天然の食用色素が欲しいですか？ 研究によると、アマランサスは効果をもたらします

2023 年 1 月 9 日

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イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校ローレン・クイン著

人工食品色素は、子供の多動、アレルギー、特定のがんなど、複数の健康上の懸念と関連しています。 科学的な解明はされておらず、食品医薬品局は着色料は安全だとしているが、それでも消費者は天然の代替品を求めている。

イリノイ大学の最近の研究では、アマランサス植物がベタレインと呼ばれる赤色色素の優れた供給源であり、ベタレインは他の植物由来の色素よりも幅広い食品用途に使用できる可能性があることが示されています。 Frontiers in Plant Science に掲載されたこの研究では、48 種類のアマランスのベタレイン含有量が定量化され、食品業界に将来の製品開発のための複数の有望な候補が提供されました。

「私たちの論文は、マゼンタ赤色化合物の色相、濃度、化学構造の多様性を決定するための植物アマランスの世界的な調査として役立ちます。また、正確かつハイスループットの色定量化のための方法論も提供します。この情報は、食品用途における商業スケールアップと色の性能を調査するための追加研究が必要です」と、I大学農業・消費者・環境科学部（ACES）の修士課程の学生としてこの研究を完了した筆頭著者のジェイ・ハワード氏は述べています。現在はKalsec Inc.のアプリケーションマネージャー。

研究者らは、濃いワインレッドからライムグリーンまでの葉の色合いの全範囲を表す、USDA 国立植物遺伝質システムから 40 種類のアマランサス品種を選択しました。 彼らは、FDAのガイドラインに従って、温室で植物を育て、単純な水法を使用して茎と葉の組織から色素を抽出しました。 次に、抽出物を実験装置に供給して、どのベタレイン色素が最も多く含まれているかを調べました。

「主要な色素の比率を調べて、各抽出物の化学プロファイルを開発しました。水法で共抽出される微量成分の一部は、主要な色素の色と安定性に寄与する可能性があります。これらの特性は非常に重要です」非常に明るいピンク色や赤色が得られるかもしれないが、1日後に色が薄れて茶色になってしまっては役に立たないため、食品会社にとっては興味深いことです。当社の植物の一部では、抽出物が数日または数週間にわたって安定していることがわかりました。私たちはそれについてさらなる研究を続ける予定です」と研究共著者であり、ACES作物科学部の研究助教授であるチャンス・リギンズ氏は言う。

現在、ほとんどの食品会社はベタレインを赤ビート生産の副産物として調達しているが、ビート由来の色素にはいくつかの欠点があるとリギンズ氏は言う。

「ビートを不快に思う人もいます。これらの土のような風味の化合物は、基本的なベタレイン抽出物に移されることがよくあります。そのため、食品会社は代替供給源からの天然食品着色料を積極的に受け入れており、さまざまな食品への用途を拡張できる方法でそれを行っています」製品です」と彼は言います。

研究者らは、クールエイドタイプの調合液とアマランサス抽出物を混ぜて、基本的な味と色のテストを行った。 「わずかにビートを思わせるものもいくつかありましたが、ほとんどは匂いも味も感じられませんでした」とリギンズ氏は言う。

研究に参加したいくつかのアマランサス品種では、ベタレイン抽出物はビートの明るい赤よりも青く見えました。 さらなる研究が進めば、このユニークな色が利用可能な天然着色料のポートフォリオのギャップを埋める可能性があります。

もう一つのプラスは？ アマランサスは丈夫なことで知られており、手付かずの環境でも生育する可能性があります。 ベタレインは、アントシアニンや他の色素とともに、アマランサスが環境ストレスに対処できるようにし、抗酸化物質として作用し、干ばつ、熱、または強い日差しによる細胞の損傷を修復します。 しかし研究者らは、少なくともベタレイン生産のためだけにアマランサス農園が米国全土の雑草の多い道端に出現し始めるとは予想していない。

「アマランサスが色素沈着を目的として厳密に栽培される作物になることは決してないと思います。そのような作物は多くありません。しかし、アマランサスはすでに食品用途としてFDAによって承認されており、そのガイドラインに基づいて天然物として承認される可能性があります」食品着色料です」とリギンズ氏は言う。 「アマランサスは主に種子を目的として商業的に栽培されており、多くの場合グルテンフリーの用途に使用されていますが、種子の収穫からは大量のバイオマスが廃棄されています。私たちのデータは、この色素が将来付加価値のある製品になる可能性があることを示唆しています。」

ハワード氏はさらに、「合成原料からの移行には、食品業界が効果的な使用コストで合成色の色合いと安定性を一致させることができるように、天然オプションの多様なツールキットが必要です。アマランサスは、これらのそれぞれに対処するエキサイティングな作物です」と付け加えた。ポイント—それは拡張性があり、回復力があり、優れたバイオマス収量を備えた抗酸化物質が豊富な作物です。ベタレインの現在の唯一の商用供給源である赤ビートとは異なり、植物性アマランサスは、追加の色合いを提供する緑色のクロロフィルと黄色のカロテノイドも提供します。これらの副産物が追加されることで、コストの削減が可能になります。」そして持続可能性の向上。」

この研究は、着色料や健康増進剤としての天然食品化合物を研究するという、ACES大学の長年の研究テーマを拡張するものです。 たとえば、ハワード氏は学部生の頃、紫トウモロコシと青トウモロコシの品種に豊富なアントシアニン色素源を特定する紫トウモロコシのプロジェクトに参加しました。 大学の教員、特に食品科学・人間栄養学科と栄養科学部門の教員も、人間の健康のための生理活性化合物を積極的に追求しています。

詳しくは： Jay E. Howard et al、天然食品着色料源としてのアマランス: 生殖質の調査とベタレイン色素の抽出方法の最適化、植物科学のフロンティア (2022)。 DOI: 10.3389/fps.2022.932440

雑誌情報:植物科学のフロンティア

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校提供