JP3139563B2

JP3139563B2 - 米糠蛋白誘導ペプチドの製造方法

Info

Publication number: JP3139563B2
Application number: JP04072730A
Authority: JP
Inventors: 正人吉岡; 敬安達; 直子浦山
Original assignee: Seiwa Kasei Co Ltd
Current assignee: Seiwa Kasei Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JPH05227983A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、米糠蛋白誘導ペプチド
の製造方法に関する。さらに詳しくは、脱脂米糠を出発
物質とし、脱脂米糠を希酸で加熱処理して可溶性糖質を
除去した後、不溶部分を水に懸濁して蛋白質分解酵素に
より加水分解し、不溶物を除去後、可溶部分を電気透析
により脱塩して精製することにより、褐変現象や不溶化
を防止し得る米糠蛋白誘導ペプチドを製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】蛋白質の加水分解は、通常、酸、アルカ
リまたは酵素によって行われるが、植物を原料とする場
合、酸やアルカリによる加水分解では、植物中に多量に
存在する繊維質や貯蔵性糖質が可溶性糖質となり、加水
分解液中に混入するため、褐色に変色する現象、いわゆ
る褐変現象を引き起こすという問題がある。

【０００３】そのため、化粧品原料や栄養強化剤用の植
物由来蛋白原料としては、小麦グルテンや脱脂大豆蛋白
などの蛋白含量の高い、精製されたものが使用されてき
た（たとえば、特開昭６２−５３９６９号公報、特公昭
６３−５０９９８号公報、特開昭６３−２８７４６２号
公報など）。

【０００４】ところで、米糠は、昔から入浴時に糠袋と
して皮膚の洗浄に使用されてきたが、これは主として米
糠中の油脂成分や粒状の繊維質を利用することを目的と
したものであり、また、その応用として、米糠を醗酵さ
せ、その醗酵成分を入浴剤や洗髪剤として使用すること
も検討されてきたが、それらはいずれも油脂成分や繊維
質を含有したものであって、米糠中の蛋白質からペプチ
ドを製造する試みはなされていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、これま
では植物由来の蛋白質からペプチドを得るのに原料が限
られていた。また、資源の高度利用という観点から、未
利用の蛋白源や廃棄されている蛋白源を利用することも
必要である。

【０００６】本発明は、そのような事情に鑑み、新しい
植物性のペプチド源として、米糠に着目し、この米糠か
ら褐変現象や不溶化を防止し得るペプチドを製造する方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、米糠からペプ
チドを製造する方法について種々研究を重ねた結果、脱
脂米糠を希酸で加熱処理して可溶性糖質を除去した後、
不溶部分を水に懸濁して蛋白質分解酵素により加水分解
し、不溶物を除去後、可溶部分を電気透析により脱塩し
て精製することにより、褐変現象や不溶化を防止し得る
米糠蛋白誘導ペプチドを製造できるようにしたものであ
る。

【０００８】以下、本発明の構成を、（１）原料米糠、
（２）可溶性糖質の除去、（３）酵素加水分解、（４）
不溶物の除去、（５）脱塩精製の順に詳細に説明する。

【０００９】（１）原料米糠米粒中には、主にグリテリンとプロラミンの２種の蛋白
質が含まれているが、その含有量は玄米で約７重量％で
ある。米糠中の蛋白質の種類や含有量についての詳細な
報告はないが、市販の脱脂米糠では蛋白質が１８〜２５
重量％程度含まれている。

【００１０】米糠蛋白誘導ペプチドの製造にあたり、原
料として脱脂していない米糠を用いることもできるが、
その際には脱脂工程を入れる必要がある。このように、
脱脂していない米糠を使用する場合も脱脂工程を必要と
し、一旦、脱脂米糠を経ることになるので、脱脂してい
ない米糠を原料として用いる場合も、結果的に本発明の
範囲内に含まれることになる。

【００１１】脱脂米糠は、大量に市販されていて容易に
入手できるので、米糠蛋白誘導ペプチドの製造にあたっ
ては、工程を簡略化できる点からも、脱脂米糠を出発物
質として用いる方が好ましい。

【００１２】表１に米糠の完全加水分解によるアミノ酸
の組成比の分析例を示す。通常、蛋白質のアミノ酸分析
にあたっては、分析前に試料の完全加水分解を６Ｎ塩酸
を用いて行うので、アスパラギンとグルタミンはアミド
結合が加水分解されてそれぞれアスパラギン酸とグルタ
ミン酸になる。そのため、表１ではアスパラギン、グル
タミンはそれぞれアスパラギン酸、グルタミン酸に加算
されて表示されている。また、トリプトファンは加水分
解によって分解消失するため定量することができず、し
たがって表１には表示されていない。

【００１３】

【表１】

【００１４】（２）可溶性糖質の除去脱脂米糠を３〜７％（重量％、以下、濃度に関して特に
付記しない場合は重量％を示す）の塩酸水溶液に懸濁さ
せ、３０〜７５℃で１〜４時間攪拌を続け可溶性糖質を
抽出する。抽出後、濾過により不溶部分を分離し、この
不溶部分を（３）以下の操作に供する。

【００１５】ここで用いる塩酸の濃度は、上記の範囲以
外でもある程度目的を達成することができるが、塩酸の
濃度が３％より低い場合は、可溶性糖質の除去が充分に
行えず、可溶性糖質がペプチド中に残って、褐変の原因
となるおそれがある。

【００１６】また、塩酸の濃度が７％より高くなると、
可溶性糖質の除去効果は向上するが、同時に蛋白質も分
解抽出されるため、得られるペプチドの収率が悪くな
る。

【００１７】塩酸以外にも、硫酸を用いることもできる
が、硫酸の場合、濃度は１．５〜４％が好適である。

【００１８】また、脱脂米糠中にフィチンが含まれてい
る場合、この可溶性糖質の除去工程でフィチンも除去さ
れる。したがって、フィチンに基づく濁りが解消され
る。

【００１９】（３）酵素加水分解希酸での加熱処理により脱脂米糠中から可溶性糖質を除
去した後、不溶部分を水に懸濁して蛋白質分解酵素によ
り加水分解する。

【００２０】蛋白質分解酵素としては、たとえばペプシ
ン、プロクターゼＡ、プロクターゼＢなどの酸性蛋白質
分解酵素、パパイン、ブロメライン、サーモライシン、
トリプシン、プロナーゼ、キモトリプシンなどの中性な
いしアルカリ性蛋白質分解酵素を使用することができ
る。

【００２１】また、スブチリシン、スタフィロコッカス
プロテアーゼなどの菌産性の中性ないしアルカリ性蛋白
質分解酵素も使用することができる。

【００２２】加水分解時のｐＨは、酸性蛋白質分解酵素
の場合にはｐＨ１〜４の範囲、中性ないしアルカリ性蛋
白質分解酵素の場合にはｐＨ４〜１０の範囲に調整する
のが好ましい。

【００２３】ｐＨは一般に酢酸／酢酸ナトリウム緩衝
液、リン酸緩衝液などの緩衝液により、あるいは酸、ア
ルカリなどの添加によって適切に調整するのが好まし
い。加水分解時の反応温度としては３０〜６０℃が好ま
しく、反応時間は一般に３〜２４時間が適している。

【００２４】いずれの酵素を用いる場合でも、酵素の使
用量や、反応温度、反応時間などを変えることによって
得られるペプチドの分子量をコントロールすることがで
きるので、目的とする米糠蛋白誘導ペプチドの分子量に
あわせて、酵素の使用量、反応温度、反応時間の各条件
について、得られたペプチドの分子量分布をゲル濾過法
などにより調べ、最適条件を決定するのが好ましい。

【００２５】酵素加水分解後、７０〜８０℃で３０分〜
１時間攪拌を続け、蛋白質分解酵素を失活させる。

【００２６】この酵素加水分解によって、ペプチドは平
均分子量で２００〜４０００の範囲の広範囲のものが得
られるが、特に平均分子量２００〜２０００のものは水
に溶けやすく、取扱いが容易で、かつ皮膚や毛髪に対す
る吸着性が良好であることから、化粧品用原料として、
あるいは化粧品用配合剤として好適に使用することがで
きる。

【００２７】（４）不溶物の除去蛋白質分解酵素の失活後、加水分解液を濾過して分解残
渣と分離する。得られた溶液を（５）以下で説明する方
法により精製することによって米糠蛋白誘導ペプチドを
得ることができるが、長期保存中に、一時的に溶解して
いる高分子物質が会合して不溶化するため、アルカリや
酸で加熱分解処理することにより、この原因となる高分
子物質を除去しておく必要がある。

【００２８】すなわち、上記加水分解液に、脱脂米糠に
対し８〜２５％となるように、アルカリ剤を加え、６０
〜７０℃で１〜２時間加熱分解する。上記アルカリ剤と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カ
ルシウムなどが用いられるが、このアルカリ剤の溶液の
濃度や加熱分解時間を変えることによって、酵素加水分
解で得られたペプチドの分子量をさらに小さくすること
ができる。たとえば、ペプチドの平均分子量を２００〜
２０００に調整するのに、この加熱分解を利用してもよ
い。

【００２９】上記アルカリ加熱分解におけるアルカリ剤
の脱脂米糠に対する濃度を特定しているのは、アルカリ
剤の量が脱脂米糠に対して８％より少ないと、高分子物
質の除去が充分に行えず、前述したように保存中に高分
子物質が不溶化して沈殿が生じるおそれがあり、また２
５％より多くなると、ペプチドがさらにアミノ酸にまで
分解されて、ペプチドの収率が悪くなるからである。

【００３０】また、このアルカリでの加熱分解は、少糖
類が残存している場合に、この少糖類を分解して単糖類
にするため、次の電気透析による精製工程で糖類を完全
に除去できる効果もある。

【００３１】アルカリ加熱分解後、濾過し、濾液を塩
酸、硫酸などの酸でｐＨを３〜４にして沈殿物を生じさ
せて、濾過により沈殿物を除去する。

【００３２】この不溶物の除去は、上記のアルカリ加熱
分解以外にも、酸による加熱分解でも行うことができ
る。この酸加熱分解の場合は、（３）で得られた加水分
解液を塩酸で５〜１５％の溶液にし、６０〜７０℃で１
〜２時間加熱分解する方法が採られる。

【００３３】上記酸加熱分解後、濾過し、濾液は水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ剤を用いて
ｐＨを９〜１０にし、アルカリ側での沈殿物を生じさ
せ、濾過により沈殿物を除去する。

【００３４】（５）脱塩精製上記の方法で得られたペプチド溶液中には、加水分解や
不溶物の除去操作の際に行うｐＨ調整などで、無機塩ま
たは有機塩が存在しているので、得られたペプチド溶液
を化粧品や食品などに配合して安定な組成物を得るため
には、これらの塩を除去しておくことが必要である。

【００３５】脱塩の方法としては、イオン交換樹脂法、
電気透析法などを採用し得るが、短時間で容易に脱塩で
き、かつペプチドの損失が少ない電気透析法を採用する
のが好ましい。この電気透析法としては、本出願人が先
に出願した特開昭６１−１８３２９５号公報に記載の方
法を適用することができる。

【００３６】すなわち、上記（４）で不溶物を除去した
後のペプチド溶液を酸またはアルカリで中和した後、ア
ニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に隔て、直流電源
を負荷させることにより、イオンの移動を加速し、ペプ
チド中に混在する無機塩または有機塩のイオンを膜外に
拡散逸出させることによって、電気透析を行う。

【００３７】電気透析は、電気伝導度が３ｍｓ／ｃｍ以
下になったことを確認して終了するが、電気伝導度が３
ｍｓ／ｃｍ以下とは、液中の塩濃度が既に充分に少ない
ことを示している。

【００３８】このようにして得られた米糠蛋白誘導ペプ
チド液は、必要に応じて脱色、脱臭、ｐＨ調整、濃度調
整、除菌濾過、加熱滅菌などの処理を行った後、液状の
まま、あるいは噴霧乾燥などにより乾燥粉体にして、化
粧品、食品などの原料あるいは配合剤として使用され
る。

【００３９】

【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をさらに具体
的に説明する。

【００４０】実施例１３．５％塩酸水溶液１．５リットルに脱脂米糠２５０ｇ
を加えて懸濁させ、６５℃の湯浴上で３時間攪拌を続け
て、可溶性糖質を塩酸で抽出した後、テトロン（登録商
標）布で濾過した。

【００４１】上記のようにして、脱脂米糠中から可溶性
糖質を除去した後、不溶部分、つまり上記濾過後の残渣
を１．５リットルのイオン交換水に加えて懸濁させ、攪
拌しながら２０％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを８．
５にし、この懸濁液にビオプラーゼ原末〔６３万単位、
ビオプラーゼは長瀬産業（株）製の蛋白質分解酵素スブ
チリシンの商品名〕２５０ｍｇを加え、４５℃の湯浴上
で３時間攪拌を続けて、加水分解を行った。加水分解
後、湯浴温度を８５℃にして３０分間攪拌を続けて、ビ
オプラーゼを失活させた。

【００４２】加水分解液をＮｏ．２濾紙〔東洋濾紙
（株）製の濾紙Ｎｏ．２〕で濾過し、残渣を４０℃のイ
オン交換水５００ｍｌで洗浄し、濾液と洗浄液とを合一
した後、水酸化ナトリウム２５ｇを加え、６５℃の湯浴
上で２時間攪拌して加熱分解した。

【００４３】放冷後、濃度３５％の過酸化水素水を１０
ｍｌ加え、１２時間放置して脱色した。分解されなかっ
た不溶物は、Ｎｏ．２濾紙で濾過して除去し、濾液を６
Ｎ塩酸によりｐＨ４にして不溶物を沈殿させた。この不
溶物もＮｏ．２濾紙を用いた濾過により除去し、濾液を
２０％水酸化ナトリウム溶液でｐＨ７に中和した後、下
記に示す電気透析設備によって電気透析を行った。

【００４４】型式：ＤＯ−Ｃｂ型〔帝人エンジ
ニアリング（株）製〕膜名称：セレミオンＣＭＶおよびセレジオンＡＭ
Ｖ〔いずれも旭硝子（株）製の電気透析膜の商品名〕膜寸法：１８×１２ｃｍ組入膜数：１０対電圧：３０Ｖ陽・陰極液：５％硫酸ナトリウム水溶液２リットル

【００４５】膜間被濃縮側循環液としては、初期濃度３
％の食塩水２リットルを用い、電気透析開始後２時間で
電気伝導度を測定し、３ｍｓ／ｃｍ以下になったことを
確認して電気透析を終了し、濾液を回収した。

【００４６】濾液を減圧濃縮して濃度２５％の溶液に
し、２０％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを６．５に調
整後、Ｎｏ．５Ｃ濾紙〔東洋濾紙（株）製のＮｏ．５Ｃ
濾紙〕で濾過し、さらに膜孔０．４５μｍのメンブラン
フィルターを用いて除菌濾過し、ガラス製滅菌容器に充
填して、米糠蛋白誘導ペプチドの２５％水溶液を１５５
ｇ得た。

【００４７】このペプチド溶液を全炭素、全窒素アナラ
イザーで分析したところ、窒素量は２．５６２％であっ
た。用いた原料の脱脂米糠の窒素量は４．２６８％であ
ったので、全窒素量から求めた収率は３７．２２％であ
った。

【００４８】また、このペプチド溶液を下記の条件でゲ
ル濾過分析したところ、得られた米糠蛋白誘導ペプチド
の平均分子量は５２１であった。

【００４９】ゲル濾過分析条件カラム：直径×長さ＝７．５ｍｍ×３００ｍｍ固定相：ＴＳＫｇｅｌＧ３０００ｐｗ〔東
ソー（株）製〕移動相：０．１％トリフルオロ酢酸含有４５％
アセトニトリル溶液流量：０．３ｍｌ／分検出器：ＵＶ検出器検出波長：２１０ｎｍ

【００５０】検量線用標準試料アプロチニン：分子量６５００ α−ＭＳＨ（黒色色素胞刺激ホルモン）：分子量１６５５プラジキニン：分子量１０６０グルタチオン：分子量３０７

【００５１】実施例２１．５リットルの３％塩酸水溶液に脱脂米糠２５０ｇを
加えて懸濁させ、６５℃の湯浴上で３時間攪拌を続け
て、可溶性糖質を塩酸で抽出した後、テトロン（登録商
標）布で濾過し、残渣を５０℃のイオン交換水１リット
ルで洗浄し、再度、テトロン（登録商標）布で濾過し
た。

【００５２】上記濾過後の残渣を１．５リットルのイオ
ン交換水に加えて懸濁させ、攪拌しながら２０％水酸化
ナトリウム水溶液を加えてｐＨ８．５にし、ビオプラー
ゼ原末〔６９万単位、ビオプラーゼは長瀬産業（株）製
の蛋白質分解酵素スブチリシンの商品名〕２００ｍｇを
加えて、４５℃の湯浴上で３時間攪拌を続けて、加水分
解を行った。

【００５３】加水分解後、湯浴を８５℃に昇温し、３０
分間攪拌を続けて、ビオプラーゼを失活させた。

【００５４】加水分解液をＮｏ．２濾紙で濾過し、残渣
を４０℃のイオン交換水５００ｍｌで洗浄し、濾液と洗
浄液を合一して、２リットルにした。

【００５５】この加水分解液に３５％塩酸を溶液濃度が
１０％になるように加え、６５℃の湯浴上で１時間攪拌
して加熱分解した。

【００５６】上記加熱分解後の分解液をＮｏ．２濾紙で
濾過し、濾液に水酸化ナトリウムをｐＨが１０になるよ
うに加え、さらに濃度３５％の過酸化水素水１０ｍｌを
添加して、１２時間放置した。

【００５７】上記水酸化ナトリウムの添加により生じた
不溶物をＮｏ．２濾紙で濾過することによって除去し、
濾液を塩酸を用いてｐＨ７にした。

【００５８】得られた中和液を実施例１と同じ条件で電
気透析し、電気透析終了後、活性炭５ｇを加えて脱臭し
た。濾過により活性炭を除去した後、濾液を濃縮して濃
度２５％の溶液にした。

【００５９】この水溶液に防腐剤としてｐ−ヒドロキシ
安息香酸メチルとｐ−ヒドロキシ安息香酸プロピルをそ
れぞれ０．３％と０．０３％になるように加え、０．４
５μｍのメンブランフィルターを用いて除菌濾過し、ガ
ラス製滅菌容器に充填して、米糠蛋白誘導ペプチドの２
５％水溶液を１８４ｇ得た。

【００６０】得られた米糠蛋白誘導ペプチドの窒素分析
値は２．６０９％で、全窒素量から求められた収率は４
４．９９％であった。

【００６１】また、実施例１と同じ条件でゲル濾過分析
を行ったところ、得られた米糠蛋白誘導ペプチドの平均
分子量は５５６であった。

【００６２】上記実施例１〜２で得られた米糠蛋白誘導
ペプチドの２５％水溶液を４０℃の恒温槽で１２週間保
存した時の色の変化および５℃の冷蔵庫で１２週間保存
した時の不溶物の発生の有無を調べた。その結果を表２
に示す。なお、色の変化はガードナー法により測定した
ものであり、不溶物の発生の有無は目視により観察した
ものである。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２に示すように、実施例１〜２で得られ
た米糠蛋白誘導ペプチドは、保存による色の変化がほと
んどなく、また不溶物の発生も認められず、保存による
褐変現象や不溶化が生じなかった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
これまでペプチド源として利用されることのなかった米
糠から、ペプチドを製造することができるようになっ
た。

【００６６】そして、本発明によって得られた米糠蛋白
誘導ペプチドは、褐変現象や不溶化が生じないので、化
粧品、食品などの原料あるいは配合剤として好適に使用
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12P 21/00 - 21/06 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】脱脂米糠を希酸で加熱処理して可溶性糖
質を除去した後、不溶部分を水に懸濁して蛋白質分解酵
素により加水分解し、不溶物を除去後、可溶部分を電気
透析により脱塩して精製することを特徴とする米糠蛋白
誘導ペプチドの製造方法。
【請求項２】米糠蛋白誘導ペプチドの平均分子量が２
００〜２０００である請求項１記載の米糠蛋白誘導ペプ
チドの製造方法。