CN101899491A - 利用复合酶从鱼鳞中制取小分子胶原蛋白肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用复合酶从鱼鳞中制取小分子胶原蛋白肽的方法。该方法以鱼鳞为原料，经过脱灰脱脂处理后，再加入由胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶混合而成的复合酶进行水解，灭酶后经粗过滤、膜过滤、真空浓缩、冷冻干燥，即得小分子胶原蛋白肽。该胶原蛋白肽平均分子量为500～1000Da，易于被人体吸收利用，可用于化妆品、保健品、食品、饮料等工业方面，有显著的经济效益和社会效益。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种小分子蛋白肽的制取方法，特别是鱼鳞小分子胶原蛋白肽制取方法。
(二)技术背景
胶原蛋白是一种重要的功能性蛋白质，它与细胞增生、分化、运动、免疫、关节润滑、伤口愈合等密切相关。由于胶原蛋白的特殊功能，其提取物已被广泛应用于医药、食品、日用化工、生物合成等工业领域，如制造药用胶囊、外科手术材料、保健食品、照明明胶、化妆品等。广泛用于化妆品、保健品、食品和饮料作为添加剂的胶原蛋白肽来自于胶原蛋白。鱼鳞中胶原蛋白高达45％，其中含有大量的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、羟赖氨酸等，其中羟脯氨酸和羟赖氨酸在其它蛋白中很少发现。据统计，我国淡水鱼产量已达100多万吨，其中，鱼鳞废弃物约占3％～5％，受技术和传统观念的制约，在较长的一段时间里，鱼鳞并没有被充分利用。随着陆地生物安全性问题的日益恶化，由水生生物中制得的胶原蛋白将具有更广阔的市场前景。
目前，以鱼鳞为原料制备胶原蛋白肽，大多采用蛋白酶水解，其使用的蛋白酶有胰蛋白酶、胃蛋白酶、碱性蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等，其技术的关键是控制水解的程度，即控制所得肽的相对分子质量大小；其制备工艺见附图1
现代研究表明：胶原蛋白肽的分子量越小越容易被人体吸收利用。由于一种蛋白酶仅能作用于蛋白质分子中一定的肽键，因此采用单一蛋白酶难以获得较小分子量的胶原蛋白肽；而用多种蛋白酶协同作用，可作用于胶原蛋白的不同位点，获得的胶原蛋白肽的分子量就会更小。但由于胶原蛋白肽的分子量分布很大程度上取决于几种蛋白酶的组合方式和比例，而现有文献报道的采用其中几种酶组合生产的胶原蛋白肽分子量多分布在2000～6000Da，而低于1000Da的尚未见报道。
(三)发明内容
本发明的目的就是根据上述现有技术的状况，通过多种酶的有效组合而提供一种利用复合酶从鱼鳞中制取小分子胶原蛋白肽的方法。
本发明采用与现有技术相同的制备流程，其创新点在于：
1、加酶水解为加复合酶水解，并且：
a、水的加入量为干鱼鳞的4～10倍；
b、酶的加入重量为干鱼鳞重量的0.5％～4.0％；
c、酶为胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶混合而成的复合酶；
d、水解保持时间为5～8小时，水解时的温度为40℃～65℃；
2、膜过滤选择截留分子量1000Da的膜。
为了进一步增强复合酶的水解效果，本发明的复合酶中，其每个单一酶的重 量百分比含量应≥20％。
实际应用中，本发明可以：取晾干的鱼鳞，用稀盐酸浸泡，洗至中性，再用稀氢氧化钠浸泡，洗至中性，加入干鱼鳞4～10倍重量的水，再加入胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶(总用量为干鱼鳞重量的0.5～4％，单种酶用量占总用量的比例不低于20％)，于温度40～65℃水解5～8小时，然后升温到80～90℃，保温10～30分钟灭酶。再经粗过滤，截留分子量1000Da的膜过滤，真空浓缩，冷冻干燥，即得小分子胶原蛋白肽。
本发明采用由胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶三种酶混合的复合酶水解，其胃蛋白酶主要作用于蛋白质中酸性氨基酸和芳香族氨基酸羧基侧形成的肽键；其胰蛋白酶主要作用于蛋白质中碱性氨基酸羧基侧形成的肽键；其木瓜蛋白酶则具有较宽的底物特异性；三者协同作用于胶原蛋白，其释放出低聚肽的比例高，平均分子量为500～1000Da；能更好的被人体吸收，转运至人体皮肤，骨骼，头发，指甲等各个部位。
(四)附图说明
附图1为本发明背景技术的制备工艺流程框图。
(五)具体实施方式
实施实例1
取晾干的鱼鳞300g，用稀盐酸浸泡24小时，洗至中性，再用稀氢氧化钠浸泡24小时，洗至中性，加入1200mL的水，再加入胃蛋白酶0.3g、木瓜蛋白酶0.5g和胰蛋白酶0.7g，于温度40℃水解8小时，然后升温到80℃，保温30分钟灭酶。再经粗过滤，截留分子量1000Da的膜过滤，真空浓缩，冷冻干燥，即得小分子胶原蛋白肽。
实施实例2
取晾干的鱼鳞500g，用稀盐酸浸泡24小时，洗至中性，再用稀氢氧化钠浸泡24小时，洗至中性，加入5000mL的水，再加入胃蛋白酶6g、木瓜蛋白酶4g和胰蛋白酶10g，于温度65℃水解5小时，然后升温到90℃，保温10分钟灭酶。再经粗过滤，截留分子量1000Da的膜过滤，真空浓缩，冷冻干燥，即得小分子胶原蛋白肽。
实施实例3
取晾干的鱼鳞1000g，用稀盐酸浸泡24小时，洗至中性，再用稀氢氧化钠浸泡24小时，洗至中性，加入5000mL的水，再加入胃蛋白酶10g、木瓜蛋白酶6g和胰蛋白酶4g，于温度50℃水解6小时，然后升温到85℃，保温20分钟灭酶。再经粗过滤，截留分子量1000Da的膜过滤，真空浓缩，冷冻干燥，即得小分子胶原蛋白肽。
Claims (2)
1.一种利用复合酶从鱼鳞中制取小分子胶原蛋白肽的方法，包含有加酶水解和膜过滤等步骤，其特征在于：
1)所述的加酶水解为加复合酶水解，并且：
a、水的加入重量为干鱼鳞的4～10倍；
b、复合酶的加入重量为干鱼鳞重量的0.5％～4.0％；
c、复合酶为胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的混合物；
d、水解保持时间为5～8小时，水解时的温度为40℃～65℃；
2)所述的膜过滤选择截留分子量1000Da的膜。
2.如权利要求1所述的一种利用复合酶从鱼鳞中制取小分子胶原蛋白肽的方法，其特征在于：
所述的复合酶中，其每个单一酶的重量百分比含量应≥20％。
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