玄米タンパク質粉末とは?

Brown rice タンパク質contains high-quality lysine and is hypoallergenic, making it very suitable for developing infant foods [1]. The 網野acid compositiにのbrown 米protein is superior to that of casein and soy protein isolate, and can meet the amino acid needs of children aged 2 to 5 [2]. In addition, brown 米protein can be processed into soy sauce, high-protein powder, protein drinks, peptone and protein foaming powder. If it is degraded into short peptides or amino acids, it can be made into amino acid nutrient solutions with extremely high nutritional value, which can be used in health drinks, condiments, food additives, etc.

タンパク質の世界的な需要は、特に食品に付加価値を与えるタンパク質の需要が高まっています。米ぬかは米加工の主な副産物である。脱脂した米ぬかは、米ぬか油を抽出した後、15.4%のタンパク質を含んでいます[3]。そこから抽出されたタンパク質は、栄養食品として利用されたり、高付加価値食品に加工されたりすることができます。しかし、現在中国では米ぬかは飼料としての利用が主流であり、付加価値が十分に活用されていない。したがって、イネのタンパク質を開発することに意義があります。本稿では,玄米タンパク質の構造,特性,栄養・健康機能,開発・利用状況,研究方法について概説する。

1玄米タンパク質の構成と構造

1.1玄米タンパク質の組成

Brown rice protein is mainly composed of four types of protein: albumin, globulin, alcohol-soluble protein and glutenin, of which glutenin and globulin are the main components, accounting for 80% and 12% respectively, and alcohol-soluble protein accounting for 3%. Globulin and albumin are physiologically active proteins in rice endosperm, and there are many types, with relative molecular masses of 10–200 KDa and 16–130 KDa. Alcohol-soluble protein and glutenin are storage proteins in rice. The content of alcohol-soluble protein is not high, but it is closely related to the morphology of endosperm protein bodies. Rice bran is mainly composed of endosperm proteins, which are composed of albumin (4% to 9%), salt-soluble globulin (10% to 11%), alcohol-soluble glutenin (3%), and alkali-soluble glutenin (66% to 78%).

1.2玄米タンパク質の構造

玄米タンパク質は、主に2つのpb (pb-iとpb-ii)の形で存在しています。電子顕微鏡】PB-Iタンパク質死体はlamellar構造はあるものに使われましたが密集して粒子測定0.5-2直径はμmである。アルコール可溶性タンパク質はpb-i中に見られる。PB-IIはellipsoidalすぎず、成層、食感、制服姿のもと各所で素粒子測定直径は4μm程度。外膜は明らかではなく、pb-iiにはグルテニンやグロブリンが含まれている。2種類のタンパク質体が一緒に存在することがよくあります[4-5]。表1に原料別のコメタンパク質含有量の比較を示す。

2玄米タンパク質の性質

の属性brown rice protein栄養特性と機能性が含まれています。その機能性には、溶解性、乳化性、発泡性、保水性、保油性、ゲル化性、風味結合性などがあります。これらの特性の中でも、溶解度は増粘、発泡、乳化、ゲル化などの他の機能的特性に影響を与えます。wang zhang cun[6]は、米タンパク質の乳化特性を改善するためには、米タンパク質の溶解度を高める対策が有益であることを発見した。玄米タンパク質の乳化性はphに大きく影響されます。ph = 5では、米タンパク質の乳化活性が最も低く、その後phが高くなるにつれて増加し、溶解度の変化の傾向と一致しています。関連研究によると、米ぬかから抽出した玄米タンパク質は、カゼインに比べて発泡性に劣りますが、乳化性に優れ、高濃度の塩と砂糖の存在下でも安定した乳化性を維持することがわかっています[7]。

玄米タンパク質の分子間の架橋と凝集は沈殿を容易に形成し、タンパク質を変性させる。タンパク質は、酸、アルカリまたは酵素を用いて修飾することができる。研究によると、アルカリプロテアーゼで玄米タンパク質を修飾すると、溶解性、乳化性、泡立ち特性を大幅に向上させることができます[8]。異なる濃度の塩酸を用いた玄米タンパク質の脱アミド修飾に関する研究が行われた。その結果、0 ~ 66.2%の脱アミドの範囲では、脱アミドの程度に応じてイネタンパク質の溶解度が直線的に上昇し、保水性と油性の両方が向上した。玄米の蛋白質の乳化性は25.1%から33.4%の範囲で最もよい;発泡性は59.5%と理想的である。また、改良されたコメタンパク質の栄養価と消化性の両方が向上しました[9]。

3玄米タンパク質の栄養と健康促進機能

3.1栄养価

玄米タンパク質は、他の穀物よりも含有量が高いメチオニン、アルギニン、リジンなど、体が必要とするアミノ酸が豊富です。生物学的利用能が高く、低刺激性で、アミノ酸組成がバランスよく、who / faoが推奨する理想的なモデルに非常に近い。

3.2抗高血圧とコレステロール

分離された玄米タンパク質は若いラットの腎臓におけるcyp4aとcyp2cの発現に影響を与え、アラキドン酸の代謝を改善することができ、抗高血圧の成分として使用することができる。研究によると、イネの単離タンパク質(rpi)は、腎臓の2つの重要なタンパク質、cyp2c11とcyp2c23の合成に関与するメッセンジャーrna (mrna)の量を増加させることができます。これら2つのタンパク質は、血圧調節に重要な脂肪酸アラキドン酸と20-ヘテ(20-ヒドロキシイコサテトラエン酸)の代謝において重要な役割を果たしています[10]。臨床研究は、分離されたコメのタンパク質がコレステロールを下げることができることを発見しました。米には、コレステロールの低下に一定の効果を持つビタミンe誘導体、トコトリエノール、オリザノールなど、タンパク質組成に関連する多くの化学物質が含まれています[11]。

3.3慢性疾患の予防

合理的な栄養価の高い食事は、心臓病やガンなどの慢性疾患を予防することができます。アジア人はヨーロッパ人に比べて心臓病のリスクが低い。これはアジア人が主に米を食べることと関系があるかもしれない。遺伝性高コレステロールを持つマウスモデルでは、分離された玄米タンパク質がアテローム性動脈硬化症に対して一定の抑制効果を持つことが研究によって明らかにされています。それは動脈に対するアテローム性動脈硬化症の有害な影響を減らすことができます。作用機序はまだ明らかになっておらず、食事をしているお米が心臓病の発生率を低下させることも実験で示されています[12]。

3.4抗がん

Molita et al. showed that feeding brown rice protein 隔離(RPI) to dimethylbenzanthrene (DMBA)-induced female mice resulted in lower tumor weights than feeding casein to mice, and that RPI had an anti-cancer effect against DMBA-induced carcinogenesis [13]. In addition, brown rice protein isolate has a preventive effect on chemically induced breast cancer in rats.

4玄米タンパク質の開発と利用

4.1玄米タンパク質の生理活性ペプチド

高橋らは、イネアルブミンのトリプチン加水分解物からオリザテンシンという活性ペプチドを単離し、精製した。そのアミノ酸配列はgly-tyr-rro-met-tyr-pro-leu-pro-argであり、モルヒネに抵抗し、免疫調節活性を有するモルヒネileumの収縮を引き起こす可能性がある[14]。玄米タンパク質には疎水性アミノ酸が多く含まれています。適切なプロテアーゼによる特定の部位の酵素加水分解によって、c末端の疎水性アミノ酸、すなわちace(アンジオテンシン変換酵素)活性ペプチド断片を持つペプチド断片が得られる。ace阻害剤は高血圧の治療に用いられる主要な薬剤である。玄米タンパク質の加水分解物は、ace阻害ペプチドの開発に使用できる安全で非毒性のペプチドです。

サプリメント4.2

イネタンパク質は、その抗原性が低く、栄養価が高いため、高タンパク質、低刺激性の幼児用粉米穀物の開発に広く使用されています。米タンパク質はグルテンフリーで、小麦不耐症、アレルギー、セリアック病の人に適しています。米のタンパク質濃縮物は、窒素バランスを維持するためにタンパク質の正常な摂取量が減少したり、タンパク質の消化が損なわれた患者の補助食品として使用することもできる。消化性潰瘍、浸透性利尿薬および外傷に対する補助療法として使用することができます。

4.3食品添加物

酵素処理された米ぬかタンパク質は、溶解性、発泡性、乳化性などを著しく向上させます。特に、米ぬかタンパク質をエンドペプチダーゼとエキソペプチダーゼで適度な加水分解と脱アミノ化を行うと、適度なペプチド鎖長と機能性を有するタンパク質加水分解物が得られ、米ぬかタンパク質の溶解度を向上させ、その他の機能性を向上させることができます。食品用乳化剤、発泡剤、栄養強化剤として使用できます。

4.4食用映画

米ルイジアナ州の南部研究センターは、米のタンパク質濃縮物とプルラン多糖類を組み合わせて、一定の引張強度と水蒸気抵抗性を持つ食用フィルムを開発した。香料や栄養添加物の担体として、あるいは分離・保護・保存のバリアとして使用できます。

4.5コメタンパク質飼料

A by-product of rice starch can be used as feed-grade rice protein powder。その豊富な栄養成分は、家畜や家禽の耐病性を促進する機能を有し、また、飼料の利用率を向上させることができます。畜産および飼料産業用の優れた添加剤です。

5玄米タンパク質抽出技術

5.1アルカリ抽出

米タンパク質の80%以上がアルカリに溶ける米グルテンである。アルカリを希釈すると、玄米のコンパクトなデンプン構造を緩めることができ、アルカリは高分子の米グルテンを分解する作用があります。sun qingjieらは[15]、水酸化ナトリウム(naoh)を用いて米タンパク質を抽出するための最適なプロセスを研究した。naohの濃度が0.09 mol/ lのとき、米タンパク質の抽出率は90.1%に達する。naohの濃度が高くなると、米タンパク質の抽出速度が上がるが、濃度が高すぎるとデンプンがゼラチン化する。米抽出アルカリ性方法デンプン質は操作が簡単な上、しかしタンパク質のの视聴率は一般的に低い劣化高アルカリ性下諸般の事情により、架橋に時間がかかり、並び替え分子間が減ったためのたんぱく质やの栄養価可能なスレオニンの形成などの有毒物质アラニンの[16]。アルカリ抽出法は、米粉または糠→アルカリ添加→遠心分離→タンパク質溶液→酸沈殿→遠心分離→水洗浄→酸中和→乾燥→米タンパク質となる。

5.2酵素抽出

酵素抽出は、玄米タンパク質をプロテアーゼによって分解・修飾し、ペプチドとして可溶性・抽出可能にすることを利用する。現在、イネのタンパク質抽出に用いられている微生物プロテアーゼには、酸性プロテアーゼ、アルカリプロテアーゼ、中性プロテアーゼ、複合プロテアーゼなどがある。ge naら[17]によると、酸プロテアーゼによるイネタンパク質の抽出速度は最も高く、次いでアルカリプロテアーゼで、フレーバープロテアーゼと中性プロテアーゼの抽出効果は最も低かった。その理由は、デンプン構造をゆるめながら、界面で高分子のコメグルテンと酸プロテアーゼがよりよく相互作用し、デンプン内部に拡散してタンパク質の分解と溶解を促進し、より良い抽出効果を達成できるためと考えられる。通常、単一の酵素の効果は複合酵素の効果よりも優れていません。銭英らは、新しい原料化合物の加水分解酵素を用いて、低温で米を処理し、タンパク質含有率75%以上の高純度の米タンパク質を得た。酵素法で抽出されるタンパク質は、機能性が高く消化率も高いが、抽出時間が長くコストも高い。その過程は、米粉または糠→プロテアーゼ加水分解→遠心分離→タンパク質溶液→限外ろ過→乾燥→米タンパク質である。

5.3段階的な加水分解法

The stepwise hydrolysis extraction method is a combination of alkali and enzyme extraction in steps. Wang Yalin et al. [19] first extracted some of the proteins によってalkali solubilization, and then slightly hydrolyzed the residue with alkaline protease to improve the solubility of the protein and perform a secondary protein extraction, which gave better results. Chi Mingmei et al. [20] used an enzyme-alkali two-step method to extract rice protein. First, α-amylase was used to partially enzymolyze the starch to loosen the binding of the starch to the rice protein. Then, the enzymolyzed product was extracted with alkali and acid precipitation to extract the protein. The purity of the rice protein obtained was 85.1%, but the dividing point of the stepwise hydrolysis method is not easy to control and requires further research.

5.4新しい抽出方法

Foreign research has found that the combination of physical treatments such as ultrasound, freeze-thaw, high pressure and high-speed homogenization with enzymatic treatments is more effective for extracting proteins from rice bran. I Sereewatthanawut et al. [21] carried out research on the extraction of rice proteins and amino 酸from defatted rice bran using subcriticalwater hydrolysis. The results showed that subcritical water at a temperature of 200 °C and a reaction time of 30 min was effective in extracting rice proteins and amino acids from defatted rice bran. The protein yield was higher than that obtained by the traditional alkaline hydrolysis method. At the same time, as the temperature increases, the protein extraction rate increases, which is because the solubility of the protein increases at high temperatures. However, the main reason is that as the temperature increases, the ionization constant increases. Under the conditions of the presence of hydrated ions and hydroxyl ions, peptide bonds break to form small molecule soluble proteins and amino acids.

6結論

現在、米ぬかから玄米タンパク質を抽出することは、米の総合利用の方向性である。これを基盤に、高付加価値の玄米タンパク質粉末や活性ペプチドなどの開発が期待される。中国はコメタンパク質資源が豊富なコメの主要生産国である。玄米タンパク質の研究開発は、米の深い加工の包括的な利用に有益であり、経済効率を向上させるだけでなく、食品産業とpeople&のためのより多くのタンパク質成分とタンパク質サプリメントを提供しています#広範なアプリケーションの見通しと39の栄養医療、。

参考:

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