著者の所属・活動拠点の国は、タイです。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

カイコの繭には、たんぱく質やさまざまな生理活性成分が含まれており、著者らは食品に利用できる可能性があると位置づけています。繭は、絹の芯となる繊維たんぱく質「フィブロイン」を、接着剤のような働きをするたんぱく質「セリシン」がつなぎ合わせてできています。こうした成分がどれだけ取り出せ、どのような性質を持つかは、抽出時の温度・圧力・pH・時間などの条件に強く左右されることが知られていました。

しかし、同じ繭を材料にして、通常の煮沸、たんぱく質分解酵素を使う抽出、高温高圧での抽出を直接比べ、繊維の構造、成分、働きをまとめて調べた研究は限られていました。特に、抽出によって繭の繊維が壊れることと、たんぱく質、アミノ酸、個々のフェノール酸やフラボノイド、そしてそれらの働きが同時にどう変わるのかは、十分に明らかになっていませんでした。研究チームは、抽出条件が繭由来成分の回収とその性質にどう影響するかを明らかにし、繭を食品素材として活用する際の抽出法選びに科学的な根拠を示すことを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料には、タイ・ブリーラム県の養蚕農家から入手した品種「Leaungsaraburi」の繭を使いました。すべて同じ飼育ロットのもので、繭を作り始めてから6〜7日後に収穫されています。穴やカビなどの異常がない繭だけを選び、中のさなぎを取り除いた繭殻を細かく切って洗浄し、凍結乾燥してから抽出に使いました。

比べた抽出方法は3つです。熱湯で煮る「煮沸抽出」、たんぱく質分解酵素アルカラーゼを使い、pH8.0、50℃という比較的穏やかな条件で行う「酵素抽出」、そして高温高圧の装置であるオートクレーブを使う「オートクレーブ抽出」です。それぞれの方法について、別々に用意した繭殻を独立に3回抽出しました。

調べた項目は多岐にわたります。抽出後の繭繊維を電子顕微鏡で観察したほか、抽出液の色とpH、たんぱく質量、アミノ酸の組成、総フェノール量と総フラボノイド量、個々のフェノール酸とフラボノイドの量を測りました。働きについては、抗酸化力を3種類の試験で評価したほか、終末糖化産物（AGE：糖とたんぱく質などが結びついてできる物質）の生成を抑える力、糖質を分解する酵素であるα-アミラーゼとα-グルコシダーゼの働きを抑える力を、いずれも試験管内で調べました。

さらに、アミノ酸を甘味に関わるもの（グリシン、アラニンなど）、うま味に関わるもの（グルタミン酸、アスパラギン酸）、苦味に関わるもの（ロイシン、フェニルアラニンなど）に分け、それぞれが占める割合から味の傾向を比べました。成分量はいずれも、抽出物の重さではなく、抽出に使った乾燥繭1グラムあたりの量で表しています。

主な報告結果

オートクレーブ抽出では、たんぱく質とアミノ酸が最も多く得られました。乾燥繭1グラムあたりのたんぱく質量は、オートクレーブ抽出で2.34ミリグラムと、煮沸抽出の1.30ミリグラム、酵素抽出の1.44ミリグラムを上回りました。アミノ酸の合計も、オートクレーブ抽出が489.64マイクログラムで、酵素抽出の379.29マイクログラム、煮沸抽出の179.83マイクログラムより多くなりました。個々のアミノ酸では、セリシンに特徴的なグリシン、セリン、グルタミン酸が多く含まれていました。

一方、アミノ酸全体のうち、体内で作れず食事からとる必要がある「必須アミノ酸」が占める割合は、酵素抽出が45.48％と最も高く、オートクレーブ抽出の43.61％、煮沸抽出の31.84％を上回りました。

アミノ酸組成から見た味の傾向も方法によって異なり、煮沸抽出では甘味に関わるアミノ酸の割合が高く、オートクレーブ抽出では苦味に関わるアミノ酸の割合が高くなりました。

フェノール類とフラボノイドについても、オートクレーブ抽出が最も多い値を示しました。総フェノール量は乾燥繭1グラムあたり没食子酸換算で87.09ミリグラム、総フラボノイド量はルチン換算で70.27ミリグラムでした。煮沸抽出と比べるとそれぞれ37.72％と62.33％、酵素抽出と比べると25.45％と44.53％多い値です。個々の成分では、特にシナピン酸、ルチン、ミリセチンがオートクレーブ抽出で多くなりました。

試験管内での働きでも、オートクレーブ抽出物が抗酸化作用、AGE生成を抑える作用、α-アミラーゼとα-グルコシダーゼの働きを抑える作用のいずれでも最も強い結果を示しました。

繊維の観察では、煮沸抽出と酵素抽出の繊維が比較的まとまった形を保っていたのに対し、オートクレーブ抽出の繊維は細かく砕け、表面の荒れやひび割れが目立ちました。抽出液の色は酵素抽出が最も明るく、pHは6.51（煮沸）から6.95（酵素）の範囲でした。

この報告が示すこと

著者らは、抽出方法が繭の繊維構造、抽出物の成分、試験管内での働きを大きく左右すると結論づけています。高温高圧のオートクレーブは多くの成分をより多く引き出す一方、酵素抽出は必須アミノ酸の比率が高い抽出物を得る手段になるとしており、目的に応じて抽出法を選ぶ必要があることを示しています。抽出物の働きについては、単独の成分ではなく、複数の成分の組み合わせによって生じている可能性があると述べています。

研究チームは結果の解釈に関する限界も挙げています。電子顕微鏡による観察は定性的なもので、繊維の壊れ方を、成分がより多く抽出された証拠とみなすことはできません。オートクレーブでフラボノイドが増えた理由が、成分の放出が進んだためか熱による変化のためかは分かっていません。味の傾向はアミノ酸組成から推定したもので、実際に人が感じる味は官能評価で確かめる必要があります。また、総フェノール量などの比色法による値とHPLCで測った個々の成分量は性質の異なる測定値であり、同じものとして扱えないとしています。

実用面では、オートクレーブ抽出はエネルギーや設備のコストがかかり、苦味に関わるアミノ酸の割合が高いことも課題になりうると著者らは指摘しています。食品として使えるかどうかを判断するには、安全性、消化されやすさ、官能評価などの検証や、他の品種で同じ結果が得られるかの確認が必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Chuleeporn Bungthong（Department of Food Technology and Innovation, Faculty of Agricultural Technology, Buriram Rajabhat University, Buriram 31000, Thailand）、Parinya Boonarsa（Department of Food Technology and Nutrition, Faculty of Technology, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand）、Nidthaya Seephua（Division of Research Facilitation and Dissemination, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand; Research Unit of Thai Food Innovation, Department of Food Technology and Nutrition, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand）、Sudathip Inchuen（Department of Food Technology and Nutrition, Faculty of Technology, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand）、Sirithon Siriamornpun（Department of Food Technology and Nutrition, Faculty of Technology, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand; Research Unit of Thai Food Innovation, Department of Food Technology and Nutrition, Mahasarakham University, Kantarawichai, Maha Sarakham 44150, Thailand）

※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）：Chuleeporn Bungthong, Parinya Boonarsa, Nidthaya Seephua, et al. Effects of Extraction Methods on the Amino Acid Profile, Bioactive Compounds, and Biological Activities of Silkworm Cocoon Extracts (Bombyx mori L., Leaungsaraburi Strain). Foods（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-11-11. DOI: 10.3390/foods15224030. 原著ライセンス：CC BY.