著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

タツノオトシゴの一種ポットベリーシーホース（Hippocampus abdominalis）は成長が速く、大規模な養殖技術も確立されています。その筋肉はたんぱく質が多く脂質が少ない一方、水分が多いため収穫後に傷みやすく、保存には乾燥が欠かせません。

伝統的な天日干しは手軽で安価ですが、天候に左右され、空気や光に長くさらされることでたんぱく質が酸化したり壊れたりするおそれがあります。真空凍結乾燥は、いったん凍らせてから真空中で氷を直接気体に変えて水分を除く方法で、高温を避けられますが、時間とエネルギー、費用がかかります。また、凍る過程でもたんぱく質が変化しうるとされています。

他の魚介類では乾燥方法による違いが調べられてきましたが、この種については分かっていませんでした。研究チームは、二つの乾燥方法がたんぱく質の栄養成分と性質に与える影響を比べ、その違いを分子のレベルで説明することを目指しました。

何を、どのように調べたか

生後12か月、体重約15グラム、体長約15センチの養殖個体を用い、10匹ずつ二つの群に分けました。天日干し群は、風通しがよくほこりを防げる場所で、温度・湿度・日射を調整せずに、重さが変わらなくなるまで乾かしました。凍結乾燥群は、マイナス40度で4時間凍らせた後、マイナス60度・10パスカルの真空乾燥機で約24時間乾燥させました。

乾燥後の試料を粉末にし、たんぱく質の含量と、試料を分解して得られるアミノ酸の組成を測りました。さらに、抽出したたんぱく質について、水への溶けやすさ（溶解性）、表面に出ている水をはじく部分の多さ（表面疎水性）、水や油を抱え込む力（保水性・保油性）を調べました。

加えて、試料に含まれる多数のたんぱく質を質量分析でまとめて特定し、その相対的な量を比べる「プロテオーム解析」を各群3試料ずつで行い、どのたんぱく質が乾燥方法によって多くなったり少なくなったりするかを調べました。

主な報告結果

アミノ酸の総量は、凍結乾燥した試料で58.79%、天日干しした試料で48.87%となり、凍結乾燥の方が有意に高い値でした。体内で作れない必須アミノ酸はそれぞれ20.29%と19.12%で差は小さく、違いの大部分はそれ以外の非必須アミノ酸（38.48%と29.77%）によるものでした。とくにコラーゲンに多いグリシンとプロリンが、天日干しで大きく減っていました。

一方、たんぱく質の含量（粗たんぱく質）は天日干し群の方が高く報告されています。研究チームは、乾燥中に水分などが失われ、たんぱく質の割合が相対的に高まったことが関係している可能性を挙げています。

性質の面では、凍結乾燥群の方が保水性・保油性が高かった一方、溶解性と表面疎水性には両群で有意な差はありませんでした。研究チームは、凍結乾燥で氷が抜けた跡にできる多孔質の構造が、水や油を保つことに寄与した可能性を指摘しています。

プロテオーム解析では、両群で量に差のあるたんぱく質が769種類見つかり、481種類が天日干し群で、288種類が凍結乾燥群で多くなっていました。試料は乾燥方法ごとにはっきり分かれてまとまりました。より厳しい基準で絞り込むと差の大きいたんぱく質は307種類で、そのうち凍結乾燥群で多いものが288種類、天日干し群で多いものが19種類でした。凍結乾燥群では筋肉の構造をつくるたんぱく質や、アミノ酸代謝・エネルギー代謝に関わるたんぱく質が多く、天日干し群では細胞の接着や組織構造、酸化還元に関わるたんぱく質などが比較的多く見られました。

この報告が示すこと

研究チームは、二つの乾燥方法がそれぞれ異なる仕組みでたんぱく質の質に影響すると結論づけています。凍結乾燥はたんぱく質の構成を保つのに役立つ可能性があり、天日干しでは酸化や凝集によってたんぱく質の分布が変わる可能性があるという解釈です。全体として、栄養面と機能面の保持では凍結乾燥が天日干しより優れていたとしています。

ただし凍結乾燥はエネルギー消費と費用が大きいため、実際にどちらを選ぶかは、製品の位置づけや加工の規模を踏まえて総合的に判断すべきだと述べています。

限界として、比べたのは天日干しと真空凍結乾燥の二つだけで、ほかの乾燥方法の影響は調べていません。また、天日干しで考えられるたんぱく質の変性・酸化・分解がそれぞれどの程度結果に関わったかは直接測っておらず、今後の検討が必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Yu Zhang（College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100101, China; State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Jing Sun（Innovation Center of Pesticide Research, College of Science, China Agricultural University, Beijing 100193, China; State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Han Hu（State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Lin Zhang（State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Xuan Ma（College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100101, China）、Jiangying Heng（College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100101, China; State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Xiaofeng Xue（State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Rui Chen（State Key Laboratory of Resource Insects, Institute of Apiculture Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China）、Feng Wang（College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100101, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Yu Zhang, Jing Sun, Han Hu, et al. Effects of Sun Drying Versus Vacuum Freeze-Drying on the Protein Quality of Hippocampus abdominalis: Nutritional Composition, Physicochemical Properties, and Proteomic Profiles. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-13. DOI: 10.3390/foods15183236. 原著ライセンス：CC BY.