農業における意義 六価フィチン酸アニオン。 フィチン酸は1903年に発見された。[ 2 ]
一般的に、フィチン酸の形態のリンとイノシトールは、反芻 動物以外の動物には生物学的に利用 できません。これは、これらの動物がイノシトールリン酸結合を加水分解するために必要な酵素である フィターゼを 欠いているためです。反芻動物は、 ルーメン 微生物 によって産生されるフィターゼのおかげでフィチン酸を消化することができます。[ 3 ]
ほとんどの商業農業では、 豚 、鶏 、魚 などの反芻動物以外の家畜 [ 4 ] は、トウモロコシ 、豆類 、大豆 などの穀物 を主食としています[ 5 ] 。これらの穀物や豆類に含まれるフィチン酸は吸収されないため、吸収されなかったフィチン酸は消化管 を通過し、糞尿中のリンの量を増加させます[ 3 ] 。過剰なリンの排泄は、富栄養化 などの環境問題を引き起こす可能性があります[ 6 ] 。発芽 穀物を使用すると、栄養価を大きく低下させることなく、飼料中のフィチン酸の量を減らすことができます[ 7 ] 。
また、フィチン酸レベルが大幅に低下し、それに伴って無機リンが増加した種子を持つ、生存可能な低フィチン酸変異系統がいくつかの作物種で開発されている。[ 8 ] しかし、発芽の問題がこれらの品種の使用を妨げていると報告されている。これは、フィチン酸がリンと金属イオンの両方の貯蔵において重要な役割を果たしているためかもしれない。[ 9 ] フィチン酸変異体は、ウラン 、ニッケル 、その他の無機汚染物質を固定化するために土壌浄化に使用される可能性もある。[ 10 ]
生物学的影響
植物 フィチン酸とその代謝物は、種子や穀物に含まれるため多くの動物にとって消化しにくいが、苗木にとってはいくつかの重要な役割を担っている。
特に注目すべきは、フィチン酸はリン貯蔵庫、エネルギー貯蔵庫、陽イオン源、ミオイノシトール(細胞壁前駆体)源として機能することである。フィチン酸は植物種子におけるリンの主要な貯蔵形態である。[ 11 ]
動物 動物細胞では、ミオイノシトールポリリン酸が遍在しており、フィチン酸(ミオイノシトールヘキサキスリン酸)が最も豊富で、 哺乳類細胞では細胞の種類や発生段階によって濃度が10~100μMの範囲である。フィチン酸は腸で直接吸収されないため、動物の食事から摂取されるのではなく、リン酸とイノシトール(通常は腎臓でグルコースから生成される)から細胞内で合成されなければならない。[ 12 ] [ 13 ]
試験管内 細胞内フィチン酸と特定の細胞内タンパク質との相互作用は試験管内で 研究されており、これらの相互作用はそれらのタンパク質の活性の阻害または増強をもたらすことがわかっている。[ 14 ] [ 15 ]
イノシトールヘキサリン酸は、6ヘリックス束の形成と未成熟HIV-1 Gag格子の組み立てを促進する。IP6は、Gagヘキサマーの中心にある2つのリジン残基の環とイオン接触する。その後、タンパク質分解による切断によって別の結合部位が露出し、そこでIP6との相互作用が成熟カプシド格子の組み立てを促進する。これらの研究により、IP6はHIV-1の組み立てと成熟の両方を促進する天然の小分子であることが明らかになった。[ 16 ]
食品科学 フィチン酸は、主にフィチン酸塩(フィチン酸のカルシウム/マグネシウム塩)の形で、ナッツ 、穀物、豆類などの種子の殻 や種子の中に含まれています。 [ 20 ] [ 1 ]
家庭での食品調理技術は、これらの食品すべてに含まれるフィチン酸を分解する可能性があります。食品を調理するだけでも、フィチン酸はある程度減少します。より効果的な方法は、酸性培地に浸す、発芽させる 、サワー種 やピクルス などの乳酸発酵 です。[ 21 ]
ネギやキャベツの葉などの野菜や、リンゴ、オレンジ、バナナ、ナシなどの果物には、検出可能なフィチン酸(湿重量の0.02%未満)は認められなかった。[ 22 ]
フィチン酸は食品添加物 として保存料 E391 として使用されています。[ 23 ] [ 24 ] 米国(GRAS )、EU、日本、中国では食品添加物として認められています。鉄と結合することで抗酸化 作用を発揮し、特に肉類に効果的です。また、リンゴやバナナの褐変の原因となる酵素であるポリフェノールオキシダーゼ を阻害します。基礎研究では、病原菌や腐敗カビの増殖を抑制する可能性も示唆されています。[ 25 ]
難燃剤 近年、フィチン酸は、ケイ酸塩などの他の化学物質と組み合わせて、さまざまな複合材料の難燃性を向上させるためにますます使用されるようになっている。[ 41 ] [ 42 ]
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