✨ 要約🔬 技術概要
油脂は、ペットフードから人間の食事に至るまで、あらゆるものに風味、食感、エネルギーを提供している、食品業界の静かなる功労者です。しかし、すべての油と同様に、それらは非常に脆いものです。空気や熱にさらされると、脂肪分子内の化学結合が分解し始め、酸化と呼ばれるプロセスが起こります。この反応は不快な臭いや味を生み出し、有用な食材を、酸敗して潜在的に有害なものへと変えてしまいます。数十年もの間、食品メーカーは、この劣化を止めるために合成化学物質に頼ってきましたが、安全性への懸念の高まりと「クリーンラベル」への欲求により、科学者たちは天然の代替品を探す動きを強めてきました。課題は、酸化を止めるのに効果的であるだけでなく、安全で、手頃な価格であり、かつ脂肪そのものによく混ざり合う物質を見つけることにあります。
ある研究チームは、動物用飼料や加工食品の一般的な原料である鶏脂（チキンの油脂）を保護できるかどうかを確かめるため、特定の天然候補群のテストを行うことにしました。彼らは、ターメリック、トゥルシー、モリンガ、そして製紙工程の副産物であるクラフトリグニンという、4つの植物由来の抽出物を集めました。また、彼らはユニークな生物学的供給源として、特定の有益な細菌である「ラクトバチルス・プランタラム（Lactobacillus plantarum）」を培養した後に残る液体もテストしました。これらの天然の選択肢がどの程度機能するかを確認するため、科学者たちは標準的な合成保存料であるBHTおよび一連のエッセンシャルオイルと比較しました。彼らは各候補を少量を鶏脂のサンプルに混ぜ合わせ、腐敗を加速させる条件をシミュレートするために、暖かい環境で21日間保管しました。
最初のステップは、酸化を引き起こす不安定な分子を中和する、これらの天然抽出物の生の力を測定することでした。研究者たちは、細菌由来の液体が極めて強力であり、試験管内において有害な分子の大部分を中和できることを発見しました。植物抽出物の中では、トゥルシーの葉の抽出物が最も強い活性を示し、顕著な効果を得るために必要な量が最も少なかった一方で、クラフトリグニンはこのグループの中で最も活性が低いものでした。しかし、真のテストは、これらの物質が実際に時間の経過とともに脂肪を新鮮に保てるかどうかにありました。研究者が保管期間後に脂肪のサンプルを調べたところ、結果は明白でした。植物または微生物由来のいずれかの天然添加物を含むすべてのサンプルは、保護剤のない脂肪と比較して、酸化が著しく少ないことが示されました。
おそらく最も驚くべき発見は、これらの天然の代替品が、合成標準品であるBHTと同等の性能を発揮したことでした。数回の繰り返し実験において、細菌由来の液体、あるいはターメリック抽出物、またはモリンガ抽出物で処理された脂肪は、化学保存料で処理された脂肪と同じくらい新鮮な状態を維持していました。この研究はまた、これらの天然の選択肢の有効性が、保管の特定の条件に応じてわずかに変化する可能性があることも浮き彫りにしましたが、全体的な傾向は一貫していました。研究者たちは、本研究で使用された高温（鶏脂の融点に近い温度）が、保存料がどのように作用するか、あるいはいつ効果が切れるかに大きな役割を果たした可能性が高いと指摘しました。
この研究は、食品業界が合成保存料を天然で持続可能な選択肢に置き換えるための実行可能な道筋を持っていることを示唆しています。特に細菌由来の液体は、この特定のプロバイオティクス副産物が、精製された脂肪を保存できることが示された初めての事例であり、新たなフロンティアを象徴しています。この研究は、これらの天然資源が安全で効果的であり、さらなる開発の準備ができていることを示していますが、著者らは、大規模な使用に向けてプロセスを微調整するためにはさらなる作業が必要であると強調しています。現時点では、この研究は、自然が脂肪を新鮮に保つための強力なツールキットを提供しており、それが消費者にも優しく、環境にも優しい解決策であることを裏付けています。
技術要約：特定の天然抗酸化剤を用いた精製鶏脂の賞味期限研究
問題提起
方法論
抗酸化剤の供給源: 本研究では、4種類の植物由来（ターメリック、トゥルシー、モリンガ、およびクラフトリグニン）および1種類の微生物由来（Lactobacillus plantarum 無細胞培養上清、CFS）の粗抽出物をテストした。抽出および調製:
植物材料は、50°Cで24時間、85%エタノールを用いて抽出された。
L. plantarum CFSは、MRSブロスで細菌を培養した後、遠心分離によって無細胞培養上清を単離することで得られた。クラフトリグニンは、溶媒による潜在的な拮抗作用を避けるため、溶媒による再構成を行わず、純粋な粉末形態のまま使用された。
インビトロ・スクリーニング: 抗酸化活性は、まずDPPHラジカル消去能アッセイを用いて評価され、EC50値および消去率が決定された。アスコルビン酸を標準物質として用いた。賞味期限研究: 精製鶏脂のサンプルに対し、各天然抗酸化剤抽出物またはエッセンシャルオイルを0.02%、およびBHTを0.01%添加した。ネガティブコントロールとして、添加物を含まないグループを設定した。サンプルは37°Cで21日間保存された。酸化分析: 脂質酸化は、以下の2つの主要なアッセイを用いて、0日目、7日目、および21日目にモニタリングされた。
チオバルビツール酸反応性物質（TBARS）: 二次酸化生成物を測定するため。過酸化物価（PV）: 一次酸化生成物を測定するため。
統計解析: データは、有意差をp < 0.05として、95%信頼区間を考慮した一元配置分散分析（one-way ANOVA）を用いて分析された。研究は3回の反復試行で行われた。
主な結果
DPPH消去能:
L. plantarum CFSは、テストされた濃度範囲において80%から100%の実験的消去能を示し、最も高い消去能力を示した。植物抽出物の中では、Tulsiが最も低いEC50（250.51 µg/ml）を示し、高い効力を示した一方、クラフトリグニンは最も高いEC50（970 µg/ml）であった。
モリンガ抽出物の収率は14.5%であり、植物の中で最も高かった。一方、Tulsiの収率は4.5%と最も低かった。
賞味期限性能（TBARSおよびPV）:
いずれの形態の添加物（天然抗酸化剤、エッセンシャルオイル、またはBHT）を含む脂肪サンプルも、未処理の脂肪のみのコントロールと比較して、脂質酸化が有意に（p < 0.05）減少した。
第1反復試行において、天然抗酸化剤は21日目においてBHTよりも有意に高い抗酸化活性を維持したが、7日目においては天然抗酸化剤間、あるいはBHTとの間で有意な差は見られなかった。
第2および第3反復試行において、TBARSおよびPVの値はすべての添加物グループで密接に集まっており、21日間の全期間を通じて、互いに、あるいはBHTコントロールとの間で有意な差は認められなかった。
添加物を含むグループのPV値は、概して0.5から1.65 Meq/Kgの範囲であったが、未処理のコントロールは著しく高い酸化レベルを示した。
第1反復試行のPVアッセイでは、ローズマリーエッセンシャルオイルを除き、ほとんどのグループにおいて21日目に抗酸化活性の全体的な低下（酸化の進行を示唆）が見られた。
変動性: 本研究では、特にPVの測定値において、3回の反復試行間で保存能力の変動が認められた。著者らは、これらの変動を、鶏脂の融点（35°C–40°C）に近い貯蔵温度（37°C）に起因するものと考えており、これが酸化速度を加速させ、抗酸化剤の安定性に影響を与えた可能性があるとしている。
意義および主張
新規性: 本研究は、精製鶏脂の保存に特化した天然の微生物抗酸化剤として、Lactobacillus plantarum 無細胞培養上清の使用を報告する初めての事例であると主張している。さらに、クラフトリグニンを直接的な食品成分抗酸化剤として適用したことも報告しており、これは既存の文献ではこれまで文書化されていない用法である。有効性: 結果は、選択された天然抗酸化剤が、合成標準物質であるBHTに対抗できる強力な抗酸化能を有していることを示している。安全性と持続可能性: 本研究は、これらの代替品が非毒性であり、一般に安全と認められる（GRAS）基準を満たしており、合成抗酸化剤に関連する「発がん性の懸念」に対する持続可能な解決策を提供することを強調している。今後の展望: 本研究は、これらの薬剤の可能性を確認したものの、適用プロトコルを精緻化し、変動する貯蔵条件下での安定性ダイナミクスを完全に理解するためには、さらなる最適化研究が必要であると控えめに結論付けている。現在の研究は、主に概念を検証し、将来の最適化のための情報を提供することを目的としている。
毎週最高の agriculture 論文をお届け。
スタンフォード、ケンブリッジ、フランス科学アカデミーの研究者に信頼されています。
受信トレイを確認して登録を完了してください。
問題が発生しました。もう一度お試しください。
スパムなし、いつでも解除可能。
週刊ダイジェスト — 最新の研究をわかりやすく。 登録 ×