褐変機構解明を目指したα-ジカルボニル化合物の動態に関わる制御因子の同定

本研究は食品加工・貯蔵条件下におけるα-ジカルボニル化合物（α-DCs）の動態に関わる制御因子を同定し、褐変反応機構の解明と制御法開発に繋がる知見を得ることを目的とする。本年度は牛乳の主要な糖質であるラクトース（Lac）を題材に、Lacから生じるα-DCsの全容を解明すべく、モデル溶液を用いてLacから生じるα-DCsを同定・定量するとともに、褐変や終末糖化産物（AGEs）生成への影響についても評価した。また、Lacとリジン（Lys）のメイラードモデル溶液から二糖の骨格を有するα-DCs誘導体が複数検出されたため、これら4種の化合物を単離し、構造解析を行った。新たに同定されたα-DCs誘導体も含めた分析システムを構築し、各種反応パラメータを変えたモデル溶液中のメイラード反応産物を解析したところ、α-DCsは中性条件下において生成量が増加し、Lacの分解によって生じたα-DCsとメイラード反応を介して生じたα-DCsに差異がみられた。Lacの分解によって生じたα-DCsは酸化的条件下で生成が増加した一方、メイラード反応を介して生じたα-DCsは酸化・非酸化的条件による差はあまり見られなかった。Lac-Lysのモデル溶液においてはglyoxal（GO）とLysの反応で生じるN6-carboxymethyllysine（CML）が多く生成していたが、GOよりもはるかに多い量のCMLが生成していたことから、GO以外の生成経路を介した可能性が示唆された。市販されている各種乳製品中のα-DCsの分布についても解析したところ、加熱処理工程を経た製品ではメイラード反応を介して生じた可能性が高いα-DCsが頻度高く検出された。

本研究は食品加工・貯蔵条件下におけるα-ジカルボニル化合物（α-DCs）の動態に関わる制御因子を同定し、褐変反応機構の解明と制御法開発に繋がる知見を得ることを目的とする。本年度は牛乳の主要な糖質であるラクトース（Lac）を題材に、Lacから生じるα-DCsの全容を解明すべく、モデル溶液を用いてLacから生じるα-DCsを同定・定量するとともに、褐変や終末糖化産物（AGEs）生成への影響についても評価した。また、Lacとリジン（Lys）のメイラードモデル溶液から二糖の骨格を有するα-DCs誘導体が複数検出されたため、これら4種の化合物を単離し、構造解析を行った。新たに同定されたα-DCs誘導体も含めた分析システムを構築し、各種反応パラメータを変えたモデル溶液中のメイラード反応産物を解析したところ、α-DCsは中性条件下において生成量が増加し、Lacの分解によって生じたα-DCsとメイラード反応を介して生じたα-DCsに差異がみられた。Lacの分解によって生じたα-DCsは酸化的条件下で生成が増加した一方、メイラード反応を介して生じたα-DCsは酸化・非酸化的条件による差はあまり見られなかった。Lac-Lysのモデル溶液においてはglyoxal（GO）とLysの反応で生じるN6-carboxymethyllysine（CML）が多く生成していたが、GOよりもはるかに多い量のCMLが生成していたことから、GO以外の生成経路を介した可能性が示唆された。市販されている各種乳製品中のα-DCsの分布についても解析したところ、加熱処理工程を経た製品ではメイラード反応を介して生じた可能性が高いα-DCsが頻度高く検出された。