CN102660529A

CN102660529A - 胃蛋白酶增强剂、组合物及其应用

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Publication number: CN102660529A
Application number: CN2012101516600A
Authority: CN
Inventors: 李旭; 陈功; 周虹
Original assignee: SUZHOU XIANKUO BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Niu Anlin
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明提供一种胃蛋白酶活性增强剂，用于提高胃蛋白酶催化活性，所述胃蛋白酶增强剂的成分为低聚木糖。本发明还提供了一种胃蛋白酶组合物，所所述胃蛋白酶组合物包括低聚木糖和胃蛋白酶，所述胃蛋白酶组合物酶催化活性显著提高，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖（g）和胃蛋白酶（U）的比例优选为0.003:1200-10:1200。本发明还提供具有助消化作用的胃药和饲料，所述胃药和饲料中均包括所述胃蛋白酶组合物。

Description

胃蛋白酶增强剂、组合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种胃蛋白酶组合物，及其在胃药和饲料中的应用。

背景技术

酸性蛋白酶是一种适合在酸性条件下水解蛋白质为小的肽片段和氨基酸的酶类，一般包括胃蛋白酶、凝乳酶和某些微生物蛋白酶。这一类蛋白酶中研究最彻底的是胃蛋白酶。胃蛋白酶（Pepsin）是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃粘膜主细胞（gastric chief cell）所分泌，功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。

胃蛋白酶临床上用于因食用蛋白性食物过多而引起的消化不良，病后恢复期消化功能减退，慢性胃炎、慢性胃扩张、慢性十二指肠炎、胃癌及恶性贫血而导致的胃蛋白酶缺乏。酸性蛋白酶分解蛋白质的条件与动物体内消化系统的环境相似，酸性蛋白酶作为饲料添加剂可提高动物对蛋白质的消化吸收效率，或与稀盐酸同时用于幼畜消化不良性腹泻和慢性萎缩性胃炎。

在我国胃病患者的比例相当高，约有85%的人不同程度的患有胃肠道疾病，特别是老年人，常常会有肠胃不好，消化不良，我国每年因胃肠道疾病病变死亡的人数高达数百万，且药物的副作用给患者带来极大的精神痛苦，经济上的损失也是巨大的。随着生活节奏的加快，不良的饮食习惯，工作与生活的压力常会引起功能性消化不良，有调查曾指出，每个人一生约有20%的机会患上功能性消化不良。在胃病的治疗中，胃蛋白酶作为重要的辅助性治疗药物发挥着重要作用，因此研究出一种高效的胃蛋白酶制剂成为亟待解决的问题。

在酶催化反应介质系统中引入某种物质，以改变酶分子所处的微环境条件，可提高酶的催化性能，包括活性、选择性和稳定性。已有报道证实表面活性剂的添加可提高脂肪酶催化活性。

本发明涉及到的低聚木糖（xylooligosaccharide，XOS），又称为木寡糖，是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖，其甜度为蔗糖的50%，性质稳定，不能被唾液、胃液、胰液和小肠液消化，不影响血糖浓度，不增加胰岛素水平，同时具有良好的酸、热稳定性，难发酵。低聚木糖作为一种新资源食品，广泛应用于食品和保健品中。

低聚木糖作为增强剂增加胃蛋白酶催化活性还未见报道，低聚木糖作为增强剂同时具有安全、环保等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的胃蛋白酶制剂，有效缓解各种原因引起的消化不良症状，对各种胃部疾病进行辅助性治疗，且无毒副作用。

为此，本发明提供了一种胃蛋白酶增强剂，该增强剂可以提高胃蛋白酶的催化活性，所述胃蛋白酶增强剂的成分为低聚木糖。所述增强剂与胃蛋白酶组成的胃蛋白酶组合物比单独的胃蛋白酶具有更大的蛋白水解活性。

优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.003:1200-10:1200。

优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.005:1200-10:1200。

优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.02:1200-10:1200。

优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.3:1200-10:1200。

优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.4:1200-10:1200。

更优选地，所述胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.003:1200,0.005:1200,0.02:1200,0.3:1200,0.4:1200或10:1200。

本发明一方面提供一种胃病辅助性治疗药物，所述药物包括所述胃蛋白酶组合物。

本发明另在一方面提供一种动物饲料，所述动物饲料包括所述胃蛋白酶组合物。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：其一，胃蛋白酶增强剂大大提高了胃蛋白酶的催化活性，胃蛋白酶组合物水解蛋白质的活性高于单独使用胃蛋白酶水解蛋白质的活性。其二，利用其高效胃蛋白酶活性，所述胃蛋白酶组合物可应用于胃病辅助性治疗药物和动物饲料中。其三，所述胃蛋白酶增强剂成分低聚木糖的制备原料来源广泛，可降低生产成本，同时，具有安全、环保等多种优点。

此外，所述胃蛋白酶组合物除了利用胃蛋白酶水解活性之外，还可充分利用低聚木糖的多重功能，如降血脂、降胆固醇、降血压、双歧杆菌增殖效果等，使得相应产品的功能进一步扩展，并拓宽应用领域。

附图说明

图1 是本发明不同比例低聚木糖与胃蛋白酶组合物酶活性图。

图2 是本发明不同比例低聚木糖对胃蛋白酶的活性增强作用图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明中蛋白酶活性的测定采用《QB/T 1803-1993 工业酶制剂通用试验方法》中蛋白酶活性测定的方法。胃蛋白酶活性增强率按照下式计算：低聚木糖对胃蛋白酶活性的增强作用=（低聚木糖与胃蛋白酶组合物的活性-单独胃蛋白酶活性）/单独胃蛋白酶活性× 100%。

实施例

实验材料与试剂

1 福林试剂：

于2000mL磨口回流装置中加入钨酸钠(Na₂WO₄-2H₂0)100g,钼酸钠(Na₂Mo0₄-2 H₂0)25g、水700 mL、85%磷酸50mL、浓盐酸100mL，小火沸腾回流10h，取下回流冷却器，在通风橱中加入硫酸锂(Li₂S0₄)50 g、水50 mL和数滴浓溴水(99%)，再微沸15min，以除去多余的溴，冷却，加水定容至1000mL，混匀，过滤。贮存于棕色瓶内。

使用溶液:一份福林试剂与二份水混合，摇匀。

2 碳酸钠溶液：c(Na₂CO₃)=0.4mol/L

3 三氯乙酸：c=0.4mol/L

4 氢氧化钠溶液：c(NaOH)=0.5mol/L

5 盐酸溶液：c(HCI)=lmol/L及0.lmol/L

6 缓冲溶液

乳酸缓冲液(pH= 3.0)，适用于酸性蛋白酶

甲液：称取乳酸(80%-90%)10.6g，加水溶解并定容至1000mL。

乙液：称取乳酸钠(70%)16g，加水溶解并定容至1000mL。

使用溶液：取甲液8mL，加乙液1mL,棍匀，稀释一倍，即成0.05mol/L乳酸缓冲溶液。用PH计校正。

7 胃蛋白酶：购自上海源叶生物科技有限公司（约1200U/g），使用时稀释500倍。

8酪素：购自上海源叶生物科技有限公司，使用时配成10g/L。

实验方法

对照实验：

(1).在试剂瓶中加入1mL的胃蛋白酶及1mL的各种浓度的低聚木糖溶液（包括浓度为零，即不含低聚木糖）于40℃±0.2℃环境中静置2min；

(2).再在上述试剂瓶中加入2.00mL的三氯乙酸，摇匀，于40℃±0.2℃环境中静置10min；

(3).再在上述试剂瓶中加入1.00mL酪素,混合均匀；

(4).将上述试剂瓶取出静置10min后过滤；

(5).用量杯取1.00mL滤液，再在量杯中加入5.00mL碳酸钠溶液；

(6).在上述量杯中加入1.00mL福林试剂使用溶液，混合均匀；

(7).将步骤（6）中最终的溶液置于40℃±0.2℃，显色20 min，并于680nm波长，用10mm比色皿，选取低聚木糖浓度为零的样品管设背景管，并调零。

样品测试：

(2).再在上述试剂瓶中加入1.00 mL酪素,混合均匀，于40℃±0.2℃环境中静置10min；

(3).再在上述试剂瓶中加入2.00 mL的三氯乙酸，摇匀；

(4).将上述试剂瓶取出静置10 min后过滤；

(5).用量杯取1.00mL滤液，再在量杯中加入5.00mL碳酸钠溶液；

(6).再在上述量杯中加入1.00mL福林试剂使用溶液，混合均匀；

(7).将步骤（6）中最终的溶液置于40℃±0.2℃，显色20 min，并于680nm波长，用10mm比色皿测试其吸光度。

标准曲线：

配置不同浓度的L-酪氨酸标准溶液，加入福林试剂显色后于波长680nm下分别测试其吸光度，绘制标准曲线，计算得出K=98.2895±0.0013。实验所述浓度的低聚木糖在680nm波长处无明显吸光度。

X = 5/10 × A × K × n

X-----样品的酶活力，u/g(u/mL)

A----- 样品吸光度;

K------吸光常数;

5------反应试剂的总体积,mL

10----反应时间10min，以l min计;

n-----稀释倍数。

对比例：

加入不加低聚木糖时，按照上述试验所述的实验方法，即胃蛋白酶活性不受低聚木糖影响时，胃蛋白酶的活性为1042U/g。

表1低聚木糖对胃蛋白酶的活性增强作用

不同比例低聚木糖与胃蛋白酶组合物酶活性变化情况如图1所示，不同比例的低聚木糖与胃蛋白酶对胃蛋白酶活性的增加情况如表1和图2所示。

本发明所提供的胃蛋白酶组合物水解蛋白质的活性与单独的胃蛋白酶活性相比，组合物的活性较高，随着低聚木糖在组合物中比例的升高，组合物制剂胃蛋白酶的活性增加率升高，低聚木糖的添加提高了胃蛋白酶的催化活性。

在胃蛋白酶催化反应介质系统中引入低聚木糖，改变了酶分子所处的微环境条件，使酶的催化活性提高，如图1所示，随着组合物中低聚木糖比例的升高，胃蛋白酶催化活性增加，当胃蛋白酶组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例小于等于0.4:1200时（实施例1-5），随着低聚木糖比例的增加，组合物胃蛋白酶活性增加率提高的幅度较大，当组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.4:1200至10:1200时，低聚木糖比例的继续增加对胃蛋白酶活性的增加率的影响变得很小，可以认为，当组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例达到10:1200后对胃蛋白酶活性的增加率趋于稳定。

在胃病的治疗中，胃蛋白酶作为重要的辅助性治疗药物发挥着重要作用。而本发明所提供的低聚木糖作为胃蛋白酶增强剂，可以大幅提高胃蛋白酶的活性，大幅提高治疗效果。或者可以减少胃蛋白酶的用量，降低医药成本和患者负担。同时，不单单作为胃蛋白酶增强剂，低聚木糖本身就具有极佳的保健价值，如增殖肠道益生菌等。服用低聚木糖，可以很好的改善胃肠道功能，对于消化不良的患者而言，更加改良了其消化系统功能，使得患者能更快的恢复健康。

添加酸性蛋白酶在饲料中可提高动物对蛋白质的消化吸收效率，或与稀盐酸同时用于幼畜消化不良性腹泻和慢性萎缩性胃炎。而本发明所提供的低聚木糖作为胃蛋白酶增强剂，可以大幅提高胃蛋白酶的活性，大幅提高效果。或者可以减少胃蛋白酶的用量，降低成本负担。同时，不单单作为胃蛋白酶增强剂，低聚木糖本身就具有极佳的保健价值，如增殖肠道益生菌等，已经在饲料工业上得到了广泛的应用。同时还可以代替部分抗生素的使用。因此，二者联用，比单独的使用，复合效果更佳，且极大的提高了饲料的品质，提高了饲养动物的附加价值。

可以理解的是，尽管本发明从方便测量的角度，采用了溶液形式的组合物，然而，本领域技术人员应理解，本发明提供的胃蛋白酶增强剂和胃蛋白酶组合物还可以固态、粉末或凝胶态等多种形式应用。针对不同的应用目的和需求，本发明提供的胃蛋白酶增强剂和胃蛋白酶组合物还可以包括其他成分，如膨松剂、消泡剂、抗结剂、赋形剂、调味剂、着色剂以及其他药物成分、营养成分、维生素或矿物质等。所述胃蛋白酶增强剂和胃蛋白酶组合物的物理形式以及其他成分的添加对胃蛋白酶活性增加作用不产生实质影响。

本发明提供的胃蛋白酶增强剂可以改变胃蛋白酶所处的微环境条件，增加胃蛋白酶的催化活性，因此可应用于胃蛋白酶复方制剂及动物饲料配方。由此制备的胃药和饲料等产品具有高活性的胃蛋白酶。

同时，由于胃蛋白酶增强剂为具有多重生物功能的低聚木糖，因此本发明所提供的胃蛋白酶组合物除了具有高效胃蛋白酶活性外，还具有低聚木糖具备的多重生物功能，如性能稳定、难以被消化酶分解、双歧杆菌增殖作用显著、抑制病原菌、促进钙质吸收、降低胆固醇、降低血脂等。这也使得本发明提供的胃蛋白酶组合物可以在更多的领域应用，起到更为广泛的作用。

此外，所述胃蛋白酶增强剂成分低聚木糖为自然界中天然存在的物质，来源广泛易得，如可从玉米芯中提取获得，因此可相应的降低产品的成本。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种胃蛋白酶活性增强剂，其特征在于，所述胃蛋白酶活性增强剂的成分为低聚木糖。

2.一种胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述胃蛋白酶组合物包括权利要求1所述的低聚木糖和胃蛋白酶。

3.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.003:1200-10:1200。

4.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.005:1200-10:1200。

5.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.02:1200-10:1200。

6.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例等于0.3:1200-10:1200。

7.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例等于0.4:1200-10:1200。

8.根据权利要求2所述的胃蛋白酶组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖质量(g)与胃蛋白酶活性(U)比例为0.003:1200,0.005:1200,0.02:1200, 0.3:1200,0.4:1200或10:1200。

9.一种具有助消化作用的胃药，其特征在于，所述胃药包括权利要求2至8任一项所述的胃蛋白酶组合物。

10.一种具有助消化作用的饲料，其特征在于，所述饲料包括权利要求2至8任一项所述的胃蛋白酶组合物。