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林原、新たな水溶性食物繊維素材「環状四糖水あめ」を開発

林原では、水溶性食物繊維「環状四糖水あめ」の工業スケールでの製法を確立し、製法、物性、安全性、生体への影響などについての研究成果を、3月18日~21日に開催される日本農芸化学会2021年度大会にて発表する。

グルコース4分子が環状に繋がった環状四糖(シクロニゲロシルニゲロース;CNN)は日本酒や酒粕のような発酵食品に含まれており、日本人が古来より摂取してきた食経験のある糖質。

この環状四糖を主成分とする環状四糖水あめは、でん粉に独自酵素を作用させて作られる水あめ形状の食物繊維。土壌微生物由来酵素、α-グルコシルトランスフェラーゼ、α-イソマルトシルトランスフェラーゼ、シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ(CGTase)、さらに枝切り酵素を組み合わせることで、食物繊維含量が高く、粘度が低い物性で、食品応用しやすい製品となった。酵素法のため環境負荷が少ないサステナブルな製法といえ、SDGsへの貢献も期待される。

・組成および物性
環状四糖水あめは、環状四糖のほか、分岐環状四糖を含有している。栄養成分としての食物繊維含量は76%、DEは14。重量平均分子量は約800 Daで食物繊維素材としては低値。粘度は水あめと同等で、甘味度25で程よい甘味を有している。環状四糖水あめのもつユニークな結合様式や分子量の小ささを活用することで、既存の食物繊維素材では難しかった食品応用が可能になると期待される。

・最大無作用量
下痢に対する最大無作用量は0.88g/kg体重(健常成人20名での調査結果)

・消化性およびエネルギー
消化性をin vitro消化性試験および経口負荷試験にて確認。消化率は低く血糖値はグルコース投与時に比べ約6割。環状四糖のエネルギー換算値は0 kcal/g、環状四糖水あめはその糖組成および消化性から、エネルギー換算値は2 kcal/gと算出された。

・機能性
ラット試験において、環状四糖水あめの摂取で、糞便の重量および水分含量の増加、盲腸内容物におけるpHの低下、短鎖脂肪酸の増加が認められ、整腸作用を有することが示唆された。また、盲腸内容物のIgA量の増加も認められたことにより、腸管免疫の増強作用も示唆された。環状四糖のマウス試験においては、肥満にともなう耐糖能およびインスリン感受性の低下を緩和し、さらに高脂肪食負荷時の盲腸内菌叢を変化させることが示唆されている。

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