between in vitro and in

the JAPE. In all tests, the elevation in blood glucose
levelswasobserved １
０ min

after

administeringsugar. Significant suppressive effects of the JAPE

levels up to ３
０ min （１０ min : １４
２.６±９.４

glucose absorption and that the suppressive effects

vivo results is unclear. However, the total sugar

on

by

d

content in JAPE （ phenol-sulfuric acid method ） is

administrationofapproximately ６
０％ （ unpublished data ）, indicating

maltose and starch containing JAPE significantly

that hydrolysates of JAPE from gastric digestion

suppressed blood glucose levels after ３
０ min inmay inhibit sucrase activity. The area under thecomparison to each control group （maltose : １７
４.８

curve（AUC０‐１２０min ）is shown in Table ２. There was

blood

glucoseisaccharidase

levelsinhibition.

were
The

caused（ 23 ）

〔Article〕 Phenolic Extract Suppresses Postprandial Glucose Elevation

Blood glucose level (mg/dℓ)

230

Maltose

*

190

210

170

190
170

150

150

130

130

110

110

* <0.05

90
70
0

*

control

70

≈
0

50

0

100

Table ２
Area under
the
curve
（ AUC０‐１２０min ） of postprandial glucose
levels in the absence and presence of
the JAPE

Sucrose*†JAPE concentration* <0.05
JAPE 1,000mg/kg

90

JAPE 500mg/kg†*

control† <0.05≈ JAPE 500mg/kg

control

0

100

50

Blood glucose level (mg/dℓ)

210

220
200
180
160
140
120
100
80
60
≈
0
0

*

190
170
150
130
110
90

* <0.05

70

JAPE 1,000mg/kg

0≈0Glucosecontrol

50
100Time (min)Data are expressed as mean values with SE（n =６）.
◇, Control ;■, JAPE １０,０
０ /kg BW ;‥▲‥ , JAPE ５
００ /kg BW ; ……×……,
JAPE ２
５
０ /kg BW

!

!

!

"

Sucrosecontrol
２
５
０ /
５
０
０ /
１０
,０
０ /

１
７６
,３
５±９
８
４
１
８１
,９
１±９
５
８
１
５７
,１
４±５
４
５
１
６２
,９
５±６
９
７

Starchcontrol
５
０
０ /
１０
,０
０ /

１
９１
,７
４±５
０
６
１
８９
,３
３±６
３
０
１
８９
,２
６±８
９
８

Glucosecontrol
２
５
０ /
５
０
０ /
１０
,０
０ /

２
０７
,４
５±１３
,１
２
１
９６
,７
７± ６
６
８
１
９５
,２
３± ７
７
７
１
８１
,８
６± ５
６
２

!!
!!

!!
!!
!!

Fig.２ Suppressiveeffects of the JAPE on postprandial blood glucose
levels in rats

!

２
１４
,０
０±１２
,７
４
２
０６
,０
０±１１
,３
２
１
９７
,９
２± ８
３
０
２
０４
,０
８± ９
４
８

!!
!!
!!

50
100
Time (min)

AUC０‐１２０min（ ・min/d ）Maltosecontrol
２
５
０ /
５
０
０ /
１０
,０
０ /

!!
!!
!!

230
Starch123

Data are expressed as mean values withSE（n =６）.

no significant difference in the AUC calculated frompartly contribute to disaccharidase inhibition. Thus,

each sugar load test, which suggests that the JAPE

JAPE could be useful as a food ingredient to

did not affect the amount of glucose absorption, but

reduce the risk of developing hyperglycemia-induced

delayed digestion.

disorder.

Conclusion

References

The JAPE inhibited maltase, glucoamylase, lactase

１）BLONDE, L. :Benefits and risks for intensive

but not sucrase, isomaltase, trehalase that were

glycemic control in patients with diabetes mellitus,

present in the samples from the small intestine. The

Am. J. Med. Sci., ３
４
３, １
７〜２
０（２
０
１
２）

inhibition

and２）VAN BEERS, E. H., BÜLLER, H. A., GRAND, R. J.,

lactase were found to be mixed / non-competitive,

modes

for

EINERHAND, A. W. and DEKKER, J. : Intestinal brush

uncompetitive,

border glycohydrolases :andmaltase,glucoamylase,competitive,

respectively.

Postprandial blood glucose levels were significantly
suppressed when maltose, sucrose, and starch wereadministered with JAPE to rats. However, the JAPE
had no effect on glucose absorption. The AUC０‐１２０min
was not altered by the JAPE. These results indicate

structure, function, anddevelopment, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol ., ３
０, １
９
７
〜２
６
２（１
９
９
５）
３）LEBOVITZ, H. E. : α-Glucosidase inhibitors, Endocrinol.
Metab. Clin. North Am., ２
６, ５
３
９〜５
５
１（１
９
９
７）
４）BHAT, M. , ZINJARDE, S. S. , BHARGAVA, S. Y.,

that the JAPE delayed carbohydrate digestion and

KUMAR, A. R., and JOSHI, B. N. :subsequentabsorption,

but

did

not

affectAntidiabetic

theIndian plants : a good source of potent amylaseamount of glucose absorbed. Hydroxycinnamic acidinhibitors, Evid Based Complement Alternat Med .,derivatives such as chlorogenic acids in JAPE may

２
０
１
１, ８
１
０
２
０
７（２
０
１
１）

124

Food Preservation Science５）BENALLA, W., BELLAHCEN, S. and BNOUHAM, M. :

VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 24 ）

border membranes, Biochem. Biophys. Acta. , ５
０６,Antidiabetic medicinal plants as a source of α-

１
３
６〜１
５
４（１
９
７
８）

glucosidase inhibitors, Curr. Diabetes Rev., ６, ２
４
７〜

１５）DAHLQVIST, A. :Method of assay of intestinal

disaccharidases, Anal. Biochem., ７, １
８〜２
５（１
９
６
４）

２
５
４（２
０
１
０）
６）YILMAZER-MUSA, M., GRIFFITH, A. M., MICHELS, A.

１６）OKU, T., YAMADA, M., NAKAMURA, M., SADAMORI,J., SCHNEIDER, E. and FREI, B. : Grape seed and tea

N.

extracts

potentextractives from leaves of Morus albaon humaninhibitors of α-amylase and α-glucosidase activity,

and rat small intestinal disaccharidase activity, Br.

andcatechin

３-gallates

are

J. Agric. Food Chem., ６
０, ８
９
２
４〜８
９
２
９（２
０
１
２）
α-glucosidase

inhibitors

from

NAKAMURA,

S. :Inhibitory

effectsofJ. Nutr., ９
５, ９
３
３〜９
３
８（２
０
０
６）

７）KUMAR S. , NARWAL, S., KUMAR, V. and PRAKASH,
O. :

and

plants :A１７）NAKAMURA, S., AKI, M., HASHIGUCHI-ISHIGURO, M.,
UEDA,

S.

and

natural approach to treat diabetes, Pharmacogn

depolymerizedRev., ５, １
９〜２
９（２
０
１
１）

alginolyticus

８）MATSUI, T. , UEDA, T. , OKI, T. , SUGITA, K. ,TERAHARA, N. and MATSUMOTO, K. : α-Glucosidase

OKU,

T. :

sodiumInhibitory
alginate

effectbyofVibrioSUN５３ on intestinal brush border

membrane disaccharidase in rat, J. Jpn. Assoc.
Dietary Fiber Res.,１
２, ９〜１５（２００８）

inhibitory action of natural acylated anthocyanins.

１８）GODA, T., YAMADA, K., HOSOYA, N. and MORIUCHI,

２. α-Glucosidase inhibition by isolated acylated

Y. : Effects of α-glucosidase inhibitor BAY g ５
４２
１

anthocyanins, J. Agric. Food Chem., ４
９, １
９
５
２〜１
９
５
６

on rat intestinal disaccharidases, Eiyo To Shokuryo,
３
４, １
３
９〜１
４
３（１
９
８
１）

（２
０
０
１）
９）MATSUI, T., EBUCHI, S., FUKUI, K., MATSUGANO, K.,

１９）NICHOLS, B. L., ELDERING, J., AVERY, S., HAHN, D.,

TERAHARA, N. and MATSUMOTO, K. : Caffeoylsophorose,

QUARONI,A.

a new natural α-glucosidase inhibitor, from red

intestinal

maltase-glucoamylase

inegar by fermented purple-fleshed sweet potato,

Homology to sucrase-isomaltase, J. Biol. Chem., ２
７
３,

Biosci., Biotechnol., Biochem., ６
８, ３
３
２〜３
３
９（２
０
０
４）

and

STERCHI,

E. :

Human
cDNA

small
cloning.

３
０
７
６〜３
０
８
１（１
９
９
８）

１
０）MATSUI, T., EBUCHI, S., FUJISE, T., ABESUNDARA, K.

２０）DAHLQVIST, A. and SEMENZA, G. : Disaccharidases

J. M., DOI, S., YAMADA, H. and MATSUMOTO, K. :of small intestinal Mucosa, J. Pediatr. Gastroenterol,

Strong antihyperglycemic effects of water-soluble

Nutr., ４, ８
５
７〜８
６
７（１
９
８
５）

fraction of Brazilian propolis and its bioactive
constituent, ３,４,５-tri-O-caffeoylquinic

acid,

Biol.

Pharm. Bull ., ２
７, １
７
９
７〜１
８
０
３（２
０
０
４）

２
１）FOGARTY, W. M. and BENSON, C. P. : Purificationand properties of a thermophilic amyloglucosidase
from１１）MITANI, T., HORINISHI, A., KISHIDA, K., KAWABATA,

Aspergillus

niger,

Eur.

J.

Appl.

Microbiol.

Biotechnol ., １
８, ２
７
１〜２
７
８（１
９
８
３）

T., YANO, F., MIMURA, H., INABA, N., YAMANISHI, H.,

２２）KAMITANI, Y., IWAI, K., FUKUNAGA, T., KIMURA, R.

OE T., NEGORO, K., MORI, H., MIYAKE, Y., HOSODA,

and NAKAGIRI, O. : In vitro analysis on inhibitory

A. , TANAKA, Y. ,

MORI,

:

activity of amylolytic enzymes in decaffeinatedPhenolics

profileofJapanese

apricotgreen coffee bean extracts and contributions of（ Prunus

mume

Zucc. ） fruit,

Biosci.,chlorogenic acids, J. Jpn. Soc. Food. Sci., ５
６, ３
３
６〜

Sieb.

M.

mume,
et

and

OZAKI,Y.

Biotechnol., Biochem., ７
７, １
６
２
３〜１
６
２
７（２
０
１
３）

３
４
２（２
０
０
９）

１
２）OKI, T., MATSUI, T. and OSAJIMA, Y. : Inhibitory
effectofalpha-glucosidase

inhibitors

variesaccording to its origin, J. Agric. Food Chem., ４
７,
５
５
０〜５
５
３（１
９
９
９）
１
３）OKU, T., TANABE, K., OGAWA, S., SADAMORI, N.
and

NAKAMURA,

activity

of

S. :

human

Similarity

of

and

small

rat

hydrolyzing
intestinal

disaccharidases, Clin. Exp. Gastroenterol ., ４, １
５
５〜
１
６
１（２
０
１
１）
１
４）KESSLER, M., ACUTO, O., STRELLI, C., MURER, H.,
MULLER, M. N. and SEMENZA, G. :A modified

procedure for the rapid preparation of efficiently
transporting vesicles from small intestinal brush（ 25 ）

〔Article〕 Phenolic Extract Suppresses Postprandial Glucose Elevation

ウメ由来ポリフェノールはラット小腸二糖類水解酵素を阻害し，食後血糖値を改善する
岸田邦博＊・鈴木雅也＊・部屋雄一＊
山崎祐大＊・堀西朝子＊・尾崎嘉彦＊＊

近畿大学生物理工学部食品安全工学科

（〒６
４
９―６
４
９
３ 和歌山県紀の川市西三谷９３０）
ウメ由来ポリフェノール抽出物（JAPE）を用いて，ラット小腸二糖類水解酵素への阻害活性ならびに食後血
糖値上昇抑制作用を検討した。JAPEは，マルターゼ，
グルコアミラーゼ，ラクターゼに対して阻害作用を示し，阻害様式はそれぞれ混合型非拮抗阻害，不拮抗阻害，拮抗阻害であった。スクラーゼ，イソマルターゼ，トレハ
ラーゼに対しては阻害作用を示さなかった。ラットへの経口糖負荷試験では，マルトース，スクロース，デンプ
ン投与時にJAPEによる有意な血糖値上昇抑制作用が認められ，グルコース投与時には，有意な影響は認められなかったことから，JAPEはグルコース吸収には影響せず，血糖値上昇抑制作用は二糖類水解酵素阻害によることが示唆された。AUC０‐１２０minは変化がなかったことから，
JAPEはグルコース吸収量には影響しなかった。JAPEに含まれるヒドロキシ桂皮酸誘導体が二糖類水解酵素阻害にある程度関与していると考えられる。これらの知見より，JAPEは２型糖尿病や肥満などの生活習慣病のリスクを減らす食品素材として有用である可能性が示された。
（平成２６年１月９日受付，平成２６年４月７日受理）

125

（ 27 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４ 〔研究ノート〕

127

高血圧自然発症ラットにおけるカムカム果汁投与による血圧抑制に内皮型一酸化窒素合成酵素が与える影響
田 中 弘 之＊１§・樫 村 修 生＊２・鈴 木 健 太＊２・豊 原 秀 和＊２＊１ 東京家政学院大学現代生活学部健康栄養学科＊２ 東京農業大学国際食料情報学部

Endothelial Nitric Oxide Synthase Suppresses Blood Pressureof Spontaneously Hypertensive Rats by Oral Administrationof CamuCamu（Myrciaria dubia）Fruit Juice
TANAKA Hiroyuki＊１§, KASHIMURA Osamu＊２,
SUZUKI Kenta＊２ and TOYOHARA Hidekazu＊２＊１＊２

Department of Health and Nutrition Faculty of Contemporary Human Life Science,
Tokyo Kasei Gakuin University, 22 Sanban-cho, Chiyoda-ku, Tokyo 102−8341
Faculty of International Agriculture and Food Studies, Tokyo University of Agriculture,1−1−1 Sakuragaoka Setagaya-ku, Tokyo 156−8502

Involvement of active vasoconstriction substances of sympathetic nervous system, endothelial celldependent vasorelaxation substances and constriction substances of renin-angiotensin system in bloodpressure suppression by oral administration of Camu-Camu （ Myrciaria dubia ） fruit juice wasinvestigated. Wister-Kyoto rats （WKY） and SHR were used and divided into WKYW and SHRW
groups given by water, and WKYC and SHRC groups given by Camu-Camu fruit juice ０２. ５ （total
polyphenol content ３３７µg, Vitamin C content ２２. ５ ）. When measuring blood pressure by insertion
method of carotid artery catheter, norepinephrine （ NE ） losartan and L-NAMA were orally
administered and involvement of angiotensin II and endothelial nitric oxide synthase（eNOS）in bloodpressure suppression was evaluated. In administration of orally Losartan, blood pressure in SHRC wasless increased than in SHRW, suggesting that those except for angiotensin ATII involved bloodpressure suppression. Blood pressure of SHRC was significantly increased as compared with that of
SHRW. Response of removed thoracic aorta to NE, acethylcoline, phenylphrine（PHE）in Kerbs ringer
liquid was examined. Vasoconstrictive response elicited from active substances of sympathetic nervous
systems showed more desensitization in SHRC than SHRW and vasorelaxation response elicited fromendothelial dependent relaxation substances was accelerated. Blood pressure measurement by insertion
method of catheter and tension measurement of removed thoracic aorta revealed the enhancement ofeNOS in SHR by oral administration of Camu-Camu fruit juice.
（Received Jun. １７, ２０
１３；Accepted Jan. ２
２, ２
０
１
４）

!

!

Key words：L-NMMA, Losartan, NO, acethylcholine, norepinephrine, phenylephrine
ロサルタン，一酸化窒素，アセチルコリン，ノルエピネフリン，フェニルレフリン

高血圧，動脈硬化，糖尿病，脂質異常症などは，血管１）

一酸化窒素（Nitric oxide, NO）は L-アルギニンを基内皮機能障害など様々な要因から引き起こされる 。な

質として，NO合成酵素（NO synthase, NOS）により

かでも，高血圧は脳卒中の最も危険な因子とされ，臓器生成される。内皮型一酸化窒素合成酵素（endothelial

障害や心血管病の合併が深く関与すると指摘されていNOS, eNOS）から産生されたNOは，内皮機能障害など

る２）。

の心血管性の恒常性維持に重要な役割を果たしている３）。

＊１ 〒１
０
２―８
３
４
１ 東京都千代田区三番町２２§ Corresponding author, E-mail : tnkhiro@kasei-gakuin.ac.jp
＊２ 〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜丘１―１―１

128

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 28 ）

また，血管平滑筋におけるサイクリックGMP（Guanosine

カムカム果皮抽出液投与により，ノルエピネ フ リ ン

monophosphate, cGMP）増大を通じて，弛緩反応を誘（Norepinephrine, NE）お よ び フ ェ ニ レ フ リ ン

発し，NO産生が増加することも知られている４）。さらに， （Phenylephrine, PHE）に対する収縮反応は有意に低下
血管内皮細胞におけるNOS活性の低下により，血管弛

し，アセチルコリン（Acetylcholine, Ach）に対する弛

緩に関与するNO量の減少が，高血圧に関与することも緩反応は有意に増大することを見い出し，カムカム果皮

１）に豊富に含まれるポリフェノール類が，SHR血管内皮細報告されている 。
一方，血圧の調節に関与するレニン−アンギオテンシ!

ン（Angiotensin, AT）系 に お い て，ATIをAT に 変胞の損傷を修復し，血管弛緩物質であるNOの放出を促進させる可能性があることを示唆している２０）。

換する酵素であるAT変換酵素（AT converting enzyme,

INOUEら２１）は，男性喫煙者にカムカム果汁１００％を７日ACE）は，血圧の調節に関与する因子であり，AT は，間継続的に与えた結果，ビタミンCを与えた群と比較し!

５）

強力な血管収縮作用のあることが知られており ，そのて，カムカム果汁投与群で抗酸化作用および抗炎症作用

AT には，AT-１とAT-２の２種類の受容体が存在する６）。

をより強力にしたことから，カムカム果汁には，強力な

特にAT-１受容体は，血管平滑筋などに分布し，血管収抗酸化作用および抗炎症作用があることを報告している。

縮作用，血管壁肥厚作用，動脈硬化作用，心筋肥大作用

しかしながら，カムカム果汁投与が生理作用に及ぼすを介している。このAT系の障害は，病態生理学的にみ研究データは少ないのが現状である。そこで本研究では，ても高血圧，腎臓病および心不全などに関与することがカムカム果汁投与による血圧上昇抑制作用に対する血管!

７）知られている 。なかでも，高血圧の発症および悪化に内皮細胞および血管平滑筋への関与について明らかにす

関与する要因として，ACE活性の増大８），血管平滑筋にるため，市販されているカムカム果汁１００％をSHRに５!

９）関与する血管収縮物質であるAT の増大 などが関与

週間経口投与し，血圧の上昇抑制に対する交感神経系活するとされている。このことから，高血圧の改善メカニ性収縮物質，内皮細胞由来弛緩物質，レニン・アンジオ

ズムとして，間接的にeNOS活性の増大，あるいはACE

テンシン系収縮物質および平滑筋由来弛緩物質の各関与活性の抑制が部分的に関与する可能性が推察される。

について，カテーテル挿入による覚醒状態での体血圧測

カムカム（フトモモ科，学名 Myrciaria dubia）は，南米ペルーに自生する植物である。果実中にビタミンB１，

定および摘出大動脈による張力測定により，その血管反応の変化を検討した。

ビタミンB２，ビタミンC，ナイアシン，クエン酸，カル

実験方法

シウムなどが豊富に含まれているが１０），近年，それらの成分以外に，果皮中に高血圧を抑制するとされるポリフ
１
１）

１．動

物

ェノール類を多く含むことが報告されている 。また，

（１）実験動物および飼育条件

アマゾン熱帯雨林地域に自生するカムカム果実には，ポ

血圧疾患モデルとして開発されたSHR（SHR/NCri，日リフェノールの一種であるアントシアニンを豊富に含む

本チャールズ・リバー社５週齢の雄性），対照として正ことが報告されている１２）。

常血圧モデルラット（Wistar Kyoto Rat, WKY）であ
９）

実験には，本態性高一般的に，ポリフェノールを多く含む赤ワイン ，緑る（WKY/NCrj，日本チャールズ・リバー社）をそれ

茶および紅茶１３），ココア１４），チョコレート１５），ブルーベ

ぞれ２０匹ずつ用いた。ラットは１週間安静飼育した後，

１
６）

リー などには，高血圧を抑制する働きやフラボノール，

下記の４群に分け，５週間，ラット専用の動物飼育制御

カテキン，アントシアニンなどに分類されるフラボノイ装置（クリーンラック，日本医化器機製作所（株））内でド類は，脳卒中や心臓病など動脈硬化性疾患のリスクを飼育した。飼育環境は，室温約２３℃になるようにエアコ低下させる可能性があることが報告されている１７）。また，

ンにより調整した。餌はラット用固形飼料（オリエンタ

野菜や果物などに含まれるビタミンCは，本態性高血圧

ル酵母，MF），水は水道水を自由摂取させた。

疾患者の血圧上昇を抑制する働きのあることが報告され

１）SHRカムカム投与群（以下，SHRC群）：１
０匹のている１８）。さらに，VASDEVら１９）の研究では，１２週齢の高雄性SHRには，１日１回５週間毎日カムカム果汁液をテ

血圧自然発症モデルラット（spontaneously hypertensive

フロン製経口ゾンデ（イナリサーチ）に用いて食道内に

rat, SHR）に対してビタミンCを９週間に渡り与えた結慎重に投与した。

果，収縮期血圧の低下，アルデヒド結合および有害な腎血管性変化が改善することを報告している。
樫村らは，若齢のSHRにカムカム果皮抽出液を５週間

２）SHR水投与群（以下，SHRW群）：１０匹の雄性SHRには，１日１回５週間毎日水道水を上記と同様の方法で投与した。

経口投与した結果，体重や心拍数に影響は認められない

３）WKYカムカム投与群（以下，WKYC群）：１
０匹のが，収縮期および拡張期血圧の上昇が顕著に抑制される

雄性WKYには，１日１回５週間毎日カムカム果汁液をことを報告し，カムカム果皮中に含有する高濃度のポリ同様の方法で投与した。

フェノール類が血圧上昇抑制に関与することを推察して１
１）いる 。また，彼らは，SHRの摘出胸部大動脈において，

４）WKY水 投 与 群（以 下，WKYW群）：１
０匹 の 雄 性
WKYには，１日１回５週間毎日水道水を同様の方法で（ 29 ）

〔研究ノート〕 カムカム果汁投与による血圧抑制

129

Kyowa）にデジタルインジケーター（F４３０，Unipulse）

投与した。
５）体血圧測定と血管張力測定：各群を２分し，カテを接続して行った。その後，１０分間隔で３度リングをーテル挿入による体血圧の測定とリング標本の作製と血Krebs ringer液 でwash outし，再 び５ 張 力 に 調 整 し%た。その後，摘出血管は，４０mMKClによる収縮反応を

管張力の測定実験を行った。
（２）カムカム果汁液ならびに水投与条件

カムカム

３０分間確認した後，再びKrebs ringer液で１０分間隔３回

果汁１００％（総ポリフェノール量３３７µg，メルカード農

wash outを 行 い，再 び５ の 張 力 に 調 整 し た。

大（株）
）をHPLC法によりビタミンC量を分析した結果

Norepinephrine（NE，（Sigma社））は１０−８Mか ら１
０−４Mから，カムカム果汁液の１日１回の投与量は，０．
２５

濃度の５段階でオーガンバス内に１０分間隔で添加し，濃（総ポリフェノール含量３３７µg，ビタミンC量２．
２５ ）と度依存性 張 力 変 化 を 測 定 し た。NEの 最 大 張 力（１０−４した。対照投与として水道水を同量投与した。

M）状態から，Acetylcholine（Ach，（Sigma社））は１０−９（３）測 定 項 目から１
０−５M濃度５段階でオーガンバス内に１０分間隔で添$!

１）体重，血圧および心拍数の測定：飼育開始から１%加し，濃度依存性張力変化を測定した。その後，Krebs

週目は，体重測定および血圧測定に慣らすため，毎日のringer液でwash outを１０分間隔で３回 行 い，再 び 張 力

ハンドリングと２回の体重測定を実施した。２週目からを５ に調整した。その後，Phenylephrine（PHE，（Sigmaは，毎週，体重および血圧の測定を行った。血圧は，非社））を１
０−８Mから１
０−４M濃度の４段階でオーガンバス内

観血式自動血圧測定装置（ソフトロン，BP-９
８A）によ

に１
０分間隔で添加し，濃度依存性張力変化を測定した。

%

り測定した。血圧は，あらかじめ２
０分間ラットを固定器

そ の 後，再 びKrebs ringer液 でwash outを３回１０分 間（保温装置３８℃）に留置し，尾動脈に血流がある状態を

隔 で 行 っ た。引 き 続 い て１００µgの NG-Monomethyl-L-

確認後，収縮期血圧，拡張期血圧および心拍数の測定をarginine, acetate（L-NMMA，（Sigma社））をオーガン

５回実施し，最高ならびに最低値を除いた３回の値からバス内に添加し３０分間経過後，再びPHEを１０−８Mから１
０−４

それぞれの平均値を算出した。測定時刻は，明期の午前M）まで添加して濃度依存性張力変化を測定した。

中８：０
０から１
２：０
０の間に測定した。

別 の 摘 出 血 管 は，１０分 間 隔 で３度 リ ン グ をKrebs

２）カテーテル挿入による体血圧の測定：５週間飼育$%

ringer液でwash outし，５ 張力に調整した。その後，期間終了後，各群ペントバルビタール麻酔下（３０ ／㎏

摘出血管は，４０mMKClによる収縮反応を３０分間確認し体重i.p.）において，ヘパリンを添加し生理食塩水でた 後，再 びKrebs ringer液 で１０分 間 隔３回wash outを満たしたポリエチレン製カテーテル（SP-４
５，夏目製作#挿入し，大動脈弓付近に留置し行 い，再 び５ の 張 力 に 調 整 し た。そ の 後，Sodium

所）を右総頸動脈へ３nitropurussid（SNP）を１
０−１０Mから１
０−６ M濃度の５段階

た。また，別のヘパリン添加し生理食塩水で満たした特でオーガンバス内に１０分間隔で添加し，濃度依存性張力

製ビニール製カテーテル（SV-１
０，夏目製作所）を右頚
静脈から５

を１
０分間隔で３回行い，再び張力を５ に調整した。そ%#挿入し，右心室に留置した。各カテーテル変化を測定した。その後，Krebs ringer液でwash out

挿入時は，カテーテルを血圧測定システム（TP-３００T，の後，AT を１
０−１２Mから１０−８Mの４段階でオーガンバ

日本光電）および記録計（RTA-１
１００，日本光電）に接

ス内に添加し，濃度依存性張力変化を測定した。

!

%

続し，圧波形を確認しながら挿入を行った。各カテーテ

得られた各濃度依存性収縮反応は，４０mM KClによる

ルは，皮下を通し頭頂部に導出し，カプセル内に保管し収縮反応で得られた最大収縮反応に対する割合（％）でた。カテーテル手術２
４時間後，完全覚醒状態において，示した。さらに，X軸を濃度（−log M 対数表示）と再び体血圧用カテーテルを血圧測定システムおよび記録

Y軸 を 収 縮 割 合 に よ る 曲 線 回 帰 を 算 出 す る と と も計に接続した。体血圧は，記録計の脈波から平均血圧をに，５０％収縮反応に対するNE,PHEおよびSNP平均濃度算出した。心拍数は，記録計の脈波から算出した。安静を求め，各薬品に対する収縮感受性を示す値（IC５０）とにて３０分間測定後，頚静脈に挿入したカテーテルから順した。また，Ach濃度依存性弛緩反応は，NE最大収縮に（NE, Losartan,Losartan＋NE），（NE, L-NMMA, L-

反応（１０−４M濃度）に対する割合（％）で示した。さらNMMA＋NE）薬品を注入し，血圧および心拍数を測定に，X軸を濃度として，Y軸を弛緩割合で曲線回帰を算

した。

出し，５
０％弛緩反応に対するAch平均濃度を求め，Ach３）リング標本の作製と血管張力の測定：各群５匹ずつ，５週間の飼育期間終了後，ペントバルビタール麻酔に対する弛緩感受性反応（ED５０）とした。
４）統計処理：図や本文に示したすべての値は，平均$ 体重i.p.）で脱血し，胸部大動脈（長さ５"）を２本摘出した。摘出血管は，１０!のKrebs ringer

値および標準偏差で表示した。各群間における有意差検（Sigma社）液の入ったティシュオーガンバス内に留置検定を用いて行った。また，各群間の有意差の検定は，

し，ステンレス製の２本の針により５ の張力伸展をしすべて危険率５％水準で示した。なお，この実験は東京た。張 力 の 測 定 は，圧 力 ト ラ ン ス デ ュ ー サ ー（LVS,

農業大学実験動物委員会の承認を得て実施した。

下（５
０ ／㎏

%

定は，二元配置分散分析で解析し，Schéffeの多重比較

130

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

結
１．体

（ 30 ）

LosartanおよびNE＋Losartan投与時の体血圧の変化を果示した。Controlにおける体血圧は，WKY群に比較して

重

#
#
#
１
３．
０#）およびSHRW（投与前１０９±２．
５#，投与後２７８±９．
９#）とSHRC（投 与 前１
１
４±５．
０#，投 与 後２７９±１２．
１#）との群間と各系統で非投与群，投与群の体重増
体 重 は，WKYW（投 与 前１
１
３±３．
１ ，投 与 後３
２
７±

１
１．
３ ）とWKYC（投 与 前１
２
１±３．
５ ，投 与 後３３０±SHR群が高値を示したが，SHRC群はSHRW群に比較して有意な低値（p＜０．
０５）を示した。
NE投与時における体血圧はControlと比べて，各群と!

も上 昇 し た。Losartan投 与２２）時（７９ ol／kg）に お け る
体血圧は，NE投与群に比べて各群とも下降した。NEとLosartanの同時投与における体血圧は，Losartan投与群

加にそれぞれ有意差は認められなかった。

に比べて各群とも上昇した。NEまたはLosartan単独投２．収縮期血圧および拡張期血圧の変化

与時の体血圧は，SHRW群に比較してSHRC群で有意にFig．
１およびFig．
２は，４群における投与前から投与後低くかった（p＜０．
０
５）
。

５週間における収縮期血圧および，拡張期血圧の変化を

LosartanとNE同時投与はLosartan単独投与よりも体それぞれ示した。投与前から投与後における収縮期血圧

血圧は上昇しているが，SHRC群は，SHRW群に比較すと拡張期血圧は，WKYCおよびWKYW群と比較して，ると体血圧は有意に低かった（p＜０．
０５）
。

SHRCお よ びSHRW群 で 有 意 に 高 い 値 を 示 し た（p＜４．カムカム果汁投与による体血圧に与えるNEおよび

０．
０５）。また，投与８週から１０週間目の収縮期血圧と拡張期血圧は，SHRC群はSHRW群に比較して，有意に低い値を示した（p＜０．
０５）
。しかし，投与８週間および１
０週間後の収縮期血圧および拡張期血圧は，WKYCとNOSを阻害するL-NMMAの影響
Fig．
４は，各 群 に お け るNE,L-NMMAお よ びNEとLNMMA同時投与の体血圧の変化を示した。
Control, NEは，Fig．
３と同様であっ た が，L-NMMAWKYWの群間に有意な差は認められなかった。

単独投与およびNEとL-NMMA同時投与における体血圧３．カムカム果汁投与による体血圧におよぼすNEおよは，SHRC群 とSHRW群 と の 間 に 差 は な か っ た。L-

びLosartanの影響

NMMA単独投与によるControlからの体血圧上昇の変化

Fig．
３は，各群におけるα交感神経受容体を介する平量において，SHRC群（平均値４８±６"Hg）は，SHRW

SHRC
SHRW
WKYC
WKYW

4

5

6

*

*

7
8
（Week）

9

Mean systemic arterial pressure（mmHg）

240.0
220.0
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0

*

10

11

Fig ．
１ Changes of systolic blood pressure in SHRC,
SHRW, WKYC and WKYW rats.

Changes of diastolic blood pressure（mmHg）*p＜００. ５ vs SHRW

180.0

SHRC
SHRW
WKYC
WKYW

160.0
140.0
120.0

*

*

*

100.0
80.0
60.0
4

5

6

7
8
（Week）

9

10

11

260.0
240.0
220.0
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0

WKYW WKYCSHRW SHRC***

Contro

**

**
*

NE

Losartan NE+Lasartan

Fig．
３ Mean systemic arterial pressure after NE,
Losartan and combined treatment of NE and Losartan
in WKYW, WKYC, SHRW and SHRC rats.
Values are means±SD. *p＜００. ５ vs. same treatment in SHRW
rats. **p＜００. ５ vs. same treatment in SHRW rats.

Mean systemic arterial pressure (mmHg)

Changes of systolic blood pressure（mmHg）

滑筋収縮反応に関与す るNE, AT-１受 容 体 を 遮 断 す る

260.0
240.0
220.0
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0

WKYW

WKYC

SHRW

SHRC

*
*

ControlNE

L-NMMA NE + LNMMA

Fig.２ Changes of diastolic blood pressure in SHRC,
SHRW, WKYC and WKYW rats.

Fig ．
４ Mean systemic arterial pressure after NE, L NMMA and combined treatment of NE and L-NMMAin WKYW, WKYC, SHRW and SHRC rats.

*p＜００. ５ vs SHRW

Values are means±SD. *p＜００. ５ vs. same treatment in SHRW.

（ 31 ）

〔研究ノート〕 カムカム果汁投与による血圧抑制131!Hg）に比較して有意に高かった（pは，WKYW群とWKYC群の間には差はみられなかった

＜０．
０
５）
。また，NEとLosartan同時投与によるNE単独

が，SHRCは，SHRWに 比 べ て 濃 度 が１０−７か ら１
０−５Mで投与からの体血圧上昇の変化量も，SHRC群（平均値３８

有意に割合が低かった（p＜０．
０５）
。また，Achに対する群（平均値３３±９±５!Hg）は，SHRW群（平均値１０±３!Hg）に比較して，有意に高かった（p＜０．
０５）
。

弛緩感受性濃度（ED５０，−log M）は，SHRW群７．
０
５±
０．
１
７に比較してSHRC群で７．
７１±０．
３１と有意（p＜０．
０５）

Controlにおける体血圧は，WKY群に比較してSHR群に低濃度を示した。

が高値を示したが，SHRC群はSHRW群に比較して有意Fig．
７は，各群における交感神経伝達物質PHEの濃度な低値（p＜０．
０５）を示した。L-NMMA単独投与時の体依存性収縮反応を示した。PHEの濃度依存性収縮反応

血 圧 上 昇 の 変 化 量 は，Controlと 比 較 し て，各 群 では，WKYW群とWKYC群の間に差はみられなかったが，

SHRWC：４８±６!Hg）上 昇 し た（p＜０．０５）。NE投 与時の体血圧上昇は，SHRW群に比較してSHRC群で有意に小さく（p＜０．
０
５），L-NMMA単独投与もしくはNEとL-NMMA同時投与による体血圧上昇量は，NE単独投与
より有意に増大した（p＜０．
０５）
。
５．NE, Ach, PHEによる摘出大動脈濃度依存性反応
各群における４０mMKCl投与における摘出大動脈収縮
張 力 は，WKYW群１．
２３±０．
１５g,WKYC群１．
３
１±０．
１
８，
SHRW群１．
４３±０．
２１，SHRC群１．
４４±０．
２で あ り，各 群間の収縮張力に差はみられなかった。
Fig．
５は，各群におけるNEによる摘出大動脈濃度依存

Percentage maximal relaxation（%）（WKYW：２
７±６，WKYC：３２±５，SHRW：３
３±９，
140.0
SHRC
SHRW
WKYC
WKYW

120.0
100.0

60.0

*

40.0
20.0
0.0

10

9

8
7
6
5
Acetylcholine（-log M）性収縮反応を示した。NE添加による摘出大動脈収縮反−６た が，SHRW群 に 比 較 し てSHRC群 でNE濃 度１０ から
１０−４Mまで有意に低値を示した（p＜０．
０５）
。また，NEに対する収縮感受性濃度（IC５０，−log M）は，SHRW
群７．
６
９±０．
２
２に比較してSHRC群で７．
１
９±０．
２
３と有意に
高濃度を示した（p＜０．
０
５）
。
Fig．
６は，各群における副交感神経伝達物質Achの濃Percentage changes in tension（%）

度依存性弛緩反応を示した。Achの濃度依存性弛緩反応

140.0

SHRC
SHRW
WKYC
WKYW

120.0
100.0
80.0

*

*

*

60.0
40.0
20.0
0.0

9

8

7
6
5
4
Norepinephrine（-log M）

3Fig．
５ Concentration effect of the contaction response to
NE in isolated thracic aortae in SHRC, SHRW, WKYC
and WKYW rats. Results are expressed as apercentage of response to ４
０mM KCl and arepresented as means ± SD.
* indicated NE concentrations at which aortae of SHRC had
less constrictive responses than SHRW at concentarions of
１０−６ to １０−４ M（p＜００
. ５）
.

4

Fig．
６ Concentration effect of the relaxation response toACh ） in isolated thracic aortae in SHRC, SHRW,WKYC and WKYW rats.
Results are expressed as a percentage of response to NE（１
０−４ M, maximal contraction） and are presented as means± SD.
* indicated ACh concentrations at which aortae of SHRC had
more constrictive responses than SHRW at concentarions of
１
０−７ to １０−５ M（p＜００. ５）.

Percentage changes in tension（%）

応は，WKYW群とWKYC群の間には差はみられなかっ

*

*

80.0

120.0
SHRC
SHRW
WKYC
WKYW

100.0
80.0

*

*

*

60.0
40.0
20.0
0.0

9

8

7
6
5
4
Phenylephrine（-log M）

3

Fig.７ Concentration effect of the contaction response tophenylephrine （ PHE ） in isolated thracic aortae in
SHRC, SHRW, WKYC and WKYW rats.
Results are expressed as a percentage of response to ４０mM
KCl and are presented as means ± SD.
* indicated PHE concentrations at which aortae of SHRC had
less constrictive responses than SHRW at concentarions of
１０−７ to １０−４ M（p＜００
. ５）
.

132

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

（ 32 ）

SHRCは，SHRWに比べて濃度が１０−６から１０−４Mで有意NOは，血流や血圧の調節に関与することが明らかにに収縮割合が低かった（p＜０．
０５）
。また，PHEに対すなり，NO依存性の血管拡張性は，脈圧伸張，血流，ずる収縮感受性濃度（IC５０，−log M）は，SHRW群７．
３０り応力（Shear stress）などにより血管内皮細胞が活性±０．
２９に 比 較 し てSHRC群 で６．
８４±０．
１４と 有 意（p＜化させることで維持されている２３）。また，NOは，L-アル０．
０５）に高濃度を示した。

ギニンを基質として，NOSにより合成されることが知Fig．
８は，平滑筋由来弛緩物質であるSNPの濃度依存られている。一方で，血流調節には，eNOS由来NOが性弛緩反応を示した。Fig．
９は，L-NMMAでベースライ

内皮由来血管弛緩因子（EDRF）として重要な役割を果

ン後によるPHEの濃度依存性収縮反応を示した。SNP

たしており，血流によりもたらされるずり応力によっての濃度依存性弛緩反応およびPHEの濃度依存性収縮反eNOSが活性化されることにより，血管径が拡張し，血応において，それぞれSHRCは，SHRWに比べて有意差流が調節される２４）。

は無かった。

本研究で用いたSHRは，大動脈において内皮依存性の考

弛緩が L-アルギニンのニトロ化合物により阻害されてお察り，この結果，血管内皮細胞からのNO遊離が極端に減本研究において，カムカム果汁の投与は，体重や心拍少している可能性が強いと報告されている２５）。このよう数に影響を与えないが，SHRに対して血圧上昇を顕著にな特徴を持つSHRにカムカム果汁を投与したことによっ抑制させる効果があることが明らかになった。

て，内皮細胞の修復が行われた可能性が示唆された。

Percentage chnages of tension（%）

本研究において，交感神経伝達物質であるNEによる大動脈収縮反応は，WKY群に比較してSHR群で大きか

140.0
SHRW

120.0

った。これは，SHRにおける大動脈血管平滑筋細胞は，

SHRC

交感神経伝達物質の刺激によりCa２＋貯蔵部位からの流出

100.0

およびCa２＋チャネルの活性化にともない，細胞内Ca２＋を80.0増加させ収縮が増強されたことが考えられる２６）。SHRで60.0

は，カムカム果汁投与により交感神経伝達物質NEに対40.0する大動脈血管収縮反応が顕著な抑制を示したが，WKYにおいては，カムカム果汁を投与してもその収縮抑制は

20.0
0.0

認められなかった。この一連の反応は，NEだけでなく
11

10

9
8
7
6
Nitroprusside（-log M）

5

PHEに対する収縮反応においてもみられ，SHRの高血圧は，α交感神経受容体を介する平滑筋収縮反応に関与

Fig.８ Concentration effect of the relaxation response to
SNP in isolated thracic aortae in SHRW and SHRC
rats.
Results are expressed as a percentage of response to ４０mM
KCl and are presented as means ±SD.

するもの２０）であることがわかっている。カムカム果汁を投与したSHRでは，α交感神経伝達物質に対する受容体の反応性変化が生じ，血管平滑筋細胞内Ca２＋の減少により収縮反応が減弱していることが推察された。
NEは血管平滑筋を収縮させるが，同時にNOを遊離さ

Percentage chnages of tension（%）

せて収縮を抑制する。この抑制は内皮α交感神経受容体を介する弛緩反応であることも報告されている２７）。この

160.0
SHRW

140.0

SHRC

ことからSHRの大動脈では，内皮α交感神経受容体を介するNOによる弛緩反応に明らかな障害が生じているこ

120.0とが考えられ，血管に対して交感神経伝達物質に対する100.0

受容体と内皮依存性弛緩因子が相互に関連し血管の張力80.0

状態が維持されていることが推察された。一方，NOは60.0

活性酸素により不活性化されるため，SHRでは酸化スト

40.0

レスによりNOの不活性化が亢進している可能性がある。

20.0
0.0

このため，ビタミンC存在下でNE収縮を観察すると，
9

8

7
6
5
4
Phenylephrine（-log M）

3

Fig.９ Concentration effect of the contaction response to
PHE after treatment of L-NMMA in isolated thracic
aortae in SHRW and SHRC rats.
Results are expressed as a percentage of response to ４０mM
KCl and are presented as means ± SD.

SHRにおける血管内細胞機能障害改善が回復した報告がな さ れ て い る２８）。ま た，AT-１受 容 体 の 遮 断 剤 で あ る!

LosartanによりAT の関与を検討した結果，SHRW群
では，Losartan投与とNE＋Losartan投与間の血圧の上昇は有意に大きいが，SHRC群では，Losartan投与とNE+Losartan投与間の血圧の上昇に有意差はなかった。すなわちSHRW群に比較すると血圧の上昇は小さかった。

（ 33 ）

〔研究ノート〕 カムカム果汁投与による血圧抑制

このことにより，SHRにカムカム果汁を投与した際の血

!

133

要

圧上昇の抑制には，AT の関与がないことが考えられ約た。また，eNOS阻害剤であり，血管からのNOの放出

本研究では，ビタミンCおよびポリフェノール類を豊を完全に遮断するL-NMMAをカテーテルから投与した

富に含むカムカム果汁を用いて，SHRおよびWKYに５ことにより，各群で血圧は上昇した。特徴的なのは，週間投与すると血圧が抑制されることが明らかとなった。

SHRC群はNEによる血圧上昇がSHRW群に比較して有その血圧上昇抑制のメカニズムについて，カテーテル挿意 に 小 さ い が，L-NMMA単 独 投 与 も し く はNEとL-入による覚醒状態の体血圧変化および摘出大動脈による

NMMA同時投与によって血圧上昇量は，有意に増大す

張力変化を測定し，交感神経系活性収縮物質，内皮細胞ることが明らかとなった。このことから，カムカム果汁

由来弛緩物質，レニン・アンギオテンシン系収縮物質な投与により，血圧上昇が抑制されることに大動脈血管内

どの関与の面から検討した。その結果，摘出大動脈によ皮細胞で合成されるeNOSが関与している可能性が考える張力測定結果からNE収縮感受性の減弱，さらにカテられる。

ーテル挿入の覚醒状態において，AT１受容体遮断剤であ

交感神経系活性物質であるNE,PHEによる摘出大動脈

るLosartan投与により血圧が増大したことから，カムカ

における濃度依存性収縮反応は，SHRW群に比較してムはこの受容体の関与しない血圧抑制作用の可能性が推

SHRC群で収縮の割合が有意に低値を示し，収縮感受性察された。この高血圧抑制には，カムカムに多く含有す濃度（IC５０）は，SHRW群に比較してSHRC群で高濃度るポリフェノール類がアンギオテンシン系に関与したこを示した。さらに平滑筋由来弛緩物質のSNPの濃度依存とが推察される。また，NE,PHE投与下において平滑筋性弛緩反応とNOS阻害薬のL-NMMAでベースライン後へのα受容体に作用するCa濃度以外の作用が示唆された。

のPHEの濃度依存性収縮反応は，SHRW群とSHRC群のさらに，カムカムはAchの感受性を高め，PHEの感受性

有意差がなかった。一方，内皮細胞由来弛緩物質のAchを鈍らせたことから，血管内皮細胞の修復にともないの濃度依存性弛緩割合は，SHRCは，SHRWに比べて収eNOSタンパク発現の増大，L-NMMAの投与による収縮縮の割合が有意に低値を示し，弛緩感受性濃度（ED５０）および血圧の増大から，eNOS活性促進に関与した可能は，有意に低濃度を示した。このことから，カムカム果性が考えられた。この血圧上昇抑制には，カムカム果汁

汁投与によりAchに対する血管弛緩反応は顕著に増大しに含まれるポリフェノール類に加えビタミンCの血管内た。つまり，SHRにおいてAchに対する弛緩反応に障害

皮細胞機能障害の改善によるNOの関与している可能性がないにもかかわらず，カムカム果汁の投与により，弛が考えられた。

緩反応が増大したことは，内皮由来弛緩因子であるNO
文の遊離が増大した可能性が考えられる。内皮由来弛緩因子であるNOは，Achにより血管内皮細胞から放出し，

献

１）HUANG, P. L. : eNOS, metabolic syndrome and平滑筋に作用し細胞内でcGMPを産生し，筋弛緩がもた

cardiovascular disease, Trends Endocrinol Metab., ２
０,

らされる１１），２０）。また，Achに対する血管弛緩反応の増大

２
９
５〜３
０
２（２
０
０
９）

はWKYWおよびWKYCでは観察されなかったことから，高血圧症血管における特異的に弛緩反応であることがわ

２）日本高血圧学会 : 高血圧治療ガイドライン２０
０
９ラ
イフサイエンス出版，pp．
４
６〜５
３（２
０
０
９）
３）XU,

かった。

J. W. ,

IKEDA,K.

andYAMORI,Y. :SHRにおいて，Achにより遊離されるNOは減少する

Upregulation of endothelial nitric oxide synthase

ことが報告されている２０）。このことから，SHRの動脈にby cyanidin -３- glucoside, a typical anthocyanin

おいて，カムカム果汁の投与によりAchに対する感受性が亢進し，NOの産生が増加した可能性が考えられる。
ビタミンCは，本態性高血圧疾患者において，動脈血

pigment, Hypertension., ４
４, ２
１
７〜２
２
２（２
０
０
４）
４）MURAD, F. : Cyclic guanosine monophosphate asa mediator of vasodilation, J. Clin. Invest., ７
８, １〜５管で一酸化窒素合成生成障害を修復し一酸化窒素経路を

（１
９
８
６）

活性化し血管内皮依存性弛緩反応を一部改善すると報告

５）PADMANABHAN, N., PADMANABHAN, S and CONNELL,されている１８）。また，ポリフェノールも血小板凝集抑制，J. M. : Genetic basis of cardiovascular disease the

９）
，
２
０）

，活性酸素種産生の減少に

renin-angiotensin-aldosterone system as a paradigm,

より血管内皮細胞機能障害を修復すると報告２０）されておJ. Renin. Angiotensin Aldosterone Syst., １, ３
１
６〜３
２
４

血管内皮細胞の障害抑制り，いずれも，高血圧を改善する要因となっている。本

（２
０
０
０）

研究で用いたカムカム果汁の成分には，ポリフェノール

６）HEENEMAN, S., SLUIMER, J.C. and DAEMEN, M.J. :類およびビタミンCが豊富に含まれていることから，
SHRC群の血圧上昇抑制の原因として，これらの成分単
独，あるいはその組み合わせが関与している可能性が考えられる。

Angiotensin-converting

enzymeandvascularremodeling, Circ. Res., ３
１, ４
４
１〜４
５
４（２
０
０
７）
７）DZAU, V.J., : Theodore Cooper Lecture : Tissue
angiotensin and pathobiology of vascular disease : a

134

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

unifying hypothesis, Hypertension. , ３
７, １
０
４
７〜１
０
５
２

（ 34 ）

１７）MURSU, J., VOUTILAINEN, S., NURMI, T., TUOMAINEN,

（２
０
０
１）

T. P. , KURL, S. and SALONEN, J. T.

８）KANG, D.G., KIM, Y.C., SOHN, E.J., LEE, Y.M., LEE,

intake and the risk of ischaemic stroke and CVD:

Flavonoid

Hypotensive

mortality in middle-aged Finnish men : the Kuopio

Effects of Butein via the Inhibition of Angiotensin

Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study, Br. J.

A. S. , YIN, M. H. and LEE, H. S.

:

Converting Enzyme, Biol. Pharm. Bull ., ２
６, １
３
４
５〜

Nutr., １
０
０, ８
９
０〜８
９
５（２
０
０
８）
１
８）TADDEI, S., VIRDIS, A., GHIADONI, L., MAGAGNA, A

１
３
４
７（２
０
０
３）
９）SARR, M., CHATAIGNEAU, M., MARTINS, S., SCHOTT,

andSALVETTI,C

improves

C. E.l., BEDOUI. J., OAK, M.H., MULLER, B., CHATAIGNEAU,

endothelium-dependent vasodilation by

restoring

T. and SCHINI-KERTH, V. B. : Red wine polyphenols

nitricprevent angiotensin II-induced hypertension andendothelial dysfunction in rats : role of NADPH
oxidase, Cardiovasc Res., ７
１, ７
９
４〜８
０
２（２
０
０
６）

:

activity

Vitamininessential

hypertension,

Circulation, ９
７, ２
２
２
２〜２
２
２
９（１
９
９
８）
１
９）VASDEV, S., FORD, C. A., PARAI, S., LONGERICH, L.
and１０）豊原秀和・松本信二・鈴木孝幸・神山松夫 : ビタ

oxide

A.

GADAG,

V.

supplementation:

Dietary

vitaminC

lowersblood

pressurein

ミンCの王様カムカムに生きる（東京農大出版会, 東

spontaneously hypertensive rats, Mol. Cell. Biochem.,

京）
（２
０
０
５）

２
１
８, ９
７〜１
０
３（２
０
０
１）

１
１）樫村修生・豊原秀和・岩本もりえ・重田公子・石田

２０）樫村修生・豊原秀和・鈴木孝幸・岩本もりえ・笹田

裕 : 高血圧自然発症ラットにおいてカムカム果皮ポ

陽子・市原幸文・石田

リフェノールは高血圧を抑制する，食農と環境, ４,

る高血圧改善硬化における血管内皮細胞の影響，食農

１
１
９〜１
２
４（２
０
０
７）

と環境, ８
３〜８
９（２
０
０
８）

１
２） ZANATTA,

C. F. ,WINTERHALTER,

CUEVAS,E. ,BOBBIO,F. O. ,

裕：カムカム果皮抽出液によ２１）INOUE, T., KOMODA, H., UCHIDA, T. and NODE, K.

:: Tropical fruit camu-camu（Myrciaria dubia） has

Determination of anthocyanins from camu-camu

anti-oxidative and anti-inflammatory properties, J.

P.

and

MERCADANTE,

A. Z.

（Myrciaria dubia） by HPLC-PDA, HPLC-MS, and
NMR, J. Agric. Food Chem., ３
０, ９
５
３
１〜９
５
３
５（２
０
０
５）
１
３）NEGISHI, H., XU, J.W., IKEDA, K., NJELELELA, M.,
NARA, Y. and YAMORI, Y. : Black and Green Tea
Polyphenols Attenuate Blood Pressure Increases in
Stroke-Prone Spontaneously Hypertensive Rats, J.
Nutr., １
３
４, ３
８〜４
２（２
０
０
４）
１
４） CIENFUEGOS-JOVELLANOS,MUGUERZA,

B. ,MOULAY,

ALEIXANDERE, A.

:

polyphenol-richcocoa

Cardiol ., ５
２, １
２
７〜３
２（２
０
０
８）
２
２）ALEXANDER,
adrenoceptor

J.

:

Angiotensin

interaction

disturbs

AT１ ― α ２ Cα ２ A-auto-

inhibition of catecholamine release in hypertensive
rats, Neurology., ４（７
０）
,１〜１
０（２
０
１
３）
２
３）CHANG, H.R., LEE, R. P., WU, C.Y. and CHEN, H. I. :Nitric oxide in mesenteric vascular reactivity : aE. ,QUINONES,L. ,MIGUEL,M. M. ,
M.

andAntihypertensive effect of apowderindustriallyprocessed to preserve the original flavonoids ofthe cocoa beans, J. Agric. Food Chem., ５
７, ６
１
５
６〜
６
１
６
２（２
０
０
９）

comparison between rats with normotension andhypertension, Clin. Exp. Pharmacol. Physiol ., ２
９, ２
７
５
〜８
０（２
０
０
２）
２
４）谷 口 直 之・ 鈴 木 敬 一 郎 : NOの 生 理 作 用 と 疾 患（羊土社, 東京）
（１
９
９
９）
２
５）SUNANO, S., LI-BO, Z., MATSUDA, K., SEKIGUCHI, F.,
WATANABE, H. and SHIMAMURA, K. : Endothelium-

１５）GRASSI, D., DESIDERI, G., NECOZIONE, S., LIPPI, C.,

Dependent Relaxation by Alpha ２-Adrenoceptor

CASALLE, R., PROPERZI, G., BLUMBERG, J. B. and FERRI,

Agonists in Spontaneously Hypertensive Rat Aorta,

C.

J. Cardiovasc. Pharmacol ., ２
７, ７
３
３〜７
３
９（１
９
８
９）

:

Blood Pressure Is Reduced and Insulin

Sensitivity

Increasedin

Glucose-Intolerant,

Hypertensive Subjects afyer １
５ Day of Consuming
High-Polyphenol Dark Chocolate, J. Nutr., １
３
８, １
６
７
１
１
６）ERLUND, I., KOLI, R., ALFTHAN, G., MARNIEMI, J.,PUUKKA, P., MUSTONEN, P., MATTILA, P and JULA, A.
Favorable

plateleteffectsfunction,

潔・渋谷正史：血管生物学（講談社サイエンティフィック，東京）
，pp．
３
９〜４
１（１
９
９
７）
２
７）砂野

哲・関口冨美子：血管内皮依存性因子.

特に一酸化窒素と高血圧，Yakugaku zassi., １
２
３, ４
９
５〜５
１
５

〜１
６
７
６（２
０
０
８）

:

２
６）児玉龍彦・高橋

of

blood

berry

consumption

pressure,

and

on

HDL

cholesterol, Am. J. Clin. Nutr., ８
７, ３
２
３〜３
２
１（２
０
０
８）

（２
０
０
３）
２
８）土肥靖明：高血圧症と酸化ストレス，Nagoya Med.
J., ５
１，１
５
３〜１
５
８（２
０
１
０）
（平成２
５年６月１
７日受付，平成２
６年１月２
２日受理）

（ 35 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４ 〔総

説〕

135

ホタテ乾燥品の生産性向上と高品質化技術の開発
平成２５年度日本食品保蔵科学会技術賞

山

!雅夫

＊§

＊ 東京農業大学生物産業学部食品香粧学科Technical Development of Processing of Boiled-dried Adductor Muscle of Scallop
to Improve the Productivity and Quality of Manufacturing
YAMAZAKI Masao＊§＊

Department of Food and Cosmetic Science, Tokyo University of Agriculture,
196 Yasaka Abashiri-shi, Hokkaido, 099−2493

Key words：Seafood processing, scallop, dried adductor muscle, innovation, productivity
水産加工，ホタテ，乾貝柱，イノベーション，生産性向上

ホタテガイの貝柱を乾燥させた製品（乾貝柱）は，主に東アジアへ輸出される重点品目であり国際商品となっている。主要産地である北海道ではオホーツク海産地播き天然貝を原料とし，その加工は過疎化が進行する地域の重要な産業の一つである。

１．温度および湿度調整による
乾燥・あん蒸技術の開発
乾貝柱の製造が長期にわたる原因は，望ましい色調品
質を形成させるために，乾燥とあん蒸を繰り返す結果，

乾貝柱は工場の原料受入庫で一晩氷冷などして貯蔵さ製造に時間がかかる点にある。機械乾燥や天日乾燥によれた貝を，蒸煮，水煮などの煮熱（一番煮）によって開って生じる貝柱内部と外周との水分差を平衡化するため

殻し，軟体部と貝殻を分離する。貝柱は手作業により軟に，定温での放置，すなわちあん蒸が行われる。この繰体部から摘出され，選別によって大きさを揃え洗浄・冷り返しによって貝柱の水分は徐々に低下し，内在成分に却後サイズ毎に塩濃度および加熱時間を調製する塩水煮

よる褐変反応により黄金色あるいは飴色へと貝柱の色調（二番煮）によって調味される。８０〜９０℃で焙乾（４０〜は変化し，特有の風味を形成する。このプロセスは職人

６０分間）後機械乾燥または天日乾燥を組み合わせるなどの腕の見せ所でもあるものの，生産者が組合を構成し共して約１か月をかけて製品がつくられる。

販体制１）に基づく輸出流通の際に，工場間での外観品質

製品の等級は主に，色調・身締りの外観評価と製品水のバラツキの要因にもなっている。

分（水分１６％以下）によって主観評価されている。乾貝

塩水煮の際，グルコースを添加するなどした貝柱につ柱の等級を下げる黒変要因が貝柱の内因成分であるとすいて，環境試験器を用いた温度および湿度の調整によるる推察から，煮熱工程における原因物質（呈味成分）の

乾燥・あん蒸や室温放置後環境試験器にて乾燥・あん蒸排除が徹底されている。最終製品の水分が規定されていすると，環境試験器への投入のタイミングによって，褐

ることから，生産性向上を実現するには製造プロセスに

変原因物質である糖類存在下でも最終製品の色調を調節

おける貝柱からの固形分損失を抑制することが肝要とな

２）することができた（図１）。現在の乾貝柱製法は製品のる。しかしながら，生産設備が装置化されているものの白色化を目指す方向で開発が重ねられてきたが，製品の熟練者による経験則に準拠したプロセス管理は，生産性褐変度（a＊ 値）は１を下回ると白すぎる評価になる傾向と等級（外観品質）の両立を困難なものにしている。

にある。概ね高い評価を得る製品のa＊ 値は，１から３の本研究は製造期間の短縮を図り，色調品質形成のメカ間を示す。環境試験器で内での貝柱の褐変は，貝柱の水ニズムに基づく生産性と高品質化を高度に向上させる新分活性が０８. ５から０７. ５に低下し乾燥する過程で大幅に上しい製造方法を提案するものである。

昇した（図２）。この水分活性域で，装置内温度を６０℃程度の高めにすれば飴色に，４０℃程度の低めにすれば黄

＊ 〒０
９
９―２
４
９
３ 北海道網走市八坂１９６§ E-mail : m-yamaza@bioindustry.nodai.ac.jp

136

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

8
6

a*値

4

のフラクションに分けられた（図３）。これらフラクシ
Glu（温湿調）
G6P（温湿調）
Cont（温湿調）
Glu（室温 +温湿調）
Cont（室温 +温湿調）

あん蒸日数
0
1 2

3

ョンの真空凍結乾燥粉末と主要な貝柱遊離アミノ酸であ

初めから
温湿度調節

るグリシンとのデシケータを用いた水分活性調節下の褐
変反応３）では，主に低分子画分に褐変がみられる一方，

2
0（ 36 ）

4

5

途中から
温湿度調節

グリコーゲンに溶出位置が一致する高分子画分は褐変し8なかった（図４）。低分子画分はグリシン添加の有無に

7

6

−2

かかわらず褐変することから，低分子画分に溶出する成

温湿調開始

−4

分間で褐変することが考えられた４）。

−6

低温塩水浸漬により得られる乾貝柱表面に二番煮処理

図１ 二番煮液添加物と温度と湿度を調節した乾燥・あん蒸の開始時期が乾貝柱色調に及ぼす影響

ではみられない照りが認められた（図５）。低温塩水浸温湿調：５０℃，６０％RH
室温：室温条件（１７℃±０９. ，４０％RH±２９. ）で５日間実施後温湿調条件開始
二番煮条件：７０℃，３０min
Glu：７％ NaCl＋０４. mM Glu
G６P：７％ NaCl＋０４. mM G６P
Cont：７％ NaCl
（網掛けは一等級品領域）ス化した固形物が滲出した。このガラス化滲出物のゲル

0.85

0. 8

0.75

0.7

水分活性
（Aw）

を水洗いした液のゲル濾過クロマトグラフィーでは，光沢のある製品の溶出全糖量の高分子画分と低分子画分の面積比は７：１とグリコーゲンが高い割合を占めるのに2.0対し（図６中），光沢のない製品の面積比は１：１とグ

1.0
0.0

リコーゲンの割合が低い傾向がみられた（図６下）
。高

0. 65
−1.0
−2.0

コントロール
0.4mM Glu

方，光沢を有する製品および光沢のない製品の貝柱表面

−3.0
−4.0
−5.0

図２ 温度と湿度を調節した乾燥・あん蒸中の貝柱水分活性と褐変
（設定：４
０℃，８
０％RH）

分子糖は製品の光沢形成に寄与していることが推察されFrac A

1.6

Frac B Frac C

0.2

1.2

全糖量
0.15
還元糖量

0.8

0.1

0.4

0.05

0

た。貝柱表面の過乾燥は，内部水分の蒸発を抑制し乾燥効率を低下させるが，温度と湿度を調整した乾燥方法では，湿度調整によって過乾燥を防ぎ固く身締まりの良い製品となった。庫内雰囲気の湿度と貝柱の乾燥効率，身締まりの向上の関係については今後精緻な測定により明00

金色の色調の製品が２週間程度で得られることがわかっ

還元糖量（O.D. 500nm）

0.9

一致し，低分子化合物は含まれなかった（図６上）。一

全糖量（O.D. 490nm）

0.95

濾過クロマトグラフィーはグリコーゲンの溶出ピークに3.0

褐変（a*値）1

漬工程を経た貝柱からは，環境試験器での乾燥中にガラ

20

40

60

80

フラクションナンバー
図３ 塩水煮液（二番煮液）のゲル濾過クロマトグラフィー!

カラム：セファデックスセファロース CL-２B（２×１００ ）
溶離液：００. １N水酸化ナトリウム溶液（含０２. M塩化ナトリウム）流 速：１ ／min
フラクションサイズ：５５.
ウエイト：９９min!

!

らかにする必要がある。
0.18

貝柱からの脱水と塩味付与を目的とする塩水煮（二番0.12煮）の工程は，貝柱の大きさに応じて塩水の塩濃度（９〜１４％）と加熱時間（１１〜１６分間）を変えて行われてい褐変度

２．低温塩水浸漬による新しい調味方法の開発

コントロール（無添加）
グリシン添加0.06

る。製品における塩分含量は６〜７％が目安とされ，呈味は等級評価に含まれない。製品の過度な褐変を防ぐた
め煮熟による褐変原因物質の排除が徹底されている。このため，煮液中に失われた固形分の代替として塩分を過0Frac A

Frac B

Frac C

大に付与する傾向がある。塩水煮液のゲル濾過クロマト

図４ 二番煮液ゲル濾過クロマトグラフィー分画の褐変反応におけるグリシン添加の有無

グラフィーでは，全糖および還元糖の検出で大きく３つ

褐変反応：Aw０７. ５ ４０℃，５日間

（ 37 ）

〔総説〕 貝柱加工の生産性向上と高品質化

137

できた５）。

た。
一般に光沢計を用いて食品の照りを客観的に評価する

後述する開殻液や水煮液，焙乾液のエキスを浸漬液にことは，透過する光があるために工業製品に比べて難し

添加することにより，製品の歩留まりを約６０％改善した。

い。乾貝柱の光沢は官能的な外観評価に頼っているが，

しかしながら，固形分付与された製品は，吸湿により褐

貝柱表面糖の分子量分布を迅速に判断できれば，機器測変が進行しやすいことから保管条件に配慮する必要があ

定による評価ができる可能性がある。

り品質の安定化が課題となった。また，静置による浸漬

このように低温塩水浸漬は，過剰な煮熱を行わない調味法のために，グリコーゲンなどの固形分の保持に効果

では２０時間程度調味に時間が掛かることから時間短縮を実現する装置化が課題である。

的であり，また，水産物の呈味に大きな影響を及ぼす塩

３．褐変要因の解明

味は，浸透圧により製品に付与されることから，大きさが異なる貝柱でも最終製品の塩分を安定化させることが水産加工における褐変反応による品質劣化には，カツオ缶詰におけるオレンジミートが知られている６）。鮮度の高い筋肉の死後変化によって，解糖系を通じて産生されるグルコース６リン酸（G６P）が，褐変にかかわり肉色を変化させる。ホタテ貝柱の加工中に褐変した貝柱で，G６P含量との相関７）が見い出されたり，タウリン，アラ
ニン含量が低下すること８）から，これら低分子化合物の褐変への関与が示唆されている。
乾貝柱は貝柱の成分間反応が形成する色調が，製品品質の重要な要素となる一方，過度な褐変は等級を大幅に落とすことから，この褐変反応を適切に調節する必要がある。
試薬を使った褐変のモデル実験では，グリコーゲン代

図５ 調味法が異なる乾貝柱の外観

謝糖であるG６Pやフルクトース６-リン酸（F６P）は，

上：低温塩水浸漬
下：塩水煮（二番煮）貝柱が褐変しやすい水分活性域で，貝柱遊離アミノ酸の約８割を占めるグリシン，タウリンと褐変した。褐変すabs at O.D.490nm

→

0.25

Peak 1

0.2←て褐変に差異がみられ，６位の炭素がリン酸化されてい→ Peak 2 ←るものが褐変し易い傾向がみられた４）（図７）。

（全糖量比）

18：1

0.15

滲出ガラス化物質0.1

低温塩水浸漬工程に，グリコーゲン代謝糖を添加し，

0.05

155.5
0.5

255.5

355.5

455.5

555.5

0.4
0.3

（全糖量比）

光沢あり
（乾貝柱）

7：1

0.2
0.1
0
155.5
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0

255.5

355.5

455.5

555.5

655.5

volume（mℓ）（全糖量比）

1：1

155.5

255.5

355.5

455.5

光沢なし
（乾貝柱）

555.5

0.16

Gly

Tau

Ala

Ctrl

Glu

0.12
0.08
0.04

655.5

0.00

volume（mℓ）

図６ 乾貝柱表面抽出液のゲル濾過クロマトグラフィー!

カラム：セファデックスセファロース CL-２B（２×１００ ）
溶離液：００. １N水酸化ナトリウム溶液（含０２. M塩化ナトリウム）流 速：１ ／min
上 ：温度と湿度を調整しながら乾燥・あん蒸したときに貝柱から滲出したガラス化物質
中 ：光沢のある乾貝柱の表面抽出液
下 ：光沢のない乾貝柱の表面抽出液

!

0.20

655.5

volume（mℓ）

褐 変 度（O.D. 420nm）

abs at O.D.490nm

0

abs at O.D.490nm

全糖量（フェノール硫酸法） 全糖量（フェノール硫酸法） 全糖量（フェノール硫酸法）

る糖の種類については，リン酸化されている場所によっ

G1P

G6P

F6P

F1,6BPGlc

Frc

図７ リン酸化糖およびアミノ酸の試薬を使った褐変反応（４０℃５日間，Aw０７. ５）
Gly ：グリシン Tau：タウリン
Ctrl：蒸留水
G１P：グルコース１-リン酸
F６P：フルクトース６-リン酸
Glc ：グルコース

Glu ：グルタミン酸

Ala：アラニン

G６P：グルコース６-リン酸
F１,６BP：フルクトース１，
６ビスリン酸Frc ：フルクトース

138

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４

良を試みた。加熱加工向けの開殻法はもっぱら貝全体をa* 値（褐変度）2.50

加熱する蒸煮や煮熟によって行われ，夏季には施氷など

1.50

して原貝温度を１５℃以下に保ち，開殻作業の効率向上の

0.50
−0.50

ため一晩原料受入庫で放置して弱らせた貝を使用してい
1

11

6

−1.50

17

る。貝柱と貝殻の接合部の温度が概ね６０℃前後になると乾燥日数

貝は開殻９）する。そこで，貝柱付着部分に貝殻の外側から蒸気をあてる局所加熱を試みた。貝の片方を開殻し貝

−2.50
−3.50

（ 38 ）

柱以外の外套膜や内臓を除去した後，片貝に付着した貝
G6P
Glu
Glc

G1P
FFrc
ｒ
u

F6P
Ctrl
Ctrl
①

F1.6P
F1,6BP−4.50
図８ 低温塩水浸漬工程における糖およびリン酸化糖添加が温度および湿度を調整した乾燥・あん蒸中の貝柱色調に与える影響
浸漬：４℃，２０時間
浸漬液：G６P（４mMグルコース６-リン酸を含む６％NaCl）
G１P（４mMグルコース１-リン酸を含む６％NaCl）
F６P（４mMフルクトース６-リン酸を含む６％NaCl）
F１，
６P（４mMフルクトース１，
６-ビスリン酸を含む６％NaCl）
Glc （４mMグルコースを含む６％NaCl）
Frc（４mMフルクトースを含む６％NaCl）
Ctrl（６％NaCl）

柱を貝殻の外側から加熱し，脱殻するものである（図９）。
貝の加熱変性を嫌う冷凍貝柱加工では治具を用いた手作業による貝柱の摘出が行われているが，貝柱と貝殻の間に治具（スクレーパー）を挿入し，人力でこじ開ける操作を，貝殻の外側からの加熱に置き換えた方法といえる。
加熱媒体に飽和水蒸気を用いる場合，概ね１０秒程度の加熱で開殻し，摘出される貝柱表面の白色度（タンパク質変性）は低く（表１），冷凍貝柱の摘出法と差はなかった（データ未掲載）。一方伝統的な一番煮では白色度が高くタンパク質の変性を示し，摘出される貝柱の歩留
まりも１
１８. ％と局所加熱の１３２. ％より低い値を示した。

環境試験器にて温度と湿度をプログラム運転で調整する

一番煮の全体加熱で得られるエキス歩留まりは９５. ％乾燥・あん蒸法では，１７日間の全乾燥期間でG６Pが褐と高い。しかし，貝全体を加熱するために，貝殻に付着変し易い傾向（図８）を示し，貝柱の死後変化によってした海藻や他の貝類などからの成分溶出が考えられ，夾

増減するリン酸化糖が製品の褐変に関係することが推察

雑物が多いことから現状では一番煮で生じる煮液は廃棄された。

４．伝統製法における生産性のボトルネックと新しい貝柱摘出技術

表１ 貝柱の摘出方法が貝柱の生産性および表面変性に及ぼす影響
歩留まり＊３
溶出固形分

貝柱

貝柱表面の白色度＊４（タンパク質変性）

９５
. ％
０４
. ％

１
１８
. ％
１
３２
. ％

７
０８
. ±１７
.
５
６７
. ±１３
.

伝統製法では，機械および天日乾燥の組み合わせでの色調形成は高い熟練度を必要とするために，一番煮および二番煮の煮熱工程で褐変原因物質を過度に煮液へ排出

全体加熱＊１

させていると考えられる。このため，製品の水分品質が

局所加熱＊２

１６％以下と規定されている中で，貝柱の固形分を増やす
ことは，生産性（歩留まり）の向上が期待されるが，外観品質に影響する。二つの煮熱工程のうち，塩味付与と予備脱水を目的とする二番煮を低温塩水浸漬工程に改善したので，もう一方の貝柱摘出の役割をもつ一番煮の改＊

１：伝統製法（一番煮）：煮熟（９０℃，５分間）
２：新製法：飽和水蒸気（片面 １
０秒毎）＊
３：歩留まり：原料貝１００ 当たりの生産割合（溶出固形分は屈
折糖度計のBrixより算出）＊# % #% #% %４：白色度：#, #, #値：色彩色差計測定値（KonicaMinolta CR-４００）
＊

&()

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'$$##!*!$##!& "%"( %") %+ $!%

飽和
蒸気
内臓除去

ホタテ貝

片面加熱
開殻（10秒間）

貝柱

貝柱接着面の加熱（10秒間）

図９ 局所加熱による新しい貝柱の摘出方法
装置デバイス：（株）
ニッコー社製ホタテラボシェラー（試作品）

（ 39 ）

〔総説〕 貝柱加工の生産性向上と高品質化

139

一様でない可能性が高い。G６Pの増減に配慮すれば，され利用されていない。
一方，局所加熱では貝殻の内側に夾雑物を含まないホ

採捕直後の高鮮度な状態で加熱により死後変化を停止さ

タテガイの風味豊かなエキスが回収可能な状態で貯留すせるほうが，製品の褐変を調節するのに好適であると考る。このエキスの歩留まりは０４. ％と低くない。

えられた。

閉殻筋である貝柱中のグリコーゲンは死後変化をする
１０）

局所加熱によって得られる貝柱は，生鮮に近い状態でことが知られている 。活貝からスクレーパーで開殻，あるので解凍した玉冷と同様に，死後変化を生じ褐変原

貝柱を摘出し洗浄後トンネルフリーザーで急速凍結して因物質であるG６Pを蓄積する可能性があるため，速やつくられる冷凍貝柱（玉冷）を冷蔵解凍すると，G６P含

かに貝柱を加熱しG６Pの産生を抑制する必要がある。

量は１２時間後を最大に増減する。G６Pの増加は貝柱のそこで，局所加熱によって開殻，摘出した貝柱を水煮し中心温度が０℃を超えると始まり４℃の冷蔵中に増減す

速やかに加熱変性させた後，低温塩水浸漬による調味をることから低温でも解糖系が働く（図１０）。しかしなが行い，既報１２）の過熱水蒸気焙乾を施し，ワンストップでら，冷凍貝柱の中心温度を５０℃以上に加熱するとG６P

温度と湿度を調整して乾燥あん蒸を行う新しい製法を考の増減はみられない（図１１）。５０℃の達温程度の加熱で案した（図１
２）。

ホタテガイ貝柱の解糖系関連酵素は失活すると考えられ

この工程は，伝統製法の開殻・脱殻工程を全体加熱か

１１）

ら局所加熱に改変し，予備脱水と調味を担う塩水煮工程

現在の製法では，開殻脱殻効率の向上から高鮮度の活を，変性失活を担う水煮および調味を担う低温塩水浸漬

貝を使用せずに一晩弱らせた貝が使用されることから，にそれぞれ改変したものである。塩水煮工程を二つの工

原料は衰弱貝と死後変化が始まった貝が混在していると程に分けることで工程数が多くなるものの，水煮液とい考えられ，褐変原因物質（G６P）の蓄積が原料全体でう新しい副産物を創出する。水煮液と浸漬液のエキス合

る 。

G6P含量
（μmol/乾物貝柱ｇ）

計歩留まりは２％前後を示す。伝統製法の生産現場におであることを考えると，一番煮による開殻加熱工程で過40

剰な加熱により固形分が溶出し，貝柱の歩留まりが１１.

30８％と低くなる一方，局所加熱で得られる貝柱の歩留ま

20

りが１
３２
. ％と高歩留まりであるために，水煮液や浸漬液10に回収されるエキス成分が多くなると考えられる。

0−10
貝柱中心温度（℃）

ける塩水煮液のエキス歩留まりは，塩分を含み０２
. 〜０４
. ％

50

0

6

12

18
24
30
36
貯蔵時間（時間）

42

18

42

48

従来の塩水煮液を利用するには脱塩などの高度な設備が必要とされ，財務体力が低い加工現場での高次加工利84高鮮度貝（原料）

0
−4

0

6

12

−8

24
30
36
時間（時間）

48
開殻・脱殻（部分短時間加熱）−12
図１
０ 冷凍貝柱の冷蔵解凍中のグルコース６-リン酸（G６P）

飽和水蒸気で片面毎に10秒

貝 柱（高歩留）量変化（上）と貝柱中心温度（下）水
120.0%

冷蔵時間 4℃： 0ｈ

6ｈ

24ｈ

48ｈ

100.0%
G6P 相対含量

煮

低温塩水浸漬

６％食塩水（４℃，20時間）

SHS 焙乾過熱水蒸気（SHS）
140℃，5分間，3回

80.0%
60.0%
40.0%
20.0%

温度湿度調節乾燥・あん蒸プログラム運転（10日間）
温度40℃，湿度85％から
温度20℃，湿度45％へ

乾

水分16％以下

0.0%
未加熱

40℃

50℃

60℃

75〜100℃
15〜25分間

70℃

貝柱中心温度（達温）図１１ 貝柱の加熱処理が冷蔵（４℃）中のG６P含量変化に
及ぼす影響

貝

柱

図１
２ 新しい乾貝柱加工法のスキーム

140

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
０ NO．
３ ２
０
１
４
表２ 水煮液の遊離アミノ酸組成

煮まで新製法で行い，塩水煮以降の工程を生産現場で実!／原貝（"） （％）
Gly
Tau
Arg
Ala
Glu
その他のアミノ酸

４
５
３．
５
４
０
４．
９
１
５
０．
５
２
９．
６
２
５．
４
２
３．
３

（ 40 ）

施した試験区では，歩留まりが３１. ％であり生産現場での塩水煮工程は貝柱の歩留まりを下げることが示唆され

４
１．
７
３
７．
２
１
３．
８
２．
７
２．
３
２．
１

た。伝統製法の焙乾までを加工現場で行い，乾燥・あん蒸以降を新製法で実施した試験区の歩留まりは２８. ％を示し，新製法の歩留まり３５. ％に比べて０７. ポイント低い
結果であった。前処理にかかわらず新製法の温度と湿度を調整する乾燥・あん蒸方法でつくられた貝柱の外観は良評価を得た。製造期間は１５日であった。焙乾まで伝統

水煮：７０℃，２５分（水道水）

製法で行い乾燥・あん蒸以降を新製法で実施した試験区で良評価を得たことは，この乾燥方法の実用性の高さを用を困難にしてきたが，水煮液は脱塩が不要でありその示していると考えられる。一方，天日乾燥を用いた伝統

粉末は，ボイル貝柱の風味に富んだ既存マーケットにな製法では，試験を実施した１
１月の天候では十分な色調形

いエキス粉末である。塩がないことで様々な用途での利成がなされず低い評価となり製造期間は３０日であった。
新製法は製造期間を半減し，生産性を約１３. 倍に高め用が考えられる。
水煮液には表２に示したように遊離アミノ酸を含んでた。また副産エキス量を５〜１０倍に増大させた。伝統製

おり，グリシン，タウリンに富む。食薬区分がなされて法では副産されるエキスは廃棄あるいは他社へ安価に提いる天然タウリンの供給源としても重要な資源として煮供されているために，主に主産物のみで収入を支えるビ液をとらえることができる。低温塩水浸漬および過熱水

ジネスモデルである。製品の高品質化と生産性の向上の

蒸気焙乾の各工程で派生するエキスのアミノ酸組成も水両立は製造原理を考えると難しい。一方，新製法では主煮液のアミノ酸の割合と大きな違いはみられず，組成比産物の生産性を向上させると共に，新しい副産物を創出

は安定しており，グリシン，タウリンに富むエキスが得する。この新副産物を自社で加工し製品化すれば，主産られることがわかった（データ未掲載）。

物に加え副産物も収入源となる。主産物の品質低下要因
を煮液に排除しても，それを自社で高付加価値利用でき

５．新製法と副産煮液の高度利用による新ビジネスモデル

れば，生産性を副産物と合算させてとらえることができる新しいビジネスモデルとなる（図１３）。副産物には，新製法の有効性について，湧別漁業協同組合登栄床自グリコーゲン，タウリン，グリシンといった機能性素材

営工場の協力を得て検証を行った。湧別産活貝を新製法となり得る成分やホタテの香気成分に富む。新ビジネスにて水煮あるいは低温塩水浸漬までラボスケールで処理モデル構築には，これら成分の特性に着目した新素材と後，塩水煮あるいは焙乾以降の工程を完成まで自営工場なる副産物の用途開発が今後求められる。

で実施する試験区，焙乾まで自営工場で処理した仕掛品

貝柱の加熱加工には，乾貝柱の他に主に養殖貝を原料を温度と湿度を調節した乾燥あん蒸方法で完成させた試とするボイル貝柱があり，北海道南部や東北地方の主力

験区についてそれぞれ完成品を北海道漁業連合共販部に加工品となっている。新製法の開殻・水煮工程をボイル評価してもらった。

貝柱加工に適用できれば，乾貝柱だけでなく現在エキス

すべての工程を新製法で実施した試験区および調味まを産出しないボイル貝柱加工でも新副産物を創出するこで新製法で実施し，焙乾，乾燥あん蒸以降を自営工場でとが可能となり，乾貝柱だけでなくボイル加工の生産性実施した試験区の歩留まりは３５. ％であった。また，副を向上させる可能性がある。貝柱の加工仕向けのうち，産物のエキス合計もそれぞれ１９. ％，２２. ％であった。水

約４割を占める乾貝柱とボイル貝柱で製法の標準化と新

伝統製法
生鮮貝

一番煮・貝柱摘出

二番煮

焙乾

乾燥

干し貝柱
製造期間：
30〜40日間×

新しい摘出方法を開発
貝柱の歩留りを改善し製品の生産性を向上

調味工程

温度と湿度を調製し脱水工程 乾燥工程 製品色調の高品質化と製造期間半減

新製法
生鮮貝

あん蒸

スチーム
脱殻法

水煮

低温塩
水浸漬

温湿度調整
過熱水蒸
乾燥・あん蒸気焙乾 （ワンストップ工程）

開殻液粉末 水煮液粉末 浸漬液粉末（塩） 焙乾液粉末

干し貝柱
製造期間：
半減◎

＝新素材
（ホタテ天然素材）

図１
３ ホタテ乾貝柱新製法の概要と伝統製法との比較

（ 41 ）

〔総説〕 貝柱加工の生産性向上と高品質化

141

Static Control of Relative Humidity between ５°

副産物の創出が可能である。
現在の貝柱加工法は，近隣国に真似され競合品が市場流入してきた。従来の製法を見直した新製法は日本のホタテ加工を次のステージへと導く可能性を秘めている。

and ４
０℃, Anal. Chem., ３
２（１
０）
,１
３
７
５〜１
３
７
６（１
９
６
０）
４）YAMAZAKI,

M. :Browning

reactionintheproduction of the boil - dried adductor muscle ofscallop（shiraboshi）, Food Preserv. Sci., ３
９, ３, １
３
７〜

本研究は，元富山県農林水産総合技術センター食品研究所所長西岡不二男先生との過熱水蒸気を用いた乾貝柱の高品質化への取り組みを緒としている。また，東京水

１
４
２（２
０
１
３）
５）山崎雅夫・村崎圭太：ホタテガイ乾燥貝柱の生産方法，特許第５
３
９
８
０
０
２号，２
０
１
３年１
１月１日

産大名誉教授小嶋秩夫先生には，多くの加工会社，装置

６）山中英明ら：カツオ缶詰のオレンジミートに関する会社を紹介して頂いた。公私ともに支えて頂いた両先生

研究IIオレンジミートの主要原因物質について，日本には，この場を借りて深く御礼申し上げます。生産現場

水産学会誌，３
９（１
２）
，１
２
９
９〜１
３
０
８（１
９
７
３）

での検証にご協力頂いた湧別漁業協同組合営漁指導部課７）KAWASHIMA, K. and YAMANAKA, H. : Effects of

長三浦健一氏および同組合登栄床水産加工所副工場長八cold storage, freezing and thawing on browning of

木清二氏，製品評価にご協力頂いた北海道漁業協同組合

cooked scallop adductor muscle, Fisher. Sci. , ６
１,

連合会共販部木谷幸治氏，局所加熱装置を試作頂いた

１
０
３
１〜１
０
３
４（１
９
９
５）

（株）
ニッコー常務取締役及川寿恵男氏，アミノ酸分析を

８）KAWASHIMA, K. and YAMANAKA, H. : Free amino

して頂いたコーケン香料株式会社生産統括本部長遠田尚acids responsible for the browning of cooked

毅氏に深謝いたします。実験に協力してくれた本学院生

scallop adductor muscle, Fisher. Sci., ６
２, ２
９
３〜２
９
６

村

!圭太さん，学部生の中村翔さん，小穴俊さん，長谷保代さん，佐々木一志さん，今井典子さん，武田あゆみ
さん，小南久斗さん，菊池恵介さんに感謝致します。
また本研究は，一般財団法人東和食品研究振興会平成１
８年度および２
４年度学術奨励金，ノーステック財団研究

（１
９
９
６）
９）山

!雅夫，岩崎義彦：加圧過熱水蒸気を使った生鮮および冷凍ホタテガイの開殻，脱殻技術，日本食品保蔵科学会誌，３
３（３）
，１
３
１〜１
３
４（２
０
０
７）
１
０）DE MATTIO, N. V., et al . : Postmortem changes

開発助成事業イノベーション創出研究支援事業平成２
２年

in

度および２
３年度の研究助成をそれぞれ受けて遂行されま

tehuelchus） in chilled and frozen., J. Aquat. Foodした。関係機関に感謝いたします。

theadductormuscleofscallop （ Chlamys

Prod. Technol ., １
０, ４
９〜５
９（２
０
０
１）
１
１）YAMAZAKI, M. and O IKAWA, S. : New procedures

文献１）長谷川健二：北海道漁連のホタテ貝共同出荷と系統

toimproveproductivity

andqualityinthemanufacture of boiled - dried adductor muscles of

販売―漁連系統組織とマーケティングに関する考察―，

scallop （ shiraboshi ）, Food Preservation Science, ３９三重大生物資源紀要１
１，９
７〜１
０
４（１
９
９
３）

（２）
,７
５〜８
１（２
０
１
３）

２）山崎雅夫：高品質ホタテ白干しの製造方法，特許第
４
８
９
９
０
０
６号２
０
１
２年０
１月１
３日
３）ROCKLAND, L. B. : Saturated Salt Solutions for

１２）西岡不二男ら：過熱水蒸気を用いたホタテ白干し製品の高品質化，食科工誌，５
１，１
６
７〜１
７
１（２
０
０
４）