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 准 教 授 藤 村 忍

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.

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 16 th 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 脇 基 二 栄 養 生 理 研 究 会 報 50, 49-59, 2006. 忍 今 成 麻 衣 小 林 裕 之 江 口 淳 史 門 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 物 系 特 定 産 業 技 術 研 究 機 構 2005. 忍 pp.61-66 独 立 行 政 法 人 農 業 生 4

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

Rate of tracer Infusion, μmol/min Tracer balance, μmol /min Absorbed tracer, % EAA etc Glu Glu Phe 4.4 1.7 0.243 ± 0.056 1.26 ± 0.21 5.1± 0.9 72 ± 9 intraluminal Mean values ± SD for 6 animals. Absorption of Glu infused into stomach (Reeds, 1996) tissue of small intestine Glu concentration ( nmol/ml ) 200 160 120 80 40 0 Plasma Glu CP17.6% CP30.7% portal muscle H₂O + CO₂ Effect of dietary component on plasma free Glu Dietary Glu metabolism in small intestine 6

7 食 餌 制 限 が 食 肉 の 呈 味 成 分 に 及 ぼす 影 響 μg / g muscle 180 120 60 Control Restricted 0 Tau Asp Thr Ser * Glu * Gln Pro Gly Ala * Val Cys Ile Leu Tyr Phe His Lys * Arg P<0.05 Under the threshold value of taste in human

タンパク 質 210 a Glu contents(μg/g muscle) 170 130 90 b a a 50 (Eguchi et al, 2005) 17.5 26.3 30.7 35.1 (control) CP(%) a,b: p<0.05 8

9 蛋 白 質 とエネルギー 200 飼 料 タンパク 質 量 (% of control) 0 50 100 150 200 250 含 量 (% of control) 150 100 50 65%UP 0 0 50 100 150 200 250 飼 料 エネルギー 量 (% of control) 飼 料 栄 養 による 筋 肉 遊 離 Glu 量 の 調 節 要 因

10 分 枝 アミノ 酸 (Branched-chain amino acids; BCAA) CH 3 CH 3 CH CH 2 CH COOH CH 3 CH CH COOH CH CH COOH CH 3 NH 2 C 2 H 5 NH 2 CH 3 NH 2 Leucine Isoleucine Valine 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 Oxaloacetate Citrate Isocitrate Glutamate dehydrogenase (GDH) Glutamine synthetase (GS) TCA cycle L-Malate Fumarate Succinate α-ketoglutarate Succinyl-CoA Glu Glutaminase (GA) Gln

11 Free Leu concentration (nmol/ml plasma) 350 300 250 200 150 100 50 Leu b ab a Free Glu concentration (nmol/ml plasma) 250 200 150 100 50 Glu 0 0 100 130 150 100 130 150 Dietary Leu level (% of requirement) Dietary Leu level (% of requirement) 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

12 Free Glu content (μg/g muscle) 200 180 A 160 a ab 140 B ab 120 b B 100 60 80 100 120 140 160 Dietary Leu level (% of requirement) CP18% CP11% 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%)

13 官 能 評 価 : 低 ロイシン(Leu100%) vs 対 照 (150%) 2 点 比 較 法 Scheffe s 一 対 比 較 法 Aroma Number of 1.0 Panelists Panelists who recognized the difference Significance Overall preference ** 0.0-1.0 Umami ** 14 14 *** *** : p<0.001 Chickenlike taste ** Taste intensity Leu 100% Leu 150% ** : p<0.01

Free Glu contents(μg/g muscle) Leu Ile Val 220 200 180 160 140 120 100 Low-Leu Control Antagonism 100 150 150 100 100 150 100 100 150 Dietary BCAA level (%) Effect of dietary BCAA levels on free Glu contents in muscle * : P<0.05 * 食 餌 性 分 枝 アミノ 酸 は 筋 肉 Glu 量 の 増 加 因 子 である 14

食 餌 性 Valによる 食 肉 の 評 価 C00CPA 苦 味 雑 味 AE1CPA 渋 味 刺 激 CA0CPA Sensor Output profile CT0CPA 5 0-5 control AAE 10 AAECPA うま 味 うま 味 コク Val200 CT0 塩 味 AE1 渋 味 CA0 酸 味 C00 苦 味 強 コ ン ト ロ ー ル に 対 す る 味 覚 応 答 弱 4 うま 味 コク 酸 味 3 2 1 CA0 0 AAE AAECPA -1-2 -3-4 AAE AAECPA の 強 度 方 向 をプラスに 変 換 うま 味 コクが 増 し 酸 味 を 抑 制 ( 新 潟 大 学 佐 々 木 ら 2008) 15

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 16

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 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 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 発 明 者 : 新 潟 TLO : 藤 村 忍 門 脇 基 二 今 成 麻 衣

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 TEL 025-262 - 7344 FAX 025-262 - 7513 e-mail kenkyo@adm.niigata-u.ac.jp