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青色の天然着色料が発見される

2021年4月13日(火)18時20分
松岡由希子

赤キャベツに含まれる青色の天然色素が発見された...... Credit: Rebecca Robbins, Mars Wrigley Global Innovation Center

<米カリフォルニア大学デービス校、名古屋大学などの研究によって、安定的に青を発色する天然色素が発見された......>

食品着色料は、食品や医薬品、化粧品の分野で広く用いられてきた。近年は、健康への影響のおそれや製造工程での持続可能性などの観点から、化学的に合成された「合成着色料」に代わって、植物の花や葉、実など、自然界にある物質を原料とする「天然着色料」への需要が高まっており、その市場規模は2027年までに32億ドル(約3520億円)に達すると予測されている。

とりわけ、青色着色料は、黄色と混ぜて緑にするなど、調色において重要な色素だ。しかし、安定的に青を発色する天然色素はこれまで見つかっておらず、現時点では、食用タール色素「青色1号」が主に使用されている。

赤キャベツのアントシアニンに含まれる青色の天然着色料を発見

米カリフォルニア大学デービス校、米菓子メーカー大手マースリグレー、仏アヴィニョン大学、名古屋大学らの国際研究チームは、10年にわたる研究期間を経て、赤キャベツのアントシアニンに含まれる青色の天然着色料を発見し、2021年4月7日、オープンアクセス科学ジャーナル「サイエンス・アドバンシス」でその研究成果を発表した。

赤キャベツの色素は10種以上のアントシアニンからなり、現在、赤や紫の天然着色料として広く用いられている。研究チームは、これらのアントシアニンを単離し、それぞれに金属イオンを加えて発色と安定性を調べた。その結果、「P2」と名付けたアントシアニンにアルミニウムイオンを加えると、青色1号とほぼ同じ色を示し、安定であることがわかった。アルミニウムイオン1個の周りに「P2」の分子3個が集まるプロペラのような構造になると、鮮やかな青が発色するという。

「P2」は、赤キャベツに含まれるアントシアニン全体のわずか5%未満にすぎない。そこで、研究チームは、赤キャベツに含まれる他のアントシアニンを青色の化合物に変換する方法を考案。「特定の酵素にさらすことで、赤みをもたらすアントシアニンが『P2』のように青くなるのではないか」との仮説を立て、膨大なタンパク質配列を検索し、赤キャベツに含まれるアントシアニン「P6」、「P7」、「P8」を「P2」に変換する酵素を特定した。

保存安定性も優れていた

さらに研究チームは、この酵素を改変し、「P2」への変換をより効率的に促すことにも成功している。酵素によって変換した色素をアイスクリームやチョコレートのコーティングに用いたところ、青色1号と同様の色が得られ、保存安定性も優れていた。

研究論文の責任著者でカリフォルニア大学デービス校のジャスティン・シーゲル准教授と筆頭著者で同校の修士課程に在籍するパメラ・デニシュ研究員は、スタートアップ企業「ピークB」を創設し、今後、この技術の実用化をすすめていく方針だ。

自然界でなぜ青は珍しいのか?

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