CN102965423A

CN102965423A - 一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法

Info

Publication number: CN102965423A
Application number: CN201210440176XA
Authority: CN
Inventors: 李晓凤; 吴晖; 余以刚; 赖富饶
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开了一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法。该方法包括以下过程：以削口蚕茧为原料，加到Na₂CO₃的溶液中，脱胶后，蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂溶液中，溶解，冷却得到的丝素溶液用NaOH溶液调节pH，采用蛋白酶进行酶水解反应，控制水解度，可获得具有抑菌活性的丝素肽。本发明克服了现有技术中反应效率低的缺点，具有成本低、反应条件温和、环境友好、反应过程简单可控、能耗较低、易于实现工业化生产的优点。

Description

一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法

技术领域

本发明属于丝素肽的制备技术领域，具体涉及一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法。

背景技术

我国是蚕丝生产与加工大国，拥有丰富的丝素来源。我国每年生产蚕丝约5万吨，粗略估计我国每年便有5.6万吨丝素产生。另，蚕种场因制种的需要，产生了大量的削口蚕茧，这种削口蚕茧多不能缫丝，通常被用作绢纺原料或加工丝绵，少数部分用于化妆品和医药品，经济价值偏低。随着人们对丝素的理化性质、结构特点和生物活性功能认识的逐渐深入，丝素在食品、医药、化妆品和材料等领域具有广阔的开发利用前景。蚕茧削口茧壳作为绢纺材料出售每公斤价值10-12元左右，加工成丝绵每公斤售价为26元左右，而制成天然丝素蛋白后每公斤可售100-120元左右，经济效益大幅度提高。因此对丝素这一天然资源进行开发利用，不仅提升了丝素作为工业副产品的经济价值，而且具有较大的社会效益和经济效益。

我国自古就有“药食同源”之说，提倡通过饮食来预防疾病和保持健康。丝素不仅具有良好的营养价值，其水解产物还丝素肽具有独特的生理活性和药用价值，因此丝素在功能性食品、化妆品及医药等多个领域具有很高的开发价值。

目前功能性食品显然已成为食品行业研究的一个热点，代表了当代食品发展的潮流。具有生理活性的物质的研究是功能性食品发展方向的主流之一，在日本、美国和欧洲已率先推出具有各种功能的肽类食品及食品添加剂，形成了一种具有极大商品化前景的产业。蚕丝食品已被称为“21世纪的高科技食品”，日本许多大学、公司、研究机构的科研人员对蚕丝丝素的研究与开发利用非常活跃，许多有关丝素研究与开发利用的文献报告已见报道，并且已有许多有关丝素的产品在日本商业市场上出售。我国虽然拥有丰富的丝素来源，但有关丝素及其水解物丝素肽生理活性的研究、开发与利用还没有受到足够的重视。因此开发和利用丝素功能性食品还有待探索。

丝素肽的制备方法主要有：酸解、碱解、盐解、酶解等。酸解法可使丝素蛋白充分水解，但色氨酸却会被全部破坏，并且丝氨酸、酪氨酸和苏氨酸也会被部分破坏；碱解法也可使丝素蛋白得到充分水解，但不足之处是会引起消旋作用，从而降低其营养价值；盐溶液降解能得到分子量在数万的丝素蛋白，仍属于大分子蛋白从而影响其吸收和营养价值；酶解法因其反应条件温和、对氨基酸破坏小等优点成为降解丝素蛋白最有前途的方法。因此采用酶法水解丝素蛋白，可大大提高丝素肽的产量和质量；关于具有抑菌活性肽的制备尚无相关报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法。该过程具有过程简单、能耗低、产品抑菌活性强的特点。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法，包括如下步骤：

将削口蚕茧加入Na₂CO₃溶液中，加热至95-100 ℃，脱胶20-50 min后，用蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂溶液中，加热至90-100 ℃，溶解2-30 min，再冷却至室温，得到丝素溶液；所述削口蚕茧与Na₂CO₃溶液的浴比为1：20～1：50；

所述丝素溶液在pH为8-8.5、水解温度为30-65 ℃、丝素质量浓度为1%～10%、加酶量为400～1500 U/g条件下采用蛋白酶进行酶水解反应，控制水解度为4-21%；获得具有抑菌活性的丝素肽。

进一步优化的，所述Na₂CO₃溶液的浓度为0.5%（g/mL）；所述CaCl₂溶液的浓度为1:10（g/mL）。

进一步优化的，所述蛋白酶包括碱性蛋白酶、中性蛋白酶及复合蛋白酶中的一种或多种。

本发明与现有技术相比具有以下优点：克服了现有技术中反应效率低的缺点，具有成本低、反应条件温和、环境友好、反应过程简单可控、能耗较低、易于实现工业化生产的优点。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

实施例 1

将削口蚕茧加入到浴比为1：20的Na₂CO₃（0.5%，g/mL）的溶液中，在温度95 ℃脱胶20 min后，蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂（1:10，g/mL）溶液中，在温度为90 ℃中溶解2 min，冷却至室温，得到的丝素溶液用NaOH溶液调节pH为8 ，在温度为30 ℃、底物浓度为1%、加酶量为400 U/g条件下用中性蛋白酶进行酶水解反应，可控制水解度（DH）=4%，制得具有抑菌活性的丝素肽产品。产品抑菌活性以其最小抑菌浓度(MIC)表征（以下其他实例也适用）：即将一定浓度的样液与培养基混合后倒平板接种沙门氏菌，大肠杆菌或金葡菌，其中以不含样液的牛肉膏蛋白胨平板作为阳性对照，以含样液但不加供试菌的平板作为阴性对照，以无水乙醇与牛肉膏蛋白胨平板作为助溶剂对照，37 ℃恒温箱中培养24 h，其中供试菌不生长的平板为该药液对供试菌的最低抑菌浓度。经测定，产品抑菌活性为18.9%。

实施例2

将削口蚕茧加入到浴比为1：50的Na₂CO（0.5%，g/mL）₃的溶液中，在温度100 ℃脱胶50 min后，蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂（1:10，g/mL）溶液中，在温度为100 ℃中溶解30 min，冷却至室温，得到的丝素溶液用NaOH溶液调节pH为8.5，在温度为65 ℃、底物浓度为10%、加酶量为1200 U/g条件下用碱性蛋白酶进行酶水解反应，可获得水解度（DH）=12%的抑菌活性丝素肽。产品抑菌活性为28.19%。

实施例3

将削口蚕茧加入到浴比为1：50的Na₂CO₃（0.5%，g/mL）的溶液中，在温度98 ℃脱胶30 min后，蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂（1:10，g/mL）溶液中，在温度为98 ℃中溶解25 min，冷却至室温，得到的丝素溶液用NaOH溶液调节pH为8.5，在温度为60 ℃、底物浓度为5%、加酶量为1000 U/g用复合蛋白酶进行酶水解反应，制得DH=14%具有抑菌活性的丝素肽产品。产品抑菌活性为42.11%。

实施例4

将削口蚕茧加入到浴比为1：50的Na₂CO₃（0.5%，g/mL）的溶液中，在温度98-℃脱胶30 min后，蒸馏水洗净滤干，加入到CaCl₂（1:10，g/mL）溶液中，在温度为100 ℃中溶解15 min，冷却至室温，得到的丝素溶液用NaOH溶液调节pH为8.5，在温度为55 ℃、底物浓度为5%、加酶量为1000 U/g用碱性蛋白酶和复合蛋白酶进行酶水解反应，制得水解度（DH）=16.08% 的具有抑菌活性的丝素肽产品。产品抑菌活性为44.9%。

Claims

1.一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法，其特征在于所述Na₂CO₃溶液的浓度为0.5%（g/mL）；所述CaCl₂溶液的浓度为1:10（g/mL）。

3.根据权利要求1所述的一种具有抑菌活性的丝素肽制备方法，其特征在于所述蛋白酶包括碱性蛋白酶、中性蛋白酶及复合蛋白酶中的一种或多种。