著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Food chemistry: X

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: Europe PMC

研究の目的

青稞（チンコー）は青海・チベット高原で重要な穀物で、ハダカムギの一種です。製粉の過程で大量のふすま（ぬか状の外皮部分）が出ます。このふすまには食物繊維やフェノール酸などが多く含まれます。しかし、ざらついた食感や好まれにくい風味があり、有用な成分の一部が細胞壁に結びついて取り出しにくいため、あまり活用されていません。

これまでに、微生物で発酵させるとこのふすまの品質や抗酸化性、香り成分が変わることは報告されていました。ただし、酵母の使い方の違いによって、香りのもとになる揮発性成分と、揮発しない低分子の代謝物がそれぞれどう変わるのかを、同じ条件で比べた研究は少なかったといいます。そこで研究チームは、性質の異なる2種類の酵母を単独で使った場合と、混ぜて使った場合を同じ条件で比べました。両者の成分の変化の関係も調べ、涼皮（リャンピー）や生地を使う食品などに加える粉末素材として活用するための手がかりを得ることを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料には、青稞を実験用の製粉機で挽いて得た粗いふすまを使いました。これを乾燥・粉砕したあと、ふるいにかけて試料としています。酵母は市販の乾燥酵母2種類です。CECAはサッカロミセス・セレビシエで、PL09はそれとは別種のトルラスポラ・デルブルッキーです。PL09は、香りのもとになるエステルを作る性質で知られています。

比べたのは4つの条件です。1つ目は発酵させない対照です。残りの3つは、ブドウ糖を加えた同じ条件のもとで24時間発酵させたもので、CECAだけを使う条件、PL09だけを使う条件、2種類を1対1で混ぜる条件です。各条件で、別々の発酵容器から3つずつ試料を用意しました。

測ったのは主に3種類です。1つ目は、ポリフェノールの仲間である総フェノールと総フラボノイドの量で、試薬の発色をもとに見積もりました。2つ目は、DPPHやABTSと呼ばれる不安定な分子（ラジカル）を消す力で、抗酸化活性の指標です。3つ目は成分の構成です。香り成分はガスクロマトグラフィー質量分析で調べました。揮発しない代謝物は「非標的メタボロミクス」で調べました。これは、試料に含まれる多数の小さな分子をまとめて検出する手法です。さらに統計手法を用いて、条件の違いをよく表す香り成分や代謝物を選び出し、両者の間の相関を調べました。

主な報告結果

3つの発酵条件はいずれも、総フェノール量と総フラボノイド量を対照より増やしました。最も高かったのは混合発酵です。総フェノール量は、乾燥重量1グラムあたりで、対照の2.55ミリグラムに対し、CECA単独で2.85ミリグラム、PL09単独で2.76ミリグラム、混合発酵で2.92ミリグラムでした。総フラボノイド量は、1グラムあたりで、対照の2900マイクログラムに対し、それぞれ3114、3029、3147マイクログラムでした。DPPHラジカルを消す割合も、対照の24.74%に対し、CECA単独で25.87%、PL09単独で26.50%、混合発酵で30.37%となり、混合発酵が最も高くなりました。

香り成分にも条件による違いがありました。果物や甘い香りにかかわるとされるエステル類の総量は、1キログラムあたりで、対照の約1万3061マイクログラムに対し、CECA単独で約1万8481マイクログラム、PL09単独で約1万6836マイクログラムでした。混合発酵では約2万182マイクログラムに達しました。アルコールの一種である(S)-2-メチル-1-ブタノールは、対照の1キログラムあたり約324マイクログラムから、CECAを含む条件で大きく増えました。CECA単独で約4930マイクログラム、混合発酵で約5149マイクログラムとなり、PL09単独の約1838マイクログラムを上回りました。

条件の違いをよく表す香り成分として、17種類が選ばれました。そのうち10種類は、測定された濃度が、既報の「においを感じる最低濃度」を上回っていました。これらは香りに関わる可能性がある成分とされました。混合発酵では、とくに酢酸イソアミルやヘキサン酸エチルといった、果実様の香りに関わるエステルの濃度が高かったと報告されています。

揮発しない成分では、代謝物の候補にあたる1764の特徴量（検出された信号のまとまり）が見つかり、20の分類に振り分けられました。件数が多かった分類は、アミノ酸とその誘導体（17.53%）や、ベンゼン環を持つ化合物とその誘導体（14.09%）などです。これらの割合は該当する候補の数の内訳で、含まれる量を表すものではありません。混合発酵は、どちらの単独発酵とも異なる代謝物の構成を示しました。たとえばPL09単独と比べると、4-メチルオクタン酸、イソクエン酸、N-アセチル-D-フェニルアラニンなどが明らかに多くなっていました。

相関分析では、酢酸イソアミルやデカン酸エチルなどの香り成分が、4-メチルオクタン酸やN-アセチル-D-フェニルアラニンなどの代謝物と同じ方向に変動していました。反対に、ショ糖やD-リブロースといった糖などは、一部の香り成分と逆の方向に変動していました。

この報告が示すこと

研究チームは、2種類の酵母を混ぜて発酵させると、単独で使う場合とは化学的・代謝的に異なる状態のふすまが得られると結論づけています。混合発酵で見られた香り成分の構成は、果実様や甘い香りの特徴が生まれる化学的な根拠になりうる、としています。ただし、香りの官能評価や消費者の受け入れやすさは確かめておらず、この結果は食感や風味が良くなったことを示すものではないと述べています。

著者らはいくつかの限界も挙げています。第一に、フェノールやフラボノイドの量は発色試薬による見積もりなので、条件同士の相対的な比較にとどまります。第二に、発酵の条件ではいずれもブドウ糖を加えているため、香り成分の増加にブドウ糖がどれだけ寄与したかを、ふすま本来の成分の寄与と区別することは難しいとしています。第三に、調べたのは24時間後の一時点だけなので、変化の時間的な流れは分かりません。第四に、標準物質を同じ条件で分析していないため、確定的な同定に当たるもの（Level 1）は一つもありません。検出された1764の特徴量は、すべて推定によるアノテーション（候補物質の割り当て）です。内訳は、比較的確度の高いLevel 2が359、Level 3が1405です。第五に、香り成分と代謝物の関係は統計的な相関にすぎません。ある物質が別の物質の原料になったことや、具体的な代謝経路を示すものではありません。研究チームが示した代謝のモデルも、仮説的な枠組みと位置づけられています。涼皮やパンなど実際の食品での加工適性や受け入れやすさは、まだ検証されていません。

原著論文の著者・所属：Du H（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）、Cao Y（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）、Li S（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）、Feng J（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）、Hao J（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.; Qinghai Xindingxiang Grain and Oil Co., Ltd., PR China.）、Yu X（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.; Shaanxi Union Research Center of University and Enterprise for Grain Processing Technologies, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）、Du S（College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, 22 Xinong Road, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.; Shaanxi Union Research Center of University and Enterprise for Grain Processing Technologies, Yangling, Shaanxi 712100, PR China.）

※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）：Du H, Cao Y, Li S, et al. Co-fermentation of yeast CECA and PL09 modulates antioxidant activity, volatile and metabolic profiles of highland barley bran. Food chemistry: X 2026-10-31. DOI: 10.1016/j.fochx.2026.104736. 原著ライセンス：CC BY.