CN107502642A - 一种鱼蛋白小肽螯合锌 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鱼蛋白小肽螯合锌，螯合锌的小肽多为二肽和三肽，平均相对分子质量为410‑450，其制备方法包括：脱脂、酶解、再酶解、螯合。有益效果为：通过微波辅助与分步酶解将鱼蛋白质彻底地水解为二肽和三肽，其中分子质量为508‑195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底；小肽螯合锌的补锌效果明显好于葡萄糖酸锌和硫酸锌，而且锌具有抗氧化活性，锌在动物体内主要通过酶或功能蛋白参与一系列重要生化反应，与机体的抗氧化活性密切相关，小肽螯合锌对机体活性具有重要的意义。

Description

一种鱼蛋白小肽螯合锌
技术领域
本发明属于螯合锌剂领域，尤其涉及一种鱼蛋白小肽螯合锌。
技术背景
小肽又叫纳米胶原蛋白（Nano Oligopeptide Collagen，简写OCO，即纳米活性寡肽胶原，或简称纳米胶原），也称寡肽、微肽、短肽。小肽一般是指由2-3个氨基酸组成的寡肽，平均分子量约300道尔顿。蛋白质（胶原蛋白）在消化道中的消化终产物往往大部分是小肽而非游离氨基酸，小肽能完整地被吸收并以二、三肽形式进入血液循环，小肽在蛋白质营养中有着重要的作用。动物为了达到最佳生产性能，必须需要一定数量的小肽，随着蛋白质和氨基酸营养研究的深入，人们已逐渐认识到肽营养的重要性。最简单的肽是由2个氨基酸组成的二肽，其中含有1个肽键。含有3、4、5个等氨基酸的肽分别被称为三、四、五肽等。由2-10个氨基酸通过肽键形成的直键肽被称为寡肽或小肽。小肽有各种不同的组合，因为氨基酸本身就有22种之多，其作何形式非常多样，但只二肽就有400多种，三肽有8000多种，四肽有160000余种之多，可以想象，到10肽，就有几乎无穷种类，并不是任何一种小肽都有同样的效果。不同动物效果最佳的小肽种类是有限的。
人体机体缺锌会导致基础代谢下降、蛋白质利用率降低、食欲与消化功能低下、影响生长发育等多方面的负面影响。据统计，占世界人口17.3%的人群处于锌缺乏状态。机体缺锌主要是两个方面的因素：一是食物中的锌吸收抑制剂的存在，二是食物中锌含量或吸收不足。近年研究成果发现，真正在体内发挥作用的是有机锌而不是无机锌。
关于肽螯合锌的技术有很多方法，现有技术如申请公众号为
CN 103626867 B的中国发明专利，公开了一种鱼皮胶原蛋白多肽螯合锌的制备工艺，该发明方法将鱼皮胶原蛋白肽溶于水中，加入碳酸氢钠，然后在通入中性气体的条件下加入锌盐进行螯合反应，具有制备工艺步骤简单、螯合时间短的优点，但是其原材料鱼皮胶原蛋白肽来源稀缺，价格昂贵，阻碍了螯合锌的量产，而且鱼皮胶原蛋白肽中会含有其他的金属离子杂质，会对螯合锌的成品纯度造成影响。
发明内容
本方法的目的在于提供一种鱼蛋白小肽螯合锌，螯合锌的小肽多为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，并且锌螯合率较高，易于被机体吸收利用。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种鱼蛋白小肽螯合锌，其制备方法包括：脱脂、酶解、再酶解、螯合，具体包括以下步骤：
脱脂：取新鲜的草鱼肉蒸煮后烘干粉碎，过150-200目筛制得超微粉，将草鱼肉超微粉置于超临界CO2萃取釜中，在萃取温度48-52℃，萃取压力28-32MPa，CO2流量21-24L/h时，萃取2.5-3小时，萃取结束后从釜中出粕，经粉碎、筛分、干燥，即获得草鱼蛋白质脱脂粉；萃取过程中可以回收鱼油，实现草鱼的完全综合利用，提升了产业的科技含量，增加了经济效益；
酶解：取20-25份草鱼蛋白质脱脂粉溶于150-200份的蒸馏水中，然后调解混合浆液的pH值为6.2-6.8，40-42℃下保温10-15分钟，加入18000-20000U/g木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在微波功率为100-120W、频率为20-30kHz的条件下酶解2-2.5小时；在反应过程中，维持溶液pH值不变，酶解液经90-95℃加热10-15分钟钝化灭酶，于3-4℃下以10000-12000r/min离心浓缩3-4分钟，弃上层油膜和残渣，留中间清液即鱼蛋白酶解液；微波辅助酶解能大幅缩短酶解时间，减少时间成本和人工成本，降低生产成本；
再酶解：对初步酶解液进行再酶解，调节pH为6.5-7.0，温度为55-58℃，待温度平衡后加入5000-5500U/g的中性蛋白酶、5000-6000U/g的胰蛋白酶、0.2-0.25份的功能性多肽，充分搅拌，微波辅助水解，过程中保持pH值恒定，恒温水解反应30-45分钟，然后灭酶得水解液；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCGYYVSVCCFYRGRCYCRCLRC；功能性多肽具有活化蛋白酶活性的作用，可以提高蛋白酶的水解效率，通过微波辅助，将鱼蛋白质进一步的水解为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其中分子质量为508-195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底，为进一步螯合做准备；
螯合：将9-10份的小肽溶解于90-100份的蒸馏水中，并调节pH值为6.5-7.0，加入1.5-2.0份七水合硫酸锌，在30-32℃震荡合成30-45分钟，于3-4℃温度下以10000-13000r/min离心浓缩20-50分钟，弃沉淀，取上清液于旋转蒸发器35-40℃真空浓缩，冷冻干燥后即得鱼蛋白小肽螯合锌；小肽螯合锌的补锌效果明显好于葡萄糖酸锌和硫酸锌，而且锌具有抗氧化活性，锌在动物体内主要通过酶或功能蛋白参与一系列重要生化反应，与机体的抗氧化活性密切相关，生理状态自由基产生与清除的酶系统之间维持动态平衡，因此小肽螯合锌对机体活性具有重要的意义。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）萃取过程中可以回收鱼油，实现草鱼的完全综合利用，提升了产业的科技含量，增加了经济效益；2）通过微波辅助与分步酶解将鱼蛋白质彻底地水解为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其中分子质量为508-195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底；3）小肽螯合锌的补锌效果明显好于葡萄糖酸锌和硫酸锌，而且锌具有抗氧化活性，锌在动物体内主要通过酶或功能蛋白参与一系列重要生化反应，与机体的抗氧化活性密切相关，小肽螯合锌对机体活性具有重要的意义。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种鱼蛋白小肽螯合锌，其制备方法包括以下步骤：
1）取新鲜的草鱼肉蒸煮后烘干粉碎，过150目筛制得超微粉，将草鱼肉超微粉置于超临界CO2萃取釜中，在萃取温度48℃，萃取压力28MPa，CO2流量21L/h时，萃取2.5小时，萃取结束后从釜中出粕，经粉碎、筛分、干燥，即获得草鱼蛋白质脱脂粉；萃取过程中可以回收鱼油，实现草鱼的完全综合利用，提升了产业的科技含量，增加了经济效益；
2）取20份草鱼蛋白质脱脂粉溶于150份的蒸馏水中，然后调解混合浆液的pH值为6.2，40℃下保温10分钟，加入18000U/g木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在微波功率为100W、频率为20kHz的条件下酶解2小时；在反应过程中，维持溶液pH值不变，酶解液经90℃加热10分钟钝化灭酶，于3℃下以10000r/min离心浓缩3分钟，弃上层油膜和残渣，留中间清液即鱼蛋白酶解液；微波辅助酶解能大幅缩短酶解时间，减少时间成本和人工成本，降低生产成本；
3）对初步酶解液进行再酶解，调节pH为6.5，温度为55℃，待温度平衡后加入5000U/g的中性蛋白酶、5000U/g的胰蛋白酶、0.2份的功能性多肽，充分搅拌，微波辅助水解，过程中保持pH值恒定，恒温水解反应30分钟，然后灭酶得水解液；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCGYYVSVCCFYRGRCYCRCLRC；功能性多肽具有活化蛋白酶活性的作用，可以提高蛋白酶的水解效率，通过微波辅助，将鱼蛋白质进一步的水解为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其中分子质量为508-195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底，为进一步螯合做准备；
4）将9份的小肽溶解于90份的蒸馏水中，并调节pH值为6.5，加入1.5份七水合硫酸锌，在30℃震荡合成30分钟，于3℃温度下以10000r/min离心浓缩20分钟，弃沉淀，取上清液于旋转蒸发器35℃真空浓缩，冷冻干燥后即得鱼蛋白小肽螯合锌。
实施例2：
一种鱼蛋白小肽螯合锌，其制备方法包括：脱脂、酶解、再酶解、螯合，具体包括以下步骤：
1）脱脂：取新鲜的草鱼肉蒸煮后烘干粉碎，过200目筛制得超微粉，将草鱼肉超微粉置于超临界CO2萃取釜中，在萃取温度52℃，萃取压力32MPa，CO2流量24L/h时，萃取3小时，萃取结束后从釜中出粕，经粉碎、筛分、干燥，即获得草鱼蛋白质脱脂粉；萃取过程中可以回收鱼油，实现草鱼的完全综合利用，提升了产业的科技含量，增加了经济效益；
2）酶解：取25份草鱼蛋白质脱脂粉溶于200份的蒸馏水中，然后调解混合浆液的pH值为6.8，42℃下保温15分钟，加入20000U/g木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在微波功率为120W、频率为30kHz的条件下酶解2.5小时；在反应过程中，维持溶液pH值不变，酶解液经95℃加热15分钟钝化灭酶，于4℃下以12000r/min离心浓缩4分钟，弃上层油膜和残渣，留中间清液即鱼蛋白酶解液；微波辅助酶解能大幅缩短酶解时间，减少时间成本和人工成本，降低生产成本；
3）再酶解：对初步酶解液进行再酶解，调节pH为7.0，温度为58℃，待温度平衡后加入5500U/g的中性蛋白酶、6000U/g的胰蛋白酶、0.25份的功能性多肽，充分搅拌，微波辅助水解，过程中保持pH值恒定，恒温水解反应45分钟，然后灭酶得水解液；通过微波辅助，将鱼蛋白质进一步的水解为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其中分子质量为508-195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底，为进一步螯合做准备；
4）螯合：将10份的小肽溶解于100份的蒸馏水中，并调节pH值为7.0，加入2.0份七水合硫酸锌，在32℃震荡合成45分钟，于4℃温度下以13000r/min离心浓缩50分钟，弃沉淀，取上清液于旋转蒸发器40℃真空浓缩，冷冻干燥后即得鱼蛋白小肽螯合锌；小肽螯合锌的补锌效果明显好于葡萄糖酸锌和硫酸锌，而且锌具有抗氧化活性，锌在动物体内主要通过酶或功能蛋白参与一系列重要生化反应，与机体的抗氧化活性密切相关，生理状态自由基产生与清除的酶系统之间维持动态平衡，因此小肽螯合锌对机体活性具有重要的意义。
实施例3：
一种鱼蛋白小肽螯合锌，螯合锌的小肽多为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，并且锌螯合率较高，易于被机体吸收利用,其制备方法包括：脱脂、酶解、再酶解、螯合，具体包括以下步骤：
脱脂：取新鲜的草鱼肉蒸煮后烘干粉碎，过180目筛制得超微粉，将草鱼肉超微粉置于超临界CO2萃取釜中，在萃取温度50℃，萃取压力30MPa，CO2流量21L/h时，萃取3小时，萃取结束后从釜中出粕，经粉碎、筛分、干燥，即获得草鱼蛋白质脱脂粉；萃取过程中可以回收鱼油，实现草鱼的完全综合利用，提升了产业的科技含量，增加了经济效益；
酶解：取24份草鱼蛋白质脱脂粉溶于200份的蒸馏水中，然后调解混合浆液的pH值为6.4， 42℃下保温12分钟，加入20000U/g木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在微波功率为120W、频率为30kHz的条件下酶解2.5小时；在反应过程中，维持溶液pH值不变，酶解液经90℃加热10分钟钝化灭酶，于3℃下以10000r/min离心浓缩4分钟，弃上层油膜和残渣，留中间清液即鱼蛋白酶解液；微波辅助酶解能大幅缩短酶解时间，减少时间成本和人工成本，降低生产成本；
再酶解：对初步酶解液进行再酶解，调节pH为7.0，温度为58℃，待温度平衡后加入5000U/g的中性蛋白酶、6000U/g的胰蛋白酶、0.25份的功能性多肽，充分搅拌，微波辅助水解，过程中保持pH值恒定，恒温水解反应45分钟，然后灭酶得水解液；功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCGYYVSVCCFYRGRCYCRCLRC；功能性多肽具有活化蛋白酶活性的作用，可以提高蛋白酶的水解效率，通过微波辅助，将鱼蛋白质进一步的水解为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其中分子质量为508-195ku的肽组份的相对百分含量为58.9%，酶解较为彻底，为进一步螯合做准备；
螯合：将10份的小肽溶解于100份的蒸馏水中，并调节pH值为7.0，加入1.5份七水合硫酸锌，在32℃震荡合成30分钟，于3℃温度下以12000r/min离心浓缩20分钟，弃沉淀，取上清液于旋转蒸发器40℃真空浓缩，冷冻干燥后即得鱼蛋白小肽螯合锌；小肽螯合锌的补锌效果明显好于葡萄糖酸锌和硫酸锌，而且锌具有抗氧化活性，锌在动物体内主要通过酶或功能蛋白参与一系列重要生化反应，与机体的抗氧化活性密切相关，生理状态自由基产生与清除的酶系统之间维持动态平衡，因此小肽螯合锌对机体活性具有重要的意义。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 浦江县美泽生物科技有限公司
<120> 一种鱼蛋白小肽螯合锌
<130> 3
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 2
<211> 36
<212> PRT
<213> 人工合成(Mytilus coruscus)
<400> 2
Ser Cys Ala Ser Arg Cys Lys Ser Arg Cys Arg Ala Arg Arg Cys Gly
1 5 10 15
Tyr Tyr Val Ser Val Cys Cys Phe Tyr Arg Gly Arg Cys Tyr Cys Arg
20 25 30
Cys Leu Arg Cys
35

Claims (6)

1.一种鱼蛋白小肽螯合锌，螯合锌的小肽多为二肽和三肽，平均相对分子质量为410-450，肽链平均长度为2.88，其特征在于：所述的鱼蛋白小肽螯合锌的制备方法包括：
1）脱脂：将草鱼肉粉进行脱脂；
2）酶解：以木瓜蛋白酶对鱼肉脱脂粉进行初步酶解；
3）再酶解：对酶解液进行再酶解；
4）螯合：制备鱼蛋白小肽螯合锌。
2.根据权利要求1所述的一种鱼蛋白小肽螯合锌，其特征在于：所述的脱脂步骤为：取新鲜的草鱼肉蒸煮后烘干粉碎，过150-200目筛制得超微粉，将草鱼肉超微粉置于超临界CO2萃取釜中，在萃取温度48-52℃，萃取压力28-32MPa，CO2流量21-24L/h时，萃取2.5-3小时，萃取结束后从釜中出粕，经粉碎、筛分、干燥，即获得草鱼蛋白质脱脂粉。
3.根据权利要求1所述的一种鱼蛋白小肽螯合锌，其特征在于：所述的酶解步骤为：取20-25份草鱼蛋白质脱脂粉溶于150-200份的蒸馏水中，然后调解混合浆液的pH值为6.2-6.8，40-42℃下保温10-15分钟，加入18000-20000U/g木瓜蛋白酶，搅拌均匀，在微波功率为100-120W、频率为20-30kHz的条件下酶解2-2.5小时；在反应过程中，维持溶液pH值不变，酶解液经90-95℃加热10-15分钟钝化灭酶，于3-4℃下以10000-12000r/min离心浓缩3-4分钟，弃上层油膜和残渣，留中间清液即鱼蛋白酶解液。
4.根据权利要求1所述的一种鱼蛋白小肽螯合锌，其特征在于：所述的再酶解步骤为：对初步酶解液进行再酶解，调节pH为6.5-7.0，温度为55-58℃，待温度平衡后加入5000-5500U/g的中性蛋白酶、5000-6000U/g的胰蛋白酶、0.2-0.25份的功能性多肽，充分搅拌，微波辅助水解，过程中保持pH值恒定，恒温水解反应30-45分钟，然后灭酶得水解液。
5.根据权利要求4所述的一种鱼蛋白小肽螯合锌，其特征在于：所述的再酶解步骤中的功能性多肽的氨基酸序列为：SCASRCKSRCRARRCGYYVSVCCFYRGRCYCRCLRC。
6.根据权利要求1所述的一种鱼蛋白小肽螯合锌，其特征在于：所述的螯合步骤为：将9-10份的小肽溶解于90-100份的蒸馏水中，并调节pH值为6.5-7.0，加入1.5-2.0份七水合硫酸锌，在30-32℃震荡合成30-45分钟，于3-4℃温度下以10000-13000r/min离心浓缩20-50分钟，弃沉淀，取上清液于旋转蒸发器35-40℃真空浓缩，冷冻干燥后即得鱼蛋白小肽螯合锌。
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