CN105852134A - 一种海洋多肽-锌螯合物的制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋多肽‑锌螯合物的制备方法与应用，其先利用碱溶酸沉法提取海洋动植物及其下脚料中的蛋白质，或将海洋动植物及其下脚料粉碎、磨浆后，在所得蛋白或浆液中加入蛋白酶进行酶解，灭酶，制备海洋多肽复合物溶液；然后利用无机醋酸锌溶液或硫酸锌溶液中的锌与海洋多肽螯合获得海洋多肽‑锌螯合物，所获得的海洋多肽‑锌螯合物可进一步制备成休闲食品、营养保健品或药品。本发明制备工艺简单；所制备的海洋多肽‑锌螯合物及其产品具有独特的螯合体制和转运机制，安全无毒、易被吸收、可同时补充氨基酸和锌，必将成为锌补充剂的首选，为海洋动植物及其下脚料的应用提供了一条新思路。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种海洋多肽-锌螯合物的制备方法与应用。
背景技术
锌是人体必需的微量元素，是多种酶的成分或激活剂，对机体的生长发育、组织再生、促进食欲、促进性器官和性机能的正常发育、保护皮肤健康、增强免疫功能等多方面都有重要作用。尽管自然界中锌源十分丰富，但锌在人体内的吸收代谢受种种因素的限制，锌缺乏已成为我国及许多发展中国家的公共卫生问题。已获得卫生部批准的补锌药剂有无机锌和有机锌两大类。早期的无机锌盐有硫酸锌、氯化锌等，这些盐易吸潮、生物吸收率低、口感不适，对胃肠道具有较大的刺激作用，因而逐渐被淘汰；有机锌盐有醋酸锌、葡萄糖酸锌、蛋氨酸锌等。目前的补锌药剂合成复杂，得率低，含锌也较低，伴有轻度恶心,呕吐,便秘等不良反应，且不适宜于糖尿病患者、贫血患者、前列腺肥大患者。而多肽-锌螯合物经现代研究表明，可使锌随着人体对氨基酸的吸收而被吸收，生物利用率远好于无机锌及其他有机锌，且无毒副作用，有望成为一种新型的补锌制剂。
海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料中的含有大量的蛋白质，是制备各种活性多肽和氨基酸的优良原料。本发明利用生物技术对海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料进行蛋白质资源的深加工，进行生物活性肽的筛选和提取分离，然后利用醋酸锌溶液或硫酸锌溶液进行螯合，制备海洋多肽-锌螯合物。这种海洋生物活性多肽-锌螯合物在不同酸碱条件下稳定性好，能显著提高锌元素的吸收率和利用率，而且还具有抗氧化、抗菌、免疫调节、降血脂和降血糖等活性，有很高的开发价值和应用前景，同时能提高海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料的附加值，为海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料资源的利用开辟了新的途径，具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋多肽-锌螯合物的制备方法与应用，其具有工艺操作简便、安全性高的优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种海洋多肽-锌螯合物，其制备方法包括如下步骤：
（1）海洋多肽的制备：利用碱溶酸沉法提取海洋动植物及其下脚料中的蛋白，或直接将海洋动植物及其下脚料粉碎、磨浆后，在所得蛋白或浆液中加入蛋白酶进行酶解，灭酶，制成海洋多肽复合物溶液；
（2）海洋多肽-锌螯合物的制备：应用液体螯合法将所得海洋多肽复合物溶液制备成海洋多肽-锌螯合物，并将所得海洋多肽-锌螯合物进行冷冻干燥或低温干燥。
所述海洋动植物包括海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤。
步骤（1）中碱溶酸沉法提取海洋动植物及其下脚料中蛋白的具体操作为：先将海洋动植物及其下脚料超微粉碎，然后将粉碎后的海洋动植物及其下脚料与水按质量体积比1:10-50混合，利用0.5-2wt%的碱溶液调节pH至8.0-11.0，超声提取10-60min后，50-100℃水浴提取60-120min，过滤，滤液用盐酸调节pH至2.5-4.0进行蛋白沉淀，3000-6000r/min离心5-10min得沉淀蛋白，水洗至中性后再次离心，所得沉淀冷冻干燥即得海洋动植物及其下脚料中的蛋白；
所述碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
步骤（1）中所述酶解是用水调节所得蛋白或浆液的蛋白浓度，使蛋白浓度达1.0-5.0wt%，并调节溶液pH至7.0-11.0，然后使温度保持在40-60℃，加入1.0-5.0wt%的蛋白酶，水解30-240min。所述蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶。
步骤（2）中所述液体螯合法制备海洋多肽-锌螯合物的具体操作为：将步骤（1）所得海洋多肽复合物溶液按体积比1-6:6加入0.5-2mol/L醋酸锌溶液或硫酸锌溶液，搅拌均匀，调节pH为3.0-9.0，在30-80℃条件下持续反应1.0-3.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积3-5倍、75-95wt%的乙醇，静置12-24h，离心去除上清液，获得海洋多肽-锌螯合物。
步骤（2）中所述低温干燥的温度为≤65℃。
所得海洋多肽-锌螯合物可按常规工艺进一步制作成各种休闲食品、营养保健品或药品；
所述营养保健品或药品为医药上可接受的剂型，包括颗粒剂、胶囊、片剂。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）碱溶酸沉法可提取海洋动植物及其下脚料中的蛋白，其提取率高，而目前较少关于海洋动植物蛋白提取的文献报道。
（2）本发明通过控制蛋白酶解时间，可有效控制蛋白的降解程度，得到具有高锌螯合活性的生物活性肽。
（3）本发明通过将所得海洋多肽与无机醋酸锌溶液或硫酸锌溶液中的锌进行螯合，制备出的有机海洋生物活性肽-锌螯合物及其产品具有独特的螯合体制和转运机制，安全无毒、易被吸收、价格低、可同时补充氨基酸和锌离子。
（4）本发明为海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料的应用提供了一条新思路，为开发有机锌营养补充剂与功能性食品提供了理论依据和技术支持。
具体实施方式
一种海洋多肽-锌螯合物的制备方法，包括如下步骤：
（1）海洋多肽的制备：先将海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料进行超微粉碎，然后将粉碎后的海洋动植物及其下脚料与水按质量体积比1:10-50（g/mL）混合，利用0.5-2wt%的NaOH溶液或KOH溶液调节pH至8.0-11.0，超声提取10-60min后，50-100℃水浴提取60-120min，过滤，滤液用盐酸调节pH至2.5-4.0进行蛋白沉淀，3000-6000r/min离心5-10min得沉淀蛋白，水洗至中性后再次离心，所得沉淀冷冻干燥即得海洋动植物及其下脚料中的蛋白；然后将所得蛋白加水溶解，使蛋白浓度达1.0-5.0wt%，并调节溶液pH至7.0-11.0，然后使温度保持在40-60℃，加入1.0-5.0wt%的碱性蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶，水解30-240min，再经灭酶，制成海洋多肽复合物溶液；
或直接将海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤等海洋动植物及其下脚料粉碎、磨浆后，使其蛋白浓度达1.0-5.0wt%，并调节溶液pH至7.0-11.0，然后使温度保持在40-60℃，加入1.0-5.0wt%的碱性蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶，水解30-240min，再经灭酶，制成海洋多肽复合物溶液；
（2）海洋多肽-锌螯合物的制备：将步骤（1）所得海洋多肽复合物溶液按体积比1-6:6加入0.5-2mol/L醋酸锌溶液或硫酸锌溶液，搅拌均匀，调节pH为3.0-9.0，在30-80℃条件下持续反应1.0-3.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积3-5倍、75-95wt%的乙醇，静置12-24h，离心去除上清液，所得沉淀经冷冻干燥或65℃以下低温干燥，获得海洋多肽-锌螯合物。
所得海洋多肽-锌螯合物可按常规工艺进一步制作成休闲食品、营养保健品或药品；所述营养保健品或药品为医药上可接受的剂型，包括颗粒剂、胶囊、片剂。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
（1）先将螺旋藻超微粉碎后，与水按质量体积比1:30（g/mL）混合，利用2wt%的NaOH溶液调节pH至9.0，超声提取10min后，60℃水浴提取100min，过滤，滤液用盐酸调节pH至3.0进行蛋白沉淀，4000r/min离心10min得沉淀蛋白，水洗至中性后再次离心，所得沉淀冷冻干燥即得螺旋藻蛋白，其提取率达74.16%；
（2）然后将所得螺旋藻蛋白加水溶解，使蛋白浓度达3.0wt%，并调节溶液pH至9.0，然后使温度保持在50℃，加入3.0wt%的中性蛋白酶，水解90min，再经灭酶，制成螺旋藻多肽复合物溶液；
（3）将所得螺旋藻多肽复合物溶液按体积比1:6加入1mol/L醋酸锌溶液，搅拌均匀，调节pH为8.0，在40℃条件下持续反应2.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积3倍、95wt%的乙醇，静置12h，离心去除上清液，所得沉淀经低温干燥，获得螺旋藻多肽-锌螯合物；
（4）将制得的螺旋藻多肽-锌螯合物按现有常规工艺进一步制作成各种休闲食品、或颗粒剂、胶囊、片剂（咀嚼片）等形式的营养保健品或药品。
实施例2
（1）将小黄鱼粉碎后，与水按质量体积比1:25（g/mL）混合磨浆，使其蛋白浓度达1.0wt%，并调节溶液pH至7.0，然后使温度保持在40℃，加入5.0wt%的复合蛋白酶，水解60min，再经灭酶，制成小黄鱼多肽复合物溶液；
（2）将所得小黄鱼多肽复合物溶液按体积比3:6加入0.5mol/L硫酸锌溶液，搅拌均匀，调节pH为7.0，在30℃条件下持续反应3.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积4倍、80wt%的乙醇，静置12h，离心去除上清液，所得沉淀经低温干燥，获得小黄鱼多肽-锌螯合物；
（3）将制得的小黄鱼多肽-锌螯合物按现有常规工艺进一步制作成各种休闲食品、或颗粒剂、胶囊、片剂（咀嚼片）等形式的营养保健品或药品。
实施例3
（1）先将海藻进行超微粉碎，然后将粉碎后的海洋动植物及其下脚料与水按质量体积比1:50（g/mL）混合，利用0.5wt%的NaOH溶液调节pH至11.0，超声提取60min后，100℃水浴提取60min，过滤，滤液用盐酸调节pH至4.0进行蛋白沉淀，6000r/min离心5min得沉淀蛋白，水洗至中性后再次离心，所得沉淀冷冻干燥即得海藻蛋白，其提取率达76.21%；
（2）将所得海藻蛋白加水溶解，使蛋白浓度达5.0wt%，并用NaOH溶液调节溶液pH至11.0，然后使温度保持在60℃，加入5.0wt%的中性蛋白酶，水解240min，再经灭酶，制成海藻多肽复合物溶液；
（3）将所得海藻多肽复合物溶液按体积比1:1加入2mol/L醋酸锌溶液，搅拌均匀，调节pH为9.0，在80℃条件下持续反应1.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积5倍、75wt%的乙醇，静置24h，离心去除上清液，所得沉淀经低温干燥，获得海藻多肽-锌螯合物。
（4）将制得的海藻多肽-锌螯合物按现有常规工艺进一步制作成各种休闲食品、或颗粒剂、胶囊、片剂（咀嚼片）等形式的营养保健品或药品。
本发明所得海洋多肽-锌螯合物及其产品具有独特的螯合体制和转运机制，安全无毒、易被吸收、可同时补充氨基酸和锌，可锌补充剂的首选，为海洋动植物及其下脚料的应用提供了一条新思路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1. 一种海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）海洋多肽的制备：利用碱溶酸沉法提取海洋动植物及其下脚料中的蛋白，或直接将海洋动植物及其下脚料经粉碎、磨浆后，在所得蛋白或浆液中加入蛋白酶进行酶解，灭酶，制成海洋多肽复合物溶液；
（2）海洋多肽-锌螯合物的制备：应用液体螯合法将所得海洋多肽复合物溶液制备成海洋多肽-锌螯合物，并将所得海洋多肽-锌螯合物进行冷冻干燥或低温干燥。
2. 根据权利要求1所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：所述海洋动植物包括海藻、鱼、虾蟹、鲍鱼、海蛎、蛤。
3. 根据权利要求1所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中碱溶酸沉法提取海洋动植物及其下脚料中蛋白的具体操作为：先将海洋动植物及其下脚料超微粉碎，然后将粉碎后的海洋动植物及其下脚料与水按质量体积比1:10-50混合，利用0.5-2wt%的碱溶液调节pH至8.0-11.0，超声提取10-60min后，50-100℃水浴提取60-120min，过滤，滤液用盐酸调节pH至2.5-4.0进行蛋白沉淀，3000-6000r/min离心5-10min得沉淀蛋白，水洗至中性后再次离心，所得沉淀冷冻干燥即得海洋动植物及其下脚料中的蛋白；
所述碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
4. 根据权利要求1所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述酶解是用水调节所得蛋白或浆液中蛋白浓度，使蛋白浓度达1.0-5.0wt%，并调节溶液pH至7.0-11.0，然后使温度保持在40-60℃，加入1.0-5.0wt%的蛋白酶，水解30-240min。
5. 根据权利要求1或4所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：所述蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶。
6. 根据权利要求1所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述液体螯合法制备海洋多肽-锌螯合物的具体操作为：将步骤（1）所得海洋多肽复合物溶液按体积比1-6:6加入0.5-2mol/L醋酸锌溶液或硫酸锌溶液，搅拌均匀，调节溶液pH为3.0-9.0，在30-80℃条件下持续反应1.0-3.0h后冷却，离心分离去除杂质，然后加入上清液体积3-5倍、75-95wt%的乙醇，静置12-24h，离心去除上清液，获得海洋多肽-锌螯合物。
7. 根据权利要求1所述海洋多肽-锌螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述低温干燥的温度为≤65℃。
8. 一种如权利要求1所述方法制得的海洋多肽-锌螯合物。
9. 一种如权利要求8所述海洋多肽-锌螯合物的应用，其特征在于：将所述海洋多肽-锌螯合物按常规工艺进一步制作成各种休闲食品、营养保健品或药品；
所述营养保健品或药品为医药上可接受的剂型，包括颗粒剂、胶囊、片剂。
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