ワイルドライス;栄養と健康増進への関与−1
1,
紹介
ワイルドライス(Zizania
spp.)は、カナダ米、インデアン米、水オート麦、マッシュオート麦、黒鳥オート麦としても知られ、主に北アメリカに原産で五大湖地域の浅い湖に育つ(Anderson,1976)。
北部アメリカがもともとであり、東アジアにはベーリング陸橋を通じて広がったと報告された(Xu et al., 2010)。植物は大きな種子のある、しかも空洞の空いたシリンダー状の茎、長く幅の狭い刃のような葉のある水性草は、小麦、オート、大麦、巨大なカットグラスZizaniopsis miliacea に類似している。穀粒は長く、狭いシリンダー状(図10.1)をし、長さ7.5-18mmで幅は1.5-4.0mm(
図10.2) である。Zizania 種、例えばZ. palustris L., Z. aquatica L., Z. texana
H. Z.latifolia G., Z. caudiflora Turcz., Z. clavulosa Michx,. Z.dafurica Turcz. ex Steud.,
Z. interior (Fassett) Rydb; しかしながらこれらの種のほんの4種、すなわち、Z. palustris., Z. aquatica, Z. texana, Z.
latifolia は土着の北アメリカ人によって収穫され食料とされる(Surendiran et al., 2014)。
Z. palustrisは米国、カナダ5大湖域の浅い湖と川で主に生育する一年生種である。そしてZ. palustrisのようなZ. aquaticaも一年生種で、米国の東部南東部域とルイジアナのSt.ローレンス川に沿って成長する。Z. texana とZ. latifoliaはともに多年生種であり、Z. latifolia とともに広範に南東アジアで育ち、相対的に稀にZ. texana 種はテキサスのセイントマーカス川に野生している(Surendiran
et al., 2014)。
ワイルドライスは、健康に関心のある消費者に人気を博しており、それは白米、あるいは玄米(Oryza spp.)に比べて栄養価が良いと報告されているためだ。例えばワイルドライスは食物繊維(〜6.2%)の良い供給源で、タンパク質が白米のほぼ倍である(Timm
and Slavin, 2014)。ワイルドライス中の抗酸化植物化学物質はより多種であり、含量は白米でみられるものより数倍高く、その結果数倍抗酸化活性は白米種より高い。ワイルドライスははっきり脂質含量が玄米種に比べ低く、顕著なことは不可欠脂肪酸がより高く寄与している(56.5-66.5%対36.9%-39.1%) 。ワイルドライス中ωー3−脂肪酸の全含量は約4-8倍玄米より高いが、しかしそのレベルは一般に治療上はっきりしている必要量よりは低い。相対的な高いワイルドライスの灰分含量は、例えばK, Pの高ミネラルの供給源を示す。事実、Minnesota
Agricultural Experimental Stationの1924年の比較研究では、ワイルドライスははっきり栽培された搗精米よりはっきりより大きな食品価値を持つと結論された(Kennedy,1924)。
ワイルドライス消費による抗酸化活性、コレステロールー低下効果、心血管系での利点は明らかに実験動物で示された。たとえばSurendiran
et al., (2013)による最近の研究では、ワイルドライス消費はアテローム性動脈硬化症の病変のサイズと重大度を低下させ、オス、メスのマイスの大動脈の根において白米あるいは市販の炭水化物源を与えた同じ性のコントロールグループに比べてそれぞれ71と61%まで低下した。著者らは、ワイルドライスのコレステロール低下効果が多分、LDLr-KOマイス中のアテローム発生阻止の主要因であり事を示した(Surendiran
et al., 2013)。Han et al., (2013) によると高脂質/コレステロール食のラット食中、主の食炭水化物の白米、加工小麦デンプンをワイルドライスに置き換えると、高脂質/コレステロール食--誘導インシュリン抵抗性を抑制し異常な糖代謝の改善をした。最近のレビューでワイルドライスの植物化学物質と栄養と健康促進関係物に関する利用できる文献をサマライズした(Zizania spp.)。
2,
ワイルドライスの加工と利用
ワイルドライスの栄養学的重要性は数世紀にわたり北アメリカの土着人によって認識され、過去において主食とされてきた。20世紀後半には、ワイルドライスは増加の必要性から、販売用に栽培されてきた。1960年代中頃、北ミネソタの農家は普通の米栽培用に用いられるのにづっと近いコントロールした水田の方法でワイルドライスを育てはじめた。ワイルドライスの殆どは、今やミネソタやカリフォルニアで商業用の方法で生産されている。しかしながらもっと多くの国々、例えばフィンランドなどではワイルドライスの生産に関心を持っている(Makela
et al., 1998)。
ワイルドライスは比較的高水分含量(約45%)で収穫するが、それは収穫後の加工の間、粉砕で過剰の粒損出をしないためである(Oelke
and Boedicker , 2000; Oelke et al.,
1997)。ワイルドライスの経験的加工方法で典型的に含まれるものは;粒乾燥、乾燥種の脱皮、皮の分離である。精製したワイルドライスは粒サイズあるいは長さによりグレード化する。ワイルドライス生産の商品化は、加工上多くの変化と改良をもたらした;しかしながら伝統的方法の考え方は変わっていない。これらの変化は、生産物の回収を上げるのに必要であり、更にワイルドライスの品質を上げるために必要である。最近のワイルドライス加工に用いるのには、新たないくつかのステップがあり、例えば乾燥方法の中で硬化、乱切処理、修正である。硬化方法は不成熟粒の色の変化をもたらし、又、フレーバーにも影響する(Strait,1982)、一方、乾燥は特徴を豊かにし、暗い色合い、ナッツ臭とデンプン糊化を引き起こす(Strait
1982, White and Jayas 1996)。
最終製品の必要性に基づいて乱切処理が用いられるが、そのためワイルドライスはより一貫性のあるより短時間の調理時間が必要になる(Oelke
and Boedicker, 2000)。
Canada
Wild Rice Councilによると、標準ワイルドライスとはZ.aquaticあるいはZ.palustris で得られ、硬化、天日乾燥、籾摺りの終わったもので、水分含量は重量で11%以上であってはならない(Oelke
and Boedicker , 2000)。多くの普通の全粒とは別に、ワイルドライスは典型的には決して精製しない(Surendiran
et al., 2014)。加工したワイルドライス種子は安定で、もし低温で70%以下の相対湿度下でなら長期間保存できる。しかしながらワイルドライスの粒と粉は微生物の成長に被害を受け、主にAspergillus
spp., Rhizopus spp., Cladosporium spp., およびPenicillium spp.である【White
and Jayas,1996】。
今日、ワイルドライスの利用は、人気が出ていて一般に店やレストランで利用できる。一般にポテトや白米の代替えとして用いられている。そのユニークなフレーバーのためワイルドライスはいろいろな食品の成分材料として用いられ、例えばキャセロール、スープ、サラダ、デザ−トである。ワイルドライスはほとんど長粒米とブレンドして材料で売られているが、しかしその加工したものもマーケットで利用できる。しかしながらワイルドライスの天然のものは栽培のものより高い値段である。
3. 栄養成分
3.1 脂質
Prsybylski et al.,
(2009) は、7種の北アメリカ・ワイルドライスを分析し報告しているが、脂質含量は0.7-1.1%であった。類似の研究はZhai
et al., (2001)とAizawa et al., ( 2007) が中国、日本のワイルドライスで各1.1と1.4%各報告している。これまでの白米あるいは玄米の関するデーターは、脂質含量は2.6-2.8%の間と示されたが、Oryza spp.のレギュラーのものはワイルドライス(Zizania spp.)に比較すると4倍高いほどの脂質が示された。脂質は米では一般的に巨大栄養素のうち少量の相対的場面にアカウントされるが、ワィルドライスでは顕著に定量であり、低脂質食を渇望する人々にとっては都合のよいものである。含量よりもワイルドライスの脂質プロフィールは一般の白、あるいは玄米より優れており(表10.1);ワイルドライスは玄米に見られる不可欠脂肪酸36.9-39.1%に比べて55.6-66.5%含量である(Przybylski
et al., 2009)。ワイルドライス(20%-31%)中のω−3脂肪酸レベルは、玄米中見られる量よりも18倍ほど高い(Przybylski
et al., 2009)。ω−3に対するω−6の比率はワイルドライスでは1.1から1.8で、レギュラー米では20.2から22.4であった(Przybylski
et al., 2009)。顕著のに低いワイルドライス脂質、比率n-6/n-3は、ヒト血液脂質で有益な効果を示すだろう(Schaefer
2002)。Aizawa
et al., (2007) によると、日本のワイルドライス(Z.palstris)のtriacyl
glycerol 種の60%はpalmitoyl
dilinolein (PLL)、palmitoyllinoleoyl linolenin (PLLn)、
dilinoleoyl linolenin (LLLn)、 trilinolein (LLL)とoleyllinoleoyl
linolenin (OLLn)で、PLL、 LLL、 OLLnが優勢である。
3.2 タンパク質
その脂質含量とは違って、利用できるデーターでワイルドライスはタンパク質含量が多くの穀物より高い(12%-18%)(Copen
and LeClerc,1948; Kennedy, 1924, Lindsay et
al., 1975; Wang et al., 1978)。Zhai et al., (1994) は7つのChinese
(Z. latifolia)、 North
American (Z.aquatica)、ワイルドライスサンプルのタンタンパク質含量を評価し、その値が11.95から15.15/100gの範囲にありワイルドライスサンプルは栽培されたコントロール白米(Oryza sativa)に見られるタンパク質含量の2倍ほどである。彼らの発見は、ワイルドライスが栽培玄米のタンパク質含量の2倍であるという初期の報告と類似であった(Capen
and LeClerc, 1948)。Lindsay et al., (1975) とWang et
al., (1978) による研究では、ワイルドライス加工でユニークである発酵ステップがそのタンパク質含量には影響しない事を明らかに示した。ワイルドライスに対して報告されたタンパク質含量は、しかしながらより注意深く評価する必要があるが、それはしばしば異なった窒素/タンパク質係数が用いられたり、あるいは乾物重量あるいは湿式重量がベースになっているからで、情報は時にはっきりしない連絡である。
大部分の穀物粒に比べ(表10.2)、相対的にタンパク質のより高レベル、高品質であるが、ワイルドライスはグルテンフリーでもある。そこで小麦、大麦、ライ麦には炎症誘発性グルテンタンパク質を含むが、それとは違ってワイルドライスはグルテン不耐性の患者により安全に消費される。
タンパク質効率比(PER=protein
efficiency ratio)は、体重増加(一定期間)に対するタンパク質消費グラム数 の比率で述べるが、過去のタンパク質の栄養価記述に用いられた。利用できるデーターは、ワイルドライスのPER(1.72-1.76)はほとんどの穀物粒より高い(たとえば大麦, 1.6;
コーン, 1.4;
ライ麦, 1.3;小麦, 0.9 ), しかしカゼイン(2.50)よりかなり低いが、普通良く用いられ標準タンパク質である(Pomeranz
1973; Wang et al., 1978)。しかしながらワイルドライスのPERはオート麦(1.8)や普通の米(1.8)と比べられる(Julino
,1972; Pomeranz, 1973)。Wang et
al .,(1978) によると、他の穀物に比べて相対的に高いワイルドライスのPERは、一部そのアルコール可溶プロラミンの低い比率によるためで,それはしばしばリジン含量が低い。ワイルドライスタンパク質の18アミノ酸は表10.2に示された。一般にワイルドライス蛋白質のアミノ酸組成は、他の穀物に比べて優れているが、例えば普通米、コーン、大麦、あるいはライ麦である(Lornz
1981; Oelke,1976; Terrell and Wiser, 1975; Wang et al., 1978; Watts and Dronzek 1981; Zhai et al.,1994, 2001)。中国、米国、カナダのワイルドライスの研究で、Zhai et al., (1994, 2001) は、ワイルドライスサンプルのアミノ酸組成が一般に中国でできた白米、大麦、コーンで報告されたものより不可欠アミノ酸でより高含量と結論した。未加工ワイルドライス中、スレオニンは第1制限アミノ酸でありリジンは第2制限アミノ酸である(Watts
and Dronzek 1981; Zhai et al.,
1994,2001); しかしながら、高温度加工米(135℃で25分間乾燥)ではリジンは第1制限アミノ酸でスレオニンは第2制限アミノ酸である(Zhai et al., 1994, 2001)、リジンは唯一の顕著な乾燥処理により影響されるものである。穀物中のリジンのレベルは特に重要であり、リジン欠でしばしば穀物タンパク質の栄耀的価値が低下するためである(Watts
and Dronzek, 1981)、 しかしながら表10.2に示される様にリジンのワイルドライスでのレベルは白米、オート麦、小麦を追い越し、一般に全粒高リジンコーンにみられる含量と比較される(Bauman
et al., 1974)。硫黄含有アミノ酸の含量、例えばメチオニン、システインは、ワイルドライス中、白米、オート麦に類似しており多少小麦よりは高い(表10.2)。
3.3 炭水化物
デンプン、糖、他の炭水化物物質を含む炭水化物は、ワイルドライス巨大栄養素の約75%を示し、主なるワイルドライス中のエネルギー源である。ワイルドライスの全炭水化物含量(72.3%-75.3%)は玄米(77.4%) 普通白米(
80.5%)より多少低いが、しかしオート麦(68.2%)、小麦(71.7%)、トウモロコシ(72.2%)よりは大きい(Anderson,1976)。生のワイルドライスの糖含量は、1.8%-2.7%の間であり、加工米中の約1%に低下する。ワイルドライス中のデンプン含量は、60%から65%の範囲だがそれは品種による。ワイルドライス中のデンプンのタイプと品質は普通白米とは異なり、ワイルドライスは普通白米に比べよりすばやく消化されるデンプンを含み、消化の遅い抵抗性デンプンを含む(Surendiran
et al., 2013)。
一般にワイルドライスデンプンの膨潤力、水溶性インデックス(WSI)は、白米(Wang et al., 2002), 小麦(Hoover
et al., 1996, Lorenz, 1981)のものより明らかにより高い。Wang et al., (2002) は6品種のワイルドライスの 限界β--アミロリシスは54.3%-60.2%の範囲を示し、長粒の白米(Cypress
品種)コントロールで得られる64.1%より顕著にずっと低く、それはワイルドライスデンプンは簡単にはβアミラーゼで反応しないより分枝化構造であることを示す(Wang et al., 2002)。アミロース含量はワイルドライスサンプルでは(18.0%-20.0%)、白米Cypress品種(18.6%)でかなり類似しているが、しかしワイルドライスの方がわずかに高い(Wang et al., 2002)。Wang et al., (2002)、Hoover
et al., (1996)によると、ワイルドライスデンプン糊化温度(64.0-67.4℃)は白米(77.6℃)玄米(79.0℃)それぞれより10、12℃ほどは低い。これらのデーターはしかしながらLorenz
(1981)のデーターとは異なり、しそこではワイルドライスデンプンの糊化温度(73℃)は、玄米(75℃)に匹敵するが、しかし小麦デンプン(61℃)の値よりは顕著に高い。ワイルドライスデンプンは、小麦デンプンより室温で数日間、冷蔵庫中で数日間、密封貯蔵で良好であった(Lorenz,1981)。一般にワイルドライスデンプン(32.8-37.9%)の老化の程度は、普通米(40.8%)より低い(Hoover
et al., 1996; Wang et al., 2002)。老化はデンプン多糖類の結晶域の形成を示すが、それは糊化デンプンの冷却、貯蔵によりデンプンを消化しにくくし、抵抗性デンプンの量を増やす。
グリセミック・インデックス(GI)は糖が消化されそして吸収されるスピードに関係するが、それは血中グルコースレベルへの影響を決める。データーはかなりワイルドライス炭水化物のGIに関して乏しいが、利用できるデーターとしてグルコーススタンダードに比べ、SaskachewanワイルドライスのGIは57、カナダ玄米、66; カナダ白米、72;であった(Foster-Powell
et al., 2002)。
食物繊維には、非デンプン多糖類と抵抗性オリゴ糖(例えば、セルロース、ポリフラクトース、イヌリン、ガム、mucilages、ペクチン)、類似炭水化物(例えば抵抗性マルトデキストリン、ポリデキストロース、メチルセルロース、ハイドロプロピルメチルセルロース)、リグニン(waxes、phytate、 cutin、
tannins を含む)を含み可食性だが消化できない植物の食品成分部分のことである(AACC
Reports, 2001)。食物繊維の健康的価値は、特に正常の消化システムの機能、肥満、糖尿、心血管病に関して良く述べられている(Aljuraiban
et al., 2015; Anderson,1985; Burkitt et al., 1972; Encarnacao et al., 2015; Krumbeck et al., 2016; Liu et al., 2015; Rebello et al .,
2016; Wrick et al., 1983)。ワイルドライスは食物繊維の源であり、0.6-2%の粗繊維、5.2%全食物繊維、そのうち3.3%不溶性繊維、0.8%可溶性繊維である(Capen
and LeClerc,1948; Surendiran et al.,
2014; Zhai et al., 2001)。不溶性繊維区分中性単糖類成分は、52.7%グルコース、17.7%アラビノース、17.7%キシロース、6.5%ガラクトース、5.4%マンノース、可溶性区分は8.6%アラビノース、6.3%キシロース、42.9%マンノース、23.5%グルコース、18.7%ガラクトース、わずかのフラクトースである(Bunzel
2001; Bunzel et al., 2002)。Tahara
and Misaki (2001) は、ワイルドライス食物繊維の非炭水化物組成複合体のリグニンを報告したが、フェノールポリマーとしては;suberin、 多脂肪ポリマーと多環芳香族ドメインのポリマー;cutin、多脂肪ポリマー;それからワックスである。Bunzel
et al., (2003) は、2個の8-8カップルシナピン酸デヒドロダイマーと少なくとも3個のシナピン酸ーフェルラ酸へテロダイマーを異なった不溶性、可溶性穀物粒食物繊維からの鹸化生成物として報告した;ワイルドライス中の全8-8の結合シナピン酸デヒドロダイマーの全量は10、13、28倍ほどの量が普通米、小麦、spelt各々んに見出され、ほんの僅か無視できる量のものがライ麦、大麦、トウモロコシ、ふすま(millet)に見出された(Bunzel
et al., 2003)。USDA データーによると、ワイルドライスの6.2%生食物繊維はほぼ白米(1.5%)、玄米(3.5%)各々の約5倍と2倍含まれていた(USDA, 2013)。近年、推薦量(2.5g/供給)の10%を含むならば"繊維の良い供給源"、推薦量(5g/供給)の20%含むならば"上等の繊維供給源"と考えられる食品であるが;そこでワイルドライスは45gというスタンダード供給の良好な繊維供給源であり、一方玄米、白米は10%以下に落ち、繊維供給の閾値以下になる(Timm
and Slavin, 2014)。
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