著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Antioxidants

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

米を精米するときに出る米ぬかは、中国だけで年間約1000万トン発生しますが、油の抽出や高付加価値製品の原料に使われるのは10〜15%ほどです。多くは飼料にされるか廃棄されています。米ぬかには約12〜15%のタンパク質が含まれ、アミノ酸のバランスがよいとされます。一方で水に溶けにくく、食品などに使いにくいという課題があります。そこで、タンパク質を酵素で細かく分解し、短いアミノ酸の鎖である「ペプチド」として活用する方法が研究されてきました。

タンパク質をどの方法で取り出すかによって、その構造や酵素による分解のされ方、抗酸化性が変わることが知られています。研究チームは、抽出方法、タンパク質の構造、酵素による分解の特徴、そして得られるペプチドの抗酸化作用と紫外線による皮膚の老化（光老化）を抑える作用の関係を明らかにすることを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料には、品種「南京46号」の米ぬかを使いました。試料は2024年に採取され、すぐに乾燥して保存されました。脂質を除いたあと、4通りの方法でタンパク質を抽出しました。基本となるのは、アルカリ性の液でタンパク質を溶かし出し、酸性にして沈殿させる「アルカリ溶解・酸沈殿法」です。この方法だけで得たもの（RP）に加え、前処理として超音波を当てたもの（URP）、酵素で処理したもの（ERP）、超音波と酵素の両方を使ったもの（UERP）を用意しました。そのうえで、4種類のタンパク質の成分組成、電子顕微鏡で見た微細な形、化学構造、酵素による分解のされやすさを比べました。

続いてRPとURPを酵素で分解し、分解物（RPPとURPP）に含まれるペプチドの種類と抗酸化力を調べました。抗酸化力は、ABTS法とORAC法という2種類の試験で、代表的な抗酸化物質トロロックスに換算した値として評価しました。分解物は膜でろ過して分子の大きさごとに分け、特定の画分（P5）からペプチドを同定しました。アミノ酸組成、コンピューターによる活性予測、物理化学的な性質をもとに、両分解物から10個ずつ、計20個の候補ペプチドを選びました。これらを人工的に合成し、同じ試験で抗酸化力を測りました。

さらに、量子化学計算でペプチドの抗酸化力の構造的な理由を調べました。あわせて、ヒトの皮膚の表皮細胞（HaCaT細胞）に紫外線B波（UVB）を当てる実験系で、ペプチドの保護作用も調べました。測定したのは、細胞内の活性酸素の量、脂質が酸化されてできる物質（MDA）、細胞を守る抗酸化物質であるグルタチオン（GSH）と抗酸化酵素SODの働き、炎症にかかわる物質（IL-6、IL-1β、TNF-α）の量、そして皮膚の構造を分解する酵素などにかかわる遺伝子（AP-1、MMP-1、MMP-3）の働きの強さです。

主な報告結果

従来のアルカリ溶解・酸沈殿法だけで得たRPは、タンパク質の純度が約65.83%と高いものの、収率は約37.34%と低めでした。超音波や酵素の前処理を加えると収率は上がりました。両方を組み合わせたUERPでは収率が約50.70%に達しましたが、純度は約37.83%に下がりました。超音波前処理を加えたURPは、純度約59.17%、収率約47.61%で、両方のバランスがよい結果でした。電子顕微鏡で見ると、RPは表面が比較的なめらかな層状の構造でした。これに対してURPでは表面の孔が大きくなり、構造が崩れていました。

分解物から同定した候補ペプチドは、RPP由来のものがアミノ酸3〜6個、URPP由来のものが2〜4個からなっていました。データベースで照合したところ、20個のうち18個は、これまで抗酸化ペプチドとして報告されていない配列でした。合成ペプチドのうち8個（WGWAF、WGRF、WGGWLR、WGRLL、WPF、WWYF、WL、LW）は、ABTS法とORAC法の両方で、1マイクロモルあたりトロロックス1マイクロモル分を超える抗酸化力を示しました。これは比較基準のトロロックスを上回る値です。なかでもRPP由来のWGRFは特に強い活性を示しました。

UVBを当てた細胞の実験では、米ぬか由来の抗酸化ペプチドにより、炎症にかかわる物質の産生が抑えられました。AP-1、MMP-1、MMP-3の遺伝子の働きも弱まったと報告されています。また、細胞内の活性酸素の量は、MDA、炎症にかかわる物質、これらの遺伝子の働きと正の相関を示しました。一方、GSHの量やSODの働きとは負の相関を示しました。

この報告が示すこと

研究チームは、抽出方法の違いが米ぬかタンパク質の構造と酵素による分解のされ方を変え、そこから得られるペプチドの抗酸化作用にも影響したと結論づけています。特に超音波前処理を加えたURPは、純度と回収量がともに高く、多孔質で水となじみやすく、酵素とも反応しやすい性質を持ち、その分解物は強い抗酸化作用を示しました。細胞実験の結果について著者らは、米ぬか由来のペプチドが酸化ストレスや炎症を和らげることで、紫外線による光老化を抑える可能性を示すものと解釈しており、米ぬかタンパク質が機能性ペプチドの供給源になりうることを支持する結果としています。

ただし、これらの作用は試験管内の測定と培養細胞で確かめられたものです。著者らは、こうした生物学的な働きや用途を確かめるには、生体を用いた研究や臨床研究がさらに必要だと述べています。

原著論文の著者・所属：Xiao Wang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Hongru Liu（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Wenhui Tian（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Bingjie Chen（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Rongshang Wang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Songheng Wu（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Longshen Wang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Jinglin Zhang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Hui He（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Chenxia Liu（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Qiankun Wang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Chunfang Wang（Crop Breeding and Cultivation Research Institution, Research Center for Agricultural Products Preservation and Processing, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China）、Jucai Xu（School of Pharmacy and Food Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Xiao Wang, Hongru Liu, Wenhui Tian, et al. Rice Bran Proteins Extracted by Different Methods: Structural Properties and Antioxidant and Anti-Photoaging Activities of Their Hydrolysates. Antioxidants（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-21. DOI: 10.3390/antiox15081049. 原著ライセンス：CC BY.