nitroでシュクロースからアミロシュクラーゼで合成される。加熱処理に続いて結晶化ステップ25°C、あるいは4°Cで行い、RSが起こる。小麦と他穀物のタンパク質これまで習慣的に穀物タンパク質は可溶性をベースとした分け方で、アルブミン(水溶性のタンパク質)、グロブリン(希塩溶液に可溶なタンパク質)、プロラミン(水/アルコールに可溶な貯蔵タンパク質)、そしてグルテリン(希酸、アルカリ可溶な貯蔵タンパク質)とされた。Osborne分画は、生化学的/遺伝的違い、あるいは機能性の違いからタンパク質のクリアな分類ができなかった。今日、特に小麦の場合、タンパク質は好まれて非グルテン、グルテンタンパク質の機能的観点からの分類が行われる。前のタンパク質はほとんどOsborneアルブミン、グロブリン区分にみられ、一方後方のものは大きくは水不溶と希塩溶液に不溶のものである。小麦グルテンタンパク質はグリアジンからなり、機能的にはグルテニンとははっきり区別される。グリアジンは単量体で高度にヘテログループからなるグルテンタンパク質で、水アルコールに溶け、更に小麦のOsborneプロラミン区分が中心の区分である。それらは分子量は30-80KDaの範囲である。グリアジン中のジスルフィド結合がもし存在するならば分子内である。グルテニンはヘテロ重合体の混合体であり、広い分子量範囲をもち約80KDaから数100万に達する。大部分は希酸条件下で溶け、小麦Osborneグルテリン区分を作る。グルテニンポリマーはいろいろなグルテニンサブユニット(GSs)からなり、ジスルフィド結合で架橋化されている。ここでGSsのスルフィド基が、分子内あるいは分子間結合に関与する。GSsはジスルフィド結合の低下とともに得られ、生化学的にはグリアジンと関係ある。グルテンタンパク質の性質は小麦粉を粘弾性ドウに変え、それは理想的には製パンに適し、発酵イーストによる生産された炭酸ガスを保持する。これらの性質はユニークであり、大麦とかライ麦の様な小麦に非常に関係ある穀物にすら見つけることはできない。それらの大きなサイズと連続ネットワーク形成により、グルテニンポリマーはドウに強度(変形に対する抵抗性)と弾性与える、一方、グリアジンはプラスチック(可塑剤)材として働くと思われ、粘性/可塑性をドウに与える。ドウの構造中には共有及び非共有結合の両方がまき込まれる。ジスルフィド架橋の重要性は十分に確立され、酸化プロセスはドウ形成の間、非常に重大である。ベーキングの間、グルテンタンパク質は非常に多くの複雑な変化をするが、しかしこれらの変化の性質はあまり理解されてない。それらは多分タンパク質の表面疎水化に起こる変化のコンビネーション,すなわちSH-SS交換反応、及び新しいジスルフィド架橋結合形成に結びつく。存在、さらに他の粉成分との作用によって決まる。これらのグルテン機能性の異なる面は異なる酵素によって影響を受けるが、例えば脱重合化酵素(プロテアーゼ)、架橋反応をすすめる酵素である。プロテアーゼグルテンタンパク質のペプチド結合はプロテアーゼで加水分解される。エンドプロテアーゼは又プロテイナーぜともいい、タンパク質鎖の内部結合を切り、それらの分子量を低下し、ペプチドを生じる。エキソプロテアーゼとペプチダーゼは鎖の先端からアミノ酸を引き離す。タンパク質分解酵素の分類はそれらの触媒メカニズムの化学に基づく。セリン、チオールあるいはシステイン、メタロ、アスパルテックプロテアーゼは区分され、それらは水酸基(セリン残基)、スルフハイドリル基(システイン残基)、金属イオン(例えば亜鉛)、そしてカルボキシル官能基(アスパラギン酸残基)各々であり、官能基の性質が活性中心部である。プロテアーゼ特異性は特異的アミノ酸を含む分解ペプチド結合の分解にその優先性がある。トランスグルタミナーゼトランスグルタミナーゼは、タンパク質−結合L-グルタミンのγ−カルボキシアミド基を第一級アミン、例えばタンパク質に結合するL-リジンのε−アミノ基に移すことを触媒するアシルトランスフェラーゼで、その結果イソペプチド結合を生じる。作るもので、前者では新たな共有非ジスルフィド架橋をペプチド鎖間に作る。側反応はアミネーション(例えばタンパク質中に遊離アミン基の導入)とグルタミン残基の脱アミノ化を含む。オキシダーゼオキシダーゼは、酸化還元反応を触媒する一連の酵素で、酸素が電子受容体として働く。オキシダ-ゼは電子供与体として機能する分子、あるいは機能基によって分類される(http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme)。1.1.3.4)は、グルコースと酸素をグルコノラクトン(これは同時にグルコン酸に変化)と過酸化水素(H2O2)に変化するのを触媒する。ヘキソースオキシダーゼ(EC1.1.3.5)は同じ様な反応を触媒するが、いくつかのモノー、オリゴ糖を相当のラクトンに変える。チロシナーゼはタンパク質中の可能性あるチロシン残基を酸化してo-キノンにし、それは互いに重合化、あるいはタンパク質のアミノ基、SH基と非酵素反応で縮合できる。いろいろな芳香物質をラジカル化し、それらは互いに非酵素的反応ができる。グルタチオンオキシダーゼとスルフハイドリルオキシダーゼはジスルフィド結合形成を触媒する。前者のオキシダーゼはグルタチオンに特異的でありハイドロゲンパーオキサイドを放出するのに対し、後者は高度の架橋グルテン区分を作るだろう。1.10.3.2)は、フェノール物質を酸化する。ラカーゼはドウを含む酵素で、異なるフェノール物質の酸化を触媒し遊離ラジカル物質とし、それは他の物質と非酵素的反応をする。グルテンフリー食品製品と酵素技術グルテン不耐性、あるいはセリアック病は、しばしばおこり、炎症状であり、小腸の病気で、主には小麦、ライ麦、大麦、おそらくオート麦によって引き起こされるものである。グルテンタンパク質は人の胃腸関連酵素では完全に分解されず、その結果、毒ペプチドとなり、それらは殆どグルテンタンパク質のグルタミン−、プロリンーリッチの区分からくる。酵素と低下グルテン不耐性グルテン不耐性低下を引き起こす可能性のあるタンパク質分解作用する酵素は、いくつかの研究論文に報告されている。セリアック病をもつ患者にとりグリアジンに基づくペプチド毒は、発芽した小麦、ライ麦、大麦中のプロテアーゼによってすばやく非毒性区分に分解された。グルテンタンパク質のタンパク質分解は、主に選択された乳酸菌を用いたサワードウ発酵の中で研究された。サワードウのスターター培養は、試験条件下でグルテンタンパク質を分解できた。小麦アルブミン、グロブリン、グリアジン区分は、サワードウ発酵で加水分解された。vitro実験で減らした。同じようにライ麦タンパク質の毒性はライ麦粉懸濁液の発酵により低下した。これはライ麦プロラミンの強いプロテアーゼ分解によるためだ。僅かなバクテリアプロテアーゼによるライ麦グルテリンの分解が観察された。これらのライ麦タンパク質の分解は主にpH依存性であり、結局ライ麦酵素の活性によるものである。これらの発見は、サワードウ製パンとパスタ製造実験ではっきりした。製パンで、小麦と非毒性粉(そば粉含む)の混合物からなるサワードウの24時間発酵後、小麦グリアジンはほとんど全体的に加水分解された。vivoいずれ実験でも低下した。同様に、パスタ製造でも選択的乳酸菌による発酵は、デュ−ラム小麦セモリナのグリアジン区分の強い加水分解をおこし、ペプチド−トリプシン分解物の人細胞癒着活性を低下させた。長い(前)発酵時間を用いている。小麦ベースの製パンでは、酵素テクノロジーがドウのハンドリングの改良とパン最終品質改良に広く用いられている。いろいろな多くの酵素は、小麦成分への影響により製パンに価値ある効果が報告されている。(2005,2006)により討論されている。一般には小麦製パンでいくつか酵素技術の考え、例えばアミラーゼは抗老化の目的があるが、それはグルテンフリー製パンにとっても同様に有効である。グルテンフリーパン製造の古典的方法は、グルテンフリー穀物成分、例えばコメ、コーン粉のようなものによるかなり複雑なレシピ−を用いている。グルテンフリー製パンにおいて最も大きな挑戦の1つは、良好な構造の性質をもつ高品質パンの製造である。事実、コメ、他のグルテンフリー穀物のタンパク質は、小麦タンパク質のユニークなタンパク質ネットワークとドウ形成能を欠き、更に発酵中に発生する炭酸ガスの保持ができない。この面でいくつかの研究、例えばグルテンフリー製パンでのトランスグルタミナーゼあるいはオキシダーゼによる架橋の生成する酵素機能面の研究がすすめられた。(2006)によって考えられている。タンパク質ネットワーク形成の程度は元のタンパク質により(例えば脱脂ミルク、卵粉のポジテブな効果で)、そして酵素添加量できまる。コメパンではトランスグルタミナーゼを加えると遊離アミノ酸の低下が報告され、酵素によりコメタンパク質の架橋が引き起こされた。このドウ中の架橋は弾性、粘性を改良し、その結果高比容積とクラム強度のあるコメパンを生じる。グルコースオキシダーゼをコメパン仕込み中に添加すると、コメパン品質を同様に改良した。(自由ゾーン電気泳動)で示され、チオール及びアミノ基含量の減少で示された。全体的にこれらの研究は、トランスグルタミナーゼあるいは酸化酵素によりタンパク質ネットワークの形成がグルテンフリーパンの全体的な品質、パン容積、クラムの特徴を改良する事を示す。架橋形成酵素のグルテンフリーパンでの機能は、小麦製パンのそれと比較できる。小麦製パンでは、トランスグルタミナーゼはグルテンタンパク質の共有架橋をより大きくし、グルテンポリマーの不溶化を促進し、一方グルコースオキシダーゼの機能性は多分、ハイドロゲンパーオキサイドの生成に関与し、それはタンパク質間あるいは多成分間で酸化的架橋化を進める。穀物成分を特異的修飾あるいは分解することは高度の有望方法で、特に食品成分の可能性ある健康促進方法、例えば可溶性(高分子)食物繊維、プレバイオテック(A)XOS、及び抵抗性デンプン、更に高品質グルテンフリー食品製品である。vitro生産は、簡単で安価に利用できる生材料を、適当な性質をもつ酵素の注意深い選択と同様に求める。生産の場合には、高レベルのNSPを含む穀物加工の共同製品が多量に利用できる。かかわらず多くの場合にはそれらは酵素修飾には簡単に受け入れられない。WU-AXのエンドキシラナーゼによる可溶化は粘度を上げ、可溶性アラビノキシラン集団を生じ、それは順に酵素的に分解される。vitro生産を複雑にする。酵素性質の基礎的分子の理解、例えば特異性と選択性の理解の増加は、廃棄物の流れを非常に健康効果をもつ価値のあるものに変える新しい見通しを与えるものである。酵素の助けによる難消化デンプン生産の場合には、特別のデンプン、あるいはデンプン変異体と、一種あるいはそれ以上のデンプン修飾酵素の結びつけによるもので、その中にはアミラーゼ、枝切り酵素、更にトランスフェラーゼがあり大きな潜在性を示す。酵素技術は特に上述の機能性食品成分のその場の生産物に特異的に十分合致している。これは高度の挑戦的研究域を残している。事実、酵素--修飾した穀物成分の機能はしばしば未修飾ポリマーのものとは異なっていて、これは高品質食品製品を作る時、説明されねばならない。機能性食品成分の十分なレベルは、最終生産物が高度の健康効果を持つように作られるべきである。WE-AXとβ−グルカンをそのまま増加したレベルで生まれたものである。そのまま機能性食品成分が生じるケースの場合として、酵素技術(発酵技術と結びつけて)は、そのままのグルテンタンパク質の除去を約束するが、それはセリアック病の患者が被る毒である。このやり方、グルテン不耐性の性質を低下した食品製品は利用できるであろう。修飾した穀物成分グルテンタンパク質の異なった機能は考慮せねばならない。最後に、酵素利用はグルテンフリー成分から高品質食品加工品を得る効果的な方法である。この分野の研究は、グルテンフリー穀物の成分(タンパク質、デンプン、NSP)の性質にもっと光を当て踏み込むことにより、異なった酵素の機能の理解を深めることと関係してその恩恵を受ける事ができる。穀物ベースの機能食品と食品成分生産における酵素利用グルテンフリー食品への酵素の利用について(1)「製パンに於ける穀物」のお礼グルテンフリー穀物製品のマーケットについて(2)「製パンに於ける穀物」出版にあたり、その紹介。「製パンに於ける穀物」出版にあたり、その紹介。グルテンフリー穀物製品のマーケットについて(1)グルテンフリー食品でのサワードウ/乳酸菌の重要性(2)「製パンに於ける穀物」を出版いたしました。