著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Frontiers in Nutrition

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

水と油が混ざった状態のエマルションは食品に広く使われていますが、時間とともに分離しやすいという弱点があります。これに対し、エマルションをゲル状に固めた「エマルションゲル」は、エマルションの流れる性質とゲルの固さをあわせ持ち、より安定しています。これまでの研究でも、ウコンの黄色い色素成分クルクミンなどの成分を安定に保つ手段として注目されてきました。

クルクミンは水に溶けにくく、光や熱、酸やアルカリに弱いため、食品への利用が限られています。研究チームは、ココナッツオイルを搾った後に残る「ココナッツケーキ（搾りかす）」に着目しました。搾りかすの多くは飼料に回されていますが、その中のタンパク質の約35％を占めるアルブミン（ココナッツケーキアルブミン、CCA）は、水になじみやすい性質を持っています。研究チームの予備実験では、超音波処理とカルボキシメチル化を組み合わせると、乳化活性は1グラムあたり84.68から124.18平方メートルへ、乳化安定性は60.75％から87.18％へ高まりました。

一方で、こうした改質がエマルションゲルとしての性質にどう影響するかは調べられていませんでした。そこで研究チームは、改質したCCAを使ってクルクミンを運ぶエマルションゲルを作りました。そして、ゲルの構造や性質、クルクミンの安定性、消化後にどれだけ吸収されうる状態になるかを調べ、改質が効く仕組みも検討しました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、脱脂したココナッツケーキの粉末からCCAを水で抽出しました。次に、エタノール溶液中で超音波をかけ、さらにカルボキシメチル化を行って改質CCA（CCA-UC）を得ました。カルボキシメチル化とは、タンパク質に水になじみやすい化学的な部分（カルボキシメチル基）を付け加える処理です。CCA-UCでの置換度は8.84％で、この部分が実際に導入されたことが確認されています。

未改質のCCAとCCA-UCのそれぞれでエマルションゲルを作り、比べました。タンパク質の濃度は100グラムあたり6〜12グラムの範囲で変えました。タンパク質そのものについては、水への溶けやすさと、水と油の境目に集まる能力、乳化の性質を測りました。ゲルについては、X線回折による結晶性、分子どうしの結びつきの種類、保水力、ゲル中の水の状態、固さや弾力などの食感、粘りや弾性の性質を調べました。脂質の酸化の進みやすさも測りました。

クルクミンを入れたゲルでは、紫外線を16時間当てた後の残存量、取り込めたクルクミンの割合と量を測りました。さらに、胃（pH1.5、1.5時間）と腸（pH7.0、2.5時間）を模した試験管内の消化試験を行い、消化後に溶け出して吸収されうる状態になったクルクミンの割合（生体利用可能性、バイオアクセシビリティ）を求めました。クルクミンを油に溶かしただけのものを対照としました。

主な報告結果

クルクミンを入れたゲルでは、どちらのゲルも、油だけの対照より紫外線照射後にクルクミンがよく残り、消化後のバイオアクセシビリティも高くなりました。取り込めた割合（封入効率）は、CCAのゲルで84.97％、CCA-UCのゲルで89.64％でした。ゲル1グラムあたりの担持量は、それぞれ182.68マイクログラムと204.01マイクログラムでした。研究チームは、これらの値が卵白タンパク質や大豆タンパク質を使った既報のゲルと同程度だとしています。封入効率、担持量、バイオアクセシビリティのいずれも、CCA-UCのゲルの方がCCAのゲルより高くなりました。

試験管内の消化では、どちらのゲルも胃より腸で消化が進みました。CCA-UCのゲルは、CCAのゲルに比べて胃では消化されにくく、腸ではよく消化されました。研究チームは、これがクルクミンのバイオアクセシビリティが高まった主な理由だと考えています。

タンパク質そのものでは、改質によって水への溶けやすさと、水と油の境目に集まる能力がともに高まりました。乳化する力やエマルションの安定性もCCA-UCの方が上回りました。溶けやすさはどちらもpH4.5で最も低く、pHが上がるにつれて高くなりました。

ゲルの性質では、CCA-UCのゲルは濃度6〜12グラムの範囲でCCAのゲルより保水力が高く、ゲル中で固く結びついた水の割合も多くなりました。固さ、弾力、まとまりやすさ、かみごたえも、CCA-UCのゲルの方が上回りました。どちらのゲルでも、濃度が高いほど固さや弾力が増しました。どちらも弾性が粘性を上回る半固体の網目構造を示しました。脂質の酸化は、どちらのゲルでも保存2日目から大豆油の対照より抑えられました。4日目からは、CCA-UCのゲルの方がCCAのゲルより酸化が少なくなりました。

この報告が示すこと

研究チームは、超音波処理とカルボキシメチル化の組み合わせがCCAの溶けやすさと油水の境目への吸着を高め、乳化する力を改善したと結論づけています。さらに、ゲル内部の水素結合や疎水的な結びつきが強まって構造が安定し、酸化に強く食感のしっかりしたゲルになったとしています。この改質CCAのゲルは、クルクミンを光から守り、多く取り込み、消化後に溶け出しやすくする運び手としての可能性を示したと位置づけられています。飼料用途が中心だった搾りかすのタンパク質を、こうした素材として活かす一つの道筋といえます。

消化の評価は試験管内で消化を模した試験によるものです。また研究チームは、改質が働くより詳しい仕組みについては今後さらに調べる必要があると述べています。

原著論文の著者・所属：Yong Yang（Cancer Hospital Affiliated to Shanxi Medical University; Shanxi Hospital Affiliated to Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences; Shanxi Province Cancer Hospital）、Meiling Gong（Cancer Hospital Affiliated to Shanxi Medical University; Shanxi Hospital Affiliated to Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences; Shanxi Province Cancer Hospital）、Jiapeng Duan（Food Science College of Shanxi Normal University）

※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）：Yong Yang, Meiling Gong, Jiapeng Duan. Preparation, characterization, stability, and application in curcumin of the emulsion gels stabilized with coconut cake albumin modified by ultrasonication and carboxymethylation. Frontiers in Nutrition（出版社：Frontiers Media） 2026-08-26. DOI: 10.3389/fnut.2026.1943175. 原著ライセンス：CC BY.