CN109943613A - 一种蛋清肽微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蛋清肽微胶囊及其制备方法，属于食用蛋白质深加工及其副产物综合利用领域，制备过程包括蛋清蛋白的酶解、超滤，牛血清白蛋白和葡聚糖的干法反应，蛋清肽的包埋过程等，实现了蛋清肽的包埋率在80％以上。本发明的壁材为牛血清白蛋白‑葡聚糖纳米颗粒，牛血清白蛋白具有无抗原性、可降解和无毒的优点，葡聚糖来源丰富、生物相容性好，纳米颗粒的制备过程中无有害物质添加，符合绿色反应的要求，因此在食品工业和医药方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋清肽微胶囊及其制备，属于食用蛋白质深加工及农副产品技术领域，在食品、保健品及药品领域具有很好的应用前景。
背景技术
蛋清活性肽是蛋清蛋白经酶水解而得，作为生物活性肽，具有多种人体代谢和生理调节功能，食用安全性极高。但是大多数活性肽会被小肠刷状外缘细胞膜上的蛋白酶裂解，失去了序列的完整性，因此失去生理活性。如何提高生物活性物质的生物利用率成了亟待解决的问题。利用天然生物大分子材料制备获得的纳米颗粒载体，对药物和生理活性成分包埋而达到保护和输送的作用。壁材有单一壁材和复合型壁材，研究结果表明复合型壁材有更强的包埋能力。制备纳米颗粒载体的大分子化合物如淀粉、蛋白等，有着较强的成膜性，通常作为骨架材料，形成网络结构将芯材“锁”在内部。牛血清白蛋白因具有无抗原性、可降解和无毒等优点而被广泛用作药物载体。但以简单的蛋白质作为纳米颗粒载体有其局限性，如在等电点易发生沉淀絮凝，因此通过美拉德反应可将葡聚糖嵌入蛋白质分子中。葡聚糖是一种来源丰富、生物相容性好的细菌多糖，长链上具有较多羟基，这些羟基被修饰后得到具有反应活性的葡聚糖衍生物。葡聚糖分子嵌入蛋白质结构中改变其结构和功能性质，使纳米颗粒载体具备优良的特性。
综合以上分析，生物利用率低的问题是蛋清肽目前应用中的难题。用天然生物大分子牛血清白蛋白和葡聚糖通过干法制备的纳米颗粒载体，对蛋清肽包埋而达到保护蛋清肽活性的作用，从而提高蛋清肽的生物利用率。
发明内容
本论文是为解决蛋清肽生物利用率低的问题，提供了一种蛋清肽微胶囊的制备方法。
申请发明的技术方案如下：
1.一种制备蛋清肽微胶囊的方法，其特征在于以蛋清蛋白酶解、超滤后得到的蛋清肽(分子量＜1KDa)为芯材，牛血清白蛋白和葡聚糖通过干法反应制备纳米颗粒作为壁材，通过超声波辅助将蛋清肽包埋，实现蛋清肽的包埋率在80％以上。
2.根据权利要求1所述的蛋清肽微胶囊的制备方法，其特征在于：
步骤一：蛋清肽的制备
将蛋清蛋白质配制成4％～6％(w/v)的水溶液，80～100℃加热5～15min使蛋白质变性，冷却至45～55℃，用1M氢氧化钠调节pH至9～11，然后加入碱性蛋白酶，持续水解160～200min，沸水浴5～15min灭酶，离心，收集上清液，保存。酶解所得的蛋清肽为全肽，将全肽依次通过30KDa、10KDa、3KDa、1KDa的超滤膜将得到小于1KDa的蛋清肽，冻干备用。
步骤二：纳米颗粒载体的制备
所述的牛血清白蛋白和葡聚糖的干法反应，是将牛血清白蛋白和葡聚糖分别溶于磷酸盐缓冲液中配制成1～3％(w/w)的溶液，放置过夜，按照一定的体积比混合，磁力搅拌4～6h制得均匀溶液，冻干备用。冻干的粉末置于装有饱和溴化钾的干燥器中，美拉德反应一定时间后生成接枝产物。形成的枝接产物溶解于蒸馏水中，调节至一定浓度，pH值，即制备成纳米颗粒。
步骤三：蛋清肽的包埋
所述的蛋清肽的包埋过程，是将牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒加热制得纳米凝胶，称一定量蛋清肽粉末溶解于纳米凝胶溶液中。冰浴条件下进行超声处理，调节至一定pH值后静置3～5min，冻干后制得蛋清肽微胶囊。
3.根据权利要求1所述的牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒的制备，其特征在于：牛血清白蛋白与葡聚糖通过美拉德反应形成接枝产物，二者通过共价键连接。
4.根据权利要求1所述的牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒的制备，其特征在于：葡聚糖分子量60～80KDa，牛血清白蛋白与葡聚糖的体积比为1:2～1:4，共价化合物浓度2.0～4.0mg/ml，pH值为4.5～5.5。
5.根据权利要求1所述的蛋清肽的包埋过程，其特征在于：芯壁比(质量比)1:4～1:6，pH值4～6，超声时间6～10min。
本发明的有益特点为：
本发明的壁材为牛血清白蛋白和葡聚糖，原料安全无毒性。
本发明的蛋白质改性方式温和，无需添加有害的化学试剂，且通过改性具有优良的功能性质，如：乳化性、溶解性，解决了蛋白质容易絮凝、沉淀的问题。
本发明包埋过程时采用超声辅助，实现蛋清肽包埋率在80％以上。
具体实施方式
实施例1
将蛋清蛋白质配制成4％(w/v)的水溶液，80℃加热15min使蛋白质变性，冷却至45℃，用1M氢氧化钠调节pH至9，然后加入碱性蛋白酶，持续水解160min，沸水浴5min灭酶，离心，收集上清液，保存。酶解所得的蛋清肽为全肽，将全肽依次通过30KDa、10KDa、3KDa、1KDa的超滤膜将得到小于1kDa的蛋清肽，冻干备用。将牛血清白蛋白和葡聚糖分别溶于磷酸盐缓冲液中配制成1％(w/w)的溶液，放置过夜，按照牛血清白蛋白和葡聚糖体积比1:2混合，磁力搅拌4h制得均匀溶液，冻干备用。冻干的粉末置于装有饱和溴化钾的干燥器中，美拉德反应36h后生成接枝产物，然后溶解于蒸馏水中，调节溶液浓度至2.0mg/ml，pH值4.5即形成纳米颗粒。将制得的纳米颗粒在70℃条件下加热35min制得纳米凝胶，按照蛋清肽与纳米凝胶质量比1:4，将称量的蛋清肽粉末溶解于纳米凝胶中，冰浴条件下超声处理6min，调节至pH值为4，静置3min进行蛋清肽的包埋。将制得的蛋清肽微胶囊置于10KDa超滤离心管中，3500r/min离心8min，取滤过液100μl稀释制得待测样品。用紫外分光光度计在220nm处测吸光度，计算包埋率。
实施例2
将蛋清蛋白质配制成5％(w/v)的水溶液，90℃加热10min使蛋白质变性，冷却至50℃，用1M氢氧化钠调节pH至10，然后加入碱性蛋白酶，持续水解180min，沸水浴10min灭酶，离心，收集上清液，保存。酶解所得的蛋清肽为全肽，将全肽依次通过30KDa、10KDa、3KDa、1KDa的超滤膜将得到小于1kDa的蛋清肽，冻干备用。将牛血清白蛋白和葡聚糖分别溶于磷酸盐缓冲液中配制成2％(w/w)的溶液，放置过夜，按照牛血清白蛋白和葡聚糖体积比1:3混合，磁力搅拌5h制得均匀溶液，冻干备用。冻干的粉末置于装有饱和溴化钾的干燥器中，美拉德反应48h后生成接枝产物，然后溶解于蒸馏水中，调节溶液浓度至3.0mg/ml，pH值5.0即形成纳米颗粒。将制得的纳米颗粒在80℃条件下加热30min制得纳米凝胶，按照蛋清肽与纳米凝胶质量比1:5，将称量的蛋清肽粉末溶解于纳米凝胶中，冰浴条件下超声处理8min，调节至pH值为5，静置4min进行蛋清肽的包埋。将制得的蛋清肽微胶囊置于10KDa超滤离心管中，3500r/min离心10min，取滤过液100μl稀释制得待测样品。用紫外分光光度计在220nm处测吸光度，计算包埋率。
实施例3
将蛋清蛋白质配制成6％(w/v)的水溶液，100℃加热5min使蛋白质变性，冷却至55℃，用1M氢氧化钠调节pH至11，然后加入碱性蛋白酶，持续水解200min，沸水浴15min灭酶，离心，收集上清液，保存。酶解所得的蛋清肽为全肽，将全肽依次通过30KDa、10KDa、3KDa、1KDa的超滤膜将得到小于1kDa的蛋清肽，冻干备用。将牛血清白蛋白和葡聚糖分别溶于磷酸盐缓冲液中配制成3％(w/w)的溶液，放置过夜，按照牛血清白蛋白和葡聚糖体积比1:4混合，磁力搅拌6h制得均匀溶液，冻干备用。冻干的粉末置于装有饱和溴化钾的干燥器中，美拉德反应60h后生成接枝产物，然后溶解于蒸馏水中，调节溶液浓度至4.0mg/ml，pH值5.5即形成纳米颗粒。将制得的纳米颗粒在90℃条件下加热25min制得纳米凝胶，按照蛋清肽与纳米凝胶质量比1:6，将称量的蛋清肽粉末溶解于纳米凝胶中，冰浴条件下超声处理10min，调节至pH值为6，静置5min进行蛋清肽的包埋。将制得的蛋清肽微胶囊置于10KDa超滤离心管中，3500r/min离心12min，取滤过液100μl稀释制得待测样品。用紫外分光光度计在220nm处测吸光度，计算包埋率。
Claims (5)
1.一种制备蛋清肽微胶囊的方法，其特征在于以蛋清蛋白酶解、超滤后得到的蛋清肽(分子量＜1KDa)为芯材，牛血清白蛋白和葡聚糖通过干法反应制备纳米颗粒作为壁材，通过超声波辅助将蛋清肽包埋，实现蛋清肽的包埋率在80％以上。
2.根据权利要求1所述的蛋清肽微胶囊的制备方法，其特征在于：
步骤一：蛋清肽的制备
将蛋清蛋白质配制成4％～6％(w/v)的水溶液，80～100℃加热5～15min使蛋白质变性，冷却至45～55℃，用1M氢氧化钠调节pH至9～11，然后加入碱性蛋白酶，持续水解160～200min，沸水浴5～15min灭酶，离心，收集上清液，保存；酶解所得的蛋清肽为全肽，将全肽依次通过30KDa、10KDa、3KDa、1KDa的超滤膜将得到小于1kDa的蛋清肽，冻干备用；
步骤二：纳米颗粒载体的制备
所述的牛血清白蛋白和葡聚糖的干法反应，是将牛血清白蛋白和葡聚糖分别溶于磷酸盐缓冲液中配制成1～3％(w/w)的溶液，放置过夜，按照一定的体积比混合，磁力搅拌4～6h制得均匀溶液，冻干备用；冻干的粉末置于装有饱和溴化钾的干燥器中，美拉德反应一定时间后生成接枝产物；形成的枝接产物溶解于蒸馏水中，调节至一定浓度，pH值，即制备成纳米颗粒；
步骤三：蛋清肽的包埋
所述的蛋清肽的包埋过程，是将牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒加热制得纳米凝胶，称一定量蛋清肽粉末溶解于纳米凝胶溶液中；冰浴条件下进行超声处理，调节至一定pH值后静置3～5min，冻干后制得蛋清肽微胶囊。
3.根据权利要求1所述的一种制备蛋清肽微胶囊的方法，其特征在于：牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒的制备，牛血清白蛋白与葡聚糖通过美拉德反应形成接枝产物，二者通过共价键连接。
4.根据权利要求1所述的一种制备蛋清肽微胶囊的方法，其特征在于：牛血清白蛋白-葡聚糖纳米颗粒的制备，葡聚糖分子量60～80KDa，牛血清白蛋白与葡聚糖的体积比为1:2～1:4，共价化合物浓度2.0～4.0mg/ml，pH值为4.5～5.5。
5.根据权利要求1所述的一种制备蛋清肽微胶囊的方法，其特征在于：蛋清肽的包埋过程，芯壁比(质量比)1:4～1:6，pH值4～6，超声时间6～10min。
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