CN105779549A - 利用蜂王浆制备功能肽的方法 - Google Patents

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王伟
张玉
王君虹
李雪
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    • C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/06—Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products

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Abstract

本发明公开了一种利用蜂王浆制备功能肽的方法，包括以下步骤：将蜂王浆与水搅拌均匀，将所得的蜂王浆液升温至35～40℃，然后加入酸性蛋白酶，调节pH值为3.5～4.0，于搅拌条件下保温酶解反应3.5～4.5h；所得酶解液中含有蜂王浆功能肽。将酶解液于0.1～0.2Mpa的工作压力和20～45℃的工作温度下，采用超滤膜进行超滤处理，得到超滤酶解液；再将超滤酶解液保温于70～80℃从而实现防止微生物腐败；然后进行喷雾干燥，即得蜂王浆功能肽粉。

Description

利用蜂王浆制备功能肽的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及利用蜂王浆制备功能肽的方法。
背景技术
随着社会和经济的发展，人们的健康意识越来越强烈，对食品的品质营养也越来越关注和重视。生物活性肽是源于蛋白质的多功能化合物，在生命活动中起着重要的调节作用，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、抗氧化、降血压、降血脂、降血糖等作用，食用安全性极高，是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。目前，功能性多肽研究已列入国家重点支持的高新技术领域。
蜂王浆是哺育工蜂咽下腺和上颚腺的分泌物。蜂王浆中富含蛋白质，约占蜂王浆干物质的50％；其中有2/3为清蛋白，1/3为球蛋白，蜂王浆中的蛋白质有12种以上，此外还有许多小肽类。氨基酸约占蜂王浆干重的1.8％，人体中所需要的8种必需氨基酸，在蜂王浆中都有存在，其中脯氨酸含量最高约占63％，目前在蜂王浆中已找到20种氨基酸。蜂王浆中含有20％－30％(干重)的糖类，其中大致含果糖52％.葡萄糖45％、蔗糖1％、麦芽糖1％、龙胆二糖1％。蜂王浆含有较多的维生素，尤其是B族维生素特别丰富。蜂王浆含有26种以上的脂肪酸，蜂王浆含有9种固醇类化合物。
我国是世界第一蜂王浆生产国和输出国，但长期以来，受蜂王浆本身辛辣口感、浆状质地和溶解性欠佳等理化特性的局限和研究水平、加工技术的限制，大部分蜂王浆产品均为初级加工或原料产品，从营养学角度，很大程度上制约了蜂王浆蛋白等营养物质的利用价值。因此，对蜂王浆原蛋白进行改性，获得比原料蛋白具有更优异的理化特性、营养特性和生物学活性的小肽，具有重要的意义和广阔的前景。
从天然蛋白中提取具有营养性和生理活性的功能肽，并将这些功能肽应用到保健食品和强化营养食品中，不但能够全面利用食品及食品加工中的优质蛋白，而且能够有效的提高来源广泛的蛋白质原料的附加值，同时大大提升传统食品的科技含量。
目前国内对于利用食物蛋白制备生物活性肽报道较多，采用蜂王浆作为蛋白质源制备功能肽的技术较少。目前，已经报道的研究中，有针对蜂王浆蛋白肽降血压、抗氧化活性、Aβ抑制剂的研究，但是尚无报道蜂王浆蛋白肽降血糖活性方面的研究，也尚无报道蜂王浆蛋白肽兼具上述多种功能活性的最佳制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、效果好的利用蜂王浆制备功能肽的方法。采用该方法制备而得的功能肽具有强抗氧化活性以及抑制ACE酶、a-葡萄糖苷酶的活性。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用蜂王浆制备功能肽的方法，包括以下步骤：
1)、将蜂王浆与水按1：0.9～1.1(较佳为1:1)的重量比搅拌均匀，得蜂王浆液；
2)、将步骤1)所得的蜂王浆液升温至35～40℃，然后加入酸性蛋白酶(4.5～5.5万U/g)，调节pH值为3.5～4.0，于搅拌条件下保温(35～40℃)酶解反应3.5～4.5h(较佳为4h)；所得酶解液中含有蜂王浆功能肽；
所述酸性蛋白酶与步骤1)中的蜂王浆的重量比为0.9～1.1％(较佳为1％)。
作为本发明的利用蜂王浆制备功能肽的方法的改进：
将所述酶解液于0.1～0.2Mpa的工作压力和20～45℃的工作温度下，采用超滤膜进行超滤处理，得到超滤酶解液，所述超滤膜的截留分子量为3KDa；
再将超滤酶解液(即分子量小于3KDa的酶解肽溶液)保温于70～80℃(例如为75℃)从而实现防止微生物腐败；然后进行喷雾干燥，即得蜂王浆功能肽粉。
备注说明：
上述保温是直到喷雾干燥结束之前，一直处于保温状态。
作为本发明的利用蜂王浆制备功能肽的方法的进一步改进，喷雾干燥为：进风温度控制：170～190℃(较佳为180℃)，出风温度控制：90～100℃(较佳为95℃)。
作为本发明的利用蜂王浆制备功能肽的方法的进一步改进：
所述步骤2)中，酶解反应时间到后，将酶解反应产物升温(升温速度为8～12℃/分钟)至85～98℃(较佳为90℃)并保温10～15min，再冷却(降温速度为8～12℃/分钟)至室温以终止酶解反应，离心(2500～3500r/min的转速、3～5℃下离心15～25分钟，较佳为3000r/min的转速、4℃下离心20分钟)，所得的上层清液(上清液)为含有蜂王浆功能肽的酶解液。
作为本发明的利用蜂王浆制备功能肽的方法的进一步改进：
所述酸性蛋白酶的酶活力为5万U/g。
在本发明中，用0.1moL/L的HCl进行pH值的调节。室温一般指10～30℃。
本发明的利用蜂王浆制备功能肽的方法，具有如下优点：
1、本发明所制备的蜂王浆功能肽是经生物酶水解而得，具有强抗氧化活性和抑制ACE酶、a-葡萄糖苷酶活性的作用，对高血压和高血糖患者具有辅助治疗作用，安全、无毒副作用。
2、本发明以蜂王浆原料，经过本发明的技术转化，可以有效地改善蜂王浆辛辣口感、浆状质地和溶解性欠佳等理化特性，提高蜂王浆产品的利用价值，对继续促进农业提质增效具有重要意义。
3、本发明方法通过最佳制备工艺条件的选择，得出的最佳制备方法，兼顾了蜂王浆自身营养特点，选择酸性蛋白酶在低温下酶解，并通过超滤膜处理技术，最大限度选择了具有优异活性的肽段，有效增强了活性肽的含量。
4、本发明的产品可以作为药品、保健食品、食品、食品添加剂、药物增效剂等，工艺科学合理，操作简单，具有较强的工业实施性。
本发明的蜂王浆功能肽粉的服用方式为口服，用量约为1.5g/天.人。
具体实施方式
实施例1、一种利用蜂王浆制备功能肽的方法，依次进行以下步骤：
称取蜂王浆(pH值3.8)1.0kg，加水1.0kg并搅拌均匀，升温至37℃，然后加入酸性蛋白酶(5万U/g)10g，利用0.1moL/L的HCl调节pH值为3.5，于搅拌条件下保温(37℃)酶解反应4h。
酶解反应时间到后，将酶解反应产物迅速升温(升温速度为10℃/分钟)至90℃并保温10min，再冷却(降温速度为10℃/分钟)至室温以终止酶解反应。采用J-6M型大容量冷冻离心机(BECKMAN公司)在转速3000r/min及4℃条件下离心20min，得上清液1.2kg，，该上清液为含有蜂王浆功能肽的酶解液。
将所述酶解液在0.1～0.2Mpa的工作压力和20～45℃的工作温度下，采用超滤膜进行超滤处理，得超滤酶解液，该超滤膜截留分子量为3千道尔顿；再将超滤酶解液(即分子量小于3KDa的酶解肽溶液)保温于75℃至喷雾结束，将所述超滤酶解液喷雾干燥(喷雾干燥的工艺参数为：进风温度控制：180℃，出风温度控制：95℃)，即得蜂王浆功能肽粉90g。
该蜂王浆功能肽粉，肽含量为90.2％，色泽微黄，风味纯正协调。将蜂王浆肽粉溶解为浓度1.0mg/mL，测得其DPPH自由基清除率达78.6％；同样浓度为1.0mg/mL时，利用HPLC法检测活性肽对ACE酶的抑制活性IC50为0.12mg/mL；浓度为1.0mg/mL时，对a-葡萄糖苷酶的抑制活性IC50为0.23mg/mL。
实施例2、一种利用蜂王浆制备功能肽的方法，依次进行以下步骤：
称取同实施例1的蜂王浆(pH值3.8)2.0kg，加水2.0kg并搅拌均匀，升温至40℃，然后加入酸性蛋白酶(5万U/g)20g，利用0.1moL/L的HCl调节pH值为4.0，于搅拌条件下保温(40℃)酶解反应4h。
后续步骤同实施例1。
最终得蜂王浆功能肽粉158g，肽含量为92.8％，色泽乳白，风味纯正协调，略带乳香。将蜂王浆肽粉溶解为浓度1.0mg/mL，测得其DPPH自由基清除率达84.2％；同样浓度为1.0mg/mL时，利用HPLC法检测活性肽对ACE酶的抑制活性IC50为0.07mg/mL；浓度为1.0mg/mL时，对a-葡萄糖苷酶的抑制活性IC50为0.26mg/mL。
对比例1-1、将实施例2的pH值由4.0改成3.0；其余等同于实施例2。
对比例1-2、将实施例2的pH值由4.0改成2.0；其余等同于实施例2。
对比例2-1、将实施例2中的酶解温度由40℃改成45℃，酶解时间不变，仍为4h；其余等同于实施例2。
对比例2-2、将实施例2中的酶解温度由40℃改成30℃，酶解时间由4h改成7h；其余等同于实施例2。
对比例3、称取同实施例1的蜂王浆(pH值3.8)，按照1g/10ml的料液比，加水并搅拌均匀，升温至37℃，然后加入占蜂王浆重量0.25％的胰蛋白酶，调节pH值为8，于搅拌条件下保温(37℃)酶解反应24h。
上述所有对比例所得的蜂王浆功能肽粉溶解为浓度1.0mg/mL时的抑制活性数据如下表1所述。
表1
最后，还需要注意的是以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.利用蜂王浆制备功能肽的方法，其特征是包括以下步骤：
1)、将蜂王浆与水按1：0.9～1.1的重量比搅拌均匀，得蜂王浆液；
2)、将步骤1)所得的蜂王浆液升温至35～40℃，然后加入酸性蛋白酶，调节pH值为3.5～4.0，于搅拌条件下保温酶解反应3.5～4.5h；所得酶解液中含有蜂王浆功能肽；
所述酸性蛋白酶与步骤1)中的蜂王浆的重量比为0.9～1.1％。
2.根据权利要求1所述的利用蜂王浆制备功能肽的方法，其特征是：
将所述酶解液于0.1～0.2Mpa的工作压力和20～45℃的工作温度下，采用超滤膜进行超滤处理，得到超滤酶解液，所述超滤膜的截留分子量为3KDa；
再将超滤酶解液保温于70～80℃从而实现防止微生物腐败；然后进行喷雾干燥，得蜂王浆功能肽粉。
3.根据权利要求1或2所述的利用蜂王浆制备功能肽的方法，其特征是：所述喷雾干燥为：进风温度控制：170～190℃，出风温度控制：90～100℃。
4.根据权利要求1或2所述的利用蜂王浆制备功能肽的方法，其特征是：
所述步骤2)中，酶解反应时间到后，将酶解反应产物升温至85～98℃并保温10～15min，再冷却至室温以终止酶解反应，离心，所得的上层清液为含有蜂王浆功能肽的酶解液。
5.根据权利要求1或2所述的利用蜂王浆制备功能肽的方法，其特征是：
所述酸性蛋白酶的酶活力为5万U/g。
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