著者の所属・活動拠点の国は、ブラジル、フランスです。

掲載誌：ACS Omega

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

性質の異なる2種類の高分子を溶かした水溶液は、混ぜても互いに分かれることがあります。一方の水溶液がもう一方の中に小さな滴として分散した状態を「水中水型（W/W）エマルション」と呼び、その境界面に微粒子が集まって滴を安定させるものを「ピッカリング・エマルション」と呼びます。著者らは、体になじみやすい粒子で安定化したこうしたエマルションが、機能性のある柔らかい材料の設計に有望だとしています。研究チームは、パン酵母として知られる酵母（サッカロミセス・セレビシエ）の細胞が、デンプン成分のアミロペクチンと植物由来の多糖キシログルカンからなるW/Wエマルションを安定させられるかを調べました。論文は、この高分子どうしの系で酵母によるピッカリング安定化を報告したのは初めてだとしています。

何を、どのように調べたか

生きた酵母細胞と、加熱して不活性化した酵母細胞の2種類を比べました。細胞表面の性質は、赤外分光（FTIR）、表面の電気的な帯電を示すゼータ電位の測定、酸や塩基を加えて反応する部位を調べる電位差滴定で評価しました。さらに、食塩（NaCl）を加えて液中のイオンの濃さ（イオン強度）を変え、エマルションが分離するまでの安定性、共焦点顕微鏡による細胞の位置、細胞がどちらの液になじみやすいかを示す接触角を調べました。

主な報告結果

加熱で不活性化した酵母を1ミリリットルあたり6.0×10⁴個加えると、2つの液の境界面を効果的に覆い、相の分離を遅らせました。ただし、NaClを20ミリモル毎リットル加えてイオン強度を高めると、酵母はアミロペクチンの多い側の液へ移動し、エマルションの安定性が損なわれました。顕微鏡観察では、生きた細胞も境界面に強く吸着する一方、高いイオン強度では同様に移動することが確認されました。細胞表面については、加熱による不活性化で細胞壁が再編成され、滴定で反応する部位の割合が23%から50%に増えましたが、全体の酸と塩基のバランスや、表面が負に帯電している性質は保たれていました。ゼータ電位は塩に敏感で、1ミリモル毎リットルのNaClで大きさが約50%減り、20ミリモル毎リットルでは細胞どうしの電気的な反発がほぼ消えました。接触角は塩の濃度が上がるにつれ、不活性化した細胞で89±11度から116±10度へ、生きた細胞で114±18度から130±7度へ大きくなり、なじみやすさが分散している側の液へ移ることが示されました。

この報告が示すこと

研究チームは、酵母細胞がアミロペクチンとキシログルカンのW/Wエマルションを安定させる天然の安定剤として働きうると結論づけています。同時に、塩によって決まるイオン強度が、酵母が境界面にとどまるか、どちらの液に引き寄せられるかを左右する重要な条件であり、塩が多い環境では安定化の効果が失われうることも示されています。

※出版社の利用条件により本文を利用できないため、本記事は原著論文の抄録だけで作成しています。

原著論文の著者・所属：Cassiano Pires（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）、Lilian Fernanda Martins do Amaral（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）、Natalia Brasil Posselt Costa（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）、Joslaine Jacumazo（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）、Jaqueline Carneiro（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）、Lazhar Benyahia（IMMM, UMR 6283, CNRS─Le Mans Université , Avenue Olivier Messiaen , ,）、Rilton Alves de Freitas（BIOPOL, Center for Development and Innovation in Materials and Biomaterials-CDIM, Curitiba, Brazil）

※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）：Cassiano Pires, Lilian Fernanda Martins do Amaral, Natalia Brasil Posselt Costa, et al. Stabilization of Amylopectin–Xyloglucan Water-in-Water Pickering Emulsions by Yeast Cells. ACS Omega（出版社：American Chemical Society） 2026-08-29. DOI: 10.1021/acsomega.6c05131. 原著ライセンス：CC BY.