JPH10292000A - α−グルコシダーゼ阻害物質及びその混合物 - Google Patents

α−グルコシダーゼ阻害物質及びその混合物

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JPH10292000A
JPH10292000A JP10048793A JP4879398A JPH10292000A JP H10292000 A JPH10292000 A JP H10292000A JP 10048793 A JP10048793 A JP 10048793A JP 4879398 A JP4879398 A JP 4879398A JP H10292000 A JPH10292000 A JP H10292000A
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ala
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glucosidase
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JP10048793A
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Atsushi Inoue
敦 井上
Toru Doge
徹 道下
Mitsuo Obara
光夫 小原
Tokuo Shiomi
▲徳▼夫 塩見
Shuichi Onodera
秀一 小野寺
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HOKUREN FEDERATION OF AGRICULT COOP
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 α−グルコシダーゼの活性を有効に阻害でき
ると共に、人体に対する安全性も高く、食品等として摂
取することが可能なα−グルコシダーゼ阻害物質を提供
する。 【解決手段】 植物性タンパク質又は動物性タンパク質
を加水分解し、イオン交換樹脂により精製し、分子ふる
いゲル濾過して得られた、分子量200〜1000のペ
プチドはα−グルコシダーゼ阻害活性を有する。該ペプ
チドは単離しても、混合物でもα−グルコシダーゼ阻害
活性を有する。単離して得た特に阻害活性の高いペプチ
ドの構造式は次の5種である。 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly … 式(1) Ile−Ile−Ser−Ile−Gly−Arg … 式(2) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala … 式(3) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala−Ala … 式(4) Val−Phe−Ile−Lys−Ala … 式(5)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、α−グルコシダー
ゼの活性を阻害するペプチドからなるα−グルコシダー
ゼ阻害物質、或いは該ペプチド2種以上のα−グルコシ
ダーゼ阻害活性を有するペプチド混合物に関する。
【0002】
【従来の技術】ヒトが摂取する炭水化物のうち最も割合
の多いのはデンプンとシュクロースであり、摂取される
炭水化物全体の80〜90%を占めると言われている。
デンプンは、食後、唾液中のα−アミラーゼにより、α
−デキストリンに分解され、胃、十二指腸に至り、膵臓
から分泌されるα−アミラーゼによりマルトデキストリ
ンを経てマルトース、イソマルトースにまで加水分解さ
れ小腸に至る。一方、シュクロースは途中の消化器官で
分解を受けずに小腸に達する。小腸に達したこれらの糖
類は、小腸の微繊毛に局在するα−グルコシダーゼによ
り、構成糖である単糖類に分解され吸収される。
【0003】デンプンやシュクロースを摂取すると消化
吸収されて血糖値(血中グルコース濃度)が急激に上昇
する。健康な人であれば血糖値が上昇すると、インスリ
ンの分泌が刺激され、血液中のインスリン濃度が高ま
り、血糖値の調整が行われる。しかし、食べ過ぎや飲み
過ぎでデンプンやシュクロースの摂取が多すぎると血液
中のグルコース濃度及び量が増加し、インスリンの分泌
量が多くなる。この様な状態が長期間続くと膵臓の機能
が低下し、糖尿病発病の原因となるとされている。
【0004】近年、α−グルコシダーゼ阻害物質を投与
するとα−グルコシダーゼ阻害物質が小腸の微絨毛に局
在するα−グルコシダーゼを阻害し、食後の血糖値の急
上昇とインスリンの分泌量増加を抑制することが知られ
ている(例えば、特開昭52−122342号公報、DI
ABETIC MEDICINE, 1993;10:688-693,134-138, Am,J.Cli
n.Nutr.1992;55:318S-9S 、特開昭57−200335号
公報、Am, J.Clin.Nutr.1992;55:314S-7S 、 特開昭57
−59813号公報参照)。このようなα−グルコシダ
ーゼ阻害物質のうち、アカルボースはインスリン非依存
型糖尿病(略語:NIDDM)用の経口糖尿病治療薬と
して用いられている。しかしながら、これらの物質は本
来生体に対して異物であって、安全性については懸念が
残されており、使用量について厳しい規定が定められて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のα
−グルコシダーゼ阻害物質は、副作用等の安全性の点で
問題を有しているため、通常摂取する食品に含まれるよ
うな物質で安全性が高く、α−グルコシダーゼを阻害す
る物質の開発が望まれていた。
【0006】そこで本発明は、上記のような事情を鑑み
なされたものであり、α−グルコシダーゼの活性を有効
に阻害できると共に、人体に対する安全性も高く、食品
等として摂取することが可能なα−グルコシダーゼ阻害
物質を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、食品とし
て一般に摂取されている植物及び動物に由来する蛋白質
の加水分解物に注目し、それらの加水分解物にα−グル
コシダーゼ阻害作用があるかどうかについて検討した。
その結果、これらの蛋白質の加水分解物にα−グルコシ
ダーゼ阻害作用があることを見出し、さらにこの加水分
解物を精製して得たα−グルコシダーゼ阻害活性が高い
特別なペプチドを見出し、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は、植物性タンパク質又
は動物性タンパク質を加水分解し、イオン交換樹脂によ
り精製し、分子ふるいゲル濾過して得られた、α−グル
コシダーゼ阻害活性を有する分子量200〜1000の
ペプチドから選ばれたα−グルコシダーゼ阻害物質であ
る。
【0009】また、本発明は、前記のα−グルコシダー
ゼ阻害活性を有する分子量200〜1000の各種ペプ
チドの混合物である。
【0010】また、本発明は、ペプチドの分子量とα−
グルコシダーゼ活性の関係を調べ、特に高いα−グルコ
シダーゼ阻害活性を示す分子量の範囲、即ち、分子量2
00〜1000を見出し、該分子量のペプチドの1種以
上を有効成分として、慣用的な製剤技術に従って各種の
剤型をなしたα−グルコシダーゼ阻害剤を構成したもの
である。
【0011】また、本発明は、下記の式(1)〜式
(5)で示されるα−グルコシダーゼ阻害活性を有する
ペプチドから選ばれた何れか1種のα−グルコシダーゼ
阻害物質である。
【0012】 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly … 式(1) Ile−Ile−Ser−Ile−Gly−Arg … 式(2) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala … 式(3) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala−Ala … 式(4) Val−Phe−Ile−Lys−Ala … 式(5) また、本発明は、上記式(1)〜式(5)で示されるα
−グルコシダーゼ阻害活性を有するペプチドを2種以上
混合した状態の、α−グルコシダーゼ阻害活性を有する
ペプチド混合物であってもよい。
【0013】上記式(1)〜式(5)のペプチドまたは
その混合物は、馬鈴薯から分離させた馬鈴薯タンパク質
をプロテアーゼにより加水分解して製造することができ
る。上記式(1)〜式(5)のペプチドは、公知の手法
に従い化学合成により製造してもよい。
【0014】本発明のα−グルコシダーゼ阻害活性を有
するペプチド或いはペプチド混合物、及びα−グルコシ
ダーゼ阻害剤は、植物性タンパク質又は動物性タンパク
質を加水分解して得ることができ、また、それらのペプ
チドのうちアミノ酸構成の判明したペプチドを化学合成
により製造することができ、これらのペプチドは人体に
対して安全性が高いと言える。
【0015】本発明のα−グルコシダーゼ阻害活性を有
するペプチド或いはペプチド混合物を、食品又は飼料に
添加したものを人又は動物が摂取することにより、或い
は医薬の有効成分として投与することにより、該α−グ
ルコシダーゼ阻害活性を有するペプチド或いはペプチド
混合物は、人または動物の小腸の微絨毛においてα−グ
ルコシダーゼを阻害し、食後の血糖値の急上昇及びそれ
に続くインスリン値の急上昇を抑制することが期待され
る。
【0016】したがって、本発明のα−グルコシダーゼ
阻害活性を有するペプチド或いはペプチド混合物が添加
された食品は又は飼料は、健康食品、糖尿病疾患者用食
品、痩身用食品、家畜・ペット用のダイエットや糖尿病
予防飼料等に有用である。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。
【0018】〔実施例1〕1.粗精製ペプチドの製造 馬鈴薯から分離された蛋白質(商品名:ポテトプロテイ
ン,ホクレン農業協同組合連合会製)に3倍量の2%水
酸化ナトリウム水溶液を加え、均一に分散後、濃塩酸を
加えてpH7.0に調整した。得られた分散液の蛋白質
量に対して、豚膵臓由来の蛋白質分解酵素(商品名:パ
ンクレアチン,和光純薬株式会社製)と微生物由来の蛋
白質分解酵素(商品名:アマノP、天野製薬株式会社
製)をそれぞれ1重量%加え、40℃で120分間反応
させた。
【0019】得られた反応物を遠心分離して溶液画分と
沈澱画分に分離した。該沈澱画分を除去し、該溶液画分
を限外濾過膜により脱色後、イオン交換樹脂により精製
して粗精製液を得た。この粗精製液を逆浸透膜により脱
塩、濃縮し、得られた濃縮液を噴霧乾燥して粉末物を得
た。この粉末物を粗精製ペプチドとした。
【0020】2.精製ペプチドの製造 カラム容積が1500CCのゲル濾過クロマトグラフィ
ー用のカラム(東ソー株式会社製、トヨパールHW−4
0COURSE)を使用し、前記1.の工程で得られた
粗精製ペプチドを分子ふるいゲル濾過クロマトグラフィ
ーにより、展開液は純水を使用し、流量が100ml/
hrになるようにして、各フラクションに15mlづつ
分画して、1〜210のフラクションを得た。
【0021】分画された各フラクションを分光光度計で
公知の紫外部吸収法により280nm及び220nmの
吸光度を測定した。その結果を図1に示す。また各フラ
クションを数個まとめた画分を凍結乾燥して得た粉末物
を各精製ペプチドとした。このようにして得られた各精
製ペプチドの量を計測した。その結果を下記の表1に示
す。
【0022】
【表1】
【0023】表1及び図1では、溶出時間の早いフラク
ションNo.の小さい画分(31〜64)では高分子成
分が分画され、溶出時間の遅いフラクションNo.の大
きい画分(78〜140)では徐々に低分子のペプチド
が分画されている様子が示されている。
【0024】3.α−グルコシダーゼ粗酵素液の調製 ラットの小腸粘膜を採取し、これに5mM EDTAを
含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)を加えてホモ
ジナイズし、遠心分離により沈澱物を回収した。この沈
澱物に少量の同緩衝液を加えて懸濁し、これに1%のT
riton X−100を含む同緩衝液5倍量を加え、
5℃で低温室で60分間攪拌し酵素を抽出した。遠心分
離により沈澱物を除去し、さらに0.01Mリン酸緩衝
液(pH7.0)中で透析し、粗酵素液を得た。
【0025】4.α−グルコシダーゼ阻害活性の測定 分子ふるいゲル濾過クロマトグラフィー精製前の粉末物
と、上記の精製ペプチドの製造で分画して得た各フラク
ションを数個まとめてなる画分を凍結乾燥して得られた
各粉末物について、α−グルコシダーゼ阻害活性を次の
ようにして測定した。
【0026】基質として20mMシュクロース0.5m
lを試験管にとり、各粉末物を0.2〜2.0重量%に
なるように0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)で希釈
したものを0〜0.4ml前記試験管に加え、さらに
0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)を0.4〜0ml
加えた。すなわち、上記粉末物を含む0.1Mリン酸緩
衝液の全量がいずれも0.4mlになるようにした。こ
れらの基質・α−グルコシダーゼ阻害物質含有溶液に2
0mMシュクロース0.1mlと、前記工程で得たラッ
ト小腸のα−グルコシダーゼ粗酵素液を適宜希釈した酵
素溶液を0.1ml加え、37℃で30分間反応させ
た。その後、2M Tris−HCl緩衝液(pH7.
0)を2ml加えて反応を停止し、酵素反応で生じたグ
ルコース量をグルコースオキシダーゼを用いた酵素法に
より定量した。酵素阻害活性は、基質のみと粗酵素液に
よる反応を100%とし、この値から基質に粉末物と粗
酵素液を加えた時の酵素活性を差し引いた値を阻害活性
とした。
【0027】分子ふるいゲル濾過クロマトグラフィー精
製前の粉末物の酵素阻害活性の結果を図2に示す。図2
において、反応液中に添加した分子ふるいゲル濾過クロ
マトグラフィー精製前の粉末物の添加量を横軸に示し、
酵素阻害活性を縦軸にグラフとして示した。図2に示す
ように該粉末物の濃度を増加させるに従い、酵素活性は
低下する結果となった。このことから、分子ふるいゲル
濾過クロマトグラフィー精製前の粉末物にα−グルコシ
ダーゼの反応を阻害する活性があることが分かる。
【0028】また、ゲル濾過クロマトグラフィーにより
得られた上記の精製ペプチドについてのα−グルコシダ
ーゼ阻害活性を上記の方法で測定した。その結果を下記
の表2に示す。なお、表2には、分子ふるいゲル濾過ク
ロマトグラフィー精製前の粉末物についてのα−グルコ
シダーゼ阻害活性も併せて示す(粗精製の欄)。
【0029】
【表2】
【0030】表2に示すとおり、分子ふるいゲル濾過精
製で溶出時間の遅い低分子量フラクション(フラクショ
ンNo.84以降)ほどα−グルコシダーゼの反応を阻
害することがわかる。
【0031】また、前記実験でα−グルコシダーゼ阻害
活性の高かったフラクションNo.84〜95、フラク
ションNo.96〜140、フラクションNo.141
〜163、フラクションNo.164〜188、フラク
ションNo.199〜210について、α−グルコシダ
ーゼ阻害率が50%になるために必要なペプチドの濃度
IC50を測定した。その結果を下記の表3に示す。
【0032】
【表3】
【0033】各フラクションを数個まとめた各画分の分
子量の測定は、ゲル濾過カラム(東ソー社製 TSK
gel G2500pw7.5×300mm)を用いて
高速液体クロマトグラフィー(日立製作所製LC−62
00)で常法により行った。分子量マーカーとしては、
血清アルブミン、チトローム−C、バシトラシン、Gl
y−Gly−Tyr−Arg、Gly−Gly−Gly
を用いた。その結果を下記の表4に示す。
【0034】
【表4】
【0035】上記表2及び表4によれば、分子量200
〜1000のペプチドにα−グルコシダーゼ活性が高い
ことが分かる。
【0036】〔実施例2〕前記表1において特に精製量
が多く、且つ前記表2においてα−グルコシダーゼ阻害
活性の特に高かった画分(フラクションNo.96〜1
40)を凍結乾燥させてなる粉末物を2mlの蒸留水に
溶解した後、ODSカラム(ナカライテスク社製 CO
SMOSIL 5Cl8AR,1×25cm)を用いて
高速液体クロマトグラフィー(日立製作所製LC−62
00)でさらに分画を行った。
【0037】ここで上記高速液体クロマトグラフィーに
よる分画方法は、0.1%TFA水溶液(A液)と0.
1%TFAを含む40%アセトニトリル溶液(B液)と
を用い、当初15分間は上記A液だけを加え、15.1
〜45分の間で、上記A液を100〜0%に減少させる
一方、B液を0〜100%増加させた後、45.1〜6
0分の間はB液だけ流し分画を行った。なお、この時の
溶出液の流量は2ml/分、測定はUV220nmで行
った。図3〜図8にその分析結果として得られたチャー
トを示す。ピークが現れた図4、図5、図8、図6及び
図7によれば、39.8分、40.0分、40.3分、
40.6分、41.0分にピークが示されている。
【0038】このように分画した各画分のものについ
て、それぞれ蛋白量(ペプチド量)及びα−グルコシダ
ーゼ阻害活性を次のようにして測定した。
【0039】ここで蛋白量の測定は、次のようにして行
った。即ち、公知のLowry−Folin法を用いて
行った。すなわち本実施例2においては、10〜100
μgを含む試料0.1〜0.2mlを試験管にとり、2
%Na2 CO3 を含む0.1N NaOH溶液50部と
0.5%CuSO4 を含む1%クエン酸ナトリウム1部
で調製した試薬1mlを加えてよく攪拌後、室温に10
分間放置し、次いで酸濃度が1NのFolin−Cio
calteu試薬(市販品)1mlをすばやく加えて1
時間後750nmで比色定量した。あらかじめ牛血清ア
ルブミンで作成した標準曲線から蛋白量(ペプチド量)
を計算した。α−グルコシダーゼ阻害活性の測定は前記
実施例1と同様にして行った。
【0040】更に、図4〜図8の各ピーク画分を再度上
記と同じ方法で高速液体クロマトグラフィーによる分取
精製を行い単一画分として精製した。次いで分画精製さ
れた4ピーク画分についてプロテインシーケンサー(ア
プライドバイオシステム社製477A型)により、これ
らに含まれるペプチドの構造を特定した。この結果、こ
れらのペプチドは式(1)〜式(5)に示す構造式を有
するペプチドであることを確認した。
【0041】 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly 式(1) Ile−Ile−Ser−Ile−Gly−Arg 式(2) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala 式(3) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala−Ala 式(4) Val−Phe−Ile−Lys−Ala … 式(5) また、構造式(1)〜(5)の各ペプチドについてIC
50を測定した。その結果を表5に示す。
【0042】
【表5】
【0043】表5によれば、上記構造式(1)〜(5)
で示されるペプチドは、α−グルコシダーゼに対して有
効に阻害することがわかる。
【0044】
【発明の効果】本発明の植物性或いは動物性タンパク質
を加水分解し、分子ふるいゲル濾過して得られた分子量
200〜1000のペプチドから選ばれたα−グルコシ
ダーゼ阻害物質又はそれらのペプチド混合物、或いは前
記式(1)〜式(5)で特定されたペプチド又は式
(1)〜式(5)の2種以上のペプチドからなるα−グ
ルコシダーゼ阻害を有するペプチド混合物は、α−グル
コシダーゼを有効に阻害する。本発明のα−グルコシダ
ーゼ阻害物質又はα−グルコシダーゼ阻害活性を有する
ペプチド混合物は、植物性或いは動物性タンパク質から
得たものであるので、食品、飼料、或いは医薬等とし
て、摂取或いは投与する場合に安全性が高いものと言
え、有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】馬鈴薯蛋白質の蛋白酵素分解物の分子ふるいゲ
ル濾過クロマトグラフィーの分画精製の結果を示すグラ
フ(検出UV280nm及びUV220nm)である。
【図2】馬鈴薯蛋白質の蛋白酵素分解物がラット小腸起
源の消化酵素α−グルコシダーゼを阻害する作用を示す
グラフである。
【図3】α−グルコシダーゼ阻害活性の高かった画分
(フラクションNo.96〜140)を凍結乾燥させて
なる粉末物を高速液体クロマトグラフィーした結果を示
すチュートである。
【図4】高速液体クロマトグラフィーにおける39.8
分の位置にピークが現れたチャートである。
【図5】高速液体クロマトグラフィーにおける40.0
分の位置にピークが現れたチャートである。
【図6】高速液体クロマトグラフィーにおける40.6
分の位置にピークが現れたチャートである。
【図7】高速液体クロマトグラフィーにおける41.0
分の位置にピークが現れたチャートである。
【図8】高速液体クロマトグラフィーにおける40.3
分の位置にピークが現れたチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12N 9/99 C12N 9/99 // A61K 38/55 ADP A61K 37/64 ADP (72)発明者 塩見 ▲徳▼夫 北海道札幌市厚別区上野幌2条4丁目1− 29 (72)発明者 小野寺 秀一 北海道札幌市白石区平和通1丁目北7−23 アサヒ平和ビル303

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 植物性タンパク質又は動物性タンパク質
    を加水分解し、イオン交換樹脂により精製し、分子ふる
    いゲル濾過して得られた、α−グルコシダーゼ阻害活性
    を有する分子量200〜1000のペプチドから選ばれ
    たα−グルコシダーゼ阻害物質。
  2. 【請求項2】 植物性タンパク質又は動物性タンパク質
    を加水分解し、イオン交換樹脂により精製し、分子ふる
    いゲル濾過して得られた、分子量200〜1000のα
    −グルコシダーゼ阻害活性を有するペプチド混合物。
  3. 【請求項3】 分子量200〜1000のペプチドの1
    種以上を有効成分とするα−グルコシダーゼ阻害剤。
  4. 【請求項4】 下記の式(1)で示されるα−グルコシ
    ダーゼ阻害物質。 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly … 式(1)
  5. 【請求項5】 下記の式(2)で示されるα−グルコシ
    ダーゼ阻害物質。 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly−Arg … 式(2)
  6. 【請求項6】 下記の式(3)で示されるα−グルコシ
    ダーゼ阻害物質。 Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala … 式(3)
  7. 【請求項7】 下記の式(4)で示されるα−グルコシ
    ダーゼ阻害物質。 Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala−Ala … 式(4)
  8. 【請求項8】 下記の式(5)で示されるα−グルコシ
    ダーゼ阻害物質。 Val−Phe−Ile−Lys−Ala … 式(5)
  9. 【請求項9】 下記の式(1)〜式(5)で示されるペ
    プチドから選ばれた2種以上のペプチドを混合した状態
    のα−グルコシダーゼ阻害活性を有するペプチド混合
    物。 Ile−Ile−Ser−Ile−Gly … 式(1) Ile−Ile−Ser−Ile−Gly−Arg … 式(2) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala … 式(3) Val−Phe−Ile−Lys−Ala−Ala−Ala … 式(4) Val−Phe−Ile−Lys−Ala … 式(5)
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007295832A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Tokachiken Shiko Kiko 水溶性ポテトペプチドを含む、生活習慣病の予防食品又は生活習慣病の改善食品
CN109721639A (zh) * 2019-01-09 2019-05-07 中南大学湘雅医院 一种生物活性多肽及其在制备α-葡萄糖苷酶抑制剂中的应用
CN113801193A (zh) * 2021-09-16 2021-12-17 北京工商大学 具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的麦胚蛋白多肽及其制备
CN117402215A (zh) * 2023-12-13 2024-01-16 黑龙江八一农垦大学 抑制α-葡萄糖苷酶活性的玉米肽及其制备方法与应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109721639B (zh) * 2019-01-09 2021-12-03 中南大学湘雅医院 一种生物活性多肽及其在制备α-葡萄糖苷酶抑制剂中的应用
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