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浦上財団研究報告書

Vol.30（2023）＜令和 2 年度助成＞

脂質およびタンパク質資源としての食用昆虫の栄養機能性評価落合優（北里大学 獣医学部 栄養生理学研究室）

目

的

世界人口の増加とともに食糧難が予想される。持方法

実験①

食用バッタ粉末のタンパク質の生体内続可能な食資源の新規開拓を目指し、本研究では世消化性および栄養生理学的評価

界最大の生物群であり約 1,900 種類の存在が知られ試験試料には賦形剤を含まない TAKEO（株）製のる食用昆虫の中でもトノサマバッタ（以下、バッタ）バッタ粉末を使用した。生体内消化性は以下の通りとシルクワームを用いて、含まれる栄養成分の中でに検討した。雄の Wistar ラット（日本エスエルシー

もタンパク質および脂質に焦点を当て、栄養学的価（株））を一晩絶食させた後、絶食群（CO）、カゼイ値と栄養生理作用について検証を行った。食用昆虫

ン対照群（CAS）およびバッタ粉末給餌群（INS）とバッタとシルクワームの栄養学的な特徴として、豊し、CAS 群には CAS 食、INS 群には INS 食を 2 時間富なタンパク質および機能性脂質が高含有されるこ給餌した。食餌は AIN-93G 組成食（CAS 食）とし、とが知られる。この点は従来の食糧資源である畜肉そのタンパク質源の半分に当たる 10％を INS に置や大豆とは大きく異なる点であり、畜産による環境換した食餌を INS 食とした。給餌 2 時間後、ラット

汚染、食糧自給率、脂質供給元である水産資源の枯消化管を摘出し、内容物を回収した。CO 群のラッ渇および飼料変換効率などを考慮すると、食糧資源

トは絶食下のまま同様に消化管内容物を回収した。

として昆虫に活路を見出すことは理に適い、複数の消 化 管 内 容 物 の タ ン パ ク 質 消 化 物 の 評 価 は SDS-SDGs に貢献できる可能性を秘める。しかしながら、PAGE 後に銀染色を行い、食餌タンパク質の消化分昆虫由来タンパク質の消化分解性や脂溶性成分の機解能を定性的に評価した。

能性について、実験動物の生体内で検証された知見はほとんどない。

次に食用バッタ粉末の栄養生理学的評価を以下の通りに検討した。4 週齢の雄の Wistar ラットをカゼ

本研究では食用バッタのタンパク質の生体内消化イ ン 対 照 群（CA） お よ び バ ッ タ 群（IN） に 分 け、性を検討し、タンパク質源として給餌した際の栄養35 日間各食餌を自由給餌した。食餌は上述の食餌生理学的な機能性を評価した（実験①）。また、n-3組成と同様のものを用いた。飼育期間中は 1 週間に系多価不飽和脂肪酸を高含有するバッタおよびシル1 回非絶食下で尾静脈採血を行い、血漿中のグルクワームの脂質種を同定し、高脂肪食給餌マウスをコース、中性脂肪、総コレステロールを測定した。

用いて抗肥満や耐糖能改善作用とその作用機序につ飼育最終週の 5 日間の排泄糞を回収し、凍結乾燥・いて検証を行った（実験②）。

粉末化して栄養分析に用いた。飼育期間終了後、10時間絶食後に解剖して生体試料を回収した。血漿の生化学的指標および脂肪酸種、肝臓の脂質蓄積、蓄積脂肪酸種および酵素活性、屠体エネルギー蓄積などを測定した。また、血漿中のリポタンパク質を 20

脂質およびタンパク質資源としての食用昆虫の栄養機能性評価

47画分に分画してそれぞれの分画物濃度を測定したの通りに検討した。4 週齢の雄の ICR マウス（日本（スカイライトバイオテックに分析外注）。統計解析

エスエルシー（株））をカゼイン対照群（C）、5% バッは t 検定を利用し、有意水準は p<0.05 とした。

タ群（B）
、バッタ脂質群（低用量群 BL および高用量群 BH）に分け、60 日間各食餌を自由給餌した。バッ実験②

食用昆虫粉末に含まれる脂質種のタ粉末からの抽出総脂質の回収率は約 12％であっ

同定と栄養生理学的評価

た。食餌は AIN-93G 組成食を基にインスリン抵抗性試験試料には同様のバッタおよびシルクワームのを惹起させるために牛脂とショ糖を含む高脂肪高蛹粉末（TAKEO（株）製）を使用した。まず、脂質ショ糖食（脂質 30％、ショ糖 20％）を用いた。飼成分の分離のために昆虫粉末を Folch 法（クロロホ

育最終週に耐糖能評価のために経口糖負荷試験をルム＋メタノール混液）にて抽出し、薄層クロマト行った。飼育期間終了後、10 時間絶食後に解剖しグラフィー法（TLC）にて各脂質種の分離を行った。て生体試料を回収した。血漿の生化学的指標および分離条件は既報に従い、脂質種およびリン脂質種を肝 臓・ 筋 脂 質 蓄 積 な ど を 測 定 し た。 統 計 解 析 は分離するそれぞれの条件下で行った 。分離後、中Tukey-Kramer 法による多重比較検定を行い、有意性脂肪およびリン脂質（ホスファチジルコリン（PC）水準は p<0.05 とした。

1)

およびホスファチジルエタノールアミン（PE）＋カルジオリピン（CL））の濃縮スポットをそれぞれか結果

き取り、同様の抽出後にガスクロマトグラフィー法にて中性脂肪画分およびリン脂質画分の構成脂肪酸組成を分析した。

実験①

食用バッタ粉末のタンパク質の生体内消化性および栄養生理学的評価

次に、食用バッタ粉末の栄養生理学的評価を以下

図1

タンパク質の生体内消化性について、消化管内容ラット消化管内容物の SDS-PAGE（実験①）

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浦上財団研究報告書

物のタンパク質の分子量分布を図 1 に示した。粉末

Vol.30（2023）

表1

食用バッタ粉末食給餌試験における血漿生化学指標（実験①）

原料にはカゼインには含まれないバッタ粉末特有のCAIN

Glucose (mg/100 mL)

188 ± 12216 ± 14の類似体であることが推測される）の存在が見られInsulin (ng/mL)

3.53 ± 1.20

0.92 ± 0.04*

た。しかし、小腸においてバッタ粉末特有のバンド

IL-6 (pg/mL)

842 ± 901424 ± 139**は消失し、消化管下部においては群間の差は見られProstaglandin E2 (ng/mL)

6.3 ± 0.4

5.4 ± 0.7

Triglyceride (mg/100 mL)

214 ± 25

121 ± 9**Phospholipids (mg/100 mL)

197 ± 13120 ± 5***でやや高値を推移し、食餌効率は高い傾向を示した。

Total cholesterol (mg/100 mL)

123 ± 1273 ± 5**

非絶食下の血漿中性脂肪濃度は経時的に高値を示

HDL-cholesterol (mg/100 mL)

64 ± 647 ± 3*し、血漿総コレステロール値は経時的に低値を示し

PCSK9 (ng/mL)

21.4 ± 1.8

11.7 ± 0.3***

BCAA (µmol/mL)

416 ± 24443 ± 22

スリン、中性脂肪、総コレステロール、リン脂質、

Total protein (mg/100 mL)

5.6 ± 0.15.8 ± 0.1*

プロタンパク質転換酵素サブチリシン／ケキシン 9Urea nitrogen (mg/100 mL)

15.5 ± 0.7

11.4 ± 0.4***型（PCSK9）、肝機能指標および尿素窒素濃度が IN

AST (Unit/L)

60 ± 255 ± 1*

ALT (Unit/L)

29 ± 125 ± 1*

バンドが確認され、食餌摂取後も胃において同様のバンド（約 30 ～ 40 kDa、トロポミオシンおよびそなくなった。
栄養生理学的分析において得られた代表的な結果を図 2 ～ 4 および表 1 に示した。体重推移は IN 群た。解剖時における組織・臓器重量に違いは認められなかった。絶食時の血漿生化学分析の結果、イン群で低値を示し、インターロイキン 6（IL-6）および総タンパク質濃度は IN 群で高値を示した。肝臓の脂質蓄積を定量的に分析した結果、IN 群で肝臓中

図2

Values are mean ± SE (n = 8). Statistically significant differenceswere evaluated by Student's t-test. *, **, ***p < 0.05, 0.01, 0.001

体重および非絶食時の血漿成分値（実験①）脂質およびタンパク質資源としての食用昆虫の栄養機能性評価

図3

図4

肝臓脂質値および肝臓酵素活性値（実験①）

血漿リポタンパク質濃度および総脈硬化指標（実験②）

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浦上財団研究報告書

Vol.30（2023）

性脂肪値は高値となり、リン脂質値は低値となった。

また、栄養生理学的分析にて得られた結果を文章

一 方 で、 肝 臓 の 脂 質 合 成 系 酵 素（FAS、G6PDH、で示す（図省略）。耐糖能試験における血漿グルコーME）の活性は IN 群で低値となった。血漿中の脂肪ス濃度に違いは認められなかったが、解剖時の血漿酸分析の結果、n-6/n-3 比およびアラキドン酸含有

グルコース濃度および肝機能指標は B、BL、BH 群率は IN 群で低値となり、動脈硬化性指数（C22:5/で有意に低値を示した。肝臓脂質値（中性脂肪、コC22:4）は IN 群で高値となった。また、血漿中のリレステロール、リン脂質）はいずれもバッタおよびポタンパク質を画分ごとに分析したところ、特にカバッタ油脂給餌群で高値となり、油脂の用量依存的イロミクロン画分と LDL 画分が IN 群で低値を示しに高くなり、肝臓への脂質取り込みが亢進することた。一方で、糞中への脂質の排泄が IN 群で顕著にが示唆された。

高くなる結果は得られなかった。

結果のまとめ及び結論
実験②

食用昆虫粉末に含まれる脂質種の食用昆虫バッタおよびシルクワームには機能性脂同定と栄養生理学的評価
食用昆虫粉末に含まれる脂質種を示した TLC プ質であるαリノレン酸が中性脂肪およびリン脂質型レート図（バッタ）を図 5 に示した。バッタ粉末にとして含まれ、リン脂質が複数種存在することが示

含まれる脂質種として中性脂肪、コレステロールおされた。バッタ粉末のタンパク質は胃消化耐性があよびリン脂質種が主に含まれ、シルクワームには中るものの小腸以下で消化分解されることが示され性脂肪を主体として同様の脂質が含まれることが示た。ラットに粉末食を 5 週間給餌したところ、リポされた（省略）。さらにリン脂質を種別ごとに分離

タンパク質代謝を改善し、肝臓 LDL 受容体を介してしたところ、コリン、エタノールアミン、イノシトー

LDL 脂質の取り込みを助長する一方で、肝臓脂質合ル、セリン基を側鎖に持つリン脂質やカルジオリピ成系酵素活性を抑制する作用が示され、動脈硬化症ンなどが含まれることが示された。PC 画分と PE ＋を予防する可能性が示唆された。また、高脂肪食給CL 画分に含まれる脂肪酸組成を分析したところ、い餌マウスへのバッタ脂質抽出画分の給餌は耐糖能へ

ずれの食用昆虫粉末もαリノレン酸（n-3 系）を豊の影響を与えず、肝臓脂質蓄積を高める可能性が示富に含み、総脂質の脂肪酸組成に反映する結果と唆された。食用昆虫は機能性が付加された代替タンなった。

パク質源として利用価値があることが示された。
謝

辞本研究の遂行にあたり、研究助成を賜りました公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団に厚く御礼を申し上げます。
参考文献1) 新井洋油ら編，脂質解析ハンドブック（羊土社）13章，231 ページ，2019 年発行

図5

食用昆虫バッタ粉末に含まれる脂質成分の TLC 展開図（実験②）Nutritional and Functional Evaluation of Edible Insects as Lipid and Protein Resources

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Nutritional and Functional Evaluation of Edible Insects as Lipidand Protein Resources
Masaru OCHIAI
School of Veterinary Medicine, Kitasato University
E d i b l e i n s e c t s a r e c o n s i d e r e d t o b e s u s t a i n a b l e f o o d s . H o w e ve r, t h e i rnutrit ional and funct ional propert ies have not been clarified. This study
clarified the protein digestibility of powder of migratory locust (MLP) as being
resistant to gut pepsin, but favorably digest ible by intest inal trypsin orchymotrypsin. The analytical nutritional study indicated that MLP and silkworm
powder are rich in several kinds of phospholipids and triglycerides binding
with n-3 fatty acids. In animal experiment A, the dietary effects of MLP proteinson lipid and glucose metabolism were investigated in rats. Dietary MLP proteins
resulted in favorable growth, intestinal conditions, plasma parameters, andbody energy accumulation in rats. The plasma levels of lipids, lipoproteins, andarteriosclerosis-related fatty acid indices and liver funct ion indices wereimproved with MLP. Liver triglyceride levels and desaturation indices increased,
while on the other hand, de novo lipogenic enzyme activities were suppressedby MLP. These alterations were favorably caused by an increase in LDL-lipid
uptake into the liver. Therefore, MLP was a valuable and sustainable protein
resource for the prevention of dyslipidemia. In animal experiment B, the dietary
effects of MLP lipids on lipid and glucose metabolism were investigated in mice
fed with a high-fat diet. Dietary MLP lipids increased liver lipid (triglycerides,cholesterol, and phospholipids) accumulation, but improved liver function
indices and did not exacerbate glucose intolerance. These findings suggest that
dietary MLP, which contains digestible proteins and functional n-3 lipids,
improved plasma-liver lipoprotein mechanisms and functions withoutexacerbating growth, plasma parameters, or glucose intolerance in rodents.