著者の所属・活動拠点の国は、トルコです。

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

ケフィアは、ケフィア粒と呼ばれる微生物の集まりで牛乳を発酵させた飲み物で、機能性食品として関心を集めています。一方、食品分野では酸化亜鉛ナノ粒子（ZnO NPs）の研究も進んでいます。乳製品では、微生物の安定性、食感、保存性への影響が報告されてきました。また、植物抽出液を使ってナノ粒子を作る「グリーン合成」は、有害な試薬の使用を減らせる方法として注目されています。

研究チームは、ニガヨモギ（Artemisia absinthium）の抽出液で作った酸化亜鉛ナノ粒子（以下、ニガヨモギ由来粒子）と、抽出液を使わずに化学的に作った酸化亜鉛ナノ粒子をケフィアに加えました。そのうえで、冷蔵保存中の品質とプロバイオティクス菌の生菌数がどう変わるかを比べようとしました。

何を、どのように調べたか

ニガヨモギ由来粒子は、研究チームが以前の研究で作製した方法で用意されました。この方法では、加熱したアルカリ性の植物抽出液に硝酸亜鉛の溶液を滴下して沈殿させます。比較用の化学合成粒子は、同じ手順から抽出液だけを除いて作られました。

ケフィアは、殺菌した牛乳に市販のケフィア種菌を加えて作りました。発酵後のケフィアは次の5群に分けられました。ニガヨモギ由来粒子を0.25%、0.50%、0.75%加えた3群、化学合成粒子を0.25%加えた群、粒子を加えない通常のケフィアです。各群は28日間冷蔵保存され、0、1、7、14、21、28日目に測定が行われました。0日目は、粒子を加える前の共通の基準値です。

測定した主な項目は次のとおりです。乳酸菌などの生菌数（L. acidophilus、L. delbrueckii subsp. bulgaricus、S. thermophilus、B. animalis subsp. lactis）、抗酸化活性、色、pHと酸度、粘度、たんぱく質、全固形分です。抗酸化活性は、DPPHという試薬の発色をどれだけ消すかで測りました。さらに、パネリストが試料名を伏せた状態で、外観・色・香り・風味・総合的な好ましさを9段階で評価しました。0.25%の2種類の試料については、電子顕微鏡による観察、元素分析、粒子の大きさの分布、赤外分光による分子の状態も調べています。

主な報告結果

ニガヨモギ由来粒子の3つの濃度のうち、生菌数が最も多かったのは0.25%でした。最大の生菌数は、L. acidophilusが6.93、L. bulgaricusが8.90、S. thermophilusが7.98、B. animalis subsp. lactisが7.08 log CFU/mL（1mLあたりの菌数を対数で表した値）と報告されています。

抗酸化活性は、0.25%ニガヨモギ由来粒子入りのケフィアが最も高い値を示しました。1日目は38.52%、28日目も36.82%でした。同じ0.25%の化学合成粒子入りは1日目に27.20%で、通常のケフィアが最も低い値でした。どの保存時点でも、ニガヨモギ由来粒子の群は他の2群より有意に高くなりました。抗酸化活性はすべての群で保存中に低下しましたが、化学合成粒子入りも、保存期間を通して通常のケフィアより高い値でした。

保存中の酸味の進み方にも差がありました。28日目、通常のケフィアはpHが4.35と最も低く、酸度は乳酸換算で1.02 g/100 gと最も高くなりました。一方、ニガヨモギ由来粒子入りはpHが比較的高く、酸度は低く保たれました。研究チームはこれを、保存中に酸味が進む「後酸性化」が少なかったことと結び付けています。化学合成粒子入りは、その中間の値でした。

粘度はどの群でも14日目に最大となりました。ニガヨモギ由来粒子は、濃度が高いほど粘度の上昇が大きくなりました。14日目の値は、0.75%で520.09 mPa·s、通常のケフィアで300.52 mPa·sでした。全固形分も保存中に増え、28日目は通常のケフィアの11.78%に対して、0.75%では12.12%でした。

官能評価では、0.75%のニガヨモギ由来粒子入りがすべての項目で最も低い評価でした。最も影響を受けたのは風味で、評価は5.92でした。0.25%のニガヨモギ由来粒子入りは、0.25%の化学合成粒子入りと同程度の評価でした。

構造の分析では、どちらの粒子入りケフィアにも、不規則で密に詰まった塊のような構造が電子顕微鏡で観察されました。ただし研究チームは、この構造の組成を顕微鏡画像だけで酸化亜鉛と特定することはできないとしています。元素分析では亜鉛と酸素が主な元素の一部として検出されましたが、その亜鉛の由来もこの分析だけでは確定できないとしています。粒子の大きさの分布を測ると、ニガヨモギ由来の試料の方が大きく、平均は2.44 µm（化学合成品は1.75 µm）でした。研究チームは、この値は個々のナノ粒子そのものの大きさではなく、ケフィア中で凝集した状態などを反映している可能性が高いと述べています。

この報告が示すこと

研究チームは、評価した配合のなかで0.25%のニガヨモギ由来粒子が、生菌数と食味の釣り合いが最も良かったと結論づけています。ただし、この判断は定性的なもので、複数の指標を正式に組み合わせて最適な配合を求めたものではないとしています。また、抗酸化活性が高かった理由については、ニガヨモギ由来の成分がどれだけ寄与したかは特定できないとしています。最終製品の植物成分は定量されておらず、試料ごとのpHの違いが測定値に影響した可能性もあるためです。

著者らは、安全面でも重要な限界を挙げています。最終製品の実際の亜鉛含量や、粒子から溶け出す亜鉛の量は測定されていません。配合から計算した名目上の亜鉛量は、200 gあたり約400 mgです。これは成人の耐容上限量である1日25 mgを上回ります。ただし、この計算値は実際に溶け出したり吸収されたりする量を示すものではありません。研究チームは、今回の濃度はあくまで粒子と食品の相互作用を調べるための実験用の濃度であり、食品として想定される摂取量ではないとしています。

さらに、ニガヨモギに含まれ、過剰に摂取すると毒性が懸念されるツジョンという成分も測定されていません。体内での挙動や安全性も評価されていません。試料は1回の製造分を分けたもので、統計解析の方法にも制約があります。こうした点から研究チームは、今回の結果だけではニガヨモギ由来粒子が発酵乳製品の機能性素材として使えるとは言えないと述べています。

原著論文の著者・所属：Noor Akhras（Department of Biochemistry Science and Technology, Faculty of Arts and Science, Gaziantep University, Gaziantep 27310, Türkiye）、Hüseyin Bozkurt（Department of Food Engineering, Faculty of Engineering, Gaziantep University, Gaziantep 27310, Türkiye）、Abuzer Çelekli（Department of Biology, Faculty of Art and Science, Gaziantep University, Gaziantep 27310, Türkiye）

※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）：Noor Akhras, Hüseyin Bozkurt, Abuzer Çelekli. Comparative Evaluation of Artemisia-ZnO NPs and Chemically Synthesized ZnO NPs in Kefir: Effects on Quality and Probiotic Viability. Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-16. DOI: 10.3390/foods15183271. 原著ライセンス：CC BY.