Isolation and Partial Physicochemical Characterization of Bile Acid-Binding Fraction from Rice Bran Protein Hydrolysates

미강 단백질 가수분해물에서 담즙산 결합 획분의 분리 및 특성구명

Rice bran protein hydrolysates were prepared and some of their physicochemical properties were investigated to utilize rice bran as starting material for functional food ingredient. Rice bran proteins (RBP) were prepared from defatted rice bran by alkaline extraction and isoelectric precipitation. The enzyme for hydrolysis of RBP was selected through measuring relative activity by pH-drop method and comparing the degree of hydrolysis (DH) of hydrolysates. The enzymatic hydrolysates prepared by $Esperase^{\circledR}$ treatment were partitioned into two fractions by ultrafiltration(UF) with a 10 kDa molecular weight cut-off membrane. Each fraction was applied to a cholic acid-conjugated ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column and the bile acid-binding components were obtained by eluting with deoxycholate. Gel permeation chromatography on a Sephadex G-50 column revealed that molecular weight of the bile acid-binding fraction of UF permeate was distributed in ranges of $2\;kDa{\sim}10\;kDa$ and $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$. Three peaks (R-1, R-2 and R-3) were obtained by prep-HPLC of bile acid-binding fraction of UF retentate and analyzed for total and free amino acid composition. The results showed that proline content of the bile-acid binding polypeptides and peptides was four times as much as that of rice bran protein and that the peak corresponding to higher average hydrophobicity had a higher free amino acid content. Average hydrophobicity slightly increased with enzymatic hydrolysis.

미강을 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 있는 기능성 식품소재의 원료로 활용하는 데 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 미강 단백질의 가수 분해물을 제조하여 담즙산 결합 획분을 분리하고 일부 물리화학적 특성을 조사하였다. 미강 단백질을 탈지 미강으로부터 알칼리 추출과 등전점 침전 방법을 이용하여 제조하였다. 미강 단백질을 기질로 하여 pH-drop method로 측정한 효소의 상대적 활성과 가수분해시 가수분해율의 변화를 비교 평가하여 기질의 가수분해에 적합한 효소를 선택하였다. Esperase에 의한 가수분해물을 한외여과(MWCO : 10 kDa)하여 두 부분으로 나누었다. 각 분획물을 cholic acid를 공유결합 시킨 ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column에 걸어, 소수성 상호작용에 의해 cholic acid와 결합하는 폴리펩티드 및 펩티드를 deoxycholate 완충용액으로 용출시켜 분리하였다. 겔투과 크로마토그래피(Sephadex G-50)를 이용하여 한외여과 여과백의 담즙산 결합물에 대해 분자량 분포를 측정한 결과, 대부분 $2\;kDa{\sim}10\;kDa$에 걸쳐 넓게 분포하였고 일부는 $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$사이에 존재하였다. 한외여과 잔류액의 담즙산 결합물에 대해서는 preparative reverse phase HPLC를 실시하여 미강 단백질 가수분해물에서 3개(R-1, 2, 3)의 Peak를 분리하였다. 각 peak의 총 아미노산과 유리 아미노산 조성을 분석하여 단백질, 폴리펩티드 및 펩티드 부분의 아미노산 조성을 조사하였다. 그 결과 미강 단백질 가수분해물에서 얻은 peak의 경우 proline 함량이 미강 단백질의 4배에 달했고, 평균 소수도가 높은 peak일수록 유리 아미노산이 함량이 높았으며 평균 소수도는 미강 단백질보다 다소 높은 것으로 나타났다.