塩味受容体と関連する塩味/塩味強化ペプチド：構造と機能の包括的なレビュー
Salt Taste Receptors and Associated Salty/Salt Taste-Enhancing Peptides: A Comprehensive Review of Structure and Function
By Bei Le, Binbin Yu, Mohammad Sadiq Amin, Ruixi Liu, Na Zhang, Olugbenga P. Soladoye,
Rotimi E. Aluko, Yuhao Zhang, Yu Fu
Trends in Food Science & Technology 2022;129:657-666 2022.11.
要約
背景
長期的な高ナトリウム食の摂取はいくつかの心血管疾患状態の病因に大きく関連している。したがって、塩化カリウムや塩化カルシウムなどの非ナトリウム塩は塩化ナトリウムを部分的に置き換えるために食品業界で浴使用される。しかし、これらの代替品を過剰に使用すると、食品の感覚品質に悪影響を与える可能性がある。したがって、塩味ペプチドおよび塩味強化ペプチド乃研究、開発および応用は、潜在的な塩還元戦略として有望である。
領域とアプローチ
本研究では、まず世界的な減塩の必要性が再認識され、次に塩味受容体と塩味伝達メカニズムが明らかになった。続いて、異なるタンパク質源からの塩味ペプチドおよび塩味強化ペプチドの最近の進歩をレビューした。さらに、塩味ペプチドおよび塩味強化ペプチドを評価するために使用される主なアプローチが紹介された。さらに、応用の見通しと現在の課題についても議論された。
主な調査結果と結論
食品タンパク質に由来する塩味ペプチドおよび塩味強化ペプチドは、効果的な減塩戦略として採用されることが期待されている。このレビューは塩味ペプチドと塩味強化ペプチドの使用によって塩摂取量を削減するための理論的参照を提供することができる。
はじめに
人類の歴史では、食塩とも呼ばれる塩化ナトリウム(NaCl)は、伝統的に日常生活で最も広く使用されている調味料の1つである。NaClは塩味の中世無機化合物であり、人体の浸透圧のバランスを維持するのに重要な役割を果たしている。加工食品中に使用される塩の目的は、主に、感覚的、技術的、防腐機能が含まれる。一方、必須の食品加工成分として、塩は漬物、ベーコン、ハムの風味を改善し、様々な食品の貯蔵寿命を延すことができる。食品の風味を改善することに加えて、塩はまた、主に水分子への結合を介して微生物の増殖速度を低下させることによって一定の防腐効果を有し、それは食品の水分活性を低下させる。通常、加工や保存中の味を改善するために、食品により多くの塩が添加され、推奨される毎日の摂取量に悪影響を与える可能性がある。NaClの過剰摂取量は人間の健康に影響を及ぼし、心血管疾患、高血圧、および末端臓器損傷につながると報告されている。現在、一人当たりの世界平均塩摂取量は約9～12 g/d程度に達しており、これは世界保健機関が推奨する6 g/dをはるかに超えている。さらに、WHOは2025年までに30％の減塩戦略を発表した。
現在、食品業界では主に2つの減塩戦略が一般的に使用されている。1つ目は、塩の摂取量を減らし、塩の構造を変えるなど、直接的な減塩である。しかし、減塩は味の低下や味の欠陥など、食品の味に大きな影響を与える可能性がある。さらに塩は食品中の水分の利用可能性を変えることによって防腐剤として働き、タンパク質の構造を変えることによって食品の食感に影響を与え、体が必要とする栄養素を提供する。中空の塩粒子の調製や塩粒子のサイズの再設計など、塩の構造の変化には高度な処理技術が必要である。イギリスとEU諸国での直接減塩の成功は限られている。例えば、NaCl の30％をKClに部分的に置き換えても、トースト・パンの感覚特性に大きな影響はなかった。しかし、NaCl代替物乃過剰な使用(40％以上)は、苦味や金属の味を誘発する可能性があり、これは食品の風味欠陥を構成し、消費者の受容に影響を与える可能性がある。別の方法は、塩代替物を使用することである。食品業界は現在、食品配合中のNaClを置き換えるために、塩化カリウムや塩化カルシウムなどの特定のミネラル塩を採用している。さらに、いくつかの研究では、カリウムの過剰摂取量が急性毒性につながり、高カリウム血症や不整脈を引き起こす可能性があることが報告されている。さらに、塩の使用量を減らす別の効果的な方法は、味覚増強剤を使用することである。現在、一般的に使用されている味覚増強剤には、グルタミン酸ナトリウム、ヌクレオチド・リン酸、ハーブおよびスパイス混合物、特定の塩基性アミノ酸および塩味ペプチドが含まれる。塩増強剤自体に塩味はないが、塩化ナトリウムと混合すると、塩味の知覚を高めることができる。しかし、グルタミン酸ナトリウムとヌクレオチド・リン酸には依然としてナトリウムが含まれているが、過剰摂取量は依然として心血管の健康に有害である。最近のレビューでは、筋肉タンパク質の処理特性(タンパク質分解、脂肪分解、タンパク質酸化、脂質酸化、感覚、およびテクスチャー特性)に対する塩基性アミノ酸の影響について議論している。塩味ペプチド/塩味増強ペプチドの研究と応用は、減塩の潜在的な戦略になる。
近年、いくつかの研究により、塩味ペプチドおよび塩味増強ペプチドを含むいくつかの食品由来ペプチドが塩味増強効果を有することが明らかになった。例えば、一部のメイラード反応ペプチドは、塩と混合したときに塩味の知覚を高め、低濃度の塩の下で同じ塩味強度を達成し、それによって塩摂取量を減らすことができる。さらに、いくつかのペプチドは、塩摂取量を減らし、食品の風味を改善するための味覚増強剤として使用されている。γ-グルタミル・ペプチドは、NaClと食品製剤に混合すると、塩味、旨味、コク味を増加させることが示されている。したがって、塩味ペプチドと塩味増強ペプチドの採用は重要な研究の方向性であり、重要な科学的意義と応用価値がある。この点について、本総説では、塩味受容体と塩味の形質導入機構を概説する。異なる食品タンパク質由来の塩味/塩味増強ペプチドに関する最近の研究の進歩がレビューされている。塩味の主な評価方法も紹介する。さらに、塩味ペプチドと塩味増強ペプチドの応用の見通しと課題についても説明する。
セクション抜粋
塩味と塩味変換機構
人間は味を使って栄養価の高い美味しい食物を選ぶのを助け、必須ミネラルと高カロリーを含む者は塩辛く、甘く、旨味になる傾向がある。対照的に苦い化合物は有毒である傾向がある。味覚は電解質の安定性、エネルギー摂取量、人間の健康を維持するために不可欠である。舌の味蕾の助けを借りて、人間は炭水化物の甘さ、ミネラルの塩味、有毒な化合物の苦味、腐った食品の酸味、そして…
塩味ペプチドおよび塩味増強ペプチド
塩味ペプチドはそれ自体で塩味を引き出すことができるペプチドのグループであり、塩味増強ペプチドは塩味を高めることができるペプチドのクラスであるが、それらは固有の塩味を持たない。しかし、NaClと一緒に使用すると、これらのペプチドは塩味の知覚をたかめることができる。ナトリウム塩の使用量が減った条件下では、食品は塩味ペプチド/塩味増強ペプチドの助けを借りて満足のいく塩味強度を達成することができる。
塩味の評価
味は消費者市場における製品の受容性を決定する上で重要な要素である。従来、食品の味の特徴は、訓練を受けた担当者、すなわち人間の感覚(定量的記述分析、QDAなど)評価によって評価されるが、このプロセスは非常に主観的で複雑である。対照的に電子舌や味覚センシング・システムなどの機器分析は、味覚属性の特性評価のための補足的な方法と見なされる。近年、…
応用
現在、ナトリウム塩の削減を促進するために、食品業界では通常、ナトリウム塩代替品(塩化カリウム、塩化カルシウムなど)を使用してNaClを置き換えているが、この方法は苦味や金属味などの風味の悪影響引き出す傾向がある。同じ塩味の強さで、ナトリウムの消費量は大幅に減少する。ナトリウム塩代替品と比較して、塩味増強ペプチドには明らかな利点があるが、主な課題は、…
構造と味の関係
塩味ペプチドと塩味増強ペプチドは広く報告されているが、その構造と味の関係は未だ不明である。塩味増強ペプチドは、陸上動物、水性および植物タンパク質原料から酵素加水分解および糖化反応によって調製することができる。塩味ペプチドと塩味増強ペプチドの構造を比較することにより、アルギニンとグルタミンの含有量が高いほとんどのペプチドがより明白な塩味増強効果を有することが分った。アレクサンダーら…
結論
塩分の過剰摂取量は人間の健康に深刻な影響を与える可能性があるため、効果的な減塩戦略を研究することが非常に重要である。本総説では、塩味ペプチドと塩味増強ペプチドの研究進歩を概説した。塩味ペプチド、MRPおよびγ-グルタミル・ペプチドは、顕著な塩味または塩味増強効果を有する。それらは味蕾のENaC/TRPV1受容体またはCaSRに結合することにより、味覚活性効果を示すことができる。官能評価を含む様々なアプローチ、…
