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食品酵素化学の最新技術と応用U    
―展開するフードプロテオミクス―
Food Enzyme Chemistry: its Cutting -edge Technology and Development in Food Proteomics-
[コードNo.2011T824]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 井上國世
■体裁/ B5判 261ページ
■発行/ 2011年10月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0483-0

 
★食品分野で活躍する酵素を、大学・企業の研究者が詳細に解説!
★糖質関連、アミノ酸・ペプチド・タンパク質関連・脂質関連酵素や、食品加工における酵素利用技術の最新情報を掲載!

キーワード

食品/酵素/糖質/アミノ酸/ペプチド/タンパク質/脂質/食品加工/アミラーゼ/セルラーゼ/ペクチナーゼ/キシラナーゼ/キチナーゼ/プルラナーゼ/グルタミナーゼ/ペプチダーゼ/リパーゼ

刊行にあたって

 歴史の長い食品酵素であるが、積極的な研究がいまなお盛んである。ゲノミクス、プロテオミクス、タンパク質工学を活用した新機能の創出やメタゲノムを活用した新規な酵素の探索など、新しいバイオテクノロジーが活用され、食品酵素化学の研究も大きく変わろうとしている。これまでに「食品酵素化学の最新技術と応用-フードプロテオミクスへの展望」(2004年3月)およびに「産業酵素の応用技術と最新動向」(2009年3月)をシーエムシー出版から出版した。本書では、これらに記載された内容以降に蓄積された情報を取り上げ、とくに食品酵素化学に焦点を当てた。食品には多くの酵素が含まれ、食品の特性の形成に大きい役割を果たしている。
 食品の製造や加工、保蔵、調理さらには食品分析、食品衛生など、食品を取り巻く科学・技術には多くの酵素が関係している。食品の科学・技術は酵素機能の調節・制御の上に成り立っていると言っても過言ではない。食品の製造や加工では、人類が経験的に獲得してきた酵素機能の利用に加えて、近年の酵素化学や食品科学の進展により、思いもよらない酵素の利用法が見られる。これらを踏まえて、前書では「食品に関わる酵素タンパク質の情報の大系」をフードプロテオミクスと呼んだ。本書は、フードプロテオミクスのさらなる展開と発展に着眼して取りまとめた。

著者一覧

上田光宏大阪府立大学 大学院生命環境科学研究科 准教授
杉田亜希子天野エンザイム(株) 産業用酵素事業部 研究員
岡田正通天野エンザイム(株) 産業用酵素事業部 上級専用研究員
山口庄太郎天野エンザイム(株) 産業用酵素事業部 部長
森川康長岡技術科学大学 名誉教授
阪本龍司大阪府立大学大学院 生命環境科学研究科 准教授
澤田雅彦合同酒精(株) 酵素医薬品研究所 グループマネージャー
深溝慶近畿大学大学院 農学研究科 バイオサイエンス専攻 教授
新家粧子近畿大学大学院 農学研究科 バイオサイエンス専攻
渡邉剛志新潟大学 大学院自然科学研究科 生命・食料科学専攻 教授
鈴木一史新潟大学 大学院自然科学研究科 生命・食料科学専攻 准教授
岩本博行福山大学 生命工学部 生命栄養科学科 教授
半谷吉識キッコーマン(株) 研究開発本部 環境・安全分析センター センター長代理
伊藤考太郎公益財団法人 野田産業科学研究所 研究員
吉宗一晃日本大学 生産工学部 応用分子化学科 助教
若山守立命館大学 生命科学部 生物工学科 教授
野口治子東京農業大学 応用生物科学部 生物応用化学科 嘱託准教授
有馬二朗鳥取大学 農学部 生物資源環境学科 准教授
森本康一近畿大学 生物理工学部 准教授
井上國世京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻 教授
中澤洋三東京農業大学 生物産業学部 食品香粧学科 助教
野克己東京農業大学 応用生物科学部 生物応用化学科 教授
島田裕司岡村製油(株) 商品企画開発室 室長
植野洋志奈良女子大学 生活環境学部 食物栄養学科 教授
伊東昌章沖縄工業高等専門学校 生物資源工学科 教授
藤本佳則日本食品化工(株) 研究所 研究員
佐分利亘北海道大学大学院 農学研究院 助教
林幸男宮崎大学 工学部 教授
篠原智日本オリゴ(株) 研究所顧問
熊谷日登美日本大学 生物資源科学部 生命化学科 教授
北田杏和日本大学 生物資源科学研究科 生物資源利用科学専攻
中村静佳大塚薬品工業(株) 生産部 開発課 研究員
尾ア嘉彦(独)農業・食品産業技術総合研究機構 果樹研究所 栽培・流通利用研究領域 流通利用・機能性ユニット 上席研究員
尾関健二金沢工業大学 バイオ・化学部 応用バイオ学科 ゲノム生物工学 研究所 教授
坂本宏司広島県立総合技術研究所食品工業技術センター 技術支援部部長
島田研作松谷化学工業(株) 研究所 主査研究員
大隈一裕松谷化学工業(株) 研究所 所長

構成および内容

第T編 糖質関連酵素

第1章ミミズ由来の低温適応性を有する新規な生デンプン分解酵素  上田光宏
1はじめに
2ミミズ由来の低温適応性を有する生デンプン分解酵素の単離・精製
3ミミズ由来の低温適応性を有する生デンプン分解酵素の性質
3.1N‐末端ならびに内部アミノ酸配列
3.2pHと温度の影響
3.3各種生デンプンに対する分解活性と加水分解産物
4ミミズ由来の低温適応性を有する生デンプン分解酵素のバイオエタノール生産への利用
5まとめと展望
第2章微生物β-アミラーゼ  杉田亜希子、岡田正通、山口庄太郎
1はじめに
2β-アミラーゼの歴史と工業生産の現状
3β-アミラーゼの産業利用
3.1マルトースの製造
3.2澱粉食品の老化抑制
4Bacillus flexus APC9451株由来のβ-アミラーゼ
4.1生産株の取得
4.2性質
4.2.1分子量および等電点
4.2.2温度およびpHの影響
4.2.3基質特異性
4.2.4金属塩および阻害剤の影響
4.3構造
4.3.1一次構造
4.3.2X線結晶構造
5Bacillus flexus APC9451株由来のβ-アミラーゼの応用
5.1マルトースシロップの製造
5.2餅のソフトネス維持
6おわりに
第3章セルラーゼ  森川 康
1はじめに
2セルラーゼの種類とファミリー分類
3セルラーゼ生産生物とそのセルラーゼの種別
3.1セルラーゼ生産生物
3.2セルロソーム
4セルラーゼの構造と機能
4.1反応機構
4.2セルロース分解
4.3セルラーゼの構造
4.4構造機能相関
4.4.1プロセッシブな分解反応
4.4.2CBHの反応速度
5セルラーゼ生産と糸状菌セルラーゼ
6セルロース系バイオマスの酵素糖化
7セルラーゼの応用
第4章ペクチンの構造と分解酵素  阪本龍司
1はじめに
2ペクチンの構造
2.1ホモガラクチュロナン(HG)
2.2キシロガラクチュロナン(XGA)
2.3ラムノガラクチュロナンII(RG-II)
2.4ラムノガラクチュロナンI(RG-I)
2.5アラビナン(ABN)
2.6アラビノガラクタンI(AG-I)
2.7アラビノガラクタンII(AG-II)
2.8同一糖鎖間の架橋構造
2.9ペクチンの構造モデル
3ペクチン分解酵素の分類
3.1HG分解酵素
3.2XGA分解酵素
3.3RG-II分解酵素
3.4RG-I分解酵素
3.5ABN分解酵素
3.6AG-I(β-1,4-ガラクタン)分解酵素
3.7AG-II(β-1,3/6-ガラクタン)分解酵素
4ペクチナーゼの利用
4.1ジュース製造
4.2食品加工
4.3ペクチンの物性改変
4.4その他
5おわりに
第5章キシラナーゼ  澤田雅彦
1はじめに
2キシラン
2.1キシランとヘミセルロース
2.2キシランの構造
3キシラナーゼの分類と構造
3.1キシラナーゼの分類
3.2立体構造
4キシラナーゼの酵素学的性質
4.1エンドキシラナーゼ
4.2キシロシダーゼ
4.3還元末端作用型エキソオリゴキシラナーゼ
5キシラナーゼの産業利用
5.1製パン産業
5.2キシロオリゴ糖
5.3エタノール発酵
5.4製紙産業
5.5その他
6市販キシラナーゼ剤
第6章キトサナーゼの加水分解機構と基質認識機構  深溝 慶、新家粧子
1はじめに
2キトサナーゼの立体構造
2.1Family GH46キトサナーゼ
2.2Family GH8キトサナーゼ
2.3Family GH2エキソ型キトサナーゼ
3触媒反応機構
3.1プロトン・ドナー
3.2触媒塩基
4基質認識機構
4.1蛍光測定による解析
4.2NMR法による滴定実験
4.3NMRデータの結晶構造に基づく考察
4.4キトサナーゼにおける酸性アミノ酸残基の重要性
5キトサナーゼの応用
5.1真菌類細胞壁の加水分解
5.2糖転移反応
6おわりに
第7章キチナーゼ  渡邉剛志、鈴木一史
1キチナーゼの多様性
2キチナーゼはどのようにして結晶性キチンを分解するのか
3キチンに由来する単糖、オリゴ糖の機能性と食品、健康補助食品への利用
4単糖、オリゴ糖生産へのキチナーゼおよび関連酵素の利用
第8章枝切り酵素  岩本博行
1はじめに
2プルラナーゼ
3イソアミラーゼ
4枝切り酵素の産業利用
5枝切り酵素の構造と機能
5.1イソアミラーゼ
5.2プルラナーゼ
6植物における枝切り酵素
7さいごに

第U編 アミノ酸・ペプチド・タンパク質関連酵素

第9章麹菌グルタミナーゼ  半谷吉識、伊藤考太郎
1はじめに
2麹菌の定義
3麹菌グルタミナーゼ研究の歴史
3.1酵素学的研究
3.2遺伝子からの検討
第10章グルタミナーゼ・アスパラギナーゼ  吉宗一晃、若山守
1はじめに
2グルタミナーゼ (EC 3.5.1.2)
2.1E. coli由来酵素
2.2Micrococcus luteus由来酵素
2.3Aspergillus oryzae由来酵素
2.4Bacillus subtilis由来酵素
2.5Rhizobium etli由来酵素
3グルタミナーゼ-アスパラギナーゼ (EC 3.5.1.38)
4アスパラギナーゼ
4.1細菌I型アスパラギナーゼ
4.2細菌II型アスパラギナーゼ
4.3植物型アスパラギナーゼ
5γ-グルタミルトランスペプチダーゼ (EC 2.3.2.2, GGT)
6おわりに
第11章コムギ由来プロテインジスルフィドイソメラーゼ  野口治子
1はじめに
2プロテインジスルフィドイソメラーゼ
3コムギ由来PDI
4小麦粉とPDI
5PDIファミリー
6今後の展望
第12章セリンペプチダーゼ ―ペプチド合成への利用展開―  有馬二朗
1はじめに
2セリンペプチダーゼに分類される酵素の反応機構
3加水分解と拮抗して起こる副反応「アミノリシス」
4エキソ型のセリンペプチダーゼを利用したジペプチド類の合成
5セリンペプチダーゼのアミノ酸/ペプチド転移酵素への改変
6今後の展望
第13章コラーゲン分解酵素  森本康一
1はじめに
2基質となるコラーゲン分子の三重らせん構造の特徴
3コラーゲン分子とコラーゲン線維
4コラーゲン分解酵素の種類
5コラーゲン分解酵素の構造
6コラーゲン分解酵素の反応機構
7合成基質
8阻害物質
9細菌性コラゲナーゼとMMP-1を用いたコラーゲン分解の実験例
10コラーゲン分解ペプチド
11おわりに
第14章サーモライシンの活性化と安定化  井上國世
1はじめに
2TLNの構造と反応機構
3タンパク質工学による酵素の機能改変
4溶媒工学によるTLNの高機能化
5TLNへの多重変異の導入
5.1変異型酵素の設計
5.2変異型酵素の発現
5.3変異型酵素の活性と熱安定性
5.4変異型TLNによるZDFM合成
5.5今後の展望
6おわりに

第V編 その他の酵素

第15章ホスホリパーゼDの構造と機能およびその応用  中澤洋三、野克己
1はじめに
2ホスホリパーゼDの構造と機能の多様性
3ホスファチジル基転移反応の反応系
3.1単相ミセル系
3.2二相エマルジョン系
3.3無水系
4機能性リン脂質の合成と産業利用への展望
5おわりに
第16章リパーゼ反応を利用した油脂加工: 反応におよぼす水の影響  島田裕司
1はじめに
2減圧下で脱水する反応
2.1トリグリセリド(TG)の製造
2.2モノグリセリド(MG)の製造
3水-油の二相系を利用する反応
3.1リパーゼの構造と機能の相関関係
3.2油相中の成分によって決まる反応の平衡
3.3LauOHとFAのエステル化を利用したPUFAの精製
3.4二相系の反応を利用したトコフェロールとステロール(StOH)の精製
3.5グリセリン添加による油相中の水分除去
4大量のエタノール(EtOH)を添加する脱水反応
5おわりに
第17章GABA合成酵素、グルタミン酸デカルボキシラーゼ:その生理作用と塩味・隠し味に関する最近の話題  植野洋志
1はじめに
2GABA合成
3アミノ酸の脱炭酸反応
4アミノ酸分析技術
5新しい役割
6まとめ
第18章有機溶媒耐性チロシナーゼ -その特性と利用の可能性-  伊東昌章
1はじめに
2チロシナーゼとは?
3チロシナーゼを含むポリフェノールオキシダーゼの食品への利用
4有機溶媒耐性チロシナーゼの発見と諸性質
5無細胞タンパク質合成系を用いた有機溶媒耐性チロシナーゼの解析
6有機溶媒耐性チロシナーゼの利用の可能性
7おわりに

第W編 食品加工

第19章CGTaseとα‐グルコシダーゼの共反応による分岐グルカンの生成とその応用  藤本佳則、佐分利 亘
1はじめに
2分岐グルカンの主成
3分岐グルカンの利用特性
第20章グルコシルトランスフェラーゼを用いた機能性オリゴ糖の生産  林 幸男、篠原 智
1はじめに
2酵素生産菌
3酵素生産
4酵素特性
5グルコース転移反応
6おわりに
第21章酵素による食品の低アレルゲン化  熊谷日登美、北田杏和、 中村静佳
1はじめに
2小麦(Triticum aestivum)
3米(Oryza sativa)
4蕎麦(Fagopyrum esculentum)
5大豆(Glycine max)
6まとめ
第22章微生物酵素によるカキ果実剥皮技術の開発  尾ア嘉彦
1はじめに
2米国でのカンキツの酵素剥皮技術の開発
3カンキツの酵素剥皮に影響及ぼす要因とプロセスの設計
4カキの酵素剥皮技術の開発の背景
5前処理としての熱処理
6酵素剤の選抜
7熱処理の意義と適用範囲の拡大
8剥皮果実の品質
9まとめ
第23章小麦フスマの前処理・酵素処理および麹菌発酵による解析と機能性付与  尾関健二
1はじめに
2小麦フスマでの可溶化試験
2.1マイクロウェブの前処理・酵素処理
2.2機能性評価
3デンプン質除去小麦フスマでの可溶化試験
3.1デンプン質除去小麦フスマの調製方法および確認
3.2マイクロウェブの前処理・酵素処理
3.3麹菌発酵によるプロテオーム解析およびDNAマイクロアレイ解析
3.4機能性評価
4おわりに
第24章凍結含浸法による食材の軟化  坂本宏司
1はじめに
2凍結含浸法とは
2.1食材の単細胞化
2.2凍結含浸法
2.3凍結含浸法で得られた単細胞の品質
3凍結含浸法を利用した高齢者・介護用食品の開発
3.1高齢者・介護用食品としての凍結含浸法の優位性
3.2根菜類等の凍結含浸処理
3.3水産物、食肉への適用
3.4増粘剤含浸による離水抑制および油脂含浸
3.5凍結含浸食の消化性改善効果と摂食試験
4真空包装機の利用した凍結含浸法
5安全性評価のための臨床試験と新規嚥下造影検査食の開発
6機能性成分の付加・増強技術への応用
7おわりに
第25章既存の酵素を用いた新素材の生産―難消化性デキストリンと遅消化性デキストリンを例に―  島田研作、大隈一裕
1はじめに
2難消化性デキストリン
2.1概要
2.2製造方法と分析方法
2.3物理化学的特性
2.4機能特性
2.5安全性
2.6食品への応用
3遅消化性デキストリン
3.1概要s
3.2製造方法と分析方法
3.3物理化学的特性
3.4機能特性
3.5安全性
3.6食品への応用
4おわりに



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