2 研究背景食肉は量的生産を目的とした時代から質的生産に切り替わったしかし食肉品質には多数の要素が関係し(タンパク質脂肪糖熟成など) 食品の中でも評価が難しいとされるそこで諸々の

(1)

アミノ酸関連物質による

食肉の美味しさ制御技術

新潟大学

農学部応用生物化学科

(2)

2

研究背景

食肉は、量的生産を目的とした時代から、質的生

産に切り替わった。しかし食肉品質には多数の要

素が関係し（タンパク質、脂肪、糖、熟成など）、食

品の中でも評価が難しいとされる。そこで諸々の

課題を解決しながら、食肉の高品質化を図り、生

産、流通、消費者等の利益とするための技術開

発に着手した。

(3)

新技術の基となる研究成果・技術１

Regulation of Muscular Glutamate Metabolism by High-Protein Diet in Broiler Chicks. Kobayashi T, Eguchi A, Shibata M,

Kadowaki M, Fujimura S, Anim. Sci. J., 2011.

Effect of Low-Energy and Low Protein Diet on Muscle Free Glutamate Content. Kobayashi T, Shibata M, Kadowaki M, Fujimura S, Proc.56th Int. Cong. Meat Sci. Technol., C054-1-4, 2010.

Effect of Dietary Selenium on Quality and Antioxidation of Broiler Meat. Hashizawa Y, Kadowaki M, Fujimura S, Proc.56th Int.

Cong. Meat Sci. Technol., D056-1-2, 2010.

Effect of High Protein Level on Meat Quality and Glutamate Metabolism in Breast Muscle. Kobayashi T, Eguchi A, Shibata M, Kadowaki M, Fujimura S, Proc. 55th Int. Cong. Meat Sci. Technol., PE1-35, 2009.

Effect of Dietary Lysine Levels on Taste-active Components of Meat. Ito Y, Watanabe M, Kadowaki M, Fujimura S, Proc. 55th

Int. Cong. Meat Sci. Technol., PE1-36, 2009

Regulation of Taste-active Components of Meat by Dietary Branched-chain Amino Acids; Effects of Branched-chain Amino Acid Antagonism. Imanari M, Kadowaki M, Fujimura S, Brit. Poult. Sci., 49(3), 299-207, 2008.

Effect of High Protein Diet on Meat Quality and Glutamate Metabolism in Breast Muscle, Kobayashi T, Eguchi A, Shibata M, Kadowaki M, Fujimura S,Proc.XIII AAAP Asian Australian Anim. Sci. Cong., 査読有, 439, 2006.

地鶏及びブロイラー肉の識別評価法、藤村忍、酒井史彰、榛澤章三、日本種鶏孵卵協会、2008.

Regulation of Taste-active Components of Meat by Dietary Leucine. Imanari M, Kadowaki M, Fujimura S, Brit. Poult. Sci., 48(2), 167-176, 2007.

(4)

4

新技術の基となる研究成果・技術２

Nutrition to Improve the Meat Taste. Fujimura S, Proceedings of the 16th_{European Symposium of Poultry Nutrition, 659-666,}

2007.（招待講演）

Effect of Dietary Protein Levels on Muscle Free Glutamic Acid Contents and their Regulation Mechanism. Kobayashi H, Eguchi A, Takano W, Shibata M, Kadowaki M, Fujimura S, Proc. 53rd Int. Cong. Meat Sci. Technol., 379-380, 2007.

Gene Expression of myostatin during development and regeneration of skeletal muscle in Japanese Black Cattle. Shibata M, Matsumoto K, Aikawa K, Muramoto T, Fujimura S, Kadowaki M, J. Anim. Sci., 84, 2983-2989, 2006.

食餌性タンパク質及びアミノ酸による食肉の呈味有効成分量の調節、藤村忍、今成麻衣、小林裕之、江口淳史、門

脇基二、栄養生理研究会報、50, 49-59, 2006.

Regulation of Taste-active Components by Dietary Branched Chain Amino Acids. Imanari M, Kadowaki M, Fujimura S, Proc.

XII AAAP Asian Australian Anim. Sci. Cong., 2006.

Improvement of Meat Taste by Dietary Protein Levels, Fujimura S, Eguchi A, Kobayashi H, Takano W, Kadowaki M. Proc.XII

AAAP Asian Australian Anim. Sci. Cong., 2006.

食餌性因子による食肉の呈味有効成分量の調節、藤村忍、今成麻衣、小林裕之、門脇基二、食肉の科学、47(2), 209-218, 2006. アミノ酸制御による食肉の呈味成分量の調節、藤村忍、今成麻衣、小林裕之、門脇基二、日本学術会議・畜産草地研究所平成18年度問題別研究会、2006.（招待講演）食肉の官能評価ガイドライン、山口静子、西村敏英、藤村忍（他 7名）、独立行政法人家畜改良センター編、日本食肉消費総合センター、2005 日本飼養標準・家禽（2004年版）、「飼料と生産物の品質」. 秋葉征夫、藤村忍、pp.61-66、独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構、2005.

(5)

従来技術とその問題点

既に実用化されているものには、ビタミン

E等によ

る脂質酸化抑制法等があるが、

・酸化抑制では肉質低下防止は可能

・味は、育種による改良が中心で時間を要する

・食事グルタミン酸は、血中濃度に影響しない

よって筋肉濃度を変えることはできない

・飼料で肉の呈味は変わらないとされてきた

等の問題があった

(6)

6

intraluminal

portal

tissue of

small intestine

H

₂

O ＋ CO

₂

EAA etc

Dietary Glu metabolism in small intestine

muscle

Glu

Effect of dietary component on

plasma free Glu

0

40

80

120

160

200 CP17.6%

CP30.7%

G

lu

c

o

n

c

e

n

tr

a

ti

o

n

(

n

m

o

l/

m

l

)

Plasma Glu

Absorption of Glu infused into

stomach

（Reeds, 1996）

Tracer balance,

μmol /min Absorbedtracer, %

Rate of tracer Infusion, μmol/min Glu Phe 4.4 1.7 0.243 ± 0.056 1.26 ± 0.21 5.1± 0.9 72 ± 9

(7)

食餌制限が食肉の呈味成分に

及ぼす影響

0

60

120

180 Tau Asp Thr Ser

*

_Glu

*

_{Gln Pro Gly Ala}

*

_{Val Cys Ile Leu Tyr Phe His Lys}

*

_Arg

μ

g

/

g

m

u

sc

le

Control

Restricted

P<0.05

(8)

8

タンパク質

a,b: p＜0.05

50

90

130

170

210

17.5

26.3

30.7

35.1 a

a

b

ＣＰ（％）

(control)

G

lu

c

o

n

te

n

ts

(μ

g

/

g

m

u

sc

le

)

(Eguchi et al, 2005)

(9)

飼料栄養による筋肉遊離Glu量の調節要因

飼料エネルギー量(% of control)

0

50

100

150

200

250 飼料タンパク質量(% of control)

0

50

100

150

200

250 含

量

(

%

o

f

c

o

n

tr

o

l)

200

150

100

50

0 65%UP

蛋白質とエネルギー

(10)

10

○必須アミノ酸である。

○主要な代謝部位が筋肉である。

○ in vitroにおいて、BCAAは筋肉のGlutamate dehydrogenase活性

の調節因子である。

分枝アミノ酸

(Branched-chain amino acids; BCAA)

CH

₃

CH

COOH

NH

₂

CH

₃

CH

Valine

CH

₃

CH

COOH

NH

₂

C

₂

H

₅

CH

Isoleucine

CH

₃

CH

₃

COOH

NH

₂

CH

₂

Leucine

TCA cycle

Succinate Succinyl-CoA Fumarate L-Malate Oxaloacetate Isocitrate α-Ketoglutarate

_Glu

_Gln

Glutamate

dehydrogenase

(GDH)

Glutamine

synthetase

(GS)

Glutaminase

(GA)

Citrate

(11)

血漿中遊離アミノ酸濃度に対する食餌性ロイシンレベルの影響

a,b

_{: p<0.05}

0 50 100 150 200 250

100

130

150

F re e G lu c o n c e n tr a ti o n ( nm o l/ m l p la sm a )

(% of requirement)

Dietary Leu level

Glu

0 50 100 150 200 250 300 350

100

130

150 (% of requirement)

Dietary Leu level

F re e L e u c o n c e n tr a ti o n ( nm o l/ m l p la sm a )

Leu

_a

ab

b

(12)

12

F

re

e

G

lu

c

o

n

te

n

t

(

μ

g

/

g

m

u

sc

le

)

CP18%

CP11%

Dietary Leu level (% of requirement)

筋肉中遊離アミノ酸濃度に対する食餌性ロイシンレベルの影響

A,B_{: p<0.05 (CP18%),}a,b_{: p<0.05 (CP11%)}

100

120

140

160

180

200

60

80

100

120

140

160

A B B a ab ab b

(13)

Aroma

Taste

intensity

Scheffe

’s 一対比較法

-1.0 0.0 1.0

Umami

**

Chicken-like taste

**

Overall

preference

**

Panelists

Panelists who

recognized

the difference

Significance

Number of

14

14 ***

２点比較法

官能評価：低ロイシン（Leu100%） vs 対照（150%）

Leu 150%

Leu 100%

**_{: p<0.01} ***_{: p<0.001}

(14)

14

食餌性分枝アミノ酸は筋肉Glu量の増加因子である。

Effect of dietary BCAA levels on free Glu contents in muscle

*

_{: P<0.05}

Dietary BCAA level (%)

100

120

140

160

180

200

220 F

re

e

G

lu

c

o

n

te

n

ts

(

μ

g

/

g

m

u

sc

le

)

100

150

150 Leu

100

150 Ile

100

150 Val

*

(15)

control

Val200

-5 0 5 10

AAE

CT0

CA0

C00

AE1

AAECPA

CT0CPA

CA0CPA

C00CPA

AE1CPA

Sensor Output profile

食餌性

Val

_Val

による食肉の評価

_{による食肉の評価}

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

AAE

AAECPA

CA0

コク酸味うま味 ※AAE、AAECPA の強度方向をプラスに変換

強

コントロールに対する味覚応答

弱

うま味塩味酸味苦味渋味うま味・コク苦味雑味渋味刺激

（

新潟大学佐々木ら、2008）

新潟大学

(16)

16

新技術の特徴・従来技術との比較

• 従来技術の問題点であった、呈味成分量を飼

料のアミノ酸で増加することに成功した。

• 従来は成長改善の点でのアミノ酸の使用に限

られていたが、筋肉の代謝調節の視点から技

術開発ができたため、呈味を増強することが

可能となった。

• 本技術の適用により、これまでと異なる肉質

に改変できるため、美味しさをポイントとした

展開が期待される。

(17)

想定される用途

• 本技術の特徴を生かすためには、高付加価値

肉の生産適用することでメリットが大きいと考え

られる。

• 科学的な美味しさの背景を持つ食肉が得られ

る。

• 達成された呈味成分量により、調味料の使用

量を減らした食肉加工品や調味料の開発に

展開することが可能と思われる。

(18)

18

想定される業界

• 利用者・対象

アミノ酸・飼料添加物関連メーカー

飼料メーカー

ブランド肉の生産者

地鶏や地域特産銘柄肉の開発関係者

食品加工メーカー等

(19)

実用化に向けた課題

• 現在、食肉のグルタミン酸制御能の高いアミノ

酸（調節性アミノ酸）を検討中。分枝アミノ酸、

リジン等は特許出願済み。

• 代謝メカニズムを解明し、より効率的な制御

技術の開発を展開中。低コスト化。

• 今後、様々な環境下における実験データを取

得し、適用していく場合の最適条件を蓄積して

いく。

(20)

20

企業への期待

• 飼料評価と肉質評価の両面の高い技術を持

つ、企業との共同研究を希望。

• 高品質肉を開発中の企業、食肉加工分野へ

の展開を考えている企業には、本技術の導入

が有効と思われる。

(21)

本技術に関する知的財産権１

発明の名称：食肉中の遊離グルタミン酸量

の増加方法及びそのための飼

料

特許番号

：特願2008-7773

出願人

：新潟大学

発明者

：藤村忍、門脇基二、今成麻衣、

佐々木絵美、高野渉

(22)

本技術に関する知的財産権２

発明の名称：

食肉中の遊離グルタミン酸量

の増加方法及びそのための飼

料

特許番号

：特許4491527 （2010年）

特許権者

：新潟TLO

発明者

：藤村忍、門脇基二、今成麻衣

22

(23)

お問い合わせ先

新潟大学産学地域連携推進機構

産学地域連携推進センター

ＴＥＬ０２５－２６２－７３４４

ＦＡＸ０２５－２６２－７５１３

e-mail [email protected]

アミノ酸関連物質による

食肉の美味しさ制御技術

新潟大学

農学部 応用生物化学科

研究背景

食肉は、量的生産を目的とした時代から、質的生

産に切り替わった。しかし食肉品質には多数の要

素が関係し（タンパク質、脂肪、糖、熟成など）、食

品の中でも評価が難しいとされる。そこで諸々の

課題を解決しながら、食肉の高品質化を図り、生

産、流通、消費者等の利益とするための技術開

発に着手した。

新技術の基となる研究成果・技術１

新技術の基となる研究成果・技術２

従来技術とその問題点

既に実用化されているものには、ビタミン

E等によ

る脂質酸化抑制法等があるが、

・酸化抑制では肉質低下防止は可能

・味は、育種による改良が中心で時間を要する

・食事グルタミン酸は、血中濃度に影響しない

よって筋肉濃度を変えることはできない

・飼料で肉の呈味は変わらないとされてきた

等の問題があった

intraluminal

portal

tissue of

small intestine

H

₂

O ＋ CO

₂

EAA etc

Dietary Glu metabolism in small intestine

muscle

Glu

Effect of dietary component on

plasma free Glu

0

40

80

120

160

200

CP17.6%

CP30.7%

G

lu

c

o

n

c

e

n

tr

a

ti

o

n

(

n

m

o

l/

m

l

)

Plasma Glu

Absorption of Glu infused into

stomach

食餌制限が食肉の呈味成分に

及ぼす影響

0

60

120

180

Tau Asp Thr Ser

Glu

Gln Pro Gly Ala

Val Cys Ile Leu Tyr Phe His Lys

農学部応用生物化学科

_Glu

_{Gln Pro Gly Ala}

_{Val Cys Ile Leu Tyr Phe His Lys}

_Arg