JP6145630B2 - グリシンを豊富に含むタンパク質 - Google Patents

Description

本発明は、グリシンを多く含む鮭鼻軟骨由来の水溶性のタンパク質に関するものである。

グリシンを多く含むタンパク質としてコラーゲンや、コラーゲンから熱水やアルカリ抽出で得られるゼラチンが知られている。これらは、特徴としてアミノ酸の１次配列がグリシン―Ｘ―Ｙ単位の繰り返しのこともあり、グリシンの量がモル比で３０％以上と非常に多く含み、グリシン以外にプロリンやハイドロキシプロリンが多い。コラーゲンは人や動物に広く含まれており、皮膚、骨、腱、軟骨等を構成している。人の皮膚の真皮では７０％がコラーゲンからできており、加齢等によりコラーゲンが減少すると、皮膚のはりの低下や、骨や軟骨に支障をきたすようになる。コラーゲンは保湿性を有することもあり、化粧品素材として人気が高く、その他、美容飲食品や健康食品として近年、需要が旺盛になっている。

狂牛病の騒動以来、動物由来のコラーゲンやゼラチンは消費者から敬遠されており、魚由来のコラーゲンやゼラチンが求められ、魚鱗からコラーゲンが製造されている（特許文献１、２、３）。しかし、魚類由来のものは、独特な魚臭を有する欠点があるため、スクラロースによりマスキング処理を行うものや（特許文献４）、桑葉によりマスキングしているものがある（特許文献５）。また、コラーゲンは分子量約１０万の３本のポリペプチド鎖が螺旋構造をとっていることから水に溶けないため、酵素により分子量数千にペプチド化し、溶解性を高めているものもある（特許文献６，７，８，９）。しかし、ペプチド化すると苦みが生じるため、リンデンエキスを添加しているものもある（特許文献１０）。

ゼラチンはコラーゲンの熱水抽出などにより得られているが、冷却するとゲル化し、固まる性質を有するため、用途が限定されていた。そのため酵素によりペプチド化することが行われていた（特許文献１１）。

特開２００７−３１４４５８号 公報 特開２００６−２５７０１４号 公報 特開平５−９３０００号 公報 特開２０００−１５２７５７号 公報 特開２００４−３５７５８４号 公報 特開２００８−２２０２０８号 公報 特開２００７−１７６９０９号 公報 特開２００６−８９号 公報 特開２００６−２１７８７６号 公報 特開２０１１−２１１９６２号 公報 特開２００４−１４１００７号 公報

コラーゲンやゼラチンを分子量数千にペプチド化したものは、水に対して溶解、冷却してもゲル化しないが、保水性は低下する欠点がある。本発明は、魚類由来で、かつ不快臭がなく、水溶性の高分子で、ゲル化せず、グリシンやプロリン、ハイドロキシプロリンを豊富に含むタンパク質を提供することを目的とする。

鮭鼻軟骨に含まれるタンパク質が、グリシンを３０％以上含み、分子量１万以上であり、水溶性でゲル化しないことを見出した。このタンパク質は、鮭鼻軟骨に酢酸を作用させ、得られた酢酸溶液を分画分子量１０万の限外ろ過膜通過液を集め、さらに分画分子量１０万の通過液から、分子量１万以下の低分子物質を除去することにより調製される。

本発明のタンパク質は原材料が鮭であり、国内で大量に得られることや、かつ不快臭がなく、水溶性の高分子で、ゲル化しない、という性質を有している。また、得られたタンパク質が加熱変性していないという特性を有する。

タンパク質の分子量分布を測定した図である。（実施例１）

以下、本発明についてその好ましい様態をあげ、より具体的に述べる。

鮭（学名：Ｏｎｃｏｒｈｙｎｃｈｕｓ ｋｅｔａ）は、シロザケ、ギンザケ、カラフトマス、ベニザケなどのタイヘイヨウサケ属を中心にさまざまな種類があるが、本発明ではその種類は問わないものである。本発明で使用する鮭鼻軟骨は、北海道や青森県等の郷土料理の氷頭(ひず)なますとして食される部位で、鮭の頭部の一部を構成する軟骨の部分である。

当該発明のタンパク質の調製法は、鮭の頭部を選別し、頭部の表皮を剥離し、流水やその他の方法で頭部に付着している肉片を取り除き、鮭鼻軟骨を得る。得られた鮭鼻軟骨を酢酸溶液に浸し、固形分を除去し、酢酸溶液を得る。使用する酢酸の濃度は１％以上で用いる。鮭鼻軟骨を酢酸に浸す時間は一晩以上が好ましく、浸す温度は問わないものである。途中、撹拌、振とうなど行ってもよい。

次に、鮭鼻軟骨やその他生じた固形分をろ過や遠心等で除去した酢酸溶液を、分画分子量１０万の限外ろ過膜に通し、通過液を集める。限外ろ過膜は中空糸膜でも、平膜でもスパイラル膜でも構わない。次に、この通過液から、分子量約１万以下の低分子成分を除去し、完成である。除去の方法としては、分画分子量１万の限外ろ過膜や、透析用膜やセルロースチューブ、ビスキングチューブを用いる方法がある。水を加えるなどして、出来る限り低分子を除去したほうが、純度が高く、灰分の少ないタンパク質が得られる。抽出した酢酸溶液や分画分子量１０万の通過液は濃縮しても構わない。最後にこの溶液を乾燥粉末化してもよい。また、低分子成分を除去した後、有機溶媒で沈殿させ、タンパク質を回収してもよい。

このようにして得られたタンパク質は、水溶性で、ゲル化しない性質を有する。また、分子量１万以上で、全構成アミノ酸のうちモル比でグリシンを３０％以上、ハイドロキシプロリンとプロリンの合計が１５％以上含むものである。

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

生のシロザケの胴体より頭部を切断し、頭部の表皮を剥離し、水中で肉片を除去し、鼻軟骨部分を集めた。鮭鼻軟骨１Ｋｇに対して、５％酢酸（（株）ダイセル）を４Ｌ加え、室温でときどき撹拌した。３日後、ろ過により固形分を除去し、溶液を得た。この溶液を分子量１０万の限外ろ過膜（ミリポア社）を通し、通過液３Ｌを得た。この通過液を透析用セルロースチューブ（三光純薬（株））に入れ、４℃の低温室で、水に対して３日間透析した。外液の水は１日３回、交換した。通過液の酢酸が除去されたのを確認し、この溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥後の固形分の重量を測定したところ、３．３ｇであった。また、魚臭はなかった。

凍結乾燥固形物のタンパク質含量を、比色法であるローリー法にて、コラーゲンペプチド（和光純薬工業（株））を標準物質とした検量線から求めたところ、９５．９％であった。

凍結乾燥固形分の中性糖含量を、比色法であるフェノール硫酸法にて、グルコース（東京化成工業（株））を標準物質とした検量線から求めたところ、２．５％であった。なお、酸性糖含量を比色法であるカルバゾール硫酸法にて測定したが、検出されなかった。

凍結乾燥固形分を磁器製のるつぼに入れ、１１０℃の恒温器で恒量になるまで加熱し、恒量を求め、次に、６００℃の電気炉で恒量になるまで加熱した。その結果、凍結乾燥固形分の灰分は１．６％であった。

凍結乾燥固形物を２０％の塩酸溶液に溶解し、減圧封管し、１１０℃で２０時間放置し、加水分解した。塩酸をエバポレーターによる減圧蒸発で除去し、水酸化ナトリウムを入れたデシケータに入れ、真空ポンプで一晩減圧乾燥した。これにアミノ酸分析用の緩衝液を加え、再溶解し、全自動アミノ酸分析機
（ＪＬＣ５００／Ｖ、日本電子（株））でアミノ酸量を測定した。

その結果は、表１のとおりであった。グリシンが全アミノ酸のモル比で３３．０％、ハイドロキシプロリンが６．１％、プロリンが１０．３％占めていた。

凍結乾燥固形物２０ｍｇをゲルろ過クロマトグラフィーに供した。ゲル担体としてＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ―７５（ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社）を、大きさ直径２．５ｃｍ×長さ１１３ｃｍのガラスカラムに充填し、溶離液は０．１ＭのＮａＣｌ、流速は０．５ｍＬ／分で、ゲルから溶出された溶液をフラクション１本当たり５ｍＬ集めた。各フラクションはローリー法（７５０ｎｍ）でタンパク質量を測定した。分子量マーカーは、ブルーデキストラン２０００（分子量２００万以上、ＧＥヘルスケア・ジャパン（株））、牛血清由来アルブミン（分子量６６，０００、シグマアルドリッチジャパン）、鶏卵卵白由来アルブミン（４４，３００、シグマアルドリッチジャパン）、キモトリプシノーゲンＡ（分子量２５，０００、ＧＥヘルスケア・ジャパン（株））、リボヌクレアーゼＡ（分子量１３，７００、ＧＥヘルスケア・ジャパン（株））、グルコース（分子量１８０、東京化成工業（株））を用いた。

結果は、図１のとおりであった。横軸はフラクション番号で、縦軸はローリー法の吸光度（Ａｂｓ）である。図の矢印は、各分子量マーカーの溶出位置を示す。本発明のタンパク質は分子量１万以上であることが示された。

本凍結乾燥固形物２ｇを冷水２０ｍＬに撹拌し、溶解した。その後、５０℃の恒温器で２時間、加温し、４℃の冷蔵庫に一晩放置した。その結果、十分な流動性を有する溶液の状態であり、ゲル化していなかった。

本発明品は、グリシンを多く含み、高分子でかつ水溶性でゲル化しないので、化粧品や食品、特に飲料などに使用可能である。また、魚類由来であるにもかかわらず、魚臭もないので、消費者に受け入れやすい。

Claims (1)

1. 鮭鼻軟骨を酢酸溶液に浸漬し、溶液と固形分を分離し、この溶液を分画分子量１０万の限外ろ過膜で処理し、その通過溶液を集め、次にこの通過溶液を分画分子量１万の限外ろ過膜で処理し、その非通過溶液を得ることを特徴とする、グリシンが全アミノ酸のモル比で３０％以上、及び、ハイドロキシプロリンとプロリンの合計がモル比で１５％以上含む、水溶性で、魚臭を有せず、かつゲル化しないタンパク質の製造方法。

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