食品の「おいしさ」や特徴を成分の変化から読み解く「代謝分析」とは

5月2日

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食品の味や香り、品質、機能性は、食品中に含まれるさまざまな低分子化合物によって形づくられています。

同仁グローカルでは、醤油の成分比較や、パンの発酵過程、魚の熟成過程における成分変化の分析事例をご紹介しています。

糖、アミノ酸、有機酸、脂肪酸、ポリフェノール、香気成分など、食品中には多くの成分が存在します。

これらの成分を網羅的に分析し、食品の状態や加工・熟成による変化を可視化する手法が「代謝分析」、または「メタボロミクス分析」です。

1. 代謝分析の技術概要

代謝分析では、食品や生体試料に含まれる低分子化合物を幅広く測定します。

同仁グローカルでは、サンプルをメチル化、オキシム化、トリメチルシリル化などによって誘導体化し、GC/MSを用いて分析しています。

分析方法には、大きく分けて次の2種類があります。

ターゲット解析

標準品を用いて、あらかじめ対象とした特定の代謝物を測定する方法です。

例えば、特定の糖、アミノ酸、有機酸などについて、含有量を確認したい場合に適しています。

ノンターゲット解析

検出可能な代謝物を幅広く測定し、サンプル間の違いや特徴的な成分を探索する方法です。

食品の特徴成分を探索したい場合や、加工・熟成・保存によって変化する成分を把握したい場合に活用できます。

食品中の成分の違い

異なる原料、製品、品種、産地などを比較し、成分組成の違いを確認できます。

当社では分析事例として、刺身醤油と濃口醤油を比較しました。

その結果、刺身醤油ではスクロースやマルトースが多く、濃口醤油ではバリン、グリシン、アスパラギン酸、フェニルアラニンなどのアミノ酸が検出されました。

加工・発酵による変化

加工や発酵の前後で、糖、アミノ酸、有機酸などがどのように変化したかを確認できます。

熟成による成分変化

食品の熟成期間に伴う成分の増減を時系列で評価できます。

同仁グローカルでは、クエの熟成過程を対象に、筋肉の中心部と皮側で代謝物の変化を比較した事例を紹介しています。

alanine、glycine、glutamic acid、glutamineなどは、熟成期間の経過に伴って増加する傾向が示されました。また部位や熟成期間によって異なる変化を示す成分もあることが確認できました。

風味や香りに関わる成分

食品中の糖やアミノ酸などを測定することで、食品の味や香りに関係する成分の変化を評価できます。

官能評価と組み合わせることで、成分変化と「おいしさ」の関係を検討することも可能です。

機能性成分の探索

多数の成分を同時に比較することで、機能性に関係する可能性のある成分の探索につなげることができます。

対象試料は、食品だけでなく、動植物組織、血液、血清、血漿、体液、排泄物、培養細胞、培養液、菌、発酵物など多岐にわたります。

食品の味・香り・熟成・発酵・機能性に関係する成分を可視化したい方は、ターゲット解析とノンターゲット解析のどちらが適しているかも含めてご提案します。