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2) 奥、トレハロースシンポジウム記録集、30-35 (2000)  ページTOPへ
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トレハロース単独の時
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ハローデックスを加えた時
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ガラス化（状態）とは、成分が結晶したり溶融したりせず、成分中の分子の運動が極端に抑えられた、非常に安定な固形状態であると説明できます。また、ガラス化する時の温度を "ガラス転移温度"と呼んでいます。食品によって、あるいは水分含量によってガラス転移温度は異なりますが、それぞれの食品が保存される温度帯、あるいは流通される温度帯以上 に食品のガラス転移温度を上げてやれば、様々な反応が起こりにくくなり、より安定な状態になるわけです。 例えば、キャンディＡ（ガラス転移温度；50℃）とキャンディＢ（ガラス転移温度；20℃）があるとすると、キャンディＡの方がより安定なキャンディといえます。日本では気温は 高くてもせいぜい40℃程度てですから、キャンディＡのガラス転移温度は気温よりたえず高く、いつもガラス状態にあるため、より安定なのです。ところが、キャンディＢの 場合には、冬場はいいのですが、夏場のような暑い時期になると、ガラス転移温度以上になり、ガラス状態からラバー状態（ゴム状態）に変化し、より不安定な状態になるわけです。 ちなみに、カツオ節も代表的なガラス状食品ですが、そのガラス転移温度は120℃程度と非常に高いことが知られており、安定なわけですね。 したがって、食品を安定化させるためには、いかにガラス転移温度を上げてやるかがポイントとなります。この点、糖質の中では、トレハやハローデックス （マルトシルトレハースを主成分としたシラップ）は、そのもののガラス転移温度が高いため、種々の食品に添加した場合、ガラス転移温度を効率よく上げ、よりガラス化状態にし やすいのです。 身近な食品でガラス状態のものを例に挙げると、上述のキャンディやカツオ節以外に、ハードキャンディ、クッキー・ビスケット、粉末調味料、アイスクリーム、各種冷凍食品、 珍味類、せんべい、天ぷら衣……など、数多くのものが知られています。トレハやハローデックスなどの糖質をうまく使用することにより、食品の物性改善とともに、品質改善・向上に チャレンジしてみませんか。場合によっては、ガラス化技術により、面白い食品が創製できるかもしれませんよ。
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ところが、トレハロースの消化吸収パターンが、ブドウ糖や麦芽糖の場合と少し異なることが分かってきました。ブドウ糖や麦芽糖を食べると 急激に血糖が上がり、３０分ぐらいにピークとなり、その後急激に低下します。ところが、トレハロースの場合は、血糖の上昇が緩やかで、ピーク 値も低く、またゆっくりと低下していきます。（グラフ1参照）
エネルギーを一挙に使わず、後半にためるパターンと言っても良いかも知れません。また、インシュリン分泌も血糖のパターンと同様の挙動を示します。（グラフ2参照）トレハロースは、ブドウ糖や麦芽糖に比べ低い血糖ピークと持続的なエネルギー供給作用を示 すことから、新しいスポーツ栄養食品・飲料への使用が薦められます。 トレハロースを食べたとき、何故、血糖の上昇が緩やかでピーク値が低く、インシュリン分泌が低いのでしょうか？小腸のトレハラーゼ活性は、マルターゼ活性に比べて低いのは事実です。それだけが要因かどうかは不明です。 いずれにしても、トレハロースを食べたときに急激な血糖の変化がないということは、身体にとってやさしい糖質ということができます。そういう意味では、スポーツ栄養食品・飲料のみならず、ライフスタイル商品にも適した糖質ということが言えるでしょう。
| 糖負荷試験【第六回トレハロースシンポジウム記録集より抜粋】 12人の被験者（男性11人・女性1人）：一般的な体調に関するアンケート 24時間の食事記録、テスト前は同じパターンの食事摂取 飲料<レモン味、カロリー同一（グルコース以外）、甘味度同一> ●プラセボ●グルコース（7.5%）●マルトース（7.5%）●トレハロース（7.5%） |
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グラフ1（血糖への影響） |
グラフ2（インシュリン濃度への影響） |
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舌の表面には、味物質（渋み、苦味、えぐ味など）を受け取る箇所があり、ここに味物質がくっついた時発生する電気的刺激が脳に伝わることにより、｢甘い｣、｢酸っぱい｣、｢にがい｣、｢塩辛い｣、｢ウマイ｣などの味覚を感じるのです。 この味物質を受け取る箇所を変化させることで、味覚を変えてしまうものもあります。その一つに、ミラクルフルーツ（西アフリカ原産の潅木の赤い果実）があります。これを食べると１〜３時間、酸味を甘く感じようになります。ミラクルフルーツに含まれるミラクリンという糖たんぱく質が舌の酸味を感じさせるところ（味蕾）に吸着し、味覚機能を一時的に変え、酸っぱいものを甘く感じるようにするためです。同じような作用を持つものに、クルクリゴの実に含まれるクルクリンがあります。この場合には､水を飲むだけで甘味を感じるようになります。
トレハロースの場合についてもいろいろ試験を行っていますが、現時点では、作用メカニズムを解明するまでには至っておりません。ただ、九州大学大学院、都甲教授の研究によると、苦味物質であるキニーネ溶液に砂糖、フラクトース、トレハロースを加えて味覚センサや近赤外分光光度計を用いて相互作用を調べた結果、トレハロースとの作用が最も強く、苦味抑制効果が大きい事が示唆されております。（下記図参照）しかし、少なくともミラクリンやクルクリンのような作用でないことは確かですし、匂いや味覚の成分を分解したり、構造を変化させて他の物質に変えるのでないことも確かです。
前にも記したように、トレハロースを少量加えることにより、臭いや味覚をやわらげ飲みやすい飲料とすることができます。
トマト、ピーマン、人参などが嫌いな子供たちにも、美味しく飲みやすいジュースとして与えることが出来るようになります。家庭で野菜ジュースなどを作るとき、是非、効果を確かめてください。
【『味覚センサと近赤外分光分析法を用いたトレハロースの計測』より引用】
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ではなぜ、トレハロースにはこのように多くの機能があるのでしょうか。
この問いに対して幾つかの要因が考えられます。その一つに、トレハロースが他の糖質に比べ、非常に高い水和力を持つことがあげられます。これは、トレハロース分子が 水分子を周りに強く引き付け、分子集合体を形成することで（図1）、粘度が高くなる傾向が認められることからも明らかです。
そこで、ショ糖水溶液にトレハロースを25％、50％、…と置換していった時の粘度を測定した所、例えば40℃付近では、 ショ糖の半分のトレハロースに置換した水溶液の粘度は、ショ糖100％水溶液の粘度の２倍近く高くなります（表1）。 トレハロースの分子量はショ糖と同じはずですが、不思議ですね。要は、トレハロースは水分子と結合しやすい、 すなわち水和力が高いために、粘度の差となって現れるのです。
トレハロースの水和力の高さを利用することで、餅、団子、米飯、スポンジなどの澱粉の老化による硬化やパサツキなどを抑制できます。 その他にもトレハが持つ冷凍食品などの冷凍・解凍後のドリップ防止等の機能性を、是非お試しください。
【トレハロースと水のかかわり】
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【ショ糖・トレハロース混合液の粘度】
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また、魚肉臭は魚肉に含まれるトリメチルアミンオキシドが悪臭のトリメチルアミンに変換することで起こります。魚肉鮮度の重要な指標で、鮮度の低下とともにトリメチルアミンが発生します。トレハロースはトリメチルアミンの発生を抑え、魚肉の鮮度を保持する作用を有しています。 さらに、卵や牛乳を加熱すると、特有の嫌な臭いが生じます。これは、タンパク質に含まれる含硫アミノ酸が分解して、悪臭の硫化水素やジメチルスルフィドが発生するためで、本来の新鮮な味を損ねるものです。この発生には、過酸化脂質が関与する反応と、単純な分解反応とがあるといわれています。この単純な分解反応は、熱・光・酵素などの影響によりおこり、トレハロースはこれらの攻撃から食品を守ることができます。 トレハロースは過酸化脂質の生成を強く抑制するだけでなく、単純な分解反応も抑え，硫化水素やジメチルスルフィドの少ない加熱食品を作ることができます。 食品の「ニオイ」は、その食品の品質や鮮度の重要な指標であるだけでなく、食感や食欲に深く関わる大切な要因といわれています。トレハロースを利用することで、本来の香気を引き出し、臭いを抑制した食欲をそそる新しい食品を創造することができます。
| 単純な分解反応 | ||
トレハがない場合
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トレハがある場合
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| 光・熱・酵素の影響で、タンパク質に含まれるアミノ酸が分解され悪臭を発生します。 | トレハが光・熱・酵素からアミノ酸の分解をまもるので、悪臭が発生しません。 | |
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この澱粉の老化はどうやって起こるのでしょうか？初めに澱粉は図1-Aのような構造をしています。ここに水を加え加熱することで、澱粉の構造がひろがり その隙間に水分が入り込んだ状態：糊化澱粉（図1-B）に変化します。ご飯などがふっくら柔らかくなるのはこのためです。ただしこの状態で置いておくと、隙間 に入り込んだ水分が徐々に失われ、初めと同じような構造（図1-C）に戻り、硬くなってしまいます。これが澱粉の老化で、ちょうど置いておいたご飯が硬くなって しまったのと同じことです。
こうした澱粉の老化は、アミロースなどの会合（脱水状態による水素結合の生成）が関与していると言われています。この時糖質を用いると、糊化澱粉の水を逃さ ずに保つ（保水）ことができ、水素結合の生成を阻害して、老化を遅らせる（図1-D）ことができるのです。 トレハは他の糖類と比べて、水分との結びつきが非常に強い（「トレハと水和」参照）ため、澱粉の水素結合を阻害し、老化を遅らせているのです。なおかつ甘さが 低いので、ご飯を炊く際に使用してもその甘さが出ることがないのです。
トレハを使用して、多くの製品の澱粉老化を抑え、商品の付加価値を高めてみてはいかがでしょうか。
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それでは、なぜ魚臭は発生するのでしょうか、また、魚臭の発生を抑える方法はないのでしょうか。以下にそれらの問いにお答えします。
魚臭の原因の一つは、たんぱく質や脂質の分解によ り、低分子の揮発性物質が生成するためと言われています。 もう一つの原因は、生魚には多かれ少なかれトリメ チルアミン-Ｎ-オキシド（TMAO）という前駆物質がふくまれており、加熱調理するとTMAOが分解し、 魚臭の重要な成分として知られるトリメチルアミン （TMA）やジメチルアミン（DMA）が生成することによるものです。 そこで、私たちは魚臭発生ルートのうち、後者に着目し、サバ肉ミンチに各種糖質を加え、加熱処理後のTMAとDMAの発生量を調べました。
すると、加熱前に トレハロースを加えた場合が、それらアミン類の発生を最も抑える効果が高いことがわかりました。 また、TMAOの酸素の部分とトレハロースが相互作用することにより、TMAOの分解を抑制することも推定されています。 これから、鍋のシーズンがやってきます。魚、貝、うに、エビなどの魚介類の臭いがいやな方、加熱調理前にトレハ ロース処理して、それらを美味しくいただきませんか。
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SOD酵素以外にも、野菜や果実にはSOD酵素と同じ働きをする物質が含まれています。SOD様物質といって、活性酸素を分解する作用があり、 その成分はフラボノイドやポリフェノールであることがわかっています。野菜や果物が健康によいという理由の一つです。しかし、SOD様 物質は熱や酸化に弱く、壊れやすいことが欠点になっています。
トレハは、デンプン、たんぱく質、脂質の劣化を抑制する作用とともに、SOD様物質を保護する働きも持っています。ニンジン粉末の SOD様活性の安定化を調べたところ、トレハ以外の糖質では保護作用が弱く、トレハロースが強い保護作用を有していることがわかり ました（表１）。また、ニンジンだけでなく、キュウリ、キャベツ、ほうれん草など各種の野菜でも、その作用を示すこともわかっています （表２）。トレハには大事なSOD様物質を熱や酸化から護る働きがあるのです。
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方法は簡単、砂抜きする水（アサリの場合、1Ｌの水道水に約30gの食塩を入れてください。シジミでは約10gです）に、トレハを約10g程度入れるだけです。この水溶液を貝が十分に浸る程度入れ、暗所で2〜5時間程度置いて、砂抜きをしてから料理に使ってください。トレハの効果で、貝類の旨み成分「コハク酸」が増加して（下図）、アサリやシジミがいっそう美味しくなります。さらに、臭み成分「トリメチルアミン」の発生も抑制され（トレハの不思議：第13回「トレハと魚臭」参照）、新鮮な貝の味が堪能できます。さらに、料理の具材にもトレハを加えると、アクの発生やマグネシウムの流出も少なくなり、さらに美味しさがアップします。
この砂抜きを水道水のままでおこなうと、アサリやシジミの旨み成分「コハク酸」が貝から逃げたり、臭み成分「トリメチルアミン」が発生しやすくなります。 お吸い物、バター炒め、酒蒸しなどでアサリやシジミを調理する際に、トレハを是非お試し下さい。
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2,4-デカジエナールは、鶏肉を加熱した時、含まれる油の不飽和脂肪酸から発生します。鶏肉には不飽和脂肪酸が多く含まれており、その不飽和脂肪酸が加熱分解し、2,4-デカジエナールや他の脂肪酸アルデヒドも発生させます。その量や種類によっては香ばしい香りにもなるのですが、一般的には、2,4-デカジエナールや脂肪酸アルデヒドは不快臭として嫌われています。
トレハロースには、鶏肉の不快臭を低減する作用があります。鶏肉を加熱調理する時にトレハロースを加えておくと、2,4-デカジエナールなどの不快臭の発生を抑制できます。そのメカニズムは、トレハロースが物理化学的に不飽和脂肪酸の弱い部分を防御することによって、その分解を抑制し、不快臭を少なくしていることがわかっています。（トレハの不思議「トレハとあぶら」参照）
トレハロースの効果はそれだけでありません。鶏（ブロイラー）を飼育している時、その食餌にトレハロースを加えることで、鶏肉の不快臭が少なくなることが発表されました（図１，２）。不快臭の少ない高品質の鶏肉です。そのメカニズムはまだ明確でありませんが、不快臭の原因となる不飽和脂肪酸の含量が低下することも一因であるとも考えられています。このように、トレハロースは、調理時の鶏肉だけでなく、鶏そのものを飼育している時からも、鶏肉の不快臭を低減する作用があることがわかりました。
（第10回トレハロースシンポジウム、松下浩一、山梨県畜産試験場）
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食品はその食材の保存・流通や加工によって本来の色が失われたり、退色したりすることがあり、その場合、食品加工上、食材に着色料を加え色彩を調えることもあります。できれば、着色料を使わずに、食材本来の天然色が食事のお皿にのれば、食欲も随分そそるのですが。 例えば、リンゴの皮をむいてしばらく置くと、切り口が茶褐色に変質してゆきます。これは褐変といって、果肉中のポリフェノールなどの芳香族化合物が酵素によって酸化を受けるためです。切り口をトレハロースで処理すると、この褐変が抑制され、リンゴ本来の色彩を保つことができます。この作用は、トレハロースが芳香族化合物と結合して(1、酸化から芳香族化合物を保護しているためだと考えられます。
また、野菜や果物を乾燥すると、乾燥や保存中に天然色素の色が退色したり変質したりします。トレハロースはこの退色や変質に効果的で、本来の色彩を残した乾燥ニンジンや乾燥果物を調製することもできます。
野菜や果物の変色防止にもとても効果的です。 例えば、ホウレン草を茹でると、葉の葉緑素クロロフィルから大事なマグネシウムが離脱してフェオフィチンに変化します。その時、クロロフィルの緑色からフェオフィチンの茶色に変色してしまいます。トレハロースはクロロフィルからマグネシウムが抜け落ちる反応を抑制する作用が強く(2、ホウレン草の緑色を色鮮やかに保つ効果があります（写真１）。
このように野菜や果物をはじめ、さまざまな食材に対してトレハロースは色彩を保つ作用があり、トレハロースは食事の艶やかさを色彩の面から演出することのできる糖質です。
1）奥和之ら、日本農芸化学会2005年度大会要旨集、96 (2005)
2）Oku, K et al. Bioosci. Biotechnol. Biochem., 69, 7-12 (2005)
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では、高等植物ではトレハロースはどのような働きをしているのでしょうか。10年ほど前までは、一般的な高等植物からトレハロースが抽出されなかったことから、トレハロースは植物の体の中では作られないと考えられていました。しかし、最新のゲノム研究の結果、高等植物にトレハロースを作る遺伝子が存在することが明らかになっています。微生物や動物では1または2セットしか遺伝子がないのに対して、高等植物は約10セットと非常に多くの遺伝子をもっており、植物体内でトレハロースが作られ、極めて重要な働きをしていると考えられています。現在、植物体内のトレハロースはストレス応答と器官分化、生長に関与すると推定されています。
ストレス応答の働きでは、トレハロースは低温、乾燥、塩ストレスに関係し、ブドウ糖や果糖などの糖代謝シグナルや植物ホルモンであるアブシジン酸の誘導などを引き起こします。低酸素ストレスや窒素栄養にも関係していると考えられています。つまり、トレハロースは植物の体を守る働きがあると思われます。例えば、トレハロースを蓄積させるように遺伝子組換えしたタバコや稲は乾燥や寒さに強くなったことが確認されています。
植物体内だけでなく、植物の外のトレハロースはどのような働きをしているのでしょうか。興味ある研究が行われています。稲に外部からトレハロースを接触させ、DNAがどのようになるかという試験を行ったところ、稲の病害防御に関係する遺伝子の数多くが増強されることがわかりました。つまり、トレハロースによって病気に対する抵抗性が強くなったということです。近い将来、トレハロースによって、農薬を少なくしても元気に育つ稲や野菜の実現が期待されます。
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