ラットモデルにおけるホエイ蛋白質濃縮物加水分解物の毒性試験と血圧降下効果、およびペプチドの特性解析

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J. Dairy Sci..2020 Mar;103(3):2053-2064. S0022-0302(19)31127-0. doi: 10.3168/jds.2019-17462.Epub 2019-12-25.

ラットモデルにおけるホエイ蛋白質濃縮物加水分解物の毒性試験と血圧降下効果、およびペプチドの特性解析

Toxicity study and blood pressure-lowering efficacy of whey protein concentrate hydrolysate in rat models, plus peptide characterization.

Fatima A Hussein
Shyan Yea Chay
Siti Balqis M Ghanisma
Mohammad Zarei
Shehu M Auwal
Azizah A Hamid
Wan Zunairah Wan Ibadullah
Nazamid Saari

PMID: 31882211 DOI: 10.3168/jds.2019-17462.

抄録

アルカラース加水分解ホエー蛋白質濃縮物の急性（単回投与）および亜急性（反復投与）の経口毒性を評価した。急性試験では死亡や治療関連の合併症は認められず、ホエイ蛋白質濃縮物加水分解物の致死量の中央値は2,500 mg/kg以上であった。亜急性試験では、3種類の濃度（200, 400, 800 mg/kg）で加水分解物を給与したところ、対照群と比較して毒性の変化を示した群はありませんでした。次に、自然発症高血圧ラットにホエイタンパク濃縮物加水分解物を経口投与した。その結果、用量依存的に有意な血圧低下が認められ、400 mg/kg投与時には対照群（血圧維持）と比較して有意な血圧低下（-47.8 mm Hg）が認められ、従来の研究結果（-21 mm Hg）と比較して有意な血圧低下が認められた。8種類のペプチド-RHPEYAVSVLLR、GGAPPAGRL、GPPLPRL、ELKPTPEGDL、VLSELPEP、DAQSAPLRVY、RDMPIQAF、およびLEQVLPRDを順次同定し、特徴付けを行った。これらのペプチドのうち，VLSELPEPとLEQVLPRDは，in vitroで最も顕著なアンジオテンシン-I変換酵素阻害作用を示し，それぞれ0.049 mMと0.043 mMの半最大阻害濃度を示した．これらの結果は、ホエイ蛋白質濃縮物加水分解物が、降圧作用を発揮する安全な天然の機能性食品素材として、in vitroおよびin vivoでの可能性を示す強力な証拠となりました。

We evaluated the acute (single-dose) and subacute (repeated-dose) oral toxicity of alcalase-hydrolyzed whey protein concentrate. Our acute study revealed no death or treatment-related complications, and the median lethal dose of whey protein concentrate hydrolysate was >2,500 mg/kg. In the subacute study, when the hydrolysate was fed at 3 different concentrations (200, 400, and 800 mg/kg), no groups showed toxicity changes compared with controls. Then, whey protein concentrate hydrolysate was orally administered to spontaneously hypertensive rats. Results revealed significant reductions in blood pressure in a dose-dependent manner, and dosing at 400 mg/kg led to significant blood pressure reduction (-47.8 mm Hg) compared with controls (blood pressure maintained) and the findings of previous work (-21 mm Hg). Eight peptides-RHPEYAVSVLLR, GGAPPAGRL, GPPLPRL, ELKPTPEGDL, VLSELPEP, DAQSAPLRVY, RDMPIQAF, and LEQVLPRD-were sequentially identified and characterized. Of the peptides, VLSELPEP and LEQVLPRD showed the most prominent in vitro angiotensin-I converting enzyme inhibition with half-maximal inhibitory concentrations of 0.049 and 0.043 mM, respectively. These findings establish strong evidence for the in vitro and in vivo potential of whey protein concentrate hydrolysate to act as a safe, natural functional food ingredient that exerts antihypertensive activity.