CN104531813B - 一种山羊角活性多肽的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种山羊角活性多肽的制备方法，其包括以下步骤：(1)山羊角清洗；(2)粉碎；(3)山羊角蛋白提取；(4)酶解；(5)过滤；(6)浓缩干燥，即得；其中步骤(4)中所采用的酶解方式是加入酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶。所得产品呈淡黄色固体粉末，易于溶解，且溶解速度较快。经取样、分析测试后，多肽含量达75.00％以上，所得山羊角活性多肽可应用于生物医药等领域。

Description

一种山羊角活性多肽的制备方法
技术领域
本发明属于山羊角蛋白深加工技术领域，涉及一种利用蛋白酶酶解山羊角蛋白制备山羊角活性多肽的方法。
背景技术
山羊角为牛科动物青羊(naemorhedus goral Hardwicke)、北山羊(capira ibexLinnaeus)的角。其首载于《本草新编》，日其：“专活死血”。山羊角主要成分为蛋白质、磷酸钙及微量的磷脂类成分和不溶性无机盐等。因山羊角主要成分与羚羊角类似，其功用近似羚羊角，可作羚羊角的代用品。近年来，研究发现山羊角具有明显的镇静、镇痛、解热、抗惊厥和抗病毒作用，同时对心血管及平滑肌亦有作用。山羊角在内蒙地区广为存在，但大部分山羊角因未得到充分利用被废弃，造成资源的浪费，同时给环境带来了严重的污染。
目前，国内外关于山羊角深入加工利用的报导并不多见，大多将山羊角作为羚羊角的替代品添加于中药制剂中具有镇痛解热作用，还有部分山羊角经打磨抛光后作为摆件、一些道具的原料等，而山羊角中丰富的蛋白资源并未得到充分的利用，造成角蛋白资源的浪费。
山羊角蛋白是一种硬化、不易溶解的蛋白质，其中既含有酸性基(羧基-COOH)，又含有碱性基(胺基--NH2、亚胺基＝NH)，所以山羊角蛋白对酸、碱、盐、氧化剂、还原剂、卤素等都有一定的不稳定性。山羊角蛋白质的大分子之间主要通过二硫键建立起稳定的结合，从而构成不溶的蛋白质。可见，制取山羊角蛋白溶液，使其溶解的关键是使分子链间的二硫键断裂。从现状看，国内外对山羊角蛋白的再生利用的研究还处在初级阶段，在高附加值应用研究上，工艺还不够成熟，角蛋白工业化应用还有一定的距离。随着人们变废为宝观念的深入，开展了对各种废弃资源回收利用的研究，探索一条经济、高效、实用性强、应用价值高的山羊角蛋白利用途径是对当前山羊角蛋白提取及应用的迫切需求。
因此，寻求一种处理山羊角蛋白、提高其应用价值进而达到变废为宝、避免环境污染是人们的一种客观需要。为了解决上述问题，本发明提供了一种山羊角多肽的制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种山羊角多肽及其制备方法，其包括以下步骤：
(1)山羊角清洗；(2)粉碎；(3)山羊角蛋白提取；(4)酶解；(5)超滤；(6)干燥。
其中，步骤(1)中采用转鼓清洗机对挑拣后山羊角进行清洗，山羊角与水的质量比为1∶2，转鼓清洗时间30min，重复清洗4遍；
步骤(2)中清洗后山羊角晾晒后采用粉碎机粉碎；
步骤(3)中采用双氧水和氢氧化钠溶液处理提取山羊角蛋白：称取山羊角粉碎粉，加入20倍(w/v)浓度为15％(v/v)的H2O2，80℃下搅拌处理1h至山羊角粉碎粉完全溶解；趁热过滤，将所得滤液在30℃-40℃下浓缩；向浓缩后滤液中加入山羊角粉20倍(w/v)1.0mol/L的氢氧化钠溶液，45℃条件下搅拌处理3h得山羊角蛋白粗溶液；将山羊角粗溶液进行过滤、透析(10000-15000分子量的透析袋)并浓缩后得山羊角蛋白溶液；采用冰醋酸调节山羊角蛋白溶液pH值至角蛋白等电点pH＝4-5左右使角蛋白沉淀析出；采用离心机以离心处理去除上层清液，低温烘干得山羊角蛋白粉末。
步骤(4)中酶解方式为加入酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶，酸性蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.0‰-2.0‰，优选为1.5‰。木瓜蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.0‰-2.0‰，优选为1.5‰。
步骤(6)中浓缩山羊角水解液相对密度为1.1g/ml-1.3g/ml，采用的喷雾干燥条件为进风温度为150℃-170℃，排风温度为65℃-85℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明中所得山羊角活性多肽含量达75％以上，产品呈淡黄色粉末，易于溶解。
(2)本发明操作工艺简单，原材料易于取材且价格低廉，制备过程中反应条件易于控制，生产成本相对低廉。实验中选用的两种酶制剂易于获得且价格低廉，适合工业化生产。
(3)本发明充分利用山羊角蛋白，提高其利用价值达到变废为宝、保护环境的目的，所得山羊角多肽可广泛应用于生物医药等领域。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
比较实施1
分别采用不同的酶进行酶解，比较酶解后色泽、水解度及多肽含量等变化情况，步骤如下：
(1)山羊角清洗；(2)粉碎；(3)采用双氧水和氢氧化钠溶液处理提取山羊角蛋白；(4)酶解；(5)超滤；(6)喷雾干燥，即得。
步骤(4)中采用的酶及对应获得的产品如表中所示：
结果表明，对于山羊角蛋白，采用酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶效果明显优于其他酶，并且相比较单酶酶解，酶解后水解度增加，进而多肽含量明显高于其他产品。
实施例1
一种山羊角活性多肽的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、原料清洗：去除山羊角中杂毛等杂质，将山羊角初步清洗去除表面部分杂质后投入至转鼓清洗机内，以料液比1∶2比例加入适量生产用水，转鼓清洗30min，采用转鼓重复清洗4次，清洗后山羊角呈乳白色、无杂质等。
b、原料粉碎：将清洗后山羊角晾晒后采用粉碎机粉碎得山羊角粉碎粉；
c、山羊角蛋白提取：采用双氧水和氢氧化钠溶液处理获得山羊角蛋白。称取100g山羊角粉碎粉，加入体积分数为15％的H2O22000mL，80℃下搅拌处理1h至山羊角粉碎粉完全溶解，停止加热水解，趁热过滤，将所得滤液在30℃-40℃下浓缩至1000mL。向浓缩后滤液中加入2000ml 1.0mol/L氢氧化钠溶液，45℃条件下搅拌处理3h得山羊角蛋白粗溶液。将山羊角粗溶液进行过滤、透析(10000-15000分子量的透析袋)并浓缩后得山羊角蛋白溶液，采用冰醋酸调节溶液pH值至角蛋白等电点pH＝4-5左右使角蛋白沉淀析出，采用离心机以3000r/min离心处理去除上层清液，低温烘干得山羊角蛋白粉末。
d、酶解：在pH5.5、温度55℃条件下，以底物浓度为5％向料液中加入相当于底物重量的酸性蛋白酶1.0‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min；待温度降至55℃，调节料液pH值为6.8-7.2，加入相当于底物重量的木瓜蛋白酶1.0‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min，达到灭酶的效果。
e、超滤：采用十万超滤柱对酶解液进行超滤处理。
f、浓缩：使用双效浓缩器将收集的超滤后酶解液浓缩至浓缩液相对密度为1.15g/ml。
g、喷雾干燥：将浓缩后山羊角蛋白酶解浓缩液置于喷雾干燥机内，采用进风温度为160℃，排风温度为75℃的喷雾干燥条件进行喷雾干燥，所得干粉含水率＜3.5％，将所得干粉进行磨粉过120目筛放入指定包装袋内封存。
按以上工艺制得的山羊角多肽粉，经取样、分析测试后，多肽含量达75.25％以上，且所得产品呈淡黄色固体粉末，易于溶解，且溶解速度较快。可作为原料添加于生物医药等领域中，在发挥山羊角功效的前提下通过小分子多肽物质加速产品的吸收等。
实施例2
一种山羊角活性多肽的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、原料清洗：去除山羊角中杂毛等杂质，将山羊角初步清洗去除表面部分杂质后投入至转鼓清洗机内，以料液比1∶2比例加入适量生产用水，转鼓清洗30min，采用转鼓重复清洗4次，清洗后山羊角呈乳白色、无杂质等。
b、原料粉碎：将清洗后山羊角晾晒后采用粉碎机粉碎。
c、山羊角蛋白提取：采用双氧水和氢氧化钠溶液处理获得山羊角蛋白。称取100g山羊角粉碎粉，加入体积分数为15％的H2O22000mL，80℃下搅拌处理1h至山羊角粉碎粉完全溶解，停止加热水解，趁热过滤，将所得滤液在30℃-40℃下浓缩至1000mL。向浓缩后滤液中加入2000ml 1.0mol/L氢氧化钠溶液，45℃条件下搅拌处理3h得山羊角蛋白粗溶液。将山羊角粗溶液进行过滤、透析(10000-15000分子量的透析袋)并浓缩后得山羊角蛋白溶液，采用冰醋酸调节溶液pH值至角蛋白等电点pH＝4-5左右使角蛋白沉淀析出，采用离心机以3000r/min离心处理去除上层清液，低温烘干得山羊角蛋白粉末。
d、酶解：在pH5.5、温度55℃条件下，以底物浓度为5％向料液中加入相当于底物重量的酸性蛋白酶1.5‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min；待温度降至55℃，调节料液pH值为6.8-7.2，加入相当于底物重量的木瓜蛋白酶1.5‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min，达到灭酶的效果。
e、超滤：采用十万超滤柱对酶解液进行超滤处理。
f、浓缩：使用双效浓缩器将收集的超滤后酶解液浓缩至浓缩液相对密度为1.20g/ml。
g、喷雾干燥：将浓缩后山羊角蛋白酶解浓缩液置于喷雾干燥机内，采用进风温度为165℃，排风温度为80℃的喷雾干燥条件进行喷雾干燥，所得干粉含水率＜3.5％，将所得干粉进行磨粉过120目筛放入指定包装袋内封存。
按以上工艺制得的山羊角多肽粉，经取样、分析测试后，多肽含量达81.55％以上，且所得产品呈淡黄色固体粉末，易于溶解，且溶解速度较快。可作为原料添加于生物医药等领域中，在发挥山羊角功效的前提下通过小分子多肽物质加速产品的吸收等。
实施例3
一种山羊角活性多肽的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、原料清洗：去除山羊角中杂毛等杂质，将山羊角初步清洗去除表面部分杂质后投入至转鼓清洗机内，以料液比1∶2比例加入适量生产用水，转鼓清洗30min，采用转鼓重复清洗4次，清洗后山羊角呈乳白色、无杂质等。
b、原料粉碎：将清洗后山羊角晾晒后采用粉碎机粉碎。
c、山羊角蛋白提取：采用双氧水和氢氧化钠溶液处理获得山羊角蛋白。称取100g山羊角粉碎粉，加入体积分数为15％的H2O22000mL，80℃下搅拌处理1h至山羊角粉碎粉完全溶解，停止加热水解，趁热过滤，将所得滤液在30℃-40℃下浓缩至1000mL。向浓缩后滤液中加入2000ml 1.0mol/L氢氧化钠溶液，45℃条件下搅拌处理3h得山羊角蛋白粗溶液。将山羊角粗溶液进行过滤、透析(10000-15000分子量的透析袋)并浓缩后得山羊角蛋白溶液，采用冰醋酸调节溶液pH值至角蛋白等电点pH＝4-5左右使角蛋白沉淀析出，采用离心机以3000r/min离心处理去除上层清液，低温烘干得山羊角蛋白粉末。
d、酶解：在pH5.5、温度55℃条件下，以底物浓度为5％向料液中加入相当于底物重量的酸性蛋白酶2.0‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min；待温度降至55℃，调节料液pH值为6.8-7.2，加入相当于底物重量的木瓜蛋白酶2.0‰，搅拌处理5h，然后在100℃高温下灭酶60min，达到灭酶的效果。
e、过滤：采用十万超滤柱对酶解液进行超滤处理。
f、浓缩：使用双效浓缩器将收集的超滤后酶解液浓缩至浓缩液相对密度为1.25g/mi。
g、喷雾干燥：将浓缩后山羊角蛋白酶解浓缩液置于喷雾干燥机内，采用进风温度为170℃，排风温度为80℃的喷雾干燥条件进行喷雾干燥，所得干粉含水率＜3.5％，将所得干粉进行磨粉过120目筛放入指定包装袋内封存。
按以上工艺制得的山羊角多肽粉，经取样、分析测试后，多肽含量达80.48％以上，且所得产品为呈淡黄色固体粉末，易于溶解，且溶解速度较快。可作为原料添加于生物医药等领域中，在发挥山羊角功效的前提下通过小分子多肽物质加速产品的吸收等。

Claims (5)

1.一种山羊角多肽的制备方法，包括以下步骤：(1)山羊角清洗；(2)粉碎；(3)山羊角蛋白提取；(4)酶解；(5)过滤；(6)浓缩干燥，即得；其特征在于，步骤(3)中采用双氧水和氢氧化钠溶液处理提取山羊角蛋白；步骤(4)中的酶解处理方法为：采用酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶分别酶解处理山羊角蛋白，首先调节底物浓度为5％，溶液pH值5.5，温度55℃，添加酸性蛋白酶酶解处理5h后100℃下灭酶60min，降低溶液温度至55℃，调节溶液pH值为6.8-7.2，添加木瓜蛋白酶酶解处理5h，其中所述酸性蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.0‰～2.0‰，所述木瓜蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.0‰～2.0‰。
2.根据权利要求1所述的山羊角多肽的制备方法，其特征在于，所述的酸性蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.5‰。
3.根据权利要求1所述的山羊角多肽的制备方法，其特征在于，所述的木瓜蛋白酶的用量为山羊角蛋白重量的1.5‰。
4.一种山羊角多肽，其特征在于，该山羊角多肽是根据权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的。
5.根据权利要求4所述的山羊角多肽，其特征在于，多肽的含量为75％以上。
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