お魚たんぱく健康だより 魚肉ミオシンの消化性と機能性発揮の機構

FoodStyle21　2023年7月号「海の幸にみる健康への可能性」特集に、魚肉タンパク質やペプチドがなぜ容易に機能性を発揮するかについての記事が掲載されました^1）。ここではその一部、特に消化性と機能性ぺプチドの局在性について概要を紹介します。

背景

●四方が海に囲まれているわが国では古来より水産物が多く消費されてきた

●水産物は動物性タンパク質の主要な供給源として、栄養学的にも重要な役割を果たしてきた

●早ければ2030年代にも、遅くとも2050年にはタンパク質不足が予測されている（タンパク質危機）。

●魚介肉には人の体の中で合成できない必須アミノ酸が国際的に標準とされる数値以上含まれており、栄養的には畜肉のものと遜色ない。

●魚介肉のタンパク質およびその分解物のペプチドには種々の健康機能性が認められてきている。

●なぜ魚介類のタンパク質が容易に機能性を発揮するのか、その仕組みはよくわかっていない。

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要因のひとつとして魚介肉タンパク質の消化され易さにあると推測される。

魚介類筋肉のタンパク質組成とミオシン

魚類の可食部の筋肉（骨格筋）はタンパク質を約20%含み、タンパク質、糖質、脂質の三大栄養素の中では最も多くを占めている。魚類の骨格筋は速筋と遅筋（魚類では、それぞれ普通肉および血合肉と呼ばれている）に組織的に明瞭に分かれているが、血合肉はマグロやカツオなどの持続的遊泳を行う魚類に多く含まれている。

筋肉タンパク質は化学的性質から水溶性タンパク質（筋形質タンパク質）、塩溶性タンパク質（筋原線維タンパク質）、不溶性タンパク質（筋基質タンパク質）に分類される。白身魚の普通肉を例にとると、筋形質タンパク質および筋原線維タンパク質はそれぞれ約30%および70%となり、筋基質タンパク質は数%に過ぎない²⁾。

筋原線維タンパク質の中ではミオシンが約60%を占め、次いでアクチンが約20%で、その他は筋運動を調節するタンパク質が占める³⁾。

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魚肉を構成する主要タンパク質であるミオシンの性状を解析することが消化性や機能性発現機構の解明につながると考えられる。

蒲鉾の消化性

魚肉から製造した蒲鉾の消化性は大豆などの植物や畜肉に比べて明らかに高い（図1）⁴⁾。蒲鉾はミオシンが加熱変性して重合し、網目構造を形成することで水和化し、この中に多量の水を抱き込むことでしなやかな弾力のある独特の食感をもたらす。魚肉が貯蔵中に劣化してミオシンが変性していると、この独特なしなやかな弾力は現れない。変性したミオシンは加熱により無秩序な凝集体となってしまうことが原因であろう。すなわち、未変性のミオシンが人為的に設定した加熱条件で規則正しく変性することが、蒲鉾のような独特の弾力性のある食感を出すためには重要で、高い消化性にも影響していると考えられる。

加熱した魚肉の消化性

赤身魚のマグロの加熱に伴う硬さの変化を普通肉と血合肉で比較すると、筋線維が太く、水溶性タンパク質の少ない普通肉は明らかに柔らかい⁵⁾。低水温域に生息する白身魚のタラ類の普通肉では水溶性タンパク質が赤身魚の普通肉よりさらに少ない⁶⁾。したがって、スケトウダラ普通肉は加熱してもマグロの普通肉を加熱したものより柔らかく、ミオシンの構造も柔軟であることも併せて、プロテアーゼに消化されやすいのではないかと思われる。スケトウダラ肉を摂取すると速筋タンパク質を増加させることが知られているが⁷⁾、これもスケトウダラ肉のタンパク質が体内で消化されやすく、その消化物が機能しているためではなかろうか。

機能性ペプチドのミオシン分子上の局在性

血圧上昇の抑制作用があるとして機能性食品の原料となっているイワシのエキス中の3種類の機能性ジペプチド⁸⁾をシログチのミオシン⁹⁾の一次構造上にマッピングしてみると、そのほとんどが球状部分（サブフラグメント-1、S1）に分布する（図2、未発表データ）。この事実はミオシンでもαヘリックスのコイルドコイルの規則正しい構造をもつ線維状のロッドに比べ、ランダム状の構造をもつS1が相対的に不安定でプロテアーゼに消化されやすく、このS1から生ずるペプチドが機能性を発揮することを示唆する。

一方、同じくイワシから得られているトリペプチド¹⁰⁾はロッドの部分のみにみられた。図示はしないが、このような機能性ジペプチドおよびトリペプチドの分布は、スケトウダラ、マエソ、コイの10および30ºCミオシンでもほぼ同じで、驚くことに哺乳類のウサギ速筋ミオシンでも同じ傾向を示した（未発表データ）。なお、魚肉水溶性タンパク質の主要成分の一つであるグリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素1)にも先述の3種類のジペプチドが各1か所ずつ存在した（渡部、未発表データ）。