無糖コーラは甘さはあるけど「魂」がない？この食品専門家は科学的証拠を発見した

気分が落ち込んでいるとき、砂糖入りのコーラやコーヒーを飲むと、幸福感や満足感が得られますか?しかし、砂糖を過剰に摂取すると健康に悪影響を及ぼし、肥満、糖尿病、高血圧などの病気につながる可能性があります。砂糖の摂取を減らすことは世界的に健康的な生活の大きなトレンドになっていると報じられており、わが国の「第14次5カ年計画」でも同様の取り組みが打ち出されています。

多くの男性の友人はコーラを飲むのが大好きですが、体重が増えることを心配しています。彼らは何をすべきでしょうか?砂糖代替品の誕生によりこの問題が解決され、無糖コーラが私たちの視界に入ってきました！しかし、なぜ無糖コーラと砂糖代替品を使用した従来のコーラは、どちらも甘い味がするのにもかかわらず「魂が失われ」、味が異なるのでしょうか?この背後にある分子メカニズムは何でしょうか?浙江工商大学食品・生物工学学院の陳忠秀教授の研究チームは、砂糖代替品の分子構造はショ糖の分子構造と異なり、水との反応も異なるため、無糖コーラを飲んだときに味が変わるという現象が起こることを発見した。

陳忠秀

甘味知覚の研究

さまざまな甘味料が水と反応して、さまざまな水和殻構造を形成します。この構造の違いにより、溶媒水の水素結合ネットワークにさまざまな程度の乱れが生じ、受容体タンパク質の構造変化に影響を及ぼす可能性があります。味蕾細胞の甘味受容体に結合する際、異なる水分レベルを持つ甘味分子は、結合プロセス中に異なる結合定数、結合部位、および熱力学的パラメータを示します。同時に、結合速度や形成される遷移状態のエネルギーなど、結合の運動パラメータも異なります。これらの要因が相互に作用して甘味料の知覚に動的に影響を与え、異なる味覚体験をもたらします。

甘味知覚の動的メカニズムを研究する上での難しさは、「生きている」状態におけるリガンド相互作用に関する一時的な情報をいかにして実験的に得るかということにあります。陳忠秀の研究グループは、ストップトフロー分光法の高速運動技術と食品感覚科学研究プラットフォームに基づく甘味受容体遺伝子発現の「甘味細胞」モデルを使用して、さまざまな甘味料が甘味細胞を刺激した後の甘味細胞の瞬間応答運動曲線を研究し、甘味の動的知覚メカニズムを詳細に解釈するための実験的基礎を提供しました。

この研究は、甘味知覚メカニズムの研究において理論的意義を持つだけでなく、食品システムに関連する砂糖代替品の応用処方の設計にも指針を提供します。このプロジェクトは2023年に国家自然科学基金から助成金を授与され、これは陳忠秀研究チームがこの分野で獲得した3番目の国家自然科学基金一般プロジェクトでもあります。

化学から食品科学へ

陳忠秀の科学研究の旅は順調なものではなかった。化学のバックグラウンドを持つ彼女は、上海ビジネス大学の食品科学技術学部に入学した当初、化学の知識と食品科学をどのように組み合わせるかという課題に直面しました。学歴の違いと科学的研究リソースの不足により、彼女はゼロから少しずつ自分のフードタワーを構築する必要があります。 「食品の感覚科学は主観的な説明に大きく依存していますが、私は主観的でない物理的および化学的方法を使用して食品の感覚的性質を解釈し、分子レベルで食品の感覚知覚の化学的メカニズムを探求したいと考えています。」そこで彼女は化学と食品科学を革新的に組み合わせ、独自の研究の道を切り開きました。

科学研究を行う際、陳忠秀は氷と炎の融合体となります。彼は、慎重かつ合理的な思考と、学ぶことに専念する姿勢を保ちながら、情熱に満ちています。彼女は2005年にビジネス大学に入学して以来、「科学的研究は座って行うのではなく、実践によって達成される」という信念を常に持ち、科学的問題の克服に尽力してきました。彼女は、化学者は肉体労働をしており、この荒れた手は彼らの勤勉さの象徴だと冗談を言った。

しかし、現実には、陳忠秀氏のように落ち着いて徹底的な研究を行える科学研究者は十分にはいない。 「外の世界は常に複雑であり、科学研究に対する社会の要求も変化しています。科学者として、私たちは経済と社会の発展のニーズに直面し、有意義で実用的な科学研究を行わなければなりません。」陳忠秀の科学研究は「甘さ」から始まり、20年間研究室に根付いてきました。彼女の現在の業績と発見は、食品の感覚と食品の栄養に関連する化学的メカニズムに及びます。時代によって異なる評価の仕組みや評価基準に直面しながらも、彼女は大学院生たちに、冷静な心と決意を持ち、心から愛し、社会に役立つ科学研究を行うよう頻繁に奨励しています。

「甘い商売」の継承

陳忠秀氏は、長年にわたり、尚大食品品質安全学部の学部長として、学部生ができるだけ早く研究室に入るよう積極的に指導し、意識的に研究プロジェクトに参加し、科学研究の動向を理解し、革新的な遺伝子を学生の血液に移植できるようにしてきました。

「授業では、教師は理論的な知識を伝えることに重点を置いていますが、実験に参加することで、問題を発見し、分析し、解決する実践的な能力を養うことができ、より有意義です」と食品安全学部の3年生、フェン・チアンさんは語った。

「食品安全学部のすべての科学研究室は学部生に開放され、大学院生は学部生の参加を温かく歓迎しなければなりません。このプロセスでは、学部生も研究室を変更することが許可されており、これは彼らが自分の興味について考え、選択し、探求していることを反映しています。」陳忠秀氏は、「学部生と大学院生が共に成長する」ことは、尚達の食品安全専攻の人材育成システムにおける重要な概念であると述べた。

陳忠秀と卒業生たち

食品安全学科の4年生、朱一科さんは「陳教授の授業はとても価値がある。吸収し習得するには多くの思考と時間が必要だ」と語った。陳忠秀氏が初めてビジネス大学に着任したとき、彼は学部生が複雑な食品システムを理解するための特定の化学知識を欠いていることに気づき、新しいコース設計を模索し始めました。彼女は国内の大学の食品化学関連の教科書や授業構成を徹底的に研究し、自分の学校の学生の学習状況と合わせて、10年間かけてスキルを磨き、ついに「分子食品科学」という授業を独創的に設計しました。具体的な教育実践において、陳忠秀は世界の最先端の教科情報、現在の食品のホットな話題、さらには学校の研究室で行われたばかりの新しい発見を統合することに長けており、学生の視野を広げ、時代と世界に遅れを取らないようにしたいと考えています。 2023年に「分子食品科学」が第2期国家一流学部課程に認定されました。

「幸せに暮らし、幸せに科学研究をしましょう。」人生においても科学研究においても、陳忠秀の明るい態度は生徒たちに微妙な影響を与えています。 「困難に直面したら、一緒に解決しましょう。私のオフィスのソファはいつでもあなたを待っています。」彼女はいつも生徒たちに優しくこう言いました。

今日も陳忠秀の「甘い」キャリアは続く。彼女は尚大大学の分子食品科学研究室長として、学生を率いて食品、化学、材料の分野で学際的な研究を行い、食品知覚科学と食品産業の発展の促進に多大な貢献をしてきました。

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