著者の所属・活動拠点の国は、デンマーク、イスラエルです。

掲載誌：Insects

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

研究チームは、チャイロコメノゴミムシダマシ（ミールワーム）の幼虫を育てる際の餌にプロバイオティクス（体に良い働きをするとされる生きた微生物）を加えることと、超音波を使った抽出法を組み合わせると、幼虫から取り出すタンパク質や脂質がどう変わるかを調べました。対象は冷凍した生の幼虫です。

背景として著者らは、ミールワーム幼虫が育てやすく、乾燥重量あたり40〜60％のタンパク質を含む食材候補であることを挙げています。昆虫を粉末やタンパク質の抽出物に加工すると、見た目の抵抗感を減らしやすいとされます。また、昆虫の餌にプロバイオティクスを加えると成長や生存率が改善するという報告はあります。しかし、それが後の加工、つまりタンパク質や脂質の取り出しやすさや、取り出したタンパク質の性質にどう影響するかはほとんど分かっていませんでした。抽出法についても、広く使われるアルカリ抽出にはタンパク質の変性や薬品・排水の多さといった課題があります。そこで、超音波で細胞を壊して抽出を助ける方法が注目されています。

何を、どのように調べたか

幼虫の餌は4通りです。小麦ふすまだけを与える対照群と、3種類の乳酸菌・細菌（ペディオコッカス・ペントサセウス、バチルス・ベレゼンシス、バチルス・コアグランス）のいずれかを加えた群を比べました。水分を補う餌として、ビールの醸造かすはすべての群に与えています。

抽出では、超音波による前処理の時間を5分、15分、25分の3通りとしました。超音波を使わない従来の方法（0分）を比較の基準にしています。従来の方法は、タンパク質が溶けにくくなる酸性度に調整して沈殿させる「等電点沈殿」です。餌4通りと処理時間4通りを組み合わせ、それぞれ3回ずつ繰り返しました。幼虫は乾燥も脱脂もせず、冷凍した生の状態のまま、超音波を併用したアルカリ抽出にかけています。

測定項目は、タンパク質の収量、溶けやすさ、熱に対する性質、粒子の大きさ、表面の電荷、色です。さらに、タンパク質表面に水になじまない部分がどれだけ出ているかを示す「表面疎水性」と、タンパク質の構造変化の手がかりとなる「遊離SH基（硫黄を含む反応しやすい部分）」の量も測りました。アミノ酸と脂肪酸の組成も分析しています。餌と処理時間それぞれの影響と、両者の組み合わせによる影響（交互作用）は、統計モデルで評価しました。

主な報告結果

タンパク質の収量は、餌の種類と超音波処理時間の両方から影響を受けました。両者の組み合わせによる影響もありました。餌の群の中ではベレゼンシス群の収量が最も高く、コアグランス群が最も低い結果でした。対照群とペントサセウス群の間には有意な差がありませんでした。処理時間を0分から25分へ延ばすと、収量はおおむね下がりました。例外はベレゼンシス群で、処理時間が長いほど収量が増えました。超音波を使わない基準の方法と比べて収量の改善が見られたのはこの群だけだったと、著者らは述べています。

超音波処理を長くすると、遊離SH基は増え、溶けやすさと表面疎水性は下がり、表面の負の電荷は弱まりました。熱に対する性質も変わりました。一方、粒子の大きさと、タンパク質の構造を反映する蛍光の強さには、超音波による有意な影響はみられませんでした。表面疎水性については、ベレゼンシス群が超音波なしと5分処理では高い値を示し、処理を延ばすと低下しました。コアグランス群とペントサセウス群では、超音波による変化は比較的小さいものでした。

脂肪酸では、飽和・一価不飽和・多価不飽和の各脂肪酸の合計量が、いずれも餌の種類によって有意に変わりました。ペントサセウス群が一貫して最も多く、コアグランス群が最も少ない結果でした。超音波処理は一部の脂肪酸と、オメガ6とオメガ3の比率に影響しました。処理時間が長いほど、この比率は下がりました。ただし、脂肪酸の種類ごとの合計量には有意な影響を与えませんでした。また、超音波の効き方は餌によって異なりました。ペントサセウス群では超音波で脂肪酸濃度が上がりましたが、コアグランス群では下がるか、ほとんど変化しませんでした。著者らは、脂肪酸組成を左右した主な要因はプロバイオティクスで、超音波は調整役にとどまったとまとめています。

この報告が示すこと

著者らは、餌へのプロバイオティクス添加という生物学的な働きかけと、超音波抽出という物理的な働きかけは、互いに異なる仕組みで作用すると結論づけています。前者は主にアミノ酸や脂肪酸などの栄養組成を変え、後者は主に抽出効率やタンパク質の構造・機能に影響しました。両者は抽出量を単純に増やすというより、昆虫タンパク質の質を目的に合わせて整える手段になりうる、というのが研究チームの見方です。

限界として著者らは、今回は脱脂せず冷凍した生の幼虫をそのまま抽出に使ったため、タンパク質の収量が比較的低かったことを挙げています。そのうえで、従来の抽出工程に乾燥や脱脂の段階を組み込むことの重要性を指摘しています。

原著論文の著者・所属：Sabina Dahal（Food Production Engineering Research Group (FPE), National Food Institute, Technical University of Denmark (DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）、Aberham Hailu Feyissa（Food Production Engineering Research Group (FPE), National Food Institute, Technical University of Denmark (DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）、Lucas Sales Queiroz（Food Production Engineering Research Group (FPE), National Food Institute, Technical University of Denmark (DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）、Antoine Lecocq（Section of Organismal Biology, Department of Plant and Environmental Sciences (PLEN), University of Copenhagen, 1172 Frederiksberg, Denmark）、Heidi Olander Petersen（Food Production Engineering Research Group (FPE), National Food Institute, Technical University of Denmark (DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）、Charlotte Jacobsen（Research Group for Bioactives–Analysis and Application, National Food Institute, Technical University of Denmark(DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）、Uri Lesmes（Lab of Food Chemistry, Bioactives and Digestion, Faculty of Biotechnology and Food Engineering, Technion Faculty of Biotechnology and Food Engineering, Israel Institute of Technology, Haifa 3200003, Israel）、Federico Casanova（Food Production Engineering Research Group (FPE), National Food Institute, Technical University of Denmark (DTU), 2800 Kongens Lyngby, Denmark）

※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）：Sabina Dahal, Aberham Hailu Feyissa, Lucas Sales Queiroz, et al. Effects of Ultrasound-Assisted Extraction of Biofractions from Yellow Mealworm Larvae Fed a Probiotic-Enriched Diet. Insects（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-02. DOI: 10.3390/insects17090919. 原著ライセンス：CC BY.