米タンパク質とは何ですか?

riceはworld&の一つです#世界の半分以上と39の主食'の人口と中国の3分の2以上&#彼らの主食として米を食べる39の人口。したがって、イネのタンパク質は重要なタンパク質源ですpeople&で#39; sダイエット。中国は稲作地帯が広く、年間1800億キロの米を生産している。people&を供給することに加えて#39の毎日の食事のニーズは、処理された米はまた、グルタミン酸ナトリウム(msg)の発酵とデンプン砂糖の生産のための原料として使用されます。この過程で、米ぬかや米かすなどの副産物が大量に発生する。米ぬかは栄養素が豊富で、タンパク質含有量は約12%、脱脂米ぬかのタンパク質含有量は18%にもなります。

一般的にコメのかすのタンパク質含有量は40%以上です米タンパク質粉末と米タンパク質濃縮物(rpc)。それらは貴重なタンパク質資源であり、海外では米や米ぬかの開発と利用を重視し、高付加価値の栄養健康食品や化粧品を生産しています。韓国はこれまで、動物の飼料として利用してきたが、資源を合理的に活用することができなかった。近年、国内の重視は、いくつかの科学研究機関や企業の研究開発努力を増加させている。本稿では,開発と利用の観点から,近年の国内外における米と米ぬかタンパク質に関する研究の最新の進展を紹介する。

図1イネタンパク質の構造・組成・性質

構造、組成を理解し、イネタンパク質の性質利用するための基本ですイネのタンパク質には多くの種類があり、溶解度によって分類される。まず、米や米ぬかの中のタンパク質を水で抽出したタンパク質分画をアルブミンという。残渣を薄塩溶液で抽出したタンパク質分は球状タンパク質と呼ばれる。75%エタノールで抽出された分は、アルコール可溶性タンパク質と呼ばれる。そして最後に、残渣の中のタンパク質は酸かアルカリしか溶かすことができず、これを酸可溶性タンパク質、アルカリ可溶性タンパク質といい、両者を合わせてグルテニンと呼ぶ。

グルテンとアルコール可溶性タンパク質は、貯蔵タンパク質とも呼ばれ、米の主要なタンパク質の成分で、グルテンは全体のタンパク質の80%以上を占め、アルコール可溶性タンパク質は約10%を占めている;生理的には透明タンパク質と球状タンパク質がありますイネの活性タンパク質米粒の発芽初期に重要な生理的役割を果たしています。

異なるタンパク質のアミノ酸組成はユニークです。透明タンパク質は、非帯電疎水性アミノ酸の含有量が高く、酸性アミノ酸の含有量が低い。球状タンパク質は、15%以上の塩基性アミノ酸を含んでいますが、アルコール可溶性タンパク質は、球状タンパク質の約半分の塩基性アミノ酸を含んでいますが、疎水性アミノ酸は他のタンパク質に比べてはるかに高いです[1]。

タンパク質の溶解度は、アミノ酸の組成だけでなく、その存在状態にも関係しています。研究によると、胚乳中のタンパク質は、主にpb-iとpb "の2種類の凝集体の形で存在する。ある。電子顕微鏡に集積するPB-I全体lamellar駆使した構造が密集して粒子直径0.5 ~ 2μmのPB -"ながら;ellipsoidal、未、直径は0.5 ~ 2μmである。集積するPB-Iは電子顕微鏡観察されれておりPB-I材を使用にlamellarな構造が密集している0.5-2の粒子μm、直径はとアルコールで水溶性タンパク質11 PB-I発見され;PB -"ながら;ellipsoidal、non-stratified、で均質なもの、粒子は直径約4μmの周辺膜は目立たない粒子gluteninや阳グロブリンPB -"中にも取り入れられており。2つの凝集体は、しばしば一緒に発見される[2 - 3]。

イネの発芽時に、2つのタンパク質凝集体は分解するが、それらの消化率はpb "で有意に異なっていた。pb-iは発芽後9日でラメラ構造を維持していたのに対し、pb-iは発芽後9日でラメラ構造を維持していた。sds-page法は、pb "には常に新しい電気泳動バンド、すなわち新しいタンパク質分画が現れ、pb—iの分画は安定であることを示した[4]。これは、2つのタンパク質分子の代謝に違いがあることを示唆しています。

米のタンパク質はシスチンが多い多くのs−s結合を含んでいますこれらの鎖内または鎖間のs−s結合は、タンパク質のポリペプチド鎖が高密度分子に凝集することを可能にし、タンパク質凝集体の形成に重要である可能性がある。ポリアクリルアミドゲル電気泳動(page)分析によると、pb-ii凝集体中のタンパク質の分子量は64、140、240、320、380、500 kda、さらには2000 kdaを超えることが示されている[5]。分子生物学的研究によると、イネ貯蔵タンパク質の遺伝子発現時に最初に合成されたタンパク質分子は分子量57 kdaで、その後22 kdaと37 kdaの2つのサブユニットに切断される。グルテン中の異なるサイズのタンパク質分子は、これら2つのサブユニットによって、—s—s—アセンブリによって組み立てられる[6]。sdsは- s - s -結合を破壊することができ、sdsの量を変えることで22-23 kdaと37-39 kdaの分子量を求めることができるので、この2つの成分が実際に高分子凝集体の基本単位となっている[5]。

分子量100 kdaのタンパク質分画も透明タンパク質に存在するが、透明タンパク質はシスチン含有量が低いため、−s−s−結合を形成することが容易ではない明確なタンパク質これは、ジスルフィド結合の存在がタンパク質凝集体を安定化するために非常に重要であることを示唆しています。

タンパク質を抽出し、そのアミノ酸組成を解析すると、イネのタンパク質の中には、アミノ酸だけで構成された単純なタンパク質ではなく、糖(ラムノース)や脂質を含む結合タンパク質が含まれていることがわかった[7]。これらの非アミノ酸成分は、タンパク質の性質に影響を与えるだけでなく、タンパク質に特別な生理機能を与えます。

また、研究の数が多いことを示しているの種類米の成分であるタンパク質は固定されていない。イネの老化過程では、タンパク質の総量は変わらないものの、その構造や種類が変化し、それがイネのレオロジー特性に影響を与える。主な変化は、ジスルフィド結合の数の増加、タンパク質の分子量の増加、タンパク質凝集体の高密度化である。タンパク質とデンプンのネットワーク構造が緻密であるため、デンプン粒の吸水膨張や柔らかさが制限され、硬度が増すにつれて米の粘性が低下する。米の粘りが落ち、硬度が増した。

このとき、適度な還元剤を添加してジスルフィド結合を切断することで、米の粘性を向上させた[8 - 11]。ren shunchengらも、sds-pageによる老化前後のタンパク質の分子量の変化を示し[12]、teoらは、イネのタンパク質の変化がイネのレオロジー特性の変化につながる重要な要因であることを示した[13]。これらの実験は、タンパク質の性質に対するs-s結合の重要性を示している。

コメタンパク質は、より大きな分子を形成するだけではありません加齢の間に、加熱されたときにタンパク質分子の重要な重合もあります。mujooは、イネの花をはみ出したときに、分子量24、34、68 kdaの分子が重合して4×104 kdaの非常に大きな凝集体になることを指摘したが、分子量13 ~ 16 kdaのアルコール可溶性タンパク質はこのタンパク質形成に関与していなかった[14]。

したがって、開発とイネタンパク質の利用老化の影響に特に注意を払う必要があります,加熱とタンパク質の特性上のジスルフィド結合の酸化と還元。

4つの内容米中のタンパク質の種類糠は米と大きく異なる。丸いalcohol-soluble、明確なの内容やacid-soluble alkaline-solubleたんぱく質と順次抽出によって取得される広場塩番号、アルコールによると、酸やアルカリもあっ34% 15% 6% 11%が32%、それぞれうち、acid-solubleとalkaline-solubleの蛋白质グルテンタンパク質すなわち、水溶性糠の成分であるタンパク質の内容っていうのが非常に高い。

分析の結果、最初の4つのタンパク質の分子量の範囲は、10 ~ 100 kda、10 ~ 150 kda、33 ~ 150 kda、25 ~ 100 kdaだった。の分子重みを主成分とアルカリ水溶性タンパク質まだ分布している範囲45 ~ 150KDa懐炉債券が折れているのに石油抽出の過程として、その全て分子重みシリアル)規模は、はるかに大きいたんぱく質分子量になるの溶液だも大変しかし、ジスルフィド結合が切断されると、米ぬかタンパク質の98%以上が溶かすことができます[15]。特筆すべきは、糠の安定化(一般的には熱不活化)の前後で、さまざまなタンパク質成分の含有量が大きく変化し、主に変性による透明なタンパク質含有量の減少、グルテン含有量の増加が明らかになることである[16]。

2米タンパク質の栄養価

米のタンパク質は、高品質の食品タンパク質として認識されています主な原因は、米のタンパク質のアミノ酸の構成がバランスがよく、who / faoが推奨する理想的なパターンに合致していること、メチオニンの含有量が高く、他の植物のタンパク質とは比較にならないことです。米タンパク質と米ぬかタンパク質は生物学的価値が高く、栄養価は卵や牛に匹敵します#39;欲しがる。

また、イネタンパク質は低抗原性タンパク質であるそれはアレルギー反応を起こさず、乳児用食品の生産に非常に有利です。乳幼児用の米タンパク質粉末は、世界各国で販売されています。多くの植物タンパク質は、大豆タンパク質やピーナッツタンパク質に含まれるトリプシン阻害剤やヘマグルチニン、小麦の透明タンパク質の一種、パイナップルに含まれるブロメリンなどの抗三価因子を含んでおり、これらはしばしばアレルギー反応や毒性反応を引き起こす免疫反応を引き起こす。また、乳中のラクトグロブリンや卵白中のオバルブミンなどの動物性食品には、乳幼児が最も敏感なアレルゲン因子が存在する。対照的に、コメのタンパク質は最も安全であり、コメはアレルギー検査を免除できる唯一の穀物である[17]。米タンパク質研究の技術が向上し、乳幼児や高齢者向けの米タンパク質強化食品が市場で人気を集めている。

基本的な栄養機能に加えて米タンパク質はまた、他の健康上の利点を持っています.Morita&#マウスの分離イネタンパク質(rpi)とカゼインを用いた39;s実験では、rpiはコレステロール、グリセロール、リン脂質の血清濃度を有意に低下させ、肝臓の重量はカゼイン投与群よりも低かった[18]。

ジメチルベンザントラセン(dimethylbenzanthracene, dmba)は、乳がんの変異原である。マウスに体重30 mgのdmba / kgを与え、基礎的な食事のタンパク質はrpiで、大豆単離タンパク質(spi)カゼイン。その結果、piを与えたマウスの腫瘍重さはカシンを与えたマウスよりも低く、各群のマウスの血清中のフェノールヒドロキシラーゼの活性に有意差はなかった。これは、rpiがdmba誘発発がんに抵抗する効果があることを示している[19]。米ぬかから抽出したrpiも同様の効果を示した[20];さらに、クロマトグラフィーと質量分析法を用いてrpiの組成を分析したところ、rpiにはトリテルペンアルコールやフェルル酸などの成分が含まれており[21]、rpiが結合タンパク質であることが示された。これらの非アミノ酸成分は、タンパク質の特定の作用に必要である可能性がある。

Neriega'の実験も興味深い。彼は、米とパンを摂取した人の最大以下の身体訓練の耐久性を比較し、米を摂取した人の方が耐久性が高く、血液中の乳酸濃度が低いことを発見した[22]。

米ぬかには抗糖尿病作用もある。ストレプトゾトシン(strept0z0t0cin, stz)は、糖尿病の誘導物質である。機能、糠試しは糠の餌に2ヵ月間実験ネズミを大いに減らすことができるよう誘発型糖尿症状STZ、グリセリンとコレステロール量のラット血清注射部位は比較グループに比べ、低いいましたに加えてpolyuriaの症状はも向上。それは推測できる米ぬかのタンパク質重要な役割を果たしている[23]。

上記の研究はそれを示しています米タンパク質は、ユニークな栄養機能を持っているだけではありません医療にも多くの影響を与える可能性がありますこれは、外国がコメタンパク質の研究開発と利用を重視する重要な理由の一つである。コメタンパク質の機能に関する国内研究は比較的少ない。

3 .イネタンパク質の利用と利用

米の主成分はデンプン質で、たんぱく質の含有量はわずか9%程度なので、明らかに抽出が経済的ではない米から直接タンパク質を得ることができますタンパク質の含有量の残量(米残材)米の生産高でんぷん糖とグルタミン酸ナトリウム(MSG)が40 ~ 65%米をもできるデンプン質が集中にとって主原料は米の开発と利用すれば、企业のデンプン質が、大量の貴重な地下資源。これまでは、主に動物の蛋白質の飼料として利用されてきたが、資源利用の観点からは経済的ではない。コメタンパク質の価値が認められ、高付加価値の原料や食品生産用添加物として開発されている。高タンパク栄養の米粉は市販されていますが、タンパク質の含有量が非常に少ないデンプンが主成分であり、タンパク質資源としての開発・活用の可能性は十分に活用されていません。

3 .1イネ単離タンパク質(rpi)

米タンパク質濃縮物(rpc)40%以上のタンパク質が含まれていることが判明していますが、その機能的特性の多くは不十分です。化学的または生化学的方法による炭水化物の除去は、タンパク質含有量が90%以上のイネタンパク質単離(rpi)をもたらし、様々な食用タンパク質のサプリメントを生産するために加水分解または生化学的に修飾することができる。RPCの大半はwater-insolubleタンパク、採掘の伝統的な製法はアルカリsolubilization酸降水量高纯度薬液输送に通いを作ることができると、が明らかの欠点をもっているが,製品の暗部色など、蛋白質をスレオニンの破壊に対するbitter-tasting・毒性物質の形成側反応の結果と低回復の蛋白质です。

rpc中のタンパク質は水に不溶性であり、非タンパク質成分は主に炭水化物であるという事実に基づいて、抽出されたタンパク質はさらに精製されるべきである(purificati0n)。セルラーゼ、ペクチナーゼ、イソアミラーゼによる処理も、より多くの炭水化物の可溶化を促進するために用いられる。米のアミロース生産におけるこの方法は、アミロースの収量が高く、高純度のrpiと満足のいくタンパク質回収をもたらした[24 - 26]。

米ぬかのタンパク質含有量は10% ~ 12%です、前述の全体の約35%水溶性、が大量のは糠た、糠はの大半が整うとの溶存量大きく変えてはタンパク质がた暖房用装置、効果がそれを引き出したのも難しい現在研究均一化を中心にこの問題は応用治療に糠と酵素技術の応用です。米ぬかの製粉の大きさは、特に加熱処理をしない米ぬかのタンパク質の溶解度に大きな影響を与える。粉砕と均質化ではタンパク質の溶解度が38%と元の溶存量より75%高くなり、溶存成分の分子量が大きく異なることが指摘されている[27]。

バイオ酵素が使われています米ぬかタンパク質の抽出より明らかな効果と、使用することができます酵素は、セルラーゼ、リグニナーゼ、プロテアーゼおよびフィターゼを含みます。セルラーゼ、リグニナーゼは、米ぬかセルロースをタンパク質の結合に解放することができて、タンパク質含有量の抽出物は50%以上になることができます[28 - 29]。フィターゼとセルラーゼ、リグニナーゼなどを併用して脱脂した米ぬかを処理すれば、米ぬかのたんぱく質の92%が含まれる分離タンパク質(rbpi)が得られ、収率は74に達する。6%(30)。6%(30)。

プロテアーゼの適用も満足のいく結果を得ることができます。濱田らは米ぬかをプロテアーゼで処理し、タンパク質の加水分解度(dh) 10%を達成し、タンパク質の抽出率は92%であった。na2 so3とsdsを用いてタンパク質のジスルフィド結合を切断すると、加水分解度がわずか2%であってもタンパク質の回収率は84%に達する[31]。抽出過程で異なる加水分解部位を持つ2つ以上のプロテアーゼを使用すると、1つの酵素で得られるものよりも優れた物理的・化学的特性を持つタンパク質の加水分解が得られた[32]。

以上の実験は、タンパク質の溶解度を上げてタンパク質の抽出を改善することを目的としたもので、得られたタンパク質の発泡性や乳化性もある程度改善された。これは、酵素の技術的な方向性とは明らかに異なる米タンパク質の抽出製品の性質です

3 .2米タンパク質発泡粉末

10年以上前の出現米たんぱく発泡粉食品生産におけるコメタンパク質の大規模な適用のためのオプションを提供しました。しかし、この発泡粉末は米のタンパク質を濃縮したもので、色が黒く、ph値が高く、味が苦いnaohを加水分解したものです。上記の欠点は、プロテアーゼを用いてコメタンパク質を加水分解することで克服できる。米のタンパク質は分子量が多く、疎水性アミノ酸を多く含むため、溶解度が低く、物理的・化学的機能を発揮できない。を加水分解プロテアーゼ後- COOH、8 - NH2が凍結解除の対象になる蛋白の分子の極性が増えるにつれ、することが増え始めの溶存量のたんぱく质や同时に、ャ潟e[ション自然コロイドも強化され、ある程度のemulsificationや発泡能力表现、として幅広く応用できる、食品加工、原料をある程度の処理性能だ

それは広く食品に一定の加工性能を与える、食品加工原料として使用することができます。現時点では、大豆のタンパク質との加水分解小麦グルテンタンパク質中国で研究されています。王張村らは、ダイズ単離タンパク質をプロテアーゼで加水分解し、成果を上げた[33]。近年、食用の発泡粉末を製造するための原料として、コメタンパク質の酵素的加水分解が報告されている[34]。技術の向上に伴い、酵素米のタンパク質の発泡粉は、食品生産に広く使用されると考えられています。

3 .3タンパク質hydrolysates

かかる米タンパク質原料として、および異なる程度の加水分解を介して、さまざまな用途でタンパク質の加水分解物を得ることができ、そのほとんどはすぐに飲料タンパク質の栄養強化として使用することができ、そのうちのいくつかは特別な風味またはヘルスケア機能を含む。

アミノ酸栄養溶液の調製は、伝統的な方法です植物性たんぱく質を利用するまた、酸加水分解法は国内でも研究・利用されており、いわゆる化学醤油はこの方法をベースにしているが、環境保護や安全上の問題から廃止すべきである。プロテアーゼの加水分解は酵素の特異性によって制限され、タンパク質を完全に加水分解できる酵素は存在しないため、複数の酵素を使用することは経済的ではありません。

実際には、アミノ酸補充を目的とした栄養食品のタンパク質を完全に加水分解する必要はなく、小ペプチドに加水分解するだけです。栄養学的研究によると、小ペプチド分子はアミノ酸よりも小腸で吸収されやすく、利用されやすいことが示されています。ペプチドの吸収は、プロトン勾配を利用して腸管粘膜の線条体縁におけるペプチド担体の積極的な輸送によって達成される。小さなペプチドは、低透過性圧力を有し、赤痢やアレルギー反応を起こさず、より良い感覚効果を有するアミノ酸タンパク質栄養増強剤としての使用に適しています。米国ではよく知られているニュートリバイオティクスのコメタンパク質粉末もその一つです。

興味深いことに、多くの小さなペプチド分子は、免疫調節、抗酸化、抗コレステロール、抗血栓症、抗糖尿病などの重要な生理機能を持っており、これらは活性ペプチドとも呼ばれています。現在、動物のタンパク質を加水分解して生体ペプチドを作ることが世界的なトレンドとなっており、多くの有用な活性ペプチドが同定されている[35]。しかし活躍研究は少ないペプチドは米と一番大きく报道活発なペプチドの一つご飯のお供からoryzatensinというGly-Tyr-Pro-Met-TYR-Pro-Leu-Argペプチド分子はされにileocecal contraction-inducing、guinea-pig実験でanti-morphineでデメリットと言ってもimmunomodulatoryたという。これは主に、リソホスファチジン酸を加水分解してアラキドン酸を放出するホスホリパーゼを活性化することによって収縮を誘導する[36]。

また、米タンパク質の加水分解特定のフレーバーペプチドを生成することができます現代の機器分析によると、これらのフレーバーペプチドに含まれるグルタミン酸の含有量は非常に高く、塩と結合してグルタミン酸のナトリウム塩を形成し、新鮮な風味を呈する。米のタンパク質を加水分解すると、デキストリンと混合し、噴霧乾燥させて市販の食品香料添加剤を得る[37]。3 .4 .イネタンパク質の化学修飾

物理的・化学的に天然植物タンパク質の機能性通常は貧しい。研究者は、食品での使用を増やすためにタンパク質の特性を化学的に改善することに興味を持っています。これは、食品加工性能のニーズを満たし、食品の栄養価を高めるでしょう。大豆タンパク質の修飾については多くの研究が行われている。主な方法は、リン酸やアセチル基の導入、タンパク質からのグルタミニルアンモニウムやアスパラギンなどのアミド基の除去などであり、これらの対策は安全かつ有効である。これらの対策は安全で効果的です。しかし、イネ単離タンパク質の化学修飾は報告されていない。

これを大きくまとめれば、イネタンパク質は貴重なタンパク質資源であるそれは精力的に開発する必要がある。これは、多数のジスルフィド結合からなるタンパク質高分子分子であり、米タンパク質とその加水分解物は、重要な栄養機能だけでなく、医療への影響も期待されています。イネタンパク質の物理的・機能的特性は、酵素による加水分解や化学的修飾によって改善される。これらの製品は幅広い応用の見通しがあります。海外では米のタンパク質に関する研究が進み、一定の成果が出ています。それは信じられています中国&#コメタンパク質の39の研究開発も大きな進歩を持っています。

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