（令和４年度－13）

麹由来アミン酸化酵素と酢酸菌アルデヒド酸化酵素の共役反応による水産食品中ヒスタミンの消去技術の確立
水産大学校 食品科学科 食品機能学講座
山口大学 農学部 生物機能科学科 応用微生物学研究室
研究の背景・目的
1. ヒスタミンは、生体アミンとして我々の体内で働く低分子化合物ですが、一般的には食中毒の原因物質とませんでした。すなわち、管理指針や安全基準が示さして知られています。
ヒスタミン食中毒の原因食品の隣合せでした。この不安を裏付けるように、実際に我代表は、魚とその加工品であり、チーズや種々の発酵が国で市販されている食品におけるヒスタミン含有食品からも高濃度のヒスタミンが検出されることが状況の報告例*2)では、干物で約６品に１品、練り製品あります。これらのヒスタミンは、アミノ酸脱炭酸酵で約 15 品に１品の頻度で 50 ppm を超えるヒスタミ素を持つ微生物（モルガン菌や一部の乳酸菌等）の汚ンが検出されており、それぞれの最高値は 3,400 ppm、染や増殖によって、食品に含まれる遊離アミノ酸であ340 ppm でした。同調査では、チーズでも 2,000 ppmるヒスチジンから産生されます。
食品の衛生管理が発を超えるヒスタミンが検出された事例が複数例報告達した我が国でも、ヒスタミン食中毒の事例は絶えず、されています。

消費者庁の公表では 2013～2017 年の５年間で 50 件、上述のように、ヒスタミン食中毒は、今日の我が国患者数 1,013 名となっています。これに、表面化しににおいても身近で見過ごすことのできない問題です。

くい食卓での発生を加えると、さらに多くの食中毒が特に、低温管理のみに依存した予防管理策は薄氷を踏発生していることが想定されます。
幼児や児童の食中むような状況であり、より強固なヒスタミン食中毒対毒は、健康被害が深刻になりやすく、食中毒経験後の策が求められます。そこで、本研究では、醸造等を通魚とその加工品の過剰な回避による食文化の衰退やじて古来より食経験が豊富な麹カビと酢酸菌を活用消費の低迷につながることが懸念されます。

し、麹由来のアミン酸化酵素（FAO）と酢酸菌由来の2. 我が国では、厚生労働省、農林水産省、内閣府食品アルデヒド酸化酵素複合体（ALOX）の２酵素共役反安全委員会から、それぞれ個別にヒスタミン管理指針応によるヒスタミンの消去に取組みました。
そして本が示されており、各都道府県では、食品衛生法に基づ研究成果を水産食品の衛生管理強化策として応用し、いて監視指導をしています。欧米では、世界保健機構

食経験のある微生物を活用した安全で安価なヒスタ（WHO）とアメリカ食品医薬品局（FDA）が合同でミン消去技術として、食品加工現場に実装可能にする食品の国際規格（CODEX 規格）として、食品中のヒことを目指しました。

れているものの、抜き取り検査と低温管理に依存しており、途上国や我が国の中小零細企業では常に不安とスタミン濃度に対する安全基準を厳密に定めています。多くの場合、ヒスタミン濃度が 200 ppm を超えな
50～100 ppm でもヒスタミン食中毒が発症する可能研究成果1. 図 １ に 示 した FAO と ALOX の 共 役 反応 系（FAO/ALOX）によるヒスタミンのイミダゾール－4性が指摘されています。

－酢酸（I4AA）への酸化を実証しました。共役反応と3. ヒスタミン食中毒が発生してしまうと、消費者のみは複数反応が組み合わさり連動しておこる化学反応

でなく生産者、販売者も多大な損害を被るため徹底しを意味します。FAO と ALOX のような酵素反応におた予防管理が求められます。今日では、食品中のヒスいても、一方の反応生成物が他方の反応の基質となる

タミン量は、比色定量法等で容易に測定することがでような一連の反応系列を作っている場合、これらの酵きるため、徹底した温度管理を行うことで中毒リスク

素は共役して反応するといいます。FAO/ALOX は、を軽減できます。しかしながら、ヒスタミンは、一度２段階で進む共役酸化反応であり、第１段階ではヒス産生されると加熱加工による分解や洗浄による除去タミンを FAO が酸化して対応するアルデヒド、すなが困難であり、食品加工の範疇で除去する技術はあり

わちイミダゾール－4－アセトアルデヒドに変換しま

いように管理されていますが、登田らの報告*1）では（令和４年度－13）す。このイミダゾール－4－アセトアルデヒドは文字ALOX の実用例を示しました。ヒスタミン生成が起通りアルデヒドであるため未だ有害です。
そこで第２こった魚肉を模したヒスタミン添加マアジフィレー

段階で ALOX がイミダゾール－4－アセトアルデヒ

一夜干しやヒスタミン添加市販顆粒出汁において、ドを対応するカルボン酸である I4AA に酸化します。

FAO/ALOX によるヒスタミン消去と I4AA の生成に

I4AA はヒトの体内で行われるヒスタミン代謝（解毒）ついて確認した結果、マアジフィレー一夜干しでは、でも生じる化合物です。また FAO/ALOX の主旨はア

当初 646 ± 59 nmol/mL であったヒスタミン濃度がルデヒド生成後に間髪を入れず直ちにカルボン酸へFAO/ALOX を添加して 10℃で９時間静置した後ではと酸化することにあるため、ヒスタミンの減少とヒスタミン濃度は 10 ± 15 nmol/mL に低下しました。

I4AA の生成が反応の開始から終了まで化学量論的にI4AA の濃度は 120 時間後で619±87 nmol/mL まで増一致する必要があります。FAO と ALOX を共役させ加し、ヒスタミンの消去率は、96±13%に達しました

ずに FAO のみでヒスタミンを酸化した場合は、生じ（図２）。

たイミダゾール－4－アセトアルデヒドが共存するタ

これらの結果から、万が一ヒスタミンが生じた場合ンパク質等と無秩序に反応してしまい、意図しないでも、FAO と ALOX を添加することで低温保存中に様々な化合物が多量に生じてしまいます。
当然ながら、ヒスタミンを消去することが示唆されました。

その後に ALOX を作用させても当初のヒスタミン量に応じた I4AA は回収できません。ゆえに FAO とALOX が冒頭に述べた共役反応を行うことについて検証しました。高速液体クロマトグラフ（HPLC）による両物質の定量分析法を用いて、両化合物の増減量の一致から、間接的ですがアミンから生じたアルデヒドが他の分子と自由に反応することなくカルボン酸まで酸化されることを証明しました。
図２．ヒスタミン消去共役反応のヒスタミン含有魚肉（マアジフィレー）への応用例
顆粒出汁では、こんぶ、いりこ、あご、かつお出汁として市販されている風味調味料各 1 種を用いて、各
図１．FAO/ALOX によるヒスタミン消去の概要

商品に記載されている方法で出汁溶液を調製し、各出汁溶液に 250 nmol/mL となるようにヒスタミンを添

2. 実際の食品保蔵条件でも FAO/ALOX が成立するこ

加することで、ヒスタミンが発生した出汁溶液を模しとを証明しました。先ず、一般的な水産塩蔵品など高て検証を行いました。同溶液に FAO 及び ALOX を加塩濃度の食品では、酵素活性が低下することが懸念さえ、20℃で酵素処理した結果、各出汁中のヒスタミンれるため、高塩濃度条件下での FAO/ALOX のヒスタは、酵素処理 10 分後に 1/2～2/3 が消去され、24 時間ミン消去活性について検討した結果、５% 塩化ナト後までに大半が消失しました（表１）。
I4AA 回収率は、リウム（NaCl）存在下では、NaCl 非存在下と比較しこんぶ出汁、いりこ出汁及びあご出汁で 24 時間後まてヒスタミン消去活性に変化は見られませんでした。

でに添加したヒスタミンの８割に相当する I4AA が他方、10% NaCl 存在下では活性が半減し、15%以上生成されました。他方、かつお出汁では６割に留まりでは 1/3 以下に低下しました。多くの塩蔵品は食塩濃ました（表２）。以上の結果より、出汁の種類によっ度が５%以下であることから、FAO/ALOX の適用範て効果の違いは見られるものの、適切な FAO 及び囲は十分に広いことが示唆されました。さらに、低温

ALOX の添加によって出汁中のヒスタミンを消去で条件下（10℃または４℃）でもヒスタミンを I4AA へきることが示されました。と変換可能であることを確認しました。
3. アジの干物や市販顆粒出汁をモデルに、FAO と（令和４年度－13）
表１．各出汁溶液における FAO/ALOX によるヒスタミン消去率＊表中の時間は酵素添加後の経過時間

表２．各出汁溶液における FAO/ALOX によるI4AA 回収率＊表中の時間は酵素添加後の経過時間

アウトカム
1. 世界で初めて水産食品等に適用可能で安全安価なヒスタミン消去技術を確立し、その応用例とともに論文報告しました。
2. 共同研究機関の山口大学にて、本技術の特許申請がなされ、令和４年 11 月に権利化されました。
【発明名称：アミンの酸化方法、特許第 7176745 号】
本成果が記された論文
M. Usui, S.Kawabe,et al.(2022).Histamine elimination by acoupling reaction of fungal amine oxidase and bacterial
aldehyde oxidase.Bioscience Biotechnology andBiochemistry,86(10).1438-1447.
https://doi.org/10.1093/bbb/zbac121

引用文献
1) 登田美桜，山本 都，畝山 智香子，森川 馨(2009).
国立医薬品食品衛生研究所報告,127.31-38．
https://www.nihs.go.jp/library/eikenhoukoku/2009/031038.pdf2) 井部明広(2014).日本調理科学会誌,47(6).341-347.
https://doi.org/10.11402/cookeryscience.47.341