CN110229858A - 用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法及其用途，属于生物医药领域，解决了不含丙苯氨酸的生物多肽分离纯化困难的问题。本发明包括以下步骤：选取乳清粉、乳粉或鲜牛乳中的一种作为制备原料；选取胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶；在制备原料中加入生物酶，进行酶解；分离纯化目标生物多肽，纯化后的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数为0～0.15%。本发明将生物多肽中苯丙氨酸量控制在0.15%以内，避免因追求产品纯度而导致的分离纯化难度大的问题，降低工业生产成本；由本发明制得的生物多肽不仅解决了苯丙酮尿症患者对苯丙氨酸的限制要求，且保证了患者对氨基酸以及蛋白质的营养需求。
Description
技术领域
本发明属于生物医药领域，具体涉及一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法及其用途。
背景技术
苯丙酮尿症（PKU）是一种常见的氨基酸代谢病，其苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸及酮酸在人体内蓄积，严重影响患者的正常生长发育，主要表现为智力低下、精神神经症状、皮肤抓痕等，因而苯丙酮尿症患者无法正常食用日常食品，尤其是大米、面粉、肉制品以及乳制品等。苯丙酮尿症患者因氨基酸代谢障碍须食用特殊的药用食品，但完全限制苯丙氨酸的摄入也会影响患者的身体发育。苯丙氨酸是人体8种必需氨基酸的一种，完全控制“0”苯丙氨酸的摄入也会影响患者的正常生长发育，会导致在日常饮食中苯丙氨酸摄入的合理控制尤为关键。苯丙酮尿症在遗传性氨基酸代谢缺陷疾病中比较常见，其遗传方式为常染色体隐性遗传，最有效的治疗方法是通过饮食治疗限制苯丙氨酸的合理摄入。
目前由于我国技术的限制，市场上国内苯丙酮尿症产品并不多见，相应生产企业也极少，患者大多以进口产品为主，但进口产品的价格比较昂贵，会给长期食用此类产品的患者家庭带来沉重的经济负担。
市面上常见的苯丙酮尿症产品以氨基酸复配为主，虽工艺简单，但产品口感极差，患者对此类产品的食用依从度较低。不含苯丙氨酸的生物多肽是开发苯丙酮尿症产品的理想原料，不仅解决产品口感依从性差的问题，也可避免产品中苯丙氨酸的带入，同时能补充患者提供生长发育所需的氨基酸，为产品的主要蛋白源形式。不含丙苯氨酸的生物多肽因其分离过程繁琐，纯化困难，其主要停留在实验室研究当中，在工业生产中应用难度极大，难于工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法及其应用，以解决不含丙苯氨酸的生物多肽分离纯化困难的问题。
本发明的另一目的是提供一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法在苯丙酮尿症药用食物中的用途。
本发明的技术方案是：一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，包括以下步骤：
A、选取乳清粉、乳粉或鲜牛乳中的一种作为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶；
C、在步骤A的制备原料中加入步骤B的生物酶，进行酶解；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0～0.15%。
作为本发明的进一步改进，在步骤B中，胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶的组合比例为1:1.5~3:5~6。
作为本发明的进一步改进，在步骤C中，调节物料的pH为6.0～6.5，温度为35～38℃，加入生物酶酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为3.8～4.2，继续酶解50min。
作为本发明的进一步改进，在步骤D中，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L。
作为本发明的进一步改进，在步骤A中，乳清粉和乳粉中灰分的质量含量不大于1.5%；鲜牛乳中脂肪的质量含量不大于0.5%。
用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法在苯丙酮尿症药用食物中的用途。
作为本发明的进一步改进，所制备的生物多肽以液态或/和固态粉末的形式添加入用于预防或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中。
作为本发明的进一步改进，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为20%～60%。
本发明以乳制品（鲜牛奶、乳粉、乳清粉）为主要原料，利用多种酶组合酶解的手段，运用现代生物技术得到生物多肽产品，使其适合于苯丙酮尿症产品的开发，以此降低此产品的技术开发难度，提升产品的技术含量，节省产品工业生产成本。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明首次利用现代生物技术开发适合苯丙酮尿症产品的关键性原料，精准控制苯丙氨酸的含量，使苯丙酮尿症产品的关键原料标准化，对此类产品的开发提供了极大地便利；
2、本发明将生物多肽中苯丙氨酸量控制在0.15%以内，避免了因追求产品纯度而导致的分离纯化难度大的问题，同时提升了该生物多肽在工业生产中应用的可行性，降低了工业生产成本；
3、由本发明制得的生物多肽不仅解决了苯丙酮尿症患者对苯丙氨酸的限制要求，以防苯丙氨酸摄入过量影响患者的健康及身体发育，同时保证了患者对氨基酸以及蛋白质的营养需求；
4、本发明首次将凝乳酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶以一定比例组合生产不含苯丙氨酸的生物多肽产品，在提高酶解效率的同时，也大大提高了目标产品的得率；
5、本发明解决了苯丙酮尿症产品因氨基酸复配而导致产品口感差的问题，提升了产品的食用依从性；
6、本发明工艺简单，操作方便，效率高，适合工业化推广应用。
具体实施方案
以下实施例可以进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取灰分质量含量不大于1.5%的乳清粉为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:1.5:5；
C、调节物料的pH为6.5，温度为36℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为4.2，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以固态粉末的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为20%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例2、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取灰分质量含量不大于1.5%的乳粉为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:1.5:5；
C、调节物料的pH为6.0，温度为36℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为4.0，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以液态的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为35%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例3、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取灰分质量含量不大于1.5%的乳清粉为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:2:5.5；
C、调节物料的pH为6.0，温度为35℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为3.8，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以固态粉末的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为45%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例4、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取脂肪质量含量不大于0.5%的鲜牛乳为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:2:6；
C、调节物料的pH为6.4，温度为37℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为4.1，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以液态和固态粉末混合的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为60%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例5、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取灰分质量含量不大于1.5%的乳清粉为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:2:6；
C、调节物料的pH为6.3，温度为38℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为3.8，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以固态粉末的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为55%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例6、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取脂肪质量含量不大于0.5%的鲜牛乳为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:1.5:6；
C、调节物料的pH为6.4，温度为37℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为4.1，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以液态的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为55%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
实施例7、制备用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的方法如下：
A、选取脂肪质量含量不大于0.5%的鲜牛乳为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶，且所选的胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶的组合比例为1:3:6；
C、调节物料的pH为6.4，温度为37℃，按步骤B中的配比加入生物酶，酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为4.1，继续酶解50min；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L；结合以上两种技术，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0.15%以内。
所制得的生物多肽用途如下：
生物多肽以液态的形式添加入用于防治或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中，生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为60%。
所制得的生物多肽为标准化原料可用于苯丙酮尿症患者的药用食物中，作为苯丙氨酸代谢障碍患者预防或/和治疗疾病的优选蛋白源物质。
本发明将苯丙氨酸的含量控制在一定范围内，使其符合苯丙酮尿症患者食品的要求，将大大降低工业生产分离纯化的难度。不仅满足了苯丙氨酸限制要求，同时保证了患者对蛋白源的营养需求，也实现了不含或低苯丙氨酸生物多肽在工业生产应用的可行性。
Claims (8)
1.一种用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、选取乳清粉、乳粉或鲜牛乳中的一种作为生物多肽的制备原料；
B、选取胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶组合作为制备生物多肽的生物酶；
C、在步骤A的制备原料中加入步骤B的生物酶，进行酶解；
D、利用超滤膜技术和离子层析技术组合分离纯化目标生物多肽，纯化得到的生物多肽中苯丙氨酸的质量分数控制在0～0.15%。
2.根据权利要求1所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，其特征在于：在步骤B中，所述胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶的组合比例为1:1.5~3:5~6。
3.根据权利要求2所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，其特征在于：在步骤C中，调节物料的pH为6.0～6.5，温度为35～38℃，加入生物酶酶解1.5h后，保持温度不变，调节物料的pH为3.8～4.2，继续酶解50min。
4.根据权利要求3所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，其特征在于：在步骤D中，超滤膜技术为：分离膜分别用2500Da和20000Da超滤膜，料液pH为4.5；离子层析技术为：使用D280离子交换树脂，料液pH为6.5，洗脱液为NaCl，洗脱液浓度为0.63mol/L。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述乳清粉和乳粉中灰分的质量含量不大于1.5%；所述鲜牛乳中脂肪的质量含量不大于0.5%。
6.权利要求1-5中任一项所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法在苯丙酮尿症药用食物中的用途。
7.根据权利要求6所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法在苯丙酮尿症药用食物中的用途，其特征在于：所制备的生物多肽以液态或/和固态粉末的形式添加入用于预防或/和治疗苯丙酮尿症的药用食物中。
8.根据权利要求7所述的用于苯丙酮尿症药用食物的生物多肽的制备方法在苯丙酮尿症药用食物中的用途，其特征在于：所述生物多肽的有效添加量以固态干粉计，其固态干粉添加量占苯丙酮尿症药用食物固含量的质量分数为20%～60%。
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| CN114306203A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 广东汉氏干细胞生物科技有限公司 | 一种生物多肽与干细胞外泌体的制备方法及应用 |
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