今日の話題
426 化学と生物 Vol. 52, No. 7, 2014
1,5- アンヒドログルシトール
新しい機能性糖質の期待される広い用途
甘味は人種・性・文化の違いを超えて人類が先天的に 求める至福の味である．その代表的な甘味料である砂糖
（スクロース）の摂りすぎは生活習慣病（高血圧，糖尿 病，肥満）の発症と深くかかわっている．そこで，消費 者の安全・健康志向を受けて，安価で，嗜好性のよい，
しかも無・低カロリーなど機能性甘味料が期待されてい る．本稿で紹介する1,5-アンヒドログルシトール（AG）
の研究はスタートラインについたばかりであるが，AG 自身は機能性甘味料として注目され，さらに酵素反応に よって別の機能性糖1,5-アンヒドロフルクトース（AF）
に変わる，デュアルファンクション的性質をもってお り，その用途にも広がりをもつ．
AGはグルコースのC1位のOHがHに置き換わった環 状ポリオールで，別名1-deoxyglucoseあるいは1,5-an- hydrosorbitolと 呼 ば れ る．1880年 代 ヒ メ ハ ギ 科 植 物
（Polygala）の葉から初めて発見されたことに由来し，
polygalitolとも呼ばれる．AGは血液を含め自然界に微 量（0.5 〜50 μg/g）だが広く存在する．近年，その生理 的役割や意義に興味がもたれるようになったのは，主と して次の2つの研究の流れによるものであろう．一つ は，糖尿病関連の研究（糖尿病患者で血中AGレベルが 低下する）およびAGの測定法に関する開発研究であ
る（1, 2）．もう一つは，デンプン・グリコーゲンのα-グル カンリアーゼ系分解経路の代謝産物であるAFとAGの 機能性に関する研究（1, 3）である．
数年前筆者は，AGの研究史の空白域として食品科学 的な研究がされていないことに気づき，市販の測定キッ トを使ってAG含量の高い食品を探し求めてきた．その 結果，漢方薬「加味帰脾湯」や「人参養栄湯」に配合さ れる生薬オンジ（遠志）（ Willd. の 根）に多く含まれること（4）を知り，大量精製に着手し た．その方法はAGが陰・陽イオン交換カラムに吸着し ない性質（2）を利用した簡便なもので，高収率（4 〜 5 g/100 g），高純度（95%）のAGを得る方法を確立し た（5）．以下，食品科学的な側面からAGの特性を述べ る．
AGはその構造からわかるように非還元性糖なので，
褐変反応に関与しない．酸・熱にも安定である．またほ かの単糖と比べ水分活性は有意に低く，試作したAG入 りの蒸しパンにおいても水分活性は低い傾向にあった
（食品保存剤として有効かもしれない）．官能検査におい て，スクロースの甘味度（100）に対するAGの甘味度 は約60であった（6）．AGはすっきりした甘味で引きが速 いが，後味として少し苦味が残る．また，紅茶にAGを
AF
PROD
AG
AFR (NADPH)AFDH
APM
AUDH GL
APP
APMT
図1■1,5-アンヒドログルシトール
の多目的利用法の概略図（一部省 略）
緑色の矢印は生体における経路，白 い 矢 印 は オ ン ジ か ら のAGの 利 用．
AG，1,5-anhydroglucitol ; AF, 1,5- anhydrofructose ; APM, ascopyrone M ; APP, ascopyrone P ; GL, α-1,4- glucan lyase ; AFR, 1,5-anhydrofruc- tose reductase ; PROD, pyranose oxidase ; AFDH, 1,5-anhydrofructose dehydratase ; AUDH, aldo-2-ulose de- hydratase ; APMT, ascopyrone M tautomerase. AFは水溶液中では，2- ケト型のほか，2-エノール型，2,3-エ ンジオール型，水和型の構造をとり うるが，希薄水溶液中ではほとんど 水和型である．
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2.5%添加すると，同濃度のスクロース添加と比べると 効果は弱いが，苦味・渋味が抑制される．味覚センサー による試験ではAGの甘味度は75であり，紅茶の苦味抑 制効果については紅茶の種類やいれ方（湯の温度・時 間）によって異なるようだ（6）．
摂取後のAGの動物体内動態についてこれまでの知見 をまとめると，AGは速やかに消化管で吸収され，糞中 には検出されない．また，呼気中にはほとんど現れず，
数時間以内に大半は尿中に排泄されることから，代謝さ れない（されにくい）糖質であることがわかる（1）．AG の機能性として，ラットにおける糖負荷試験において AGは用量依存的に血糖値上昇を抑制すること（6），イン スリノーマ株細胞においてインスリン分泌を促進するこ と（7），さらに糖尿病モデルマウスにおいて血糖値改善効 果が報告されている（8）．
AGの開発はほかの関連分野とどのようなかかわりを もつのだろうか？ AFはデンプン・グリコーゲンの α-1,4-グルカンリアーゼによる脱離分解で生じ，AGの前 駆体であることはすでに述べたが，ピラノースオキシ ダーゼ（PROD）による逆反応でAGからAFへ転換す ることができる（AG＋H2O→AF＋H2O2）（図1参照）． 筆者らは反応系から過酸化水素を除くためカタラーゼを 共存させ，転換率90%の結果を得ている（6）．還元力が 強いAFは，抗褐変，抗菌活性，色素安定剤，甘味料な ど食品科学・保存学の分野で重要な特性をもってい る（9）．デンプンから調製したAFは「アンヒドロース」
という商品名で市販されている．また，AFは抗炎症，
GLP-1の分泌（10），抗肥満作用（11）などの生理機能をも併 せ持つ．AFはカビ類ではascopyrone P（APP）へ二次 代謝されるが（9），吉永らはAF溶液を加熱することによ りAFよりも500倍強いラジカル消去活性を示すAPPが 生じることを認めている（12）．加熱処理したAFは，酸 化ストレス（Fe-過酸化水素）を与えた培養肺胞細胞に 対し保護効果を示すこともわかった（高野，私信）．こ のようにAGからAFやAPPのような機能性物質を戦略 的に作ることができ，それらの効果を発揮する食品の開 発が期待される．
AGはこれまで化学合成法，デンプンを原料とするリ アーゼ系活性の強い微生物を利用した方法で調製されて きた．一方，本稿で紹介したオンジからの直接抽出法 は，大掛かりな設備は不要なので材料あれば事足りる．
そのため，オンジや近縁植物セネガ（
L.）などのAG高含量植物の確保が望まれる．技術面で は，AGからAFを製造するためのPRODの固定化によ る効率の良い分離・精製法の開発，さらにAGおよび AFの長期摂取による生体への影響が検討課題であろ う．
1） 亀谷俊一，赤沼宏史：生化学，69, 1361（1997）． 2） M. Yabuuchi : , 35, 2039（1989）.
3） S. Yu : , 60, 798（2008）.
4） T. Kawasaki : , 50, 97
（2000）.
5） 小西洋太郎：特願2012‒108539
6） 小西洋太郎：JST研究成果最適展開支援プログラム探索 タイプ完了報告書，2013.
7） T. Yamanouchi : , 1623, 82
（2003）.
8） A. Kato : , 61, 611（2013）.
9） R. Fiskesund : , 76, 1635（2010）.
10） B. Ahrén : , 397, 219（2000）.
11） A. Kojima-Yuasa : , 7,
1501（2012）.
12） 吉永一浩ほか： , 52, 287（2005）.
（小西洋太郎，大阪市立大学大学院生活科学研究科）
プロフィル
小西洋太郎（Yotaro KONISHI）
＜略歴＞1978年徳島大学大学院栄養学研 究科博士課程単位取得退学／1979年保健 学博士／1981年大阪市立大学生活科学部 食品栄養科学科助手／1985 〜 1986年日本 学術振興会特定国派遣研究員（ベルギー・
ルーヴァン大学）／1996年大阪市立大学在 外研究員（サンパウロ大学）／1991年同助 教授／ 2004年より同大学大学院生活科学 研究科教授／ 2008 〜 2009年同研究科長・
学部長＜研究テーマと抱負＞ （1） 食品科 学の立場からのアンヒドロ糖の機能性の開 発 （2） アマランサスやキヌアなどの低利 用食料資源の開発研究を通じて食料安全保 障を考えていきたい＜趣味＞山歩き，読 書，クラシック音楽
