著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Gels

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

霊芝胞子油は、殻を壊した霊芝（マンネンタケ）の胞子から得られる脂質に富む抽出物で、トリテルペノイド、ステロール、不飽和脂肪酸などを含みます。著者らによると、この油は光や熱、酸素にさらされると酸化しやすく、不快なにおいが生じたり、含まれる成分の働きが大きく損なわれたりします。また、水になじまず分散しにくい性質も、利用を難しくしています。

こうした油を守る方法として、油を細かい粒にして水の中に分散させる「エマルション」があります。近年は、油をゲル状に固めた「オレオゲル」を水中に分散させる「オレオゲル・イン・ウォーター（Og/W）型エマルション」が注目されています。オレオゲルとは、ゲル化剤が立体的な網目をつくり、液体の油を固体に近い状態にしたものです。ただし、霊芝胞子油を使ったこの型のエマルションについての知見はまだ乏しく、また、たんぱく質とポリフェノールが結びついた複合体を乳化剤として使う試みも、ほとんど検討されていませんでした。

そこで研究チームは、牛乳由来のホエイたんぱく質（WPI）と、穀物に多く含まれるフェノール酸の一種であるフェルラ酸（FA）を組み合わせたナノ粒子を作り、フェルラ酸の量によってたんぱく質の構造や働きがどう変わるかを調べました。さらに、このナノ粒子を乳化剤として霊芝胞子油のOg/W型エマルションを作り、その構造や安定性、においを評価しました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、1.0%のホエイたんぱく質溶液をpH7.0に調整し、フェルラ酸のエタノール溶液と混ぜてナノ粒子を作りました。ホエイたんぱく質とフェルラ酸の質量比は4:1から1:4まで変え、比率による違いを比べました。両者は共有結合ではなく、水素結合や疎水性相互作用といった比較的弱い力で結びついています。

ナノ粒子については、粒子の大きさや表面の電荷、濁り具合、水や油へのなじみやすさを測りました。たんぱく質とフェルラ酸がどのように結びつくかは、分子動力学シミュレーション（分子の動きをコンピューター上で再現する計算手法）と赤外分光法（FTIR）で調べました。

エマルションについては、凍結と解凍の繰り返しへの耐性（−20℃で24時間凍らせ、室温で4時間解かす操作を2回）、粘り気などの流れ方、食塩水を加えたときの安定性を調べました。さらに、10種類のセンサーでにおい成分を検出する「電子鼻」を使い、霊芝胞子油そのものとエマルションのにおいを比べ、そのデータを主成分分析という統計手法で整理しました。測定はすべて3回ずつ行われています。

主な報告結果

著者らが最も重要な結論として挙げているのは、ホエイたんぱく質とフェルラ酸の質量比を2:1にしたナノ粒子が最も優れていた点です。この比率では、エマルションの油滴が最も小さくなり、油滴の表面をナノ粒子が最もよく覆いました。その結果、凍結・解凍や高い塩濃度に強く、霊芝胞子油のにおいが揮発するのも効果的に抑えられたと報告しています。

分子レベルでは、フェルラ酸はホエイたんぱく質の主成分である2種類のたんぱく質と、それぞれ異なる形で結びつくことが示されました。α-ラクトアルブミンとは水素結合と疎水性相互作用で結びつき、β-ラクトグロブリンには、その内部の油になじみやすい空洞に「鍵と鍵穴」のようにはまり込んでいました。これらの結びつきによって、たんぱく質は規則正しく折りたたまれた構造（αヘリックスやβシート）から、柔軟でほどけた構造（ランダムコイル）へと変化したとされています。

粒子の大きさは比率によって変わりました。フェルラ酸の割合がホエイたんぱく質:フェルラ酸＝1:2に達しない範囲では、ナノ粒子はホエイたんぱく質だけの粒子より大きくなりました。一方、1:2以上にフェルラ酸を増やすと、ホエイたんぱく質だけの粒子より小さくなりました。

塩への強さを調べた実験では、比率3:1と2:1のナノ粒子で作ったエマルションは、塩濃度を0〜500mMの範囲で上げても油滴がゆっくり大きくなる程度でした。しかし、フェルラ酸がホエイたんぱく質より多くなると油滴は大きく成長し、塩濃度が高い条件では油滴同士の凝集や合体がはっきり見られました。

においの分析では、霊芝胞子油そのものと比べて、エマルションでは硫黄を含む有機化合物や窒素酸化物に反応するセンサーの信号が大きく下がりました。著者らは、ナノ粒子が油滴の周りで立体的な障壁となり、酸化に伴うにおい成分の放出を抑えたためと説明しています。においの値はフェルラ酸が多いほど上がる傾向があり、油っぽい香りが最も弱かったのは比率2:1の試料でした。主成分分析では、上位2つの成分で全体のばらつきの90%以上（62.59%と32.26%）を説明でき、乳化剤の違うエマルションを電子鼻で区別できることが確かめられました。

この報告が示すこと

この研究は、フェルラ酸がホエイたんぱく質の構造をほどいて柔軟にし、それによって霊芝胞子油を含むOg/W型エマルションが外部の環境変化に強くなる仕組みを、分子の結びつき方から明らかにしようとしたものです。フェルラ酸は多ければよいわけではなく、ホエイたんぱく質との比率に適切な範囲があることも示されました。著者らは、この成果が機能性のある油を届ける仕組みの設計や、食品でのポリフェノールの使い方の指針になると位置づけています。

一方で著者らは、このナノ粒子の層が霊芝に含まれるガノデリン酸のような油に溶けやすい成分をどう包み込むか、また消化管の中で分解を防ぎ、腸で放出される具体的な仕組みについては、今後体系的に評価する必要があると述べています。

原著論文の著者・所属：Wenjia Yan（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, China; Institute of Agro-Products Processing, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001, China）、Yuting Bao（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, China）、Hao Wang（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, China; Institute of Agro-Products Processing, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001, China）、Shanshan Xu（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, China; Institute of Agro-Products Processing, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001, China）、Chengfang He（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, China; Institute of Agro-Products Processing, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001, China）、Zhuochen Wang（Institute of Agro-Products Processing, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230001, China）、Jian Jiang（Anhui Engineering Laboratory of Food Microbial Fermentation and Functional Application, Hefei 230001, 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）：Wenjia Yan, Yuting Bao, Hao Wang, et al. Development and Stability Evaluation of Oleogel-in-Water Emulsions Using Whey Protein Isolate–Ferulic Acid Nanoparticles for Ganoderma Lucidum Spore Oil Encapsulation. Gels（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-17. DOI: 10.3390/gels12080735. 原著ライセンス：CC BY.