CN104593456A

CN104593456A - 一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法及其用途

Info

Publication number: CN104593456A
Application number: CN201410716206.4A
Authority: CN
Inventors: 高向阳; 冯俊杰; 林伟民; 连晓东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-05-06

Abstract

本发明提供一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，包括：（1）取蚯蚓粉，利用索氏抽提系统，在45℃~55℃条件下，用石油醚浸提25~30min，淋洗25~30min，干燥即得脱脂蚯蚓粉；（2）将脱脂蚯蚓粉加入到pH为4~8的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，升温至40℃~80℃，加入蚯蚓粉重量2%~5%的胰蛋白酶进行酶解1~4h，酶解完成后将溶液在90℃~100℃下灭酶15~20min，离心，将离心所得上清液调节pH至5.5~7.5，经减压干燥得蛋白胨干粉。本发明可使蚯蚓粉中氨基酸成分不被破坏，工艺操作简便，水解效率高，环境污染小。所制备的蛋白胨用于培养大肠杆菌和乳酸菌具有良好效果，可用作微生物培养基。

Description

一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法及其用途

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法及其用途。

背景技术

蚯蚓，又名地龙，环节动物门寡毛纲，种类很多，我国常见的为巨蚓科的环毛蚓属。生产蚯蚓肉和蚯蚓粪的赤子爱胜蚓，属于正蚓科，如我国于1979年从日本引进的“大平2号”蚯蚓和“北星2号”蚯蚓，这两个品种同属赤子爱胜蚓，其适应性强，繁殖率高，适于人工养殖。蚯蚓的蛋白质含量很高，约占鲜重的8%~10%，可达干物质的50%~67%，含有17种氨基酸，必须氨基酸齐全，是一种优质蛋白，可以与常用作食品添加剂的蓝藻蛋白相媲美。蚯蚓的脂质含量在5%~8%之间，其不饱和脂肪酸含量高，饱和脂肪酸含量低。能够预防和治疗因高脂血症引发的心脑血管疾病，还有调节血糖、延缓衰老、抗癌等功效。蚯蚓还含有丰富的微量元素和维生素，具有很好的医用价值。

蚯蚓由于其蛋白质含量高、营养丰富、药用价值高而被广泛开发利用，日本、加拿大、美国等国家非常重视蚯蚓的研究与利用，已在食品、医药、饲料和环保等领域有着广泛的应用。

蛋白胨是蛋白质的水解产物，是一种外观呈淡黄色的粉剂，具有肉香的特殊气息，是微生物培养与动物饲料的主要原料之一。蛋白胨主要通过蛋白质的降解得到。

蛋白质的降解主要有酸水解法、碱水解法和酶水解法。酸水解法中色氨酸几乎都被破坏，部分丝氨酸、苏氨酸亦被破坏，而且色氨酸分解后转变成一种腐黑质使产品颜色变深；碱水解法几乎使所有的氨基酸产生外消旋作用及部分脱氨基作用，精氨酸变成鸟氨及尿素，胱氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸均分解，且与酸水解法一样，碱水解法产生的蛋白胨灰分很高，颜色较深。同时酸碱水解法都会带来环境污染问题。酶水解不破坏氨基酸，其操作简便、成品质量稳定、品质优良而逐步取代酸碱等化学法。目前，没发现有利用酶解蚯蚓粉制备蛋白胨方面的报道。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法以及用该方法制备的蛋白胨的用途。

为实现上述目的，本发明的实施方案为：一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，包括以下步骤：

（1）取蚯蚓粉，利用索氏抽提系统，在45℃~55℃条件下，用石油醚浸提25~30min，用石油醚淋洗25~30min，脱脂后样品置于通风橱内充分挥干，即得脱脂蚯蚓粉；

（2）将脱脂蚯蚓粉加入到pH为4~8的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，充分搅拌，升温至40℃~80℃，加入蚯蚓粉重量2%~5%的胰蛋白酶进行酶解，酶解时间为1~4h，酶解完成后将溶液升温至90℃~100℃灭酶，时间为15~20min，灭酶完成后离心，将离心所得上清液调节pH至5.5~7.5，经减压干燥得蛋白胨干粉。所述蚯蚓粉和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的配比为5~25g︰100ml。

步骤（1）中，所述蚯蚓粉的制备方法是：将新鲜蚯蚓用清水充分清洗去除表面杂质，放入浓度为0.1%的盐水中浸泡15~20min，浸泡完成后用清水洗净，倒入90℃~100℃沸水中，时间为1~2min，完成后捞出滤水，放入烘箱，80℃~100℃烘干6~8h，得蚯蚓干，粉碎得蚯蚓粉。所得蚯蚓粉的含水量为9.11%，脂质为12.62%，粗蛋白为69.52%，赖氨酸为5.03mg/100g，蛋氨酸为1.09mg/100g。

作为优化，步骤（1）中，所取蚯蚓粉置于干燥器内常温下预干燥10~15min，再用石油醚浸提。

作为优化，步骤（1）中，用石油醚浸提时料液配比为：蚯蚓粉：石油醚=1g:5~10ml。

作为优化，步骤（2）中，所述胰蛋白酶酶活为250 N.F.U/mg。

作为优化，步骤（2）中，所述酶解最佳条件为：蚯蚓粉重量︰溶液体积=15g︰100ml，pH7.0，胰蛋白酶用量为蚯蚓粉重量的4%，酶解温度50℃，酶解时间1h。

作为优化，步骤（2）中，所述减压干燥的温度≤80℃。

本发明所采用的蚯蚓蛋白质含量高，氨基酸种类丰富，易于被利用来制备蛋白类产品。本发明的方法可使蚯蚓粉中氨基酸成分不被破坏，工艺操作简便，水解效率高，环境污染小。试验表明，本发明制备的蛋白胨配制的培养基在培养大肠杆菌和乳酸菌的效果良好，可用作微生物培养基。

具体实施方式

实施例1：

蚯蚓粉酶解制备蛋白胨的制备方法：

蚯蚓粉脱脂：取蚯蚓粉，置于干燥器内常温下预干燥10~15min，利用索氏抽提系统，在45℃~55℃条件下，用石油醚浸提25~30min，浸提时料液比为蚯蚓粉：石油醚=1g:5~10ml，用石油醚淋洗25~30min，脱脂后样品置于通风橱内充分挥干，即得脱脂蚯蚓粉。

将新鲜蚯蚓用清水充分清洗去除表面杂质，放入浓度为0.1%的盐水中浸泡15~20min，浸泡完成后用清水洗净。将洗净鲜蚓倒入90℃~100℃沸水中，时间为1~2min，完成后捞出滤水，放入烘箱，80℃~100℃烘干6~8h，得蚯蚓干，将蚯蚓干用粉碎机打碎得蚯蚓粉，测其含水量为9.11%，脂质为12.62%，粗蛋白为69.52%，赖氨酸为5.03mg/100g，蛋氨酸为1.09mg/100g。

分别量取不同pH(4.0、5.0、6.0、7.0、8、0)的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液20ml，分别按照料液比[(蚯蚓粉质量︰溶液体积)5%、10%、15%、20%、25%]、胰蛋白酶用量[(酶质量︰蚯蚓粉质量)1%、2%、3%、4%、5%]、酶解温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)、酶解时间（1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h）进行单因素实验。结果表明较为适合的pH为5.0，酶解时间为2h，最佳温度为50℃，酶最佳用量为4%，料液比为15%。本实施例在单因素的基础上进行正交优化，条件如表1。

得出最优酶解条件为：pH为7.0，酶解时间为1h，温度为50℃，酶最佳用量为4%，料液比为15%。优化条件下，蛋白质的水解度为62.98%。

实施例2：

蚯蚓蛋白胨培养大肠杆菌和乳酸菌的实验：

本实验考察了利用本发明实施例1的蚯蚓蛋白胨配制的培养基与传统的LB培养基和MRS培养基培养大肠杆菌和乳酸菌的效果对比。结果见下表：

	竞品（LB培养基）含量（g/100ml）	本发明蚯蚓蛋白胨配制的培养基含量（g/100ml）
			蛋白胨	1.0	-
本发明蛋白胨	-	1.0
			酵母提取物	0.5	0.5
NaCl	1.0	1.0

	竞品（MRS培养基）含量g/100ml）	本发明蚯蚓蛋白胨配制的培养基含量（g/100ml）
			酪蛋白胨	1.0	-
自制蛋白胨	-	1.0
			牛肉浸取物	1.0	1.0
酵母提取液	0.5	0.5
			葡萄糖	0.5	0.5
乙酸钠	0.5	0.5
			柠檬酸二铵	0.2	0.2
吐温80	0.1	0.1
			磷酸氢二钾	0.2	0.2
七水硫酸镁	0.02	0.02
			七水硫酸锰	0.005	0.005

注：“-”为无该物质

本发明蚯蚓蛋白胨配制的培养基与竞品(传统的LB和MRS)配制培养基培养大肠杆菌和乳酸菌时OD值及活菌计数结果对比如下表：

从实验结果可以看出自制培养基培养大肠杆菌效果与竞品相当。培养乳酸菌时OD值虽然比竞品低，但活菌数比竞品高一个数量级。

Claims

1.一种酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（2）将脱脂蚯蚓粉加入到pH为4~8的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，充分搅拌，升温至40℃~80℃，加入蚯蚓粉重量2%~5%的胰蛋白酶进行酶解，酶解时间为1~4h，酶解完成后将溶液升温至90℃~100℃灭酶，时间为15~20min，灭酶完成后离心，将离心所得上清液调节pH至5.5~7.5，经减压干燥得蛋白胨干粉，所述蚯蚓粉和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的配比为5~25g︰100ml。

2.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述蚯蚓粉的制备方法是：将新鲜蚯蚓用清水充分清洗去除表面杂质，放入浓度为0.1%的盐水中浸泡15~20min，浸泡完成后用清水洗净，倒入90℃~100℃沸水中，时间为1~2min，完成后捞出滤水，放入烘箱，80℃~100℃烘干6~8h，得蚯蚓干，粉碎得蚯蚓粉。

3.根据权利要求1或2所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，所述蚯蚓粉的含水量为9.11%，脂质为12.62%，粗蛋白为69.52%，赖氨酸为5.03mg/100g，蛋氨酸为1.09mg/100g。

4.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（1）中，所取蚯蚓粉置于干燥器内常温下预干燥10~15min，再用石油醚浸提。

5.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（1）中，用石油醚浸提时料液配比为：蚯蚓粉：石油醚=1g:5~10ml。

6.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述胰蛋白酶酶活为250 N.F.U/mg。

7.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述酶解最佳条件为：蚯蚓粉重量︰溶液体积=15g︰100ml，pH7.0，胰蛋白酶用量为蚯蚓粉重量的4%，酶解温度50℃，酶解时间1h。

8.根据权利要求1所述的酶解蚯蚓干粉制备蛋白胨的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述减压干燥的温度≤80℃。

9.一种酶解蚯蚓干粉制备的蛋白胨在微生物培养方面的用途。