チーズホエーからのラクトフォリンの簡易分離法の開発とその製品の機能評価

• 研究課題/領域番号: 10556057
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 畜産学・草地学
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 菅野 長右エ門 宇都宮大学, 農学部, 教授 (30011969)
• 研究分担者: 元島 英雅 よつば乳業(株), リサーチセンター, 主任研究員 ; 飴谷 美智子 宇都宮大学, 農学部, 助手 (80240688) ; 東 徳洋 宇都宮大学, 農学部, 助教授 (30151062) ; 栗城 均 よつば乳業(株), リサーチセンター, 主任研究員
• 研究期間 (年度): 1998 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 牛乳 / チーズホエー / ラクトフォリン / 簡易分離法 / 限外ろ過 / 乳化機能 / リポプロテインリパーゼ

研究概要

ラクトフォリン(LP)は、牛乳のホエータンパク質の約10%を占め、主に27kDaと17kDaの糖ペプチドの分子間結合による糖タンパク質複合体(約150kDa)で、その一次構造における疎水性アミノ酸残基の含量と局在性から高い乳化機能をもつことが期待される機能性糖タンパク質である。本研究では、1)LPをチーズ製造における副産物であるホエーから分離するための簡易な方法をまず研究室レベルで試験し、これをパイロットプラントスケールで追試し、簡易に分離できる方法を開発すること、2)得られた分離品の乳化機能及びリポプロテインリパーゼに対する抑制効果の試験を行ってその機能を評価することを目的とし、次の結果が得られた。
1.チーズ酸ホエーからLPに富む画分を分離精製する方法を研究室スケールでの研究成果を基盤にパイロットプラントスケールにおいて確立した。すなわち、363kgのチーズ製造で生じた酸性ホエーを限外濾過装置(分画分子量50万)で濃縮し、加水による膜透析、逆浸透膜装置での濃縮後、pHを4.0に調整し、95〜100℃で30分間加熱処理し、上清を凍結乾燥してLPに富む画分を54g得ることができた。本研究によって、ホエー中のLPを主要成分とする画分をpH調整用試薬等を用いただけで、物理的な方法のみで高度に精製できる実用的な方法を初めて開発した。
2.より高い純度のLPは、分離したLPに富む濃縮画分をゲルろ過クロマトグラフィーによって分離精製することができた。
3.LPに富む画分と乳脂肪からなるエマルションを、タンパク質濃度、乳脂肪濃度及びpHを変えて調製し、その乳化活性、粘度、粒子のメジアン径、比表面積、乳化安定性等の乳化特性を測定し、LPに富む画分の乳化能が高いことを確認した。
4.LPに富む画分は、リポプロテインリパーゼによるリポリシスの52%の阻害効果を示したのに対して、高純度に精製したLPは約70%の阻害を示し、LP量を増大すと90%阻害した。