JP2001240600A - ペプチドの精製方法 - Google Patents
ペプチドの精製方法Info
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Abstract
シン変換酵素阻害ペプチド含有溶液から、苦みや臭いが
なく、アンギオテンシン変換酵素阻害活性の低下させな
いアンギオテンシン変換酵素阻害ペプチドの精製方法を
提供すること。 【解決手段】蛋白質を水性媒体中で蛋白質分解酵素によ
り加水分解して得られたアンギオテンシン変換酵素阻害
ペプチド含有溶液を、平均細孔直径3nm以下の活性炭
を用いて処理する。
Description
血圧降下食品として有用であるアンギオテンシン変換酵
素阻害ペプチドの精製方法に関する。
肺や血管内皮細胞、腎近位尿細管に存在し、アンギオテ
ンシンI(Asp−Arg−Val−Tyr−Ile−
His−Pro−Phe−His−Leu)に作用し
て、アンギオテンシンIのC末端よりジペプチド(Hi
s9−Leu10)を開裂遊離させ、強力な昇圧作用を有
するアンギオテンシンIIを生成させる酵素である。
ラジキニンを分解し不活化する作用も併有し、昇圧系に
強力に関与している。従来より、アンギオテンシン変換
酵素の活性を阻害すれば、降圧に働き、臨床的には高血
圧症の予防、治療に有効であると考えられている。最近
ではプロリン誘導体であるカプトプリルが合成され、降
圧活性が確認されて以来、種々のアンギオテンシン変換
酵素阻害物質の合成研究が盛んであり、又天然物からの
取得も試みられているところである。天然物由来のアン
ギオテンシン変換酵素阻害剤は食品あるいは食品原料か
ら得られるので低毒性で安全性の高い降圧剤となること
が期待されるからである。しかしながら、天然物由来の
蛋白質を酵素により加水分解して得られるペプチド中に
は苦味ペプチドが多量に含有されており、かかるアンギ
オテンシン変換酵素阻害剤としての利用に制限を与えて
いる。
ンアミノペプチターゼやカルボキシペプチターゼを作用
させる方法(佐藤泰,関口義彰,千葉善根,猪飼勝弘,
農化,43,286,(1969)、S.Arai, M.Yamashita, H.Kato,
M.Fujimaki, Agr.Biol.Chem., 34,729,(1970))、ロ)ペ
プチドにα−キモトリプシンを作用させてプラスティン
とする方法(M.Fujimaki, M.Yamashita, S.Arai, H.Kat
o, Agr.Biol.Chem., 34, 483, 1325(1970))、ハ)合成
吸着剤にアンギオテンシン変換酵素阻害ペプチドを吸着
させ、有機溶媒により溶出する方法(特開平4−341
193号公報)、ニ)疎水性吸着剤に苦味ペプチドを吸
着させ除去する方法(特開平4−190797号公報)
などが挙げられる。しかしながら、イ)及びロ)の方法
ではペプチドの一次構造が変わってしまい、ハ)及び
ニ)では苦味ペプチドの除去効率が悪く工業的な方法と
は言い難い。故にペプチドの一次構造を変えずに苦味ペ
プチドを効率良く除去できる新たな方法が望まれてい
る。
号公報で、蛋白質を水性媒体中で蛋白分解酵素により加
水分解して得られたアンギオテンシン変換酵素阻害剤含
有ペプチド溶液を精製するにあたり、加水分解反応溶
液から不溶物を除去したのち、該ペプチド濃度を10重
量%以上の溶液とし、該溶液を合成吸着剤と接触さ
せ、非吸着画分を分収し、該合成吸着剤を水または塩
水溶液で洗浄して更に非吸着画分を回収する方法を開示
した。
成吸着剤による精製により、苦みは除去できるものの、
素材由来の臭いが残り、また、ペプチドの回収率が70
〜75%程度とやや悪かった。そこで、本発明者は、そ
の他のペプチドの精製手段を探索し、通常着色成分や不
純物の除去に用いられる活性炭について注目した。しか
し活性炭でアンギオテンシン変換酵素阻害ペプチドの精
製を行うと、苦みペプチドが除去出来なかったり、アン
ギオテンシン変換酵素阻害活性が低下したりすることが
たびたび発生し、活性炭の性能面をより深く検討する必
要があると考えられた。
る課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、蛋白質を水
性媒体中で蛋白質分解酵素により加水分解して得られた
アンギオテンシン変換酵素阻害ペプチド含有溶液を、平
均細孔直径3nm以下の活性炭を用いて処理することに
より、阻害活性を低下させることなく、苦みや臭いが除
去できることを見いだし本発明を完成するに至った。
本発明においては、まず蛋白質を水性媒体中で蛋白分解
酵素により加水分解してアンギオテンシン変換酵素阻害
剤ペプチド(以下ACE阻害ペプチドと称する)含有溶
液を得る。本発明で用いられる蛋白質としては天然物由
来のものであれば特に制限はなく、動物性蛋白質、植物
性蛋白質いずれでも良い。具体的には魚肉、貝肉、豚
肉、牛肉、鶏肉、卵白等の動物性蛋白質や、トウモロコ
シ、大豆、米、小麦等の植物性蛋白質が挙げられ、特に
臭いをもつ魚肉が適している。本発明における蛋白分解
酵素としては、サーモライシン、ペプシン、トリプシ
ン、キモトリプシン等公知の蛋白分解酵素及び微生物が
生産する蛋白分解酵素等いずれも使用可能である。本発
明における水性媒体としては特に限定はなく、水、エタ
ノール、メタノール等のアルコール、ナトリウム、カリ
ウム、マグムシウム、カルシウム等の塩酸塩、硫酸塩、
炭酸塩の水溶液などが挙げられる。
の性状により処方は異なるが、難溶性の場合には熱水に
蛋白質を混合し強力な撹拌でホモジナイズした後、固形
分0.1〜50重量%程度の溶解液又は懸濁液とした
後、酵素を蛋白質に対して、0.001〜50重量%、
好ましくは0.1〜15重量%添加し、5〜90℃、好
ましくは20〜70℃で、1分〜3日間の反応条件下
で、分解率5%以上になるまで静置又は撹拌下で加水分
解し、ACE阻害ペプチド含有溶液を得る。該分解率は
全窒素に対するアミノ酸窒素の%で表す。測定方法は、
Journal of Agricultural and Food Chemistry 24 No.6
1090〜1093(1976)に基づく。
プチド含有溶液を平均細孔直径が3nm以下好ましく
は、1〜3nmの活性炭を用いて精製することを最大の
特徴とするもので以下かかる精製法について述べる。上
記ACE阻害ペプチド含有溶液は、そのまま上記の活性
炭による精製工程に入ってもよいが、まず上記で生成さ
せた加水分解生成物から不溶物を分離除去して液体分を
回収するのが好ましい。不溶物の除去にあたっては、遠
心分離、濾過、デカンテーションなどの通常の固液分離
方法のいずれかが採用される。不溶物を除去した後の液
体分はACE阻害ペプチド濃度が1重量%以上、好まし
くは5〜30重量%の溶液となるように濃縮されるのが
好ましい。濃縮方法としてはフラッシュ式、遠心薄膜式
などの減圧濃縮法、限外濾過膜濃縮法、逆浸透膜濃縮法
などが採用される。
平均細孔直径3nm以下の活性炭と接触させ、非吸着画
分を回収する。活性炭の平均細孔直径としては、3nm
以下であることが必要で、3nmを越えると苦みや臭い
が除去できなくなり不適当である。かかる平均細孔直径
として好ましくは1〜3nmである。1nm未満では、
苦みや臭いが充分除去できない場合がある。かかる平均
細孔直径は窒素ガス吸着法により測定される。測定装置
としては例えば、Micrities社製「ASAP2
400」が用いられる。
性炭としては、水蒸気、二酸化炭素、空気などの酸化性
ガスで賦活した活性炭が挙げられ、好ましくは水蒸気で
賦活した活性炭である。賦活方法としては、特に制限さ
れるものではないが、平均粒子径が0.001〜10m
m程度の木材、椰子殻、石炭等の炭化物に、750〜1
000℃の水蒸気を吹付けて30〜48時間程度賦活す
ることにより水蒸気で賦活した活性炭が調製される。具
体的には、武田薬品工業株式会社製「白鷺AW50」、
「白鷺A」、「白鷺M」、「白鷺C」、「白鷺P」、
「水道用白鷺CW」、「白鷺PHC」、「モルシーボン
NGPX」、「粒状白鷺WHA」等が挙げられる。
01〜0.8cc/gが好ましく、更には0.1〜0.
7cc/gである。かかる細孔容積が0.01cc/g
未満では、臭いや苦みが完全に取れない場合があり、
0.8cc/gを越えるとACE阻害活性が低下する場
合がある。また、上記活性炭の比表面積も800〜13
00m2/gが好ましく、更には900〜1200m2/
gである。かかる比表面積が800m2/g未満では、
臭いや苦みが完全に取れない場合があり、1200m2
/gを越えるとACE阻害活性が低下し、収率も低下す
る場合がある。なお、上記の細孔容積、比表面積も上記
窒素吸着法により測定される値である。
を用いて処理する方法としては、バッチ式の処理、連続
カラムによる処理のいずれでもよいが、処理効率の点で
バッチ式の方が好ましい。バッチ式で処理する場合に
は、ACE阻害ペプチド含有溶液の濃度を1〜50重量
%(好ましくは5〜30重量%)の調整した後、該ペプ
チドに対して10〜100重量%の活性炭を用いるのが
好ましく、更には15〜80重量%である。10重量%
未満では、苦みや臭いが充分に除去されない場合があ
り、100重量%を越えると、ACE阻害活性が低下
し、収率も低下する場合があり好ましくない。活性炭を
添加後、5〜80℃(好ましくは30〜70℃)で、3
0〜120分程度撹拌した後、活性炭を濾紙、濾布、ガ
ラスフィルター、遠心分離等で除去して非吸着画分を回
収すればよい。なお、活性炭を濾過する際に活性炭が濾
液にもれるのを防ぐために、活性炭と同時にケイソウ土
を添加して濾過したり、予めケイソウ土を水等で分散し
た後、濾紙、濾布、ガラスフィルターで濾過して、ケイ
ソウ土の層を形成してから活性炭を濾過してもよい。
E阻害ペプチド溶液の濃度1〜20重量%の水溶液を線
速度(LV)を3cm/時間以上、空間速度(SV)を
3/時間以下程度になるように活性炭を充填したカラム
に導入すればよい。
要に応じて水洗浄され、非吸着画分が回収される。回収
時に吸着した苦味成分の溶離が見られる場合に、塩水溶
液を使用することもある。塩水溶液とは特に制限はなく
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなど
の塩酸塩、炭酸塩、硫酸塩などの塩の水溶液が挙げられ
る。特に、塩化ナトリウムの水溶液が実用的である。該
水溶液の使用濃度は1重量%〜飽和濃度、好ましくは5
〜20重量%であり、使用量は活性炭の充填容積の1〜
3倍量が好ましい。
プチド溶液は必要に応じて濃縮乾固、フリーズドライ、
スプレードライ、真空乾燥等の方法で粉末化され、医薬
品、健康食品(健康補助食品)として用いられたり、苦
みがなく臭いもないのでそのまま食品に添加して用いら
れる。
ペプチド単独あるいは製剤用担体と混合して調製した製
剤の形で使用される。製剤用担体としては、製剤分野に
おいて常用され、かつペプチドと反応しない物質が用い
られる。具体的には、例えば乳糖、ブドウ糖、マンニッ
ト、デキストリン、シクロデキストリン、デンプン、庶
糖、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、合成ケイ酸ア
ルミニウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、
ヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチルセルロ
ースカルシウム、メチルセルロース、ゼラチン、アラビ
アゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、軽質無水ケイ酸、ステアリン酸マグ
ネシウム、タルク、トラガント、ベントナイト、ビーガ
ム、酸化チタン、ソルビタン脂肪酸エステル、ラウリル
硫酸ナトリウム、グリセリン、脂肪酸グリセリンエステ
ル、精製ラノリン、グリセロゼラチン、ポリソルベー
ト、マクロゴール、植物油、ロウ、流動パラフィン、白
色ワセリン、フルオロカーボン、非イオン界面活性剤、
プロピレングリコール等が挙げられる。剤型としては、
錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤、懸濁
剤、注射剤等が挙げられる。これらの製剤は常法に従っ
て調製される。上記で製剤された医薬品や健康食品は、
血圧降下、心筋肥大防止、脳卒中防止、の目的で用いら
れ、例えば健康食品としては以下のものが挙げられる。
含有食品、エゾウコギ含有食品) ロ)糖含有食品〔オリゴ糖(フラクトオリゴ糖含有食
品、イソマルトオリゴ糖含有食品、ガラクトオリゴ糖含
有食品)、多糖類(シイタケ含有食品、ムコ多糖、蛋白
含有食品、コンドロイチン硫酸含有食品、マンネンタケ
(霊芝)含有食品、キチン、キトサン含有食品 ハ)ミネラル含有食品(カルシウム含有食品、アルファ
ルファ含有食品、プルーンエキス食品、β−カロチン含
有食品 ニ)油脂含有食品 ビタミンE含有油脂〔麦(小麦、鳩麦)胚芽油、大豆胚
芽油、米胚芽油〕エイコサペンタエン酸含有食品、大豆
レシチン含有食品、γ−リノレン酸含有食品(月見草
油、ボラージ油)、ドコサヘキサエン酸含有食品 ホ)蛋白質含有食品 大豆蛋白含有食品、カゼイン、ホエー蛋白、鯉加工食品 ヘ)タウリン 牡加工食品、シジミ加工食品、緑イ貝加工食品
としては、以下のものが挙げられる。 (1)農水産加工品 はるさめ、こしあん、こんにゃく、パン、麺類(即席め
ん、パスタ、生めん、乾めん)、餅、シリアル食品、大
豆加工品(豆腐、豆乳、納豆、凍豆腐)、水産加工品
〔練り製品、(かに風味)蒲鉾、(魚肉)ハム、(魚
肉)ソーセージ、(魚肉)ウィンナー、ふりかけ、お茶
づけのり〕、缶詰( シーチキン、オイルサーディン、
焼鳥)、レトルト食品(カレー、シチュー、スパゲティ
ー) (2)乳製品 牛乳、加工乳、乳酸菌飲料、バター、チーズ、練乳、粉
乳 (3)菓子 ケーキ、ムース、(粉末)デザート、アイスクリーム、
飴、チョコレート、グミ、キャンディー、クッキー、ウ
エハース、ゼリー (4)調味料 味噌、醤油、うま味(風味)調味料、(粉末)天然調味
料、ソース、ドレッシング、焼き肉のたれ、みりん、カ
レー、シチュー、香辛料、スパイス、ヨーグルト (5)飲料 清涼飲料(炭酸飲料、果実飲料、スポーツドリンク、栄
養飲料)、嗜好飲料(コーヒー、ココア、麦汁)、みそ
汁、スープ
は、投与方法、患者の症状、年令等により異なるが、通
常1回0.001〜5000mg、好ましくは0.01
〜2000mgを1日当たり1〜3回である。上記の製
剤あるいは食品は、ACE阻害ペプチドを0.01重量
%以上、好ましくは0.5〜100重量%の割合で含有
することができる。これらの製剤あるいは食品は、治療
上価値ある他の成分を含有していてもよい。
明する。 実施例1 カツオ節(蛋白質含量70重量%)50gに水40ml
を加え充分ホモジナイズし、水酸化ナトリウムでpH
7.0とし、サーモライシンを0.6g(蛋白質に対し
て1.7重量%)添加後、60℃で5時間静置反応を行
った(分解率28.6%)。その後、100℃で10分
間煮沸後放置して、3000×gで遠心分離して得られ
た上澄み液を得た。残渣には水80mlを添加して撹拌
後、再度同条件で遠心分離して上澄み液を得た。上澄み
液を合わせて、ペプチド濃度7.1重量%の上澄液14
0mlを得た。
有溶液をロータリーエバポレターでペプチド濃度10重
量%に濃縮し、かかる溶液100mlに、活性炭(武田
薬品工業(株)製「白鷺A50W」、平均細孔直径2.
35nm、比表面積1020m2/g、細孔容積0.6
0cc/g、含水率50%)4gを加えて、60℃で1
時間攪拌し、更にケイソウ土5gを加えて撹拌した後、
濾過し吸着画分を回収した。かかる回収液についてペプ
チド回収率、ACE阻害活性の測定及び苦味、臭いの官
能テストを行った。
して、精製後のペプチドの回収率をケルダール法により
測定した。
nの方法〔Biochemical Pharamac
ology 20,1637(1971)〕に準じて以下
の方法で行った。 酵素基質;Bz(ベンジル)−Gly−His−Leu
(86mgを水8mlとリン酸緩衝液8mlに溶解した
溶液) 酵 素;うさぎの肺のアセトンパウダー(シグマ社製) (1gを50mMのリン酸緩衝液10ml中で粉砕した
後、遠心分離した上澄液) 上記の酵素基質を100μl、酵素溶液を12μl及び
本発明の所定濃度のペプチドを混合し、水で全体を25
0μlとした後、37℃で30分間反応を行った。
終了させた。反応終了液に酢酸エチル1.5mlを入れ
Vortexで15秒撹拌し、それを遠心分離した。酢
酸エチル層から1.0mlをとり出して、酢酸エチルを
留去し、それに1mlの蒸留水を入れて残渣を溶解し、
抽出された馬尿酸の紫外吸収228nmの値(O
D228)を測定した。ACE阻害率はペプチドなしで反
応したときのOD228を100%とし、反応時間0分の
ときのOD228を0%として求め阻害率50%の時のペ
プチドの濃度IC50(μgPro/ml)で活性を表示
した。苦みの官能テスト 上記回収液を凍結乾燥して得られた粉末を10名のパネ
ラーで評価した。評価は、苦味を全く感じない場合を1
0点、苦みを少し感じる場合を5点、苦味を強く感じる
場合を0点とし、パネラー10名の評価点数を合計して
算出した。臭いの官能テスト 上記処理液を凍結乾燥して得られた粉末を10名のパネ
ラーで評価した。評価は、臭いを全く感じない場合を1
0点、臭いを少し感じる場合を5点、臭いを強く感じる
場合を0点とし、パネラー10名の評価点数を合計して
算出した。
理して、実施例1と同様に評価した。
製「白鷺P」、平均細孔直径2.05nm、比表面積1
000m2/g、細孔容積0.58cc/g、含水率3
%)を用いた以外は同様に処理して、実施例1と同様に
評価した。
替えて実験を行った。ペプシンの作用条件としては塩酸
でpH1.6として、反応温度は37℃で5時間静置反
応した。以下同様に処理して実施例1と同様に評価し
た。
は同様に処理して、同様に評価した。
(武田薬品工業(株)製「カルボラフィン」、平均細孔
直径3.65nm、比表面積1450m2/g、細孔容
積1.19cc/g、含水率3%)4gを用いた以外は
実施例1と同様に処理して同様に評価した。実施例1〜
5、比較例1の結果は表1にまとめて示す。
テンシン変換酵素阻害ペプチド含有溶液を、平均細孔直
径3nm以下の活性炭を用いて処理する本発明の精製方
法により、ACE阻害ペプチド含有溶液からACE阻害
活性を低下させることなく苦みや臭いを除くことがで
き、血圧降下剤又は血圧降下食品として有用なペプチド
が収得できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 蛋白質を水性媒体中で蛋白質分解酵素に
より加水分解して得られたアンギオテンシン変換酵素阻
害ペプチド含有溶液を、平均細孔直径3nm以下の活性
炭を用いて処理することを特徴とするペプチドの精製方
法。 - 【請求項2】 活性炭が水蒸気で賦活した活性炭である
ことを特徴とする請求項1記載のペプチドの精製方法。 - 【請求項3】 活性炭を上記ペプチドに対して10〜1
00重量%用いることを特徴とする請求項1あるいは2
記載のペプチドの精製方法。 - 【請求項4】 蛋白質が魚肉であることを特徴とする請
求項1〜3いずれか記載の精製方法。
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