科学者たちはついに天然のシアンブルー食品着色料の作り方を発見した

科学者たちはついに天然のシアンブルー食品着色料の作り方を発見した

国際的な科学者チームが、赤キャベツに含まれる色素を使って、最終的には合成着色料に代わる可能性のある天然の青色食品着色料を開発した。

食べ物や飲み物の見た目は非常に重要です。特に色は、風味、栄養価、そして状態といった重要な情報を伝えることができます。茶色く変色したリンゴ、黒ずんだバナナ、白くぼやけたイチゴなど、誰も食べたいと思う人はいないでしょう。

果物や野菜は赤、オレンジ、黄色、緑といった色が多いですが、青色となると(地味なブルーベリーには敬意を表しますが)、それほど多くはありません。動物、植物、鉱物など、自然界の他の物質にも青色は含まれておらず、メーカーは製品の着色に代替手段を模索せざるを得ません。もちろん、私たちは青いスキットルズ、ブルームーンアイスクリーム、青いエナジードリンクを愛用していますが、着色料は化粧品、医薬品、繊維産業にとっても重要です。トロント・ブルージェイズとメープルリーフスの熱烈なファンとして、私はこの問題を非常に真剣に受け止めています。

人気の合成物 (左上)、新しい P2 化合物 (右上)、スピルリナ (下) から作られたアイスクリーム。
人気の合成化合物(左上)、新しいP2化合物(右上)、スピルリナ(下)から作られたアイスクリーム。画像:PR Denish et al., 2021/Science Advances

合成青色着色料には、シアン色に広く使用されているFD&C青色1号、インディゴ色に広く使用されているFD&C青色2号などがあります。スピルリナ、フイト、クチナシなどから作られる天然染料は、望ましいシアンブルーを再現できず、他の着色料との混ざり合いも悪く、望ましくない結果につながることがよくあります。

したがって、合成染料の代替となり得る天然の青色染料、特にシアンを見つける探求は、「依然として業界全体の課題であり、世界中でいくつかの研究プログラムの主題となっている」と、サイエンス・アドバンシズ誌に掲載された新しい研究論文は述べている。

興味深いことに、カリフォルニア大学デービス校、オハイオ州立大学、名古屋大学(日本)、アヴィニョン大学(フランス)など、様々な機関の専門家を含む論文著者らは、まさにこの天然シアン系食品着色料を開発したようです。この新しい青色は、赤キャベツから十分な量で採取できるため、この着色料を幅広い用途に活用できる可能性を秘めています。

赤キャベツ由来のエキスは、赤や紫色になる傾向があります。このキャベツは、望ましい効果をもたらす青色アントシアニンと呼ばれる色素を生成しますが、科学者たちはこの分子を微量しか抽出できていません。

合成着色料(上)、新しい P2 化合物(左下)、スピルリナ(右)から作られたドーナツのアイシング。
合成着色料(上)、新規P2化合物(左下)、スピルリナ(右)から作られたドーナツアイシング。画像:PR Denish et al., 2021/Science Advances

新たな研究では、赤キャベツのアントシアニン分子を青色化合物に変換する方法が提示されています。科学者たちは、科学文献に掲載されている数百万(そう、数百万です)もの酵素を検討し、最有力候補を研究室で試験することで、この成果を実現しました。合成生物学から得られた知見と計算タンパク質設計ツールを用いることで、研究者たちは目的の変換を高効率で行うことができる酵素を構築しました。カリフォルニア大学デービス校のプレスリリースによると、膨大な数の潜在的なタンパク質配列が関与していたため、これは決して簡単な作業ではありませんでした。

「私たちはこれらのツールを使って、関心のある酵素を宇宙で探した」と論文の共著者でカリフォルニア大学デービス校化学学部および食品健康イノベーション研究所の教授、ジャスティン・シーゲル氏はプレスリリースで述べた。

実験室での試験で、その効果は実証されました。特製酵素が赤色のアントシアニンを有用な青色抽出物に変換し、P2-Al複合体(略してP2)と名付けました。実に有用であったため、科学者たちはこれを用いて青いアイスクリーム、青いアイシング、砂糖でコーティングしたレンズ豆を作製しました。試験では、P2は他の化合物とも相性が良く、他の化合物と混合して鮮やかな緑色の食品着色料を生成することも確認されました。重要なのは、「これらの製品用途におけるこの新規着色料の安定性も優れており、常温で30日間保管しても顕著な色の変化は見られない」と、著者らは論文の中で述べています。

科学者たちはまだこの着色料の安全性を検証していませんが、名古屋大学の共著者である吉田久美氏がニューサイエンティスト誌に語ったように、赤キャベツのアントシアニンは「私たちの食生活において非常に長い歴史を持っています」。確かにその通りですが、新しい酵素によって生成されるこの物質が健康に悪影響を与えないことを確認する必要があります。

大量生産という複雑な課題も含め、すべてがうまくいけば、P2が私たちのお気に入りの商品の原材料リストに載る日が来るかもしれません。あの美味しそうな青いアイスクリームのボウルを眺めていると、その可能性に思わず賛同してしまいます。

Tagged: