Functional characterization of novel carotenoids-protein complex with aqueous properties found in vegetables and fruits

本研究は、野菜や果実類に存在するカロテノイドが水溶性に可溶化されることを見いだし、脂溶性カロテノイドの水溶性化に関わる特異的タンパク質の単離と構造上の特徴を明らかにすることを目的とする。これまで、β-カロテンを多く含有するニンジンやマスクメロン（赤肉）の果肉、β-クリプトキサンチンを多く含有するウンシュウミカンやビワの果肉をショ糖溶液や生理的食塩水などの水溶性溶媒でホモジナイズし、遠心分離することにより、上清画分にカロテノイドが存在すること、またゲル濾過カラムに対する挙動から上清画分中のカロテノイドはタンパク質と同一の溶出位置に存在すること、さらに上清画分は飽和度90%の硫酸アンモニウムによって塩析、濃縮されることを明らかにした。他方、果実類は酵素的褐変反応の進行が速く、上清画分に混入する黄褐色の褐変色素を除去することが困難であり、カロテノイドを水溶性に可溶化する特異的タンパク質の特定には、野菜類を実験材料に用いる必要があった。本年度、β-カロテンを多く含有するパプリカ（黄色）果肉を、4倍量の0.137M NaCl含有リン酸緩衝液(pH7.4)中でホモジナイズし、遠心分離(20,000 xg、30分、5℃)によって黄色の上清画分を得た。この上清画分を飽和度90%の硫酸アンモニウムで塩析、濃縮後、0.137M NaCl含有リン酸緩衝液に対して透析し、ゲル濾過カラムに供した。透析した上清画分に含まれるタンパク質の82.1%がゲル濾過カラムによって溶出され、447nmと432nmに極大吸収を示した。さらに、限外濾過膜（分画分子量30,000ダルトン）を使用した遠心濃縮(4,000 xg、60分、5℃)によって、ゲル濾過カラムの溶出画分は5.3倍に濃縮され、タンパク質の回収率は75.2%であった。

本研究は、野菜や果実類に存在するカロテノイドが水溶性に可溶化されることを見いだし、脂溶性カロテノイドの水溶性化に関わる特異的タンパク質の単離と構造上の特徴を明らかにすることを目的とする。これまで、β-カロテンを多く含有するニンジンやマスクメロン（赤肉）の果肉、β-クリプトキサンチンを多く含有するウンシュウミカンやビワの果肉をショ糖溶液や生理的食塩水などの水溶性溶媒でホモジナイズし、遠心分離することにより、上清画分にカロテノイドが存在すること、またゲル濾過カラムに対する挙動から上清画分中のカロテノイドはタンパク質と同一の溶出位置に存在すること、さらに上清画分は飽和度90%の硫酸アンモニウムによって塩析、濃縮されることを明らかにした。他方、果実類は酵素的褐変反応の進行が速く、上清画分に混入する黄褐色の褐変色素を除去することが困難であり、カロテノイドを水溶性に可溶化する特異的タンパク質の特定には、野菜類を実験材料に用いる必要があった。本年度、β-カロテンを多く含有するパプリカ（黄色）果肉を、4倍量の0.137M NaCl含有リン酸緩衝液(pH7.4)中でホモジナイズし、遠心分離(20,000 xg、30分、5℃)によって黄色の上清画分を得た。この上清画分を飽和度90%の硫酸アンモニウムで塩析、濃縮後、0.137M NaCl含有リン酸緩衝液に対して透析し、ゲル濾過カラムに供した。透析した上清画分に含まれるタンパク質の82.1%がゲル濾過カラムによって溶出され、447nmと432nmに極大吸収を示した。さらに、限外濾過膜（分画分子量30,000ダルトン）を使用した遠心濃縮(4,000 xg、60分、5℃)によって、ゲル濾過カラムの溶出画分は5.3倍に濃縮され、タンパク質の回収率は75.2%であった。