マルトデキストリン

マルトデキストリンは、長さが変化する鎖状に連結されたD-グルコース単位から構成されています。グルコース単位は主にα(1→4)グリコシド結合で結合しており、これはグリコーゲンの直鎖誘導体（α1,6-分岐を除去した後）に見られるものと同様です。 ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]}市販のマルトデキストリンは通常、3～17個のグルコース単位からなる鎖の混合物で構成されています。マルトデキストリンの甘味、粘度、食感などの特性は、製造中にデンプンの加水分解の程度を変えることで操作できます。^{[ 4 ]}

マルトデキストリンはグルコース単位に分解され、1グラムあたり4カロリー（または1グラムあたり16キロジュール）のエネルギー値をもたらします。 ^{[ 6 ]}マルトデキストリンの製造では、微生物学的安全性を備えた高純度製品が生産されます。さまざまな食品、飲料、スポーツ、焼き菓子に使用できます。^{[ 6 ]}

消化抵抗性マルトデキストリンは、消化性マルトデキストリンのファミリーよりもはるかに大きな化学ファミリーです。消化抵抗性マルトデキストリンの定義は次のとおりです。「抵抗性マルトデキストリン/デキストリンはグルコースオリゴ糖です。抵抗性マルトデキストリンおよびデキストリン製品は、消化性結合と消化されないα-1,2およびα-1,3結合で結合したグルコース分子の消化されないオリゴ糖で構成されています。」^{[ 8 ]}この化学物質は、消化性マルトデキストリンよりも構造的に複雑です。2つのマルトデキストリンファミリーは、化学的にも栄養学的にも共通点はほとんどありません。

規制目的で食品の成分として消化抵抗性マルトデキストリンを識別するために使用される名称には、水溶性食物繊維、耐性デキストリン、またはデキストリンなどがあります。^{[ 2 ] [ 7 ]}名称には、その成分を製造するために使用される食品デンプンが含まれる場合があります。^{[ 4 ]}

この化学ファミリーは分類の変更の歴史があります。2023年現在、消化耐性マルトデキストリンは耐性デキストリン^{[ 7 ]}およびタイプ5の耐性デンプン^{[ 9 ] [ 10 ] [ a ]}とみなされています。 別の研究では、耐性デキストリンと耐性マルトデキストリンを比較し、化学的にも機能的にも異なることがわかりました^{[ 11 ]} 。その研究では、最終的なマルトデキストリン製品には、耐性デキストリンのさらなる加工が必要でした。この化学ファミリーは、食品デンプンと製造プロセスによって効果的に定義され、どちらも製造の好みに応じて異なる場合があります^{[ 7 ] [ 11 ] 。}

消化されにくいマルトデキストリン成分は、食品や飲料の製造で利用されるいくつかの特性を持っています。水分含有量が少なく（水分5%）、流動性があり、水に容易に分散する細かい白色粉末です。溶液中では透明で粘度が低く、無臭で弱酸性で、味はマイルドです。食物繊維が90%含まれています。^{[ 3 ]}消化されにくいマルトデキストリン分子の平均分子量は2,000ダルトンです。^{[ 3 ]}

消化抵抗性マルトデキストリンは、多数の非デンプン性グリコシド結合を持つ水溶性（発酵性）食物繊維であり、消化されずに物理的性質が変化しないまま消化管を通過し、食物エネルギーを供給しません。 ^{[ 7 ]}大腸では、腸内細菌叢によって発酵されるプレバイオティクス繊維であり、胃腸の健康に寄与する短鎖脂肪酸の生成につながります。^{[ 7 ] [ 12 ] [ 13 ]}

マルトデキストリンは、トウモロコシ、ジャガイモ、米、キャッサバなどのあらゆるデンプンから酵素的に生成できます。^{[ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]}米国では、このデンプンは通常トウモロコシですが、ヨーロッパでは小麦がよく使われます。食品デンプンを煮沸します。得られたペーストを酸と酵素の組み合わせで処理してマルトデキストリンを生成します。^{[ 6 ]}

消化抵抗性マルトデキストリンは、消化性マルトデキストリンの製造工程と表面上は類似した工程で製造されます。^{[ 3 ] [ 7 ]}食品デンプンは、精製前に熱、酸、酵素の組み合わせにさらされます。^{[ 3 ] [ 7 ]}工程の一部は、意図的に人間の消化に似せているため、結果として消化抵抗性になります。^{[ 3 ] [ 7 ]}食品デンプンの原料も工程も標準化されていません。

消化耐性マルトデキストリンを製造する方法の一つに、植物デンプンを酸性条件下で焙煎するという工程がある。 ^{[ 3 ]}この工程によりデンプン分子は小さな単位に分解され、その後、より消化耐性のある別の結合で再結合する。^{[ 3 ] [ 7 ]}これはピロデキストリン化と呼ばれ、FDAによって耐性マルトデキストリンの形で使用されている。製造元によると、このタイプは米国ではGRASとみなされている。^{[ 16 ]}

酵素は焙煎の代替としてデンプンを分解するために使用できます。^{[ 7 ]} EFSAは、熱分解と酵素処理を含む「耐性マルトデキストリン」のより広い定義を採用しています。^{[ 17 ]}このタイプはGRAS通知で「耐性デキストリン」として知られています。^{[ 16 ]}

14 種類の調製方法のリストには、マイクロ波加熱を含む 3 ～ 4 種類の異なる方法が含まれていました。^{[ 7 ]}類似の方法でも、植物デンプン源に合わせて最適化されているためか、詳細が異なっていました。^{[ 7 ]}ある研究では、記載されているいくつかの調製方法を組み合わせた、消化耐性マルトデキストリンを製造する実験室での方法が詳細に説明されていました。^{[ 11 ]}

2023年のレビューでは、異なるデンプン源と異なる製造技術を使用すると、特性の異なる消化抵抗性マルトデキストリンが生成される可能性があることがわかり、消化抵抗性マルトデキストリンの製造方法には標準化が欠けていると結論付けました。^{[ 7 ]} 2023年の別の方法のレビューでは、同一の製造技術を使用して、3つの異なるデンプン源（ジャガイモ、キャッサバ、サツマイモ）からの消化抵抗性マルトデキストリンを調べました。 ^{[ 11 ]}結果として得られた消化抵抗性マルトデキストリンは、デキストリン結晶の形成と表面多孔性、消化抵抗性（80～85%）、熱安定性、溶解性、ペースト形成など、物理的および化学的にわずかな違いがあることが測定されました。^{[ 11 ]}このような違いが加工食品の品質と健康にどのような意味を持つかは不明です。2023年の3番目の研究では、マルトデキストリンの消化速度は分子構造の関数であることが示されました。^{[ 18 ]}

マルトデキストリンは、医療用食品、ベビーフード、病院食、スポーツサプリメント製品など、食品および飲料加工においてさまざまな用途があります。 ^{[ 6 ]}また、乳糖の代替品としても使用されます。^{[ 6 ]}

マルトデキストリンは、ポテトチップスや「ライト」ピーナッツバターなどの食品や飲料製品の食感や口当たりを改善し、脂肪分を減らすために使用されます。^{[ 6 ]}効果的な香料、増量剤、砂糖代替品 です。^{[ 6 ]}

マルトデキストリンは消化しやすく、食物エネルギーの迅速な供給源となります。^{[ 6 ]}吸収が速いため、マルトデキストリンは、長時間の運動中にグリコーゲン貯蔵量を補充し、パフォーマンスを向上させるために、スポーツドリンクやリカバリーサプリメントの成分としてアスリートに使用されています。^{[ 20 ]}粉末、ジェルパック、エナジードリンク^{[ 6 ] 、またはうがい薬[ 21 ] [ 22 ]}として栄養補助食品として摂取できます。マルトデキストリンのグリセミック指数は110で、グルコース（100）や砂糖（80）と比較して高くなっています。^{[ 23 ]}

マルトデキストリンは、油、脂肪、その他の液体香料を流動性の高い粉末にマイクロカプセル化するために使用できます。 ^{[ 24 ]}これにより、内部が酸化から保護されるとともに^{[ 25 ]} 、これらの成分からインスタント食品粉末を作ることができます。マルトデキストリンは水溶性であるため、水を加えると溶けて内容物を放出します。^{[ 26 ] [ 27 ]}同じ原理は、水を加えるとアルコール飲料になるアルコール粉末の製造にも使用されます。 ^{[ 28 ]}

米国では、マルトデキストリンは食品製造において安全な成分（GRAS）とみなされている。^{[ 5 ]}

消化抵抗性マルトデキストリンは、他の供給源とともに機能性食物繊維として含まれており、食品への使用により消化器系の機能が改善される可能性があることを意味します。^{[ 12 ]}低分子量、低粘度、高水溶性、および酵素活性に対する耐性により、消化抵抗性マルトデキストリンは消化管での消化を回避できます。 [ ^{7 ] [ 11 ]この}ような特性は、加工食品の感覚的品質を維持しながら、食品製造において発酵性食物繊維の供給源として消化抵抗性マルトデキストリンを添加するのに有利である可能性があります。^{[ 7 ] [ 11 ]}

消化されにくいマルトデキストリンは、プレバイオティクス食物繊維として、主に増量剤として、または健康効果を与える目的で加工食品に使用される添加物です。^{[ 7 ]}消化されにくいマルトデキストリンの特性により、飲料、乳製品、デザートなど、さまざまな食品に添加することができます。^{[ 7 ] [ 11 ]}

また、カロリーが比較的低く、無色、無臭、無味です。^{[ 7 ]}食品の調理や保存に必要な温度範囲では、無毒で化学的に安定しており、他の食品成分と反応しません。^{[ 7 ] [ 9 ]}

ヨーロッパ、米国、カナダでは、工業用消化耐性マルトデキストリンは食品製造の安全な成分として認められています。^{[ 7 ] [ 13 ] [ 29 ] [ 30 ]}

マルトデキストリンは消化されるとグルコース分子を放出するため、大量に摂取すると、特に糖尿病やインスリン抵抗性のある人では、血糖値が急激に上昇する可能性があります。^{[ 6 ]}マルトデキストリンは消化吸収が速いため、適切な生活習慣や食事とバランスを取らないと、過剰摂取は体重増加、インスリン感受性の低下、血中脂質の上昇につながる可能性があります。^{[ 6 ]}

消化抵抗性マルトデキストリンは、低血糖、肥満、およびメタボリックシンドロームの関連疾患のリスクを低下させる可能性について研究されている発酵性食物繊維です。^{[ 7 ] [ 9 ]}消化抵抗性マルトデキストリンは、結腸を通過する際に、結腸内壁細胞の主要なエネルギー源である短鎖脂肪酸を生成するための基質となり、それによって消化器系の健康に貢献します。[ 7 ^{] [ 10 ] [ 11] [12][ 13 ] [ 30 ]消化抵抗性マルトデキストリンを}含む食品の摂取は、排便の頻度と量を増加させ、便秘を緩和する可能性があります。^{[ 31 ]}

レビューでは、消化抵抗性マルトデキストリンはタイプ5の難消化性デンプン（RS5）に分類され、糖尿病やその他のメタボリックシンドロームの疾患の管理を改善する可能性のある特性を持つプレバイオティクス食物繊維であると結論付けられています。^{[ 9 ] [ 32 ]}消化抵抗性マルトデキストリンなどの発酵性食物繊維を含む食品や飲料製品を摂取すると、腹部不快感、膨満感、鼓腸を引き起こす可能性があります。^{[ 12 ]}

2014年、欧州食品安全機関の科学パネルは、市販の消化抵抗性デキストリンを含む加工食品は、食後の血糖値を下げるという健康強調表示の対象となるという結論を下した。^{[ 29 ]}

2017年、カナダ保健省は、消化抵抗性マルトデキストリンを、製品表示の対象となる望ましい生理学的効果を有する食物繊維の製造源に含めた。 ^{[ 30 ]}

2018年、米国FDAは、消化抵抗性マルトデキストリンを使用した食品は、発酵性食物繊維による健康上の利点を提供するものとして宣伝できるという業界ガイダンス文書を発行した。^{[ 13 ] [ 33 ]}