JPWO2008123033A1 - 分岐鎖アミノ酸高含有の蛋白質分解物の製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち本発明は、
(1)分岐鎖アミノ酸を含有する、蛋白質分解物を、極性有機溶媒濃度70v/v%以上の水溶液環境にせしめた後、沈殿物を除去し可溶性画分を回収する、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(2)TCA可溶化率を指標にした分解率が90%以上であり且つ遊離アミノ酸の含有量が50%以下である蛋白質分解物を用いる、請求項1に記載の、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(3)極性有機溶媒濃度が80v/v%以上である、(1)に記載の、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(4)分岐鎖アミノ酸を含有する蛋白質分解物の水溶液に、極性有機溶媒を最終濃度70v/v%以上になるように加え、沈殿物を除去し可溶性画分を回収する、(1)に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(5)分岐鎖アミノ酸を含有する蛋白質分解物の乾燥物に、極性有機溶媒濃度70v/v%以上の水溶液を加え、可溶性画分を回収する、(1)に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(6)沈殿物を除去する際の蛋白質分解物溶液のpHが4以上9以下である、(1)に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
(7)極性有機溶媒がエタノールである、(1)に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
である。
本発明に用いるBCAAを含有する蛋白質分解物とは、種々の出発原料から抽出あるいは分離して得られた蛋白質素材を、更に水溶液あるいは水分散液としてから、加水分解することで得られる。出発原料としては、動物,植物,微生物等に由来する各種原料を使用できるが、食品用の蛋白質高含有原料であることが好ましい。例えば、動物性蛋白質を多く含む、獣乳,卵,魚肉,畜肉や、植物性蛋白質を多く含む、大豆,エンドウ,小麦,落花生,コーン、等を原料とすることができる。そしてこれら原料をそのまま、または分画や抽出等により蛋白質を多く含む画分を分離して、蛋白質素材として用いる。蛋白質素材を更に、等電点沈澱,限外ろ過,イオン交換樹脂処理等の処理により蛋白質を濃縮した物も使用することができる。
上記の蛋白質素材から、以下のようにして蛋白質分解物を調製することができる。分解は、上記蛋白質素材の水溶液あるいは水分散液を基質として、酸分解またはプロテアーゼによる酵素分解が選択できるが、効率よくBCAA高含有画分を得るためには、プロテアーゼによる酵素分解が好ましい。ここで用いるプロテアーゼは、プロテアーゼの分類において「金属プロテアーゼ」、「酸性プロテアーゼ」、「チオールプロテアーゼ」、「セリンプロテアーゼ」に分類されるプロテアーゼの中から、1種類以上、好ましくは2種類以上、さらに好ましくは3種類以上の異なった分類に属する酵素を、順次もしくは同時に作用させることができる。
この様にして得られた蛋白質分解物に対して、極性有機溶媒濃度70v/v%以上の水溶液環境にせしめた後、沈殿物を除去し、可溶性画分であるBCAA高含有画分を回収する。具体的には以下の様な処理を行なうことができる。まず、蛋白質分解物を水溶液とする。水溶液中の蛋白質分解物の濃度は特に定めないが、後述する様に極性有機溶媒を添加後の溶液中の最終濃度として最適範囲を設定できる。また、蛋白質分解物水溶液のpHは、アルカリ又は酸溶液を用いて調整することもできる。溶液のpH範囲は、4以上が好ましく、5以上が更に好ましい。また9以下が好ましく、7以下が更に好ましい。
このようにして得られたBCAA高含有画分の評価は、以下の試験方法で行なう。
○アミノ酸組成分析
試料2mgに1mlの6N塩酸を加え、110℃,24時間加水分解する。塩酸を減圧除去した後、0.02Nの塩酸に溶解し、0.2mg/mgの試料を0.45μmフィルターでろ過し、アミノ酸自動分析装置(日本電子製 JLC500V)により分析する。
試料(4mg/ml)に等量の3%スルホサリチル酸を加え、室温で15分間振とうする。10,000rpm,10分間遠心し、得られた上澄を0.45μmフィルターでろ過し、アミノ酸分析装置(日本電子製 JLC500V)にて、遊離アミノ酸を測定する。遊離アミノ酸量はケルダール法にて得られた全粗蛋白質に対する量として算出する。
(利用)
大豆を破砕し、40℃でヘキサンにより脱脂後、ヘキサンを完全に除くため70℃で1時間加熱した脱脂大豆に8重量倍の水を加え、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。攪拌抽出しオカラを除去した後、得られた豆乳に最終濃度1mMになるように亜硫酸ナトリウムを加え、硫酸でpHを5.8に調整し、遠心分離で沈殿物を回収し、水酸化ナトリウムで中和後、高温殺菌及び噴霧乾燥を行って大豆グリシニン組成物を得た。なお、大豆グリシニン組成物中のグリシニンの純度は、SDS-ポリアクリルアミド電気泳動によるクマシー染色の結果90%濃度であった。
製造例1で調製した大豆グリシニン組成物を基質にして、以下の方法に従いグリシニン分解物を調製した。すなわち、大豆グリシニン組成物の8w/w%濃度の溶液に対し、サモアーゼ(起源;Bacillus thermoproteolyticus, 金属プロテアーゼ, 大和化成)を対蛋白質あたり2w/w%濃度加え、pH9.0, 58℃で60分間作用させた。次にビオプラーゼ(起源;Bacillus sp. セリンプロテアーゼ, ナガセケムテック)を対蛋白質あたり1w/w%濃度加え、pH7.5,58℃で60分作用させた。スミチームFP(起源;Aspergillus sp., 金属プロテアーゼ,新日本化学工業)を対蛋白質あたり1w/w%濃度加え、pH7.5,58℃で60分作用させた。以上の処理の後、90℃, 20分で反応を停止させた。このようにして調製したグリシニン分解物の蛋白質分解率は、98%であった。
グリシニン分解物5gに脱イオン水を加え100gとし、10M塩酸もしくは20%水酸化ナトリウム溶液にて既定のpH(4〜10)に調整した。pH調整後のグリシニン分解物溶液に、19容量倍のエタノールを加えた。エタノールの最終濃度は95v/v%、グリシニン分解物の最終濃度は0.25w/v%になる。遠心分離(18,000×g,10分間 4℃)により、可溶性画分として上澄画分、不溶性画分として沈殿画分を得た。ロータリーエバポレーターを用いて上澄画分を減圧乾固させた後、5ml脱イオン水に溶解した。沈殿画分も同様に5ml脱イオン水に溶解した。各画分のアミノ酸量は定法に従いチロシンを標準物質にしてニンヒドリン法にて測定した。分離時pHと上澄画分のBCAA含有率を図1にまとめた。BCAAの含有率はバリン,ロイシン,イソロイシンの含有率の総和とした。上澄画分の総アミノ酸に対するBCAAの割合は、分画前のグリシニン分解物より高く、pHを5〜7に調整した場合、BCAAの含有率は30%以上になった。
グリシニン分解物30gを脱イオン水に溶解し、10M塩酸にてpH6.0に調整し、脱イオン水にて100gにメスアップした。それぞれ既定量の30w/w%濃度のグリシニン分解物(pH6.0)、脱イオン水、エタノールを混合し、エタノールの最終濃度が60から95v/v%、グリシニン分解物の最終濃度がそれぞれ0.5,1.0,1.5w/v%になるように調製し、遠心分離(18,000×g 10分間 4℃)により不溶性画分と可溶性画分を分けた。以降の操作は、実施例1と同様である。また、エタノール濃度とグリシニン分解物濃度に対する上澄画分のBCAA含有率を図2にまとめた。上澄画分のBCAA含有率はエタノール濃度が70%以上で、上澄画分のBCAA含有率が上昇し、エタノール濃度依存的に上澄画分のBCAA含有率が上昇した。グリシニン分解物の濃度を変えた場合でも、その傾向は変わらなかった。
グリシニン分解物30gを脱イオン水に溶解し、10M塩酸にてpH6.0に調整し、脱イオン水にて100gにメスアップした。このグリシニン分解物水溶液と任意の量の脱イオン水を混合したものに、イソプロパノールを最終濃度が40から95v/v%、またはアセトンを最終濃度が60から95v/v%、かつ、グリシニン分解物の最終濃度がそれぞれ1.0w/v%になるように調製し、実施例2と同様な測定を行なった。図3に示すように、エタノールと同様に濃度依存的に上澄画分のBCAA含有率が上昇した。
動物性蛋白質として、カゼイン蛋白質分解物(DSM Food Specialties 社 「Peptopro」)、植物性蛋白質として分離大豆蛋白分解物(不二製油(株)製 「ハイニュートAM」及び「ハイニュートDC6」)を用いた。なお、それぞれの蛋白質分解物の分解率は、Peptoproが95%、ハイニュートAMが98%、ハイニュートDC6が95%である。それぞれの分解物20gを脱イオン水に溶解し、10M塩酸にてpH6.0に調整し、脱イオン水にて100gにメスアップした。それぞれの蛋白質分解物溶液に19容量倍のエタノールを加えた。エタノールの最終濃度は95v/v%、蛋白質分解物の最終濃度は1w/v%になる。以降の操作は実施例1と同様である。
脱イオン水とエタノールを混合して調製した40から90v/v%のエタノール溶液をグリシニン分解物0.4gに40ml加え、懸濁した。グリシニン分解物の最終濃度は1w/v%になる。遠心分離(18,000×g,10分間 4℃)により、可溶性画分として上澄画分を回収し、実施例1と同様に分析を行なった。図4に示すように、上澄画分のBCAA含有率はエタノール濃度が80%以上で、上澄画分のBCAA含有率が上昇し、エタノール濃度依存的に上澄画分のBCAA含有率が上昇した。
特許文献2に準じて試料を調製した。すなわち、分離大豆蛋白(不二製油(株)製 「フジプロ-R」)の10w/w%濃度の溶液をに対し、5%アンモニア水溶液でpH9.0に調整し、ビオプラーゼを対蛋白質あたり2w/w%濃度加え、50℃で20時間作用させた。減圧乾燥にて半量に濃縮し、酢酸にてpH5.0に調整し、氷冷後、5,000rpmで10分間遠心分離し、上澄A(ペプチド画分)および沈澱Aを回収した。上澄Aに同容量のエタノールを加え冷却後、5,000rpmで10分間遠心分離し、上澄Bおよび沈澱Bを得た。上澄Bに70v/v%になるまでエタノールを加え、5,000rpmで10分間遠心分離し、上澄C(BCAA画分)および沈澱Cを回収した。
Claims (7)
- 分岐鎖アミノ酸を含有する、蛋白質分解物を、極性有機溶媒濃度70v/v%以上の水溶液環境にせしめた後、沈殿物を除去し可溶性画分を回収する、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- TCA可溶化率を指標にした分解率が90%以上であり且つ遊離アミノ酸の含有量が50%以下である蛋白質分解物を用いる、請求項1に記載の、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- 極性有機溶媒濃度が80v/v%以上である、請求項1に記載の、分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- 分岐鎖アミノ酸を含有する蛋白質分解物の水溶液に、極性有機溶媒を最終濃度70v/v%以上になるように加え、沈殿物を除去し可溶性画分を回収する、請求項1に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- 分岐鎖アミノ酸を含有する蛋白質分解物の乾燥物に、極性有機溶媒濃度70v/v%以上の水溶液を加え、可溶性画分を回収する、請求項1に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- 沈殿物を除去する際の蛋白質分解物溶液のpHが4以上9以下である、請求項1に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
- 極性有機溶媒がエタノールである、請求項1に記載の分岐鎖アミノ酸高含有画分の製造法。
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