博 士 （ 水 産 学 ） 舩 津 保 浩
学 位 論 文 題 名
冷 凍 す り 身 を 原 料 と し た 塩 ず り 身 の ゲ ル 形 成機 構 に 関 す る タ ン パ ク 質 化学 的 研 究
学 位 論 文 内 容 の 要 旨
本論文では，冷凍すり身を原料とするとき，肉糊の坐りに伴うゲル物性の増加とミオシンHC の多量化反応に対して大きな影響を及ぼすと考えられる2っの要因，すなわちゲル化に際して調 節が必要となる肉糊のpHと，冷凍すり身製品中に付加されている糖類の効果を詳細に検討し，
その結果を基にして魚類肉糊のゲル形成機構をタンパク質化学的な視点から解明することを目的 とした。
本論文の第一章では肉糊のゲル化能に及ばすpHの影響を検討した。先ず第一節ではスケトウ ダラすり身のpHを無機の酸と塩基によって微酸性から微アルカリ性の範囲に調節し，それを塩 ずりして調製した肉糊のゲル化能を検討した。第二節では，一度酸性下で処理したスケトウダラ すり身のpHを中性に戻してから塩ずりして，肉糊のゲル化能への影響を調ベ，すり身のpHが ゲル化に及ばす影響と，肉糊のpHがゲル化に及ぼす影響の違いを比較検討した。第三節では，
実際に赤身魚肉中に生成する乳酸をマイワシすり身に加えてpHを変化させ，肉糊のゲル化能に 及ばす影響を調べた。続いて第二章では一般にその冷凍貯蔵性を高めるために冷凍すり身に加え られているソルビトールがその肉糊のゲル化能に及ばす影響を調べた。以上の第一章と第二章ガ 実験では肉 糊中の筋原線維（Mf）タン パク質に起こる変化をSDS―PAGE法によって分析した ため，肉糊のゲル化の過程で形成されるMfタンパク質の高次構造体の本体を知ることは出来な い。そこで ，第三章では，サブュニットに解離する前のタンパク質の母体，特にミオシンHC 多量体を含む構造体にっいて情報を得ることを目的とし，肉糊中のMfタンパク質を高濃度の塩 溶液で溶解させた後ゲル濾過法によって分析し，坐りに伴って起こるゲル化の機構をタンパク質 化 学 的 な 視 点 か ら 理 解 す る 試 み を 行 っ た 。 得 ら れ た 結 果 は 以 下 の と う り で あ る 。 【1】スケトウダラ肉糊の25℃での坐りに伴うゲル化に対するpHの影響を検討した。破断強 度（BS)はpH7．35で最大で，それより微酸性でも微アルカリ性でも減少した。一方，肉糊中 のMf夕ンパ ク質サプュニットの変化様 式もpHで異なり，微酸性では ミオシン重鎖（HC）の
減少に伴いその多量体と未同定成分（X,成分）の増加が起こるが，X,成分の生成により多量体 が 滅少することがBSの滅少に 対応し，また微アルカリ性ではHCの減少が起こりにくく，多量 体の生成か少ないことがBSの減少に対応していた。
【2】スケトウダラのすり身を酸性で氷蔵後，中和して塩ずりし，25℃での肉糊のゲル化能と ミ オシンHCの変化を検討した 。その結果，酸性下で氷蔵すると，すり身中のMf Ca・ATPase が 失活し，ゲル化能とミオシ ンHCの多量化能が低下すること，またpH6．Oで48時間氷蔵後の すり身を中和し，塩ずりして坐らせた場合と，‑pH6．Oのすり身を直接塩ずりして坐らせた場合 のそれらの能カは同じ程度に劣化することが示された。
【3】マ イワシ肉糊に乳酸を添 加してpHを微酸性とし，25℃でのゲル化能とミオシンHC の多量化能を、坐ルゲルと坐り―加熱ゲルで調べた。その結果，微酸性下でのマイワシ肉糊のゲ ル化は，スケトウダラ肉糊の場合と異なり，X｜成分はほとんど生成しなかった。しかし，微酸 性 下ではミオシンHCの減少が 抑制され，最も巨大なサイズのミオシンHC多量体であるHCn の生成が起こらない点でスケトウダラの場合と似ており，これがBSの減少に対応した。なお，
中 性における坐ルゲルと坐り ―加熱ゲルのBSには大きな差異があるのに，ミオシンHC多量体 の 量と組成比はほぼ同じなので，坐り一加熱ゲルの示す高いゲル物性にはSDSー尿素混液中で 開 裂しないミオシンHC間の強 い結合の他に，多数の弱い結合の寄与が大きく，また，酸性F の坐りー加熱ゲルのゲル物性が低い原因は強い結合が形成されにくいだけではなく，弱い結合も 減少することに起因すると推定した。
【4】調製したスケトウダラのすり身に0〜8％のソルビトール（S）を添加して塩ずりし，
20℃と40℃で坐らせ，さらに90℃で加熱して，坐ルゲルと坐りー加熱ゲルを調製し，ゲル物性と ミ オシン重鎖の変化を調べた。その結果，20℃の坐ルゲルではS濃度が高い程BSは僅かに高い 傾 向 を示 した 。こ の とき ミオ シンHC多量体の中で，HCnが多 量に増加し，HCnより分子サ イ ズの大きいHCn は逆に増加しにくくなった。また，X,成分の増加もS濃度が高い程抑制さ れた。なお，坐り―加熱ゲル中の多量化反応は，全体的に僅かに進んでいることを除けば，坐ル ゲ ルの場合と似ていた。また，そのBSには坐りの効果が強く発揮され，S濃度が高い程著しく 増 加した。一方，40℃の場合 は，ミオシンHCの減少，HCnの増加，およびXI成分の増加tま い ずれも，S濃度の高い程その変化量は多いが，余り顕著な差ではなかった。また，BSはS濃 度が高い程やや大きい値を示すが，坐りの効果は認められなかった。したがって，Sは肉糊中の ミ オ シンHCの変性を抑制し，20℃ではミオシンHC間に起こる 多量化反応を緩慢にしてHCn を 蓄積し，それに続く高温に おける弱い結合を形成し易くする様に作用すると考えられた。
【5】 ゲ ル 化 し た 肉 糊を 高 濃 度 のNaCl溶 液と 共 に ホ モ ジナ イ ズ し ， 溶 解さ せ たMf夕 ン パ ク 質 をSepharose Cl・4Bを 用 い たゲ ル 濾 過法 によっ て分析 した。 すな わち，pHは6．9と6．0で ・ 夕 ン パ ク 質 濃 度 は130mg/gと30mg/g湿 重 量 の 肉糊 か ら25℃ で 坐 ル ゲ ル を調 製 し た 後 ，O．8M NaCl溶 液 と 共 に ホ モジ ナ イ ズ し ，遠 心 分離 して 塩溶性 のタン パク質 量を測 定し た。そ の結果 ， 1） 夕 ン パク 質 濃 度 が 高い 場 合 ，pH6．9で は 塩ず り 直 後 は 高い 溶解 性を示 すが ，坐り に伴い 急 激 に低下 した。 しか し， pH6．0では坐 り12時間 後で も45％と 比較的 高い値を保持した。一方，
夕 ン パ ク 質濃 度 が 低 い 場 合， い ず れ のpHの坐ル ゲルも 高い 溶解性 を示し ，坐り が進 行して も緩 や か に 滅 少す る だ けであ った 。2） 遠心 分離後 の上清 （可溶 性画 分）と 沈澱（ 不溶性 画分） 中の タ ン パ ク 質サ ブ ュ ニ ッ ト 組成 を 調 べ た とこ ろ ，pH6．9の 肉 糊の 場 合 は 主 に アク チ ン(A）十ト 口 ポ ミ オ シ ン （TM） の 成 分 が 可 溶 化 し た 。 不 溶 性画 分 中 に は 主にHCnが 含ま れX,成 分とA十 TM成 分 の 一 部 も 合 ま れ て い た 。 一 方 ，pH6．Oの 肉 糊 の 場 合 は 多 量 のA十TM成 分 の他 にX,成 分 が 可 溶 化 し ， ま た ， 不 溶性 画 分 中 に はHCnの 大 部分 が 含 ま れ るが ， 他 に 大 量 のX,成 分 も含 ま れ て い た。3） これ らの変 化は， ゲル 化中の 肉糊の タンパ ク質 濃度に は余り 影響を 受けず 主に pHの 変 動 に よ り 大 き く 影響 さ れ た 。4） 可 溶 化 し たMf夕 ン パ ク質 を ゲ ル 濾 過法 に よ っ て 分析 す る と ， 塩ず り 直 後 の 肉 糊か ら 溶 解 し たMfタン パク質fま3画 分より なルア クト ミオシ ン（AM） の 凝 集 体 ， ミ オ シ ン と 少 量 のAM， お よ びA十rrMを 含 む 成分 に 相 当 し た 。し か し ， 坐 りに よ る ゲ ル 化 が進 む と ， 溶 解 するMf夕 ン′ く ク 質 は2画 分 と な り ，そ れらはXl成分 （150Kお よび80 Kが 主 成 分 ） を も 複 合 し たAMの 凝 集 体 とA十TMに 相 当 し た 。 以 上 の 変 化 は ，pHか 微 酸 性
（pH6．0） に な る と， か な り 抑 制さ れ て 遅 く なっ た 。5） 塩ず りに 伴って 生成 するタ ンパク 質 凝 集 体 の 本 体 は ，SDS・PAGEに よ る と ミ オ シ ンHCと そ の 多 量 体 と 推 定 さ れ る 成 分 お よ びA か ら構成 されて おり ，ゲル 濾過上 の挙動 からそ の分 子量は 少なく とも2千万以上に達する程であ．
る 。 塩 ず り直 後 に 生 成 す るそ の 凝 集 体 中に は 相 対 的 に多 量 の ミ オ シンHCが 含 まれ て いる が，
坐 り過程 ではそ の量 はむし ろ滅少 した。 さらに その サブュ ニット 組成比 は坐 りの進 行と共 に変化 し ，Aに 対す る ミ オ シ ンHC，150K， お よ び80K成 分 の比 率 は い ず れも 減 少 す る 傾向 を 示し た。
そ れ ゆ え 塩ず り お よ び そ の坐 り に 伴 う 凝集体 の形成 に際し ては 肉糊中 のミオ シンHC，ミオ シン HC多 量 体，A，150K， お よ び80K成 分 ナょ ど が そ れ ぞれ 別 途 に 参 加し て 相 互 に 結合 し てい るも の と推定 された 。
本 論文の 結果 より， 肉糊の 坐りに 伴う ゲル化 においては，まず初めに肉糊中のあらゆるタン′く ク 質 成 分 が相 互 に 結 合 し て大 き な 分 子 サイ ズ の 凝 集 体を 構 成 す る （た だ し ミ オ シ ンHC問 の結 合 が最も 強い） こと ，次に ，凝集 体を構 成する タンパク質成分の組成は坐りの進行と共に変動し，
かっ 分子サ イズは 徐々に巨大化してゆくことが明らかとなった。
学位論文 審査の要旨 主査 教授 新井健一 副，査 教授．信濃晴雄 副査 教授 、関 伸夫 副査 助教授 猪上徳雄 副査 助教授 今野久仁彦
副査 教授 鮫島邦彦（酪農学園大学）
本論 文は， 冷凍 すり身 を原料 とする とき ，その 肉糊の 坐りに 伴って 起こるゲル物性の増加とミ オ シ ン 重 鎖 （HC)の 多 量 化 反 応 に 対し て 大 き な 影響 を 及 ば す2っ の 要 因 ， すな わ ち 肉 糊 のpH と， 糖類の 効果を 検討 し，そ の結果 から魚 類肉糊 のゲ ル形成 機構を タンパ ク質化学的な視点から 解明 するこ とを目 的と したも のである。得られた結果の中，評価される点は以下のとおりである。
【1】 ス ケ ト ウダ ラ 肉 糊 を25℃ で 坐 ら せ， そ れに伴 うゲル 化に対 するpHの影響 を検討 した 結 果 ， 破断 強 度(BS)はpH7．35で 最 大で ， 微 酸 性 でも 微 ア ル カ リ性 で も 減 少 する こ と ， ま た微 酸 性 の肉 糊 中 で は ミオ シ ンHCの滅 少 に 伴 い その 多 量 体 と 未 同定 成 分(X,成 分 ） の 増加 が 起 こ る が ，X,成 分 の 生成 の 分 だ け 多量 体 が 滅 少 する こ と ， ま た 微ア ル カリ 性では ミオ シンHCの 減 少 が 起 こ り 難 く 多 量 体 の生 成 が 少 な い こと が そ れ ぞ れBSの 滅 少 に対 応 す る こ とを 認 め た 。 【2】ス ケトウ ダラの すり 身を酸 性で氷 蔵後に 中和 して塩 ずりし ，25℃ での肉 糊のゲ ル化能 と ミ オ シ ンHCの 変 化 を 検討 し た 。 そ の結 果 ， 酸 性 下で 氷 蔵 中 に す り身 のMfCa・ATPaseが 失 活 し ， ゲル 化 能 と ミ オシ ンHCの 多量 化 能 は 微 酸性 下 の す り 身 を直 接 塩ず りして 坐ら せた場 合と 同じ 様に劣 化する こと を認め た。
【3】 マ イ ワ シ肉 糊 に 乳 酸 を添 加 し て 微 酸性 と し ，25℃ に お け る ゲル 化 能 と ミ オシ ンHCの 多量 化能を ，坐ル ゲル と坐り ー加熱 ゲルで 調べた 。そ の結果 ，微酸 性下で のマイワシ肉糊のゲル 化 は ，ス ケ ト ウ ダ ラ肉 糊 の 場 合 と 異な り ，X,成 分 を ほ と ん ど生 成 しな いが， ミオ シンHCの 減 少が 抑制さ れ，巨 大な 多量体 成分の 生成が 起こら ない 点でス ケトウ ダラの 場合と似ており，これ がBSの 減 少 に 対 応す る こ と を 認め た 。 な お ，中 性 に お け る 坐ル ゲ ルと 坐りー 加熱 ゲルのBSに
は 大 き な 差 異が あ る の に ，ミ オ シ ンHC多 量 体 の 生 成量 と 組 成 比 は ほば 同じな ので ，坐り 一加 熱 ゲ ル の 示 す高 い ゲ ル 物 性に はSDS―尿 素 混 液 中 で開 裂 す る よ うな ミ オ シ ンHC問 の 弱 い 結合 の 寄 与 が 大 きく ， ま た ， 酸性 下 の 坐 り ー 加熱 ゲ ル の ゲ ル物 性 が 低 い 原因は ，ミオ シンHC間の 強 い 結 合 だ け で は な く 弱 い 結 合 も 減 少 す る こ と に 起 因 す る と 推 定 し た 。 【4】 ス ケ ト ウ ダ ラ の す り 身 に0〜8％ の ソル ビ ト ー ル(S)を 添 加 して 塩 ず り し ，20℃ と40
℃ で坐ら せ， さらに90℃で加 熱し て，坐 ルゲル と坐り →加 熱ゲル を調製 し，ゲル物性とミオシン HCの 変 化 を調 べ た 。 そ の結 果 ，20℃の 坐 ル ゲ ル では ，S濃 度 が高 い 方 がBSは 僅 か に 高 く， ミ オ シ ンHC多量 体 の 中 で 分子 サ イ ズ の 大き い 成 分 が 増加 し 難 く な っ た。 また，X,成分 の増加 も S濃 度が 高い程 抑制さ れた。 坐り― 加熱 ゲル中 の多量 化反応 は， 全体的 に僅か に進ん でいる こと を 除 け ば ， 坐ル ゲ ル の 場 合と 似 て い た 。 なお そ のBSに は坐り の効果 が強 く発揮 され，S濃 度が 高 い 程 著 し く増 加 し た 。 一方 ，40℃ の場 合 は ， ミ オシ ンHCの 減少 ， 多量 体の 増加， およびX, 成 分 の 増 加 はい ず れ も ，S濃 度 の 高 い 程大 き い が ， 顕 著な 差 で は な かっ た。ま た，BSはS濃 度 が 高 い程や や大き い値を 示す が，坐 りの効 果は認 めら れなか った。 したが って，Sは 低温下 にお け る ミ オ シ ンHC間 の 強 い結 合 反 応 を 緩慢 に し て 分 子サ イ ズ の 小 さ な多 量体成 分を 蓄積し ，そ れ に 続 く 高 温 に お け る 弱 い 結 合 を 形 成 し 易 く す る 様 に 作 用 す る と 考 え ら れ た 。 【5】 ゲ ル 化 し た 肉 糊 を 高 濃 度 のNaCl溶 液 に 溶 解 さ せ，Mfタ ン パク 質 をSepharoseCl・4 Bを用 いたゲ ル濾過 法に よって 分析し た。そ の結 果，（1）pH6．9では 塩ず り直後は高い溶解性を 示 す が ， 坐 りに 伴 い 急 激に 低下し た。 しかし ，pH6．Oでは坐 り12時 間後で も比較 的高い 値を保 持 した。 （2）遠心分離後の上清（可溶性画分）と沈澱（不溶性画分）中のタンパク質サブュニット 組 成 を 調 べ たと こ ろ ，pH6．9の 肉 糊の 場 合 は ， 初め は ミ オ シ ンHC， 後期 はその 多量体 成分の 他 ， 常 に ア ク チ ン(A)十 ト ロ ポ ミ オ シ ン(TM)相 当 の 成 分が 可 溶 化 し た 。不 溶 性 画 分 中に ば 主 に 多 量 体 が含 ま れXt成分 とA十TM成 分 の 一 部 も含 ま れ て い た。 一 方 ，pH6．Oの 肉糊 の 場 合 は 多 量 のA十TM成 分 とX,成 分 の 他 に ミ オ シ ンHCと そ の 多量 体 成 分 が 可 溶化 し ， ま た ，不 溶 性 画分中 にも 同じ成 分が含 まれて いた 。(3)こみ組 成はゲル化中の肉糊のタンパク質濃度には余り 影 響を受 けず ，主にpHの相違 によ り大き く影響 された 。（4）ゲル濾過法によると，塩ずり直後の 肉 糊 か ら 溶 解 し たMf夕 ン パ ク 質 は3画 分 よ り な り， ア ク 卜 ミ オシ ン(AM)の 凝 集 体 ， ミオ シ ン ， お よ びA十TMを 含 む成 分に相 当し ていた 。．し かし， 坐りに よる ゲル化 が進む と2画分と な り ， そ れ ら はX,成 分 （150Kお よ び80Kが 主 成 分 ） を も 複 合 し たAMの 凝 集 体 とA十TM成 分 に 相当し た。 以上の 変化tま pHが微酸性(pH6．O）になるとかなり抑制された。（5）塩ずりに伴つ て 生 成 す る タン パ ク 質 凝 集体fま ミ オ シンHCと そ の多 量 体 と 推 定さ れ る成 分およ びAから構 成
さ れてお り， その分 子量は 少なく とも2千万 以上 に達す るほど である 。塩ず り直 後に生 成する そ の 凝 集 体 中に は 相 対 的 に多 量 の ミ オ シンHCが 含 まれ て い る が ，坐 り 過程 ではそ の量は むしろ 減 少 し ， さ ら に そ の サ ブ ュ ニ ッ ト 組 成 比 は 坐 り の 進 行 と 共 に 変 化 し た 。 以 上の結 果より ，肉 糊の坐 りに伴 うゲル 化にお いて は，ま ず初め に肉糊 中のあらゆるタンパク ツ 質 成 分 が相 互 に 結 合 して 大 き な 分 子サ イ ズ の 凝 集体 を 構 成 す る （ただ しミ オシンHC間の結 合 が最も 強く， アクチ ンとそ の他 成分間 のそれ は弱い ）こ と，次 に，凝 集体を構成するタンパク 質 成分の 組成は 坐りの 進行と 共に 変動し ，かつ 分子サ イズ は徐々 に巨大 化してゆくことが明らか
と な っ た 。
本 論文は ，ねり 製品の 品質 を左右 する肉 糊の坐 りに 伴うゲ ル化の 機構を，夕ンパク質化学の視 点か ら初 めて明 らかに すると 共に ，ねり 製品原 料とし て利用 し難 い赤身 魚類の肉糊の欠点をも解 明し た点 で，食 品学上 に貢献 することが非常に大きい。以上の点を高く評価して，審査員一同は，
申 請 者 が 博 士 （ 水 産 学 ） の 学 位 を 授 与 さ れ る 充 分 な 資 格 が あ る と 判 定 し た 。
