JP2014054231A - オオムギ属植物の1h染色体の一部を導入することによる小麦粉の生地物性を向上させる方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部をコムギに導入することを特徴とする、小麦粉の生地物性を向上させる方法、および小麦粉の生地物性が改善されたコムギの作出方法を提供する。ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギから得られた小麦粉を用いることを特徴とする、食品の製造方法を提供する。
【選択図】なし
Description
そこで、本発明では、小麦粉の生地物性をより高める方法を開発することを目的とした。
また、オオムギ属の染色体をコムギに導入した系統については、小麦粉生地や食品の製造に適していないと考えられていたため、生地物性を調べた報告はない。
請求項2に係る本発明は、ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部をコムギに導入することを特徴とする、小麦粉の生地物性が改善されたコムギの作出方法である。
請求項3に係る本発明は、ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギを、前記1H染色体短腕を持たないコムギと交配する工程を含む、請求項1又は2記載の方法である。
請求項4に係る本発明は、生地物性がミキシング耐性及び生地強度である、請求項1〜3のいずれかに記載の方法である。
請求項5に係る本発明は、ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギから得られた小麦粉を用いることを特徴とする、食品の製造方法である。
請求項6に係る本発明は、ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギから得られた小麦粉を用いて小麦粉生地を形成する工程を含む、食品の製造方法である。
請求項7に係る本発明は、食品がパン又は麺である、請求項5又は6記載の食品の製造方法である。
請求項8に係る本発明は、ホルデインがB-ホルデイン及びγ-ホルデインを含むものである、請求項1〜7のいずれかに記載の方法である。
本発明は、ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕をコムギに導入することにより、小麦粉の生地物性を向上させる方法に関するものである。
また、普通系コムギの中では、パン用、麺用など用途の別を問わずいずれの品種も使用できる。例えばChinese Spring、新中長、ホクシン、きたもえ、きたほなみ、春よ恋、ハルユタカ、キタノカオリ、タクネコムギ、ホロシリコムギ、タイセツコムギ、キタカミコムギ、ネバリゴシ、ナンブコムギ、コユキコムギ、ゆきちから、シラネコムギ、ハルイブキ、アブクマワセ、アオバコムギ、きぬあずま、農林61号、きぬの波、イワイノダイチ、タマイズミ、つるぴかり、ダブル8号、さとのそら、春のかがやき、あやひかり、ハナマンテン、農林26号、バンドウワセ、ユメセイキ、しゅんよう、フウセツ、ユメアサヒ、キヌヒメ、ニシノカオリ、シロガネコムギ、ふくさやか、ふくほのか、きぬいろは、シラサギコムギ、ミナミノカオリ、チクゴイズミ、さぬきの夢2000、ニシホナミ等といった品種が挙げられる。
本発明でコムギに導入されるオオムギ属1HS染色体は、その全体であっても良いが、ホルデイン遺伝子をコムギ植物体中で発現可能な状態で含み、コムギ植物体中でホルデインタンパク質を生成するものであれば、その一部(すなわち1HS染色体断片)であっても良い。
B-ホルデイン遺伝子としては、アクセッション番号DQ148297、DQ178602、DQ189997、DQ267476、DQ267477、DQ267478、DQ267479、DQ267480、DQ267481、DQ826387、GQ342970、GQ342971、GQ342972、GQ342973、GQ342974、GQ342975、GQ342976、GQ342977、GQ359102、GQ359103、GQ359104、GQ359105、GQ359106、GQ359107、X03103、X53690、X53691、X87232等がある。
C-ホルデイン遺伝子としては、アクセッション番号M36941、S66938、X60037等がある。
具体的にはまず、1HS染色体を持つコムギを花粉親とし、1HS染色体を持たないコムギを母本として交配して雑種第1代(F1)を得る。F1の染色体には1HS染色体1本が含まれるので、F1について新しいコムギ親の花粉を用いた戻し交雑や自家受粉を繰り返し、1HS染色体を1対持つ系統を上記の方法等により同定することで、新しいオオムギ属1HS染色体導入系統を作出することができる(実施例1参照)。
ここでいう「生地物性の向上」とは、小麦粉生地の強さ及び硬さの増加、ミキシング耐性の増加、安定度の増加、等を指す。
さらに、本発明によれば、パン、麺、菓子等の小麦加工食品の製造に対する適性、すなわち二次加工適性も改善される。
このように、本発明によれば、オオムギ属1HS染色体導入により、小麦粉生地の物性、二次加工適性を向上させ、小麦粉の品質を改善することが可能である。
ここでいう「小麦粉」には特に制限はなく、強力粉、準強力粉、中力粉、薄力粉等が例示できる。
ここで、原料の小麦粉は、オオムギ属植物の1HS染色体を持つコムギを原料とする小麦粉のみを用いても、他の小麦粉と混合して用いても良い。
また、食品が麺類である場合、本発明の食品の製造方法は、小麦粉を水等と混合して混捏し生地を形成する工程、麺線を切り出す又は孔型から圧出することからなる成形工程等を含む。
コムギ品種「Chinese Spring(CS)」にオオムギ属1HS染色体を断片導入したコムギ系統(CS1HS)は、TAKETA, S. et al. 2001 Production and characterization of a complete set of wheat-wild barley (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) chromosome addition lines. Breed. Sci. 51: 199-206で報告されたものであり、同文献に記載された方法に従って作出することができる。
すなわち、ミナミノカオリを母本としてCS1HSと交雑し、雑種第1代を得た。これにミナミノカオリの花粉を用いて4回戻し交雑を繰り返すことにより、オオムギ属1HS染色体を1対持つミナミノカオリ1HS導入コムギ系統を複数作出した。
実施例1のCS1HSと、その親であるChinese Springおよびオオムギ野生種について、種子タンパク質のアルコール可溶性画分(総グルテンタンパク質画分)を抽出し、二次元電気泳動法によりオオムギ属植物由来のホルデインタンパク質の発現を調べた。
図2(a)〜(c)を比較すると、CS1HSにおいて、オオムギ属植物と同じホルデインタンパク質(B-, C-, γ-, γ3- ホルデイン)が発現していることが分かる。これらのホルデイン遺伝子は全てオオムギ属1HS染色体上で近接していることが知られている。
すなわち、CS1HSの種子の胚乳部分(小麦粉)に50%の1-プロパノールを加えて懸濁し、遠心(6000rpm、10秒)した後、上ずみを捨て、沈殿に抽出液(1% DTT, 80mM Tris (pH8.0)/ 50% 1-プロパノール)を加え、よく攪拌(〜1時間)し、12500 rpmで5分間遠心した。その上ずみを採取して、80%アセトンによりタンパク質を沈殿させ、その沈殿を泳動バッファーに溶かしてサンプルとし、電気泳動に供した。
ミナミノカオリ1HSおよびその小麦親であるミナミノカオリについて、小麦粉の製パン適性の評価法の1つであるSDS-セディメンテーションテスト(Takata et al. (1999) Breeding Science 49: 221-223)を行った。
なお、ミナミノカオリ1HSの作出過程(実施例1)において、ミナミノカオリを4回戻し交配することで、遺伝的背景が若干異なる複数の系統が得られた。本実施例では、ミナミノカオリ1HSとして、これらの複数の系統を用いた(TM-1-8〜71)。
その結果、ミナミノカオリ1HSはいずれのサンプルもミナミノカオリより沈降量が多かった。SDS沈降量が多いほど、グルテンの質が良好で、量が多いことを示す。したがって、オオムギ属1HS染色体をコムギに導入すると、製パン適性が向上することが分かる。また、タンパク質含量についても、ミナミノカオリ1HSの方が多かった。
実施例1で試験系統のChinese Springにオオムギ属1HS染色体を断片導入したコムギ(CS1HS)と非導入のChinese Spring(CS)、実施例1で実流通しているミナミノカオリにオオムギ属1HS染色体を断片導入したコムギ(ミナミノカオリ1HS)と非導入のミナミノカオリ(ミナミノカオリ)を、ビューラー社製テストミルにて挽砕し、60%歩留粉(小麦粉)を調製した。
各サンプルについて原麦および60%歩留粉の水分と蛋白含量(燃焼法)を分析し、また生地物性試験およびグルテン質の評価を行った。
分析の結果、CS1HSの原麦蛋白は15.8質量%であり、CS非導入系統の12.2質量%を上回った。CS1HS導入系統の60%歩留粉蛋白も14.2質量%であり、CS非導入系統の10.4質量%を上回った。
一方、ミナミノカオリ1HS導入系統の原麦蛋白は16.3質量%であり、ミナミノカオリ非導入系統の13.5質量%を上回った。ミナミノカオリ1HS導入系統の60%歩留粉蛋白も14.2質量%であり、ミナミノカオリ非導入系統の11.6質量%を上回った。
なお、上記の蛋白含量はいずれも13.5%水分ベースでの測定値である。
このように、オオムギ属1HS染色体を導入することによって、コムギ種子の蛋白含量が増加することが分かった。
ファリノグラフ(ブラベンダー社製)による60%歩留粉の生地物性試験を実施し、小麦粉の吸水性、ミキシング耐性、小麦粉生地の硬さおよび強さを確認した。ファリノグラフとは、生地をこねる際にミキサーブレードにかかる生地抵抗の経時変化を測定する装置である。
生地吸水率は、上記の生地抵抗が500BU(ブラベンダーユニット)になるときに要した加水量と、粉の水分量で求められる。CS1HSの生地吸水率は59.6質量%であり、CSの58.9質量%より高かった。一方、ミナミノカオリ1HSの生地吸水率は61.4質量%であり、ミナミノカオリの65.7質量%より低かった。
しかし、CS1HSおよびミナミノカオリ1HSはともに、それぞれの非導入系統より、生地が弱化するまでに要する時間が長くなっており、つまり、ミキシング耐性が高く、生地の弾力が強くなっていた(図5)。このことから、オオムギ属1HS染色体を導入することにより、両1HS導入系統は生地物性が向上していることがわかった。
なお、図5において、(a)はCS、(b)はCS1HS、(c)はミナミノカオリ、(d)はミナミノカオリ1HSのファリノグラムを示す。縦軸は生地をこねるときの生地抵抗(単位:BU)を、横軸は時間(分)を示す。
グルテン質を評価するために、AACC Internationalの定める公定法(Approved Method 38-12)に従い、Perten社製The Glutomatic Systemを用いてグルテンを採取し、グルテンの硬さの指標であるグルテンインデックスを調べた。
グルテンインデックスは、ウェットグルテンを専用の篩カセットに入れて遠心脱水したのち、篩上に残ったウェットグルテン量を、篩上および篩い抜けのウェットグルテンの合計量に対する割合(質量%)で表したものである。グルテンが強いほど篩を通過しないグルテンが多くなるため、グルテンインデックスは大きな値となる。
その結果、CS・ミナミノカオリ両非導入系統のグルテンは軟らかく、弾力が弱く、膜は薄いが弱く、広がらなかった。一方、CS・ミナミノカオリ両1HS導入系統のグルテンはしっかりさと弾力を感じ、膜は広がりやすくなっていた。
このように、いずれのコムギ品種においても、オオムギ属1HS染色体断片を導入することによるグルテン質の良化が見られた。
実施例4で得られたCSとミナミノカオリ両方の1HS導入系統および非導入系統の60%歩留粉を用いて、70%中種法にて製パン試験を実施した。製パン法は以下の通りである。
また、ミナミノカオリの生地は、弾力なくややべたつき、作業性が悪かった。パン容積は1995ccだった。一方、ミナミノカオリ1HSの生地は、しっかりとして滑らかで硬さがあり、ミナミノカオリに比べて作業性が良化していた。パン容積は2115ccだった。
このように、1HS導入によって、CSとミナミノカオリ両方で生地が硬くしっかりとまとまり、製パン生地性とボリュームの改善が見られた。
実施例5で見られた製パン性の変化がグルテン質に起因するか確認するために、1HS導入系統の60%歩留粉に市販のコムギ澱粉(「白雪みどり」、籠島製粉製)を混合し、非導入系統と同程度の蛋白量に調整して、再度実施例5と同様にして製パン試験を実施した。
CS1HSは60%歩留粉:コムギ澱粉=73:27で混合、ミナミノカオリ1HSは60%歩留粉:コムギ澱粉=82:18(いずれも質量比)で混合し、蛋白量を調整した。
実施例4で得られたミナミノカオリ1HSおよびミナミノカオリの60%歩留粉を用いて、製粉協会方式中華めん適性評価法にて中華麺試験を実施した。評価法は以下の通りである。
上記の官能評価は、以下の評価基準に従ってパネラー10名により行い、平均点を求めた(表1)。
評価は硬さ、弾力、茹で伸びについてミナミノカオリを7点(コントロール)とし、次の採点基準で7段階に評価した。
ここで、「硬さ」については硬いもの、「弾力」については弾力が強いもの、「茹で伸び」については5分後の食感の変化が小さいものを、高い点とした。
次に、レオメータ(RHEOTECH FUDOH RHEO METER NRM-3002D、不動工業社製)を用いて、中華麺の強度(g)と破断強度(g/cm2)を測定した。強度とは切断に要した力である。破断強度とは強度を切断面の面積で割った値である。測定は、2分30秒茹でた麺線を1本ずつ切断し、5本の平均値を求めた(表2)。
茹で歩留:生めん重量に対する茹で麺重量の比率。
煮崩れ率:茹でによって茹で水に溶出した中華麺の割合。
強度:切断に要した力。測定値が大きいほど硬いことを示す。
破断強度:単位面積あたりの強度。測定値が大きいほど硬いことを示す。
茹で後5分後の食感試験においては、ミナミノカオリ1HSを使用した中華麺は、ミナミノカオリよりも茹で伸びが遅く、硬さも維持していた(表1)。
また、ミナミノカオリ1HSの煮崩れ率はミナミノカオリより低く、煮崩れしにくいことが確認できた(表2)。茹で歩留についても、ミナミノカオリ1HSの方がミナミノカオリより小さかった(表2)。
さらに、ミナミノカオリ1HSは麺の強度と破断強度ともに大きく、ミナミノカオリよりも麺が硬くなっていることが確認できた(表2)。
以上の結果から、オオムギ属1HS染色体断片を導入することにより、コムギの製めん適性が向上することが分かった。
Claims (8)
- ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部をコムギに導入することを特徴とする、小麦粉の生地物性を向上させる方法。
- ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部をコムギに導入することを特徴とする、小麦粉の生地物性が改善されたコムギの作出方法。
- ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギを、前記1H染色体短腕を持たないコムギと交配する工程を含む、請求項1又は2記載の方法。
- 生地物性がミキシング耐性及び生地強度である、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギから得られた小麦粉を用いることを特徴とする、食品の製造方法。
- ホルデインを生成するオオムギ属植物の1H染色体短腕の一部を持つコムギから得られた小麦粉を用いて小麦粉生地を形成する工程を含む、食品の製造方法。
- 食品がパン又は麺である、請求項5又は6記載の食品の製造方法。
- ホルデインがB-ホルデイン及びγ-ホルデインを含むものである、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
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