米澱粉の分子構造と物性を制御するメカニズムの解明

点击翻译按钮获取中文摘要

炊飯米の食感や調理・利用特性は、澱粉の構成成分であるアミロースの割合やアミロペクチンの分岐鎖の長さに大きな影響を受ける。用途に応じて求められる澱粉の特性は多様であるが、澱粉の分子構造や物性を制御するメカニズムの詳細は不明である。本研究では、アミロペクチンの分岐鎖の長短や糊化温度を制御するStarch synthase IIa (SSIIa) と、アミロース含量を制御するGranule-bound starch synthase I (GBSSI) の強弱や有無が異なる組合せの新規イネ変異体を用いて、澱粉生合成関連酵素の酵素間相互作用と澱粉構造や物性の関係を明確にすることを最終目標として、（1）登熟種子から抽出した可溶性タンパク質に含まれる澱粉生合成関連酵素複合体の分子量や構成の変化を明らかにし、（2）完熟種子のアミロペクチンの分岐構造およびアミロース含量の測定、（3）澱粉の物性測定を行った。平成30年度はSS2aが高活性型・低活性型・欠失型でGBSS1が低発現型のイネ系統の澱粉特性および澱粉生合成関連酵素複合体の形成を明らかにした。平成31年度（令和元年度）は、SS2aが高活性型・低活性型でGBSS1が欠失したモチ米系統を用いて、餅の粘弾性や硬化速度を測定するための条件（餅を作る際の加水量・冷却時間・粘弾性測定条件）を確立した。令和2年度はSS2aが高活性型・低活性型・欠失型でGBSS1が高発現型である3種類 のBC3F2世代を単離した。令和3年度は、SS2aが高活性型・低活性型・欠失型でありGBSS1が欠失した3種類のモチ系統を使って餅を作成し、令和元年度に確立した手法を用いて、粘弾性や硬化速度などの物性を比較した。その結果、SSIIaが欠失した餅は、低温で保存しても軟らかさが維持されることが明らかになった。