CN110904178A - 一种蛋白多肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蛋白多肽的制备方法,涉及多肽技术领域。包含以下步骤:(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理;(2)碱性蛋白酶酶解;(3)风味蛋白酶酶解;(4)红曲霉酶解;(5)过滤;(6)洗脱、冷冻干燥。本发明的有益效果是:通过采用三步酶解法,即采用碱性蛋白酶、风味蛋白酶和红曲酶共同水解螺旋藻蛋白,能极大效率的提取螺旋藻蛋白多肽,且水解率达到75%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋白多肽的制备方法,具体的说,涉及一种螺旋藻蛋白多肽的制备方法。
背景技术
螺旋藻(Spirulina)是一类单细胞生物,属于蓝藻门颤藻科。大量研究表明,螺旋藻含有非常丰富的营养成分,蛋白质含量高达50%-70%,氨基酸组成比例非常理想,是一种极好的蛋白质来源。但蛋白质属于大分子物质,遇水膨胀后粘度较大,不利于加工,且也不利于人体对其消化和吸收。对螺旋藻蛋白质进行水解有利于提高蛋白质的溶解性,提高利用率。螺旋藻蛋白水解后形成多肽及小分子肽,能被人体快速吸收。
现有技术中,提取螺旋藻蛋白多肽的方法,主要有以下两种:一是采用反复冻融与超声破碎相结合的方法提取螺旋藻蛋白多肽,该方法提取率较低,且提取时间长;二是采用单一的生物酶提取法进行单独提取,同样存在提取率低的现象。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种蛋白多肽的制备方法旨在解决上述背景技术中存在的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种蛋白多肽的制备方法,包含以下步骤:
(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理:将活体螺旋藻过滤清洗,通过破壁技术对螺旋藻进行破壁分离,分离出螺旋藻蛋白和小分子多肽,将藻泥进行沥水处理,使藻泥的含水量处于75-85%;;
(2)第一步酶解:将处理好的藻泥装入反应罐内,加入碱性蛋白酶,完成第一步酶解反应;
(3)第二步酶解:在第一步酶解完成后加入风味蛋白酶,完成第二步酶解反应;
(4)第三步酶解:在第二步酶解完成后加入红曲霉,完成第三步酶解反应;
(5)过滤:采用截留分子量为3000~20000道尔顿的滤膜过滤或采用凝胶过滤色谱法过滤,收集滤液得到螺旋藻蛋白多肽溶液;
(6)将螺旋藻蛋白多肽溶液依次通过亲和色谱柱和反相色谱柱,收集洗脱液,冷冻干燥。
本发明的有益效果是:通过采用三步酶解法,即采用碱性蛋白酶、风味蛋白酶和红曲酶共同水解螺旋藻蛋白,能极大效率的提取螺旋藻蛋白多肽,且水解率达到75%以上。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步的,所述步骤(1)中在藻泥沥水之前调节PH为8-9。
优选的,所述酶解温度为50-60℃,所述酶解时间为5-12小时。
优选的,所述碱性蛋白酶活力为20万-80万U/g,其用量为藻泥质量的2.5-5%;所述风味蛋白酶活力为20-60万U/g,其用量为藻泥质量的1-3%;所述红曲霉活力为4-8万U/g,其用量为藻泥质量的0.20-0.3%;
本发明中,所述步骤(5)中,过滤时保持温度为45~60℃。
进一步的,所述步骤(5)中,过滤时所截留的分子量为5000道尔顿。
其中,所述步骤(6)中亲和色谱柱是以整合素作为配基的。
一种通过上述制备方法所制得得到的蛋白多肽的序列如序列表SEQ ID NO:1所示。
本发明的一种根据上述方法所制备得到的蛋白多肽在制备功能食品、药品和化妆品中的应用。
采用上述进一步方案的有益效果是:本发明通过三步酶解法处理螺旋藻蛋白原料、过滤后采用以整合素为配基的亲和色谱法和反向色谱柱,能特异性分离螺旋藻蛋白多肽,制备过程简单易控,适宜于大规模制备和生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:蛋白多肽的制备方法一
(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理:将活体螺旋藻过滤清洗,通过破壁技术对螺旋藻进行破壁分离,分离出螺旋藻蛋白和小分子多肽,PH达到8时将藻泥进行沥水处理,使藻泥的含水量处于75-85%;
(2)第一步酶解:将处理好的藻泥装入反应罐内,加入活力为20万U/g、重量为藻泥质量2.5%的碱性蛋白酶,在50℃条件下完成第一步酶解反应,酶解时间为2.4小时;
(3)第二步酶解:在第一步酶解完成后加入活力为20万U/g、重量为藻泥质量1%的风味蛋白酶,在50℃条件下完成第二步酶解反应,酶解时间为1.3小时;
(4)第三步酶解:在第二步酶解完成后加入活力为4万U/g、重量为藻泥质量0.2%的红曲酶,在50℃条件下完成第三步酶解反应,酶解时间为1.3小时;
(5)过滤:在45℃条件下,采用截留分子量为5000道尔顿的滤膜过滤或采用凝胶过滤色谱法过滤,收集滤液得到螺旋藻蛋白多肽溶液;
(6)将螺旋藻蛋白多肽溶液循环上扬指以整合素为配基的亲和色谱柱,直至上样溶液与透过溶液中藻蓝蛋白含量一致,其中,柱填料体积为100ml,填料粒径为100μm;
(7)将步骤(6)中上样后的产品用25%的乙醇在室温条件下进行洗脱,所得到的溶液即为与整合素配基特异性结合的多肽溶液;
(8)将步骤(7)中的多肽溶液于50℃条件下进行减压蒸馏,即得到螺旋藻蛋白溶液;
(9)将步骤(8)中的螺旋藻蛋白溶液上样至反相色谱柱(Xbrige:C18,5μm,4.6*250mm),然后以乙腈:水=75:25为流动相进行等度洗脱,得到序列为HSHACTSYYCAKFCGTASCTHYCHPLHHYCCVNCSK的活性多肽溶液;
(10)将步骤(9)中的活性多肽溶液进行冷冻干燥,得到藻蓝蛋白活性多肽粉末。
实施例2:蛋白多肽的制备方法二
(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理:将活体螺旋藻过滤清洗,通过破壁技术对螺旋藻进行破壁分离,分离出螺旋藻蛋白和小分子多肽,PH达到8。5时将藻泥进行沥水处理,使藻泥的含水量处于75-85%;;
(2)第一步酶解:将处理好的藻泥装入反应罐内,加入活力为50万U/g、重量为藻泥质量4%的碱性蛋白酶,在55℃条件下完成第一步酶解反应,酶解时间为4小时;
(3)第二步酶解:在第一步酶解完成后加入活力为40万U/g、重量为藻泥质量2%的风味蛋白酶,在55℃条件下完成第二步酶解反应,酶解时间为3小时;
(4)第三步酶解:在第二步酶解完成后加入活力为6万U/g、重量为藻泥质量0.25%的红曲酶,在55℃条件下完成第三步酶解反应,酶解时间为3小时;
(5)过滤:在50℃条件下,采用截留分子量为5000道尔顿的滤膜过滤或采用凝胶过滤色谱法过滤,收集滤液得到螺旋藻蛋白多肽溶液;
(6)将螺旋藻蛋白多肽溶液循环上扬指以整合素为配基的亲和色谱柱,直至上样溶液与透过溶液中藻蓝蛋白含量一致,其中,柱填料体积为100ml,填料粒径为100μm;
(7)将步骤(6)中上样后的产品用25%的乙醇在室温条件下进行洗脱,所得到的溶液即为与整合素配基特异性结合的多肽溶液;
(8)将步骤(7)中的多肽溶液于50℃条件下进行减压蒸馏,即得到螺旋藻蛋白溶液;
(9)将步骤(8)中的螺旋藻蛋白溶液上样至反相色谱柱(Xbrige:C18,5μm,4.6*250mm),然后以乙腈:水=75:25为流动相进行等度洗脱,得到序列为HSHACTSYYCAKFCGTASCTHYCHPLHHYCCVNCSK的活性多肽溶液;
(10)将步骤(9)中的活性多肽溶液进行冷冻干燥,得到藻蓝蛋白活性多肽粉末。
实施例3:蛋白多肽的制备方法三
(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理:将活体螺旋藻过滤清洗,通过破壁技术对螺旋藻进行破壁分离,分离出螺旋藻蛋白和小分子多肽,PH达到9时将藻泥进行沥水处理,使藻泥的含水量处于75-85%;
(2)第一步酶解:将处理好的藻泥装入反应罐内,加入活力为80万U/g、重量为藻泥质量5%的碱性蛋白酶,在60℃条件下完成第一步酶解反应,酶解时间为5小时;
(3)第二步酶解:在第一步酶解完成后加入活力为60万U/g、重量为藻泥质量3%的风味蛋白酶,在60℃条件下完成第二步酶解反应,酶解时间为3.5小时;
(4)第三步酶解:在第二步酶解完成后加入活力为8万U/g、重量为藻泥质量0.3%的红曲酶,在60℃条件下完成第三步酶解反应,酶解时间为3.5小时;
(5)过滤:在60℃条件下,采用截留分子量为5000道尔顿的滤膜过滤或采用凝胶过滤色谱法过滤,收集滤液得到螺旋藻蛋白多肽溶液;
(6)将螺旋藻蛋白多肽溶液循环上扬指以整合素为配基的亲和色谱柱,直至上样溶液与透过溶液中藻蓝蛋白含量一致,其中,柱填料体积为100ml,填料粒径为100μm;
(7)将步骤(6)中上样后的产品用25%的乙醇在室温条件下进行洗脱,所得到的溶液即为与整合素配基特异性结合的多肽溶液;
(8)将步骤(7)中的多肽溶液于50℃条件下进行减压蒸馏,即得到螺旋藻蛋白溶液;
(9)将步骤(8)中的螺旋藻蛋白溶液上样至反相色谱柱(Xbrige:C18,5μm,4.6*250mm),然后以乙腈:水=75:25为流动相进行等度洗脱,得到序列为HSHACTSYYCAKFCGTASCTHYCHPLHHYCCVNCSK的活性多肽溶液;
(10)将步骤(9)中的活性多肽溶液进行冷冻干燥,得到藻蓝蛋白活性多肽粉末。
试验例1:三步酶解与单一酶解之间的水解率对比(每种酶解方法都酶解10小时)。如表1所示。
酶解方法 | 水解率(%) |
碱性蛋白酶 | 67 |
风味蛋白酶 | 53 |
红曲酶 | 56 |
三步酶解 | 78% |
从表1可以看出,单一酶中,碱性蛋白酶的提取效果最好,而当三者结合水解时,则水解率高达78%。
其中,蛋白质水解度的测定采用pH-stat法(Adler-Nissen,1986),
螺旋藻蛋白水解度(DH)以水解断裂的肽键数目(h)占总键数目(htot)的百分数来确定,即:DH=h/htot×100%
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 襄阳蒙肽生物有限公司
<120> 一种蛋白多肽的制备方法
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 36
<212> PRT
<213> 螺旋藻(spirulina)
<400> 1
His Ser His Ala Cys Thr Ser Thr Thr Cys Ala Leu Pro Cys Gly Thr
1 5 10 15
Ala Ser Cys Thr His Thr Cys His Pro Leu His His Thr Cys Cys Val
20 25 30
Ala Cys Ser Leu
35
Claims (9)
1.一种蛋白多肽的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
(1)活体螺旋藻过滤清洗、萃取处理:将活体螺旋藻过滤清洗,通过破壁技术对螺旋藻进行破壁分离,分离出螺旋藻蛋白和小分子多肽,将藻泥进行沥水处理,使藻泥的含水量处于75-85%;
(2)第一步酶解:将处理好的藻泥装入反应罐内,加入碱性蛋白酶,完成第一步酶解反应;
(3)第二步酶解:在第一步酶解完成后加入风味蛋白酶,完成第二步酶解反应;
(4)第三步酶解:在第二步酶解完成后加入红曲霉,完成第三步酶解反应;
(5)过滤:采用截留分子量为3000~20000道尔顿的滤膜过滤或采用凝胶过滤色谱法过滤,收集滤液得到螺旋藻蛋白多肽溶液;
(6)将螺旋藻蛋白多肽溶液依次通过亲和色谱柱和反相色谱柱,收集洗脱液,冷冻干燥。
2.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中在藻泥沥水之前调节PH为8-9。
3.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述酶解温度为50-60℃,所述酶解时间为5-12小时。
4.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述碱性蛋白酶活力为20万-80万U/g,其用量为藻泥质量的2.5-5%;所述风味蛋白酶活力为20-60万U/g,其用量为藻泥质量的1-3%;所述红曲霉活力为4-8万U/g,其用量为藻泥质量的0.20-0.3%。
5.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,过滤时保持温度为45~60℃。
6.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,过滤时所截留的分子量为5000道尔顿。
7.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中亲和色谱柱是以整合素作为配基的。
8.根据权利要求1所述的蛋白多肽的制备方法,其特征在于,得到的蛋白多肽的序列如序列表SEQ ID NO:1所示。
9.如根据权利要求1所述的蛋白多肽在制备功能食品、药品和化妆品中的应用。
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