本發(fā)明涉及一種不同溶解性的貽貝蛋白及多肽的制備方法。
背景技術(shù):
貽貝是貝類養(yǎng)殖事業(yè)中的重要種類,生產(chǎn)數(shù)量也很大。貽貝干品蛋白含量在60%左右,經(jīng)濟價值很高,也有一定的實用價值。為了更充分的開發(fā)利用貽貝,本發(fā)明采用分步提取的方法使原料的蛋白質(zhì)溶出,同時也較好的根據(jù)蛋白溶解性差異,把原料中的混合蛋白進行了分離,便于后期對不同的蛋白進行研究。
目前的研究中,關(guān)于貽貝蛋白的組成、含量等沒有確切的報道,貽貝蛋白中各種組分的氨基酸序列更是鮮有報道。這對于貽貝蛋白的深入研究,具有一定的限制。這種限制主要表現(xiàn)在兩個方面,簡述如下:
第一,由于蛋白質(zhì)在不同體系中的溶解性存在一定的差異,如果我們能夠根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解性進行分類,那么在液態(tài)食品體系中根據(jù)體系特性使用不同溶解性的蛋白質(zhì),極有可能提高體系的穩(wěn)定性,有效保持產(chǎn)品品質(zhì)。因此,根據(jù)溶解性對蛋白進行分類提取制備具有一定的意義。
第二,貽貝中含有不同種類的蛋白質(zhì),是通過生物酶解法獲得生物活性肽的良好蛋白質(zhì)來源。然而由于體系的復(fù)雜程度較大,對于我們進行定向酶切技術(shù)的應(yīng)用具有一定的限制。因此,通過溶解性的不同將貽貝蛋白進行分類制備,就可以一定程度上減少體系的復(fù)雜程度,同時可以為貽貝蛋白的進一步分離制備提供有效的理論和技術(shù)基礎(chǔ),該發(fā)明具有一定的實用價值。
貽貝,又名淡菜﹑海紅﹑海夫人,主要有條紋貽貝﹑紫貽貝和厚殼貽貝,貽貝在分類上屬于軟體動物門(mollusca)、瓣鰓綱(lamellibranchia)、異柱目(anisomyaria)、貽貝科(mytilidae)海洋生物。我國已發(fā)現(xiàn)的有近50種,分18個屬。它們的貝殼都呈三角形,表面有一層黑漆色發(fā)亮的外皮。貽貝味道極鮮,營養(yǎng)豐富,它所含蛋白質(zhì)﹑碘﹑鈣和鐵都比較多,但所含脂肪很少。產(chǎn)自浙江﹑福建﹑山東﹑遼寧等沿海省份,養(yǎng)殖量極大。在海產(chǎn)食品中,低值的貽貝并未充分利用,因此研究與開發(fā)貽貝提高它的利用價值就有十分重要的意義。本專利從蛋白質(zhì)的角度對貽貝進行初步分析,以便尋求新的思路提高貽貝的利用率。
貽貝中根據(jù)溶解性的不同分為肌漿蛋白,肌原纖維蛋白,基質(zhì)蛋白。利用肌漿蛋白溶于水溶液或稀鹽溶液,肌原纖維蛋白溶于一定濃度的鹽溶液,基質(zhì)難溶于水的特性,將貽貝中的混合蛋白進行了適當?shù)姆蛛x。
但目前報道的貽貝蛋白的提取技術(shù)方法有三個方面的局限性:
(1)對于三種溶解性蛋白的分步提取技術(shù)不明確;
(2)各種蛋白的提取率較低;
(3)制備出的蛋白質(zhì)未能經(jīng)過后續(xù)處理,并開發(fā)成可以直接應(yīng)用的產(chǎn)品。
國內(nèi)外對貽貝的藥用食用價值已經(jīng)做了大量的研究工作,取得了不少成績,部分已在醫(yī)藥及食品的生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。但貽貝在我國養(yǎng)殖區(qū)域廣,產(chǎn)量大,無論從藥用的角度,還是從保健食療的角度均具有廣闊的開發(fā)前景。在我國,貽貝主要是新鮮或者粗加工后供民間食用,如果能夠結(jié)合研究成果,加強活性成分的確定,分離,提取,藥理和臨床等基礎(chǔ)研究,發(fā)展出相應(yīng)的保健食品及其藥品,不僅對疫病的預(yù)防和治療有貢獻,而且會產(chǎn)生較大的社會效益及經(jīng)濟效益。
目前,對貽貝蛋白的分離、提取及理化性質(zhì)的研究鮮有報道。針對蛋白分級的研究較多集中在小麥、大米、蕎麥等農(nóng)作物蛋白源,而對于貽貝蛋白的分級以及提取工藝的研究鮮有報道。
分別用這些蛋白進行酶解,得到不同的三種酶解多肽產(chǎn)物,具有不同的應(yīng)用方向和研究價值,提高了原料的利用率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明首先對原料進行充分的利用,一批次處理可以獲得三類蛋白,且蛋白具有一定特征分子量。分別用這些蛋白進行酶解,得到不同的三種酶解多肽產(chǎn)物,提高了原料的利用率。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種不同溶解性貽貝蛋白的制備方法,清洗、去殼、去足絲,勻漿;依次分步進行肌漿蛋白、肌原纖維蛋白、基質(zhì)蛋白的提取得到相應(yīng)的提取液,再分別進行超濾,最后進行噴霧干燥得到蛋白粉。
進一步地,肌漿蛋白提取液為0.05mol/l,ph=7的磷酸緩沖溶液,浸提時間30-90min,浸提次數(shù)2-3次,溫度2-4℃,料液比1:3-1:20,浸提后進行離心,最終蛋白液用10000da超濾膜過濾。
進一步地,肌漿蛋白提取液為0.05mol/l,ph=7的磷酸緩沖溶液,浸提時間30-90min,浸提次數(shù)2-3次,溫度2-4℃,料液比1:3-1:20,浸提后進行離心,最終蛋白液用10000da膜超濾過濾。
進一步地,基質(zhì)蛋白提取液為2%-5%的檸檬酸溶液,浸提時間60-90min,浸提次數(shù)2-4次,溫度30-70℃;浸提后進行離心,最終蛋白液用10000da膜超濾。
進一步地,采用噴霧干燥的進口溫度130-170℃,出口溫度60-90℃,進行噴霧干燥之前的可對蛋白液進行蒸發(fā)濃縮,使其固形物含量是15-50%。
進一步地,采用低溫噴霧干燥的方式進行干燥,進風溫度68-80℃,出風溫度30-45℃,固形物含量要求15-50%,干燥之后的樣品控制在5%以內(nèi)。
另外,用上述貽貝蛋白制備貽貝多肽的方法,對蛋白提取液酶解、滅酶、離心取上清液、超濾、再進行噴霧干燥得到多肽粉。
進一步地,所述酶解的條件是:胰蛋白酶ph8-9、溫度40-47℃、時間2-6h;加酶量3000-5000u/g。
進一步地,沸水浴5-15min進行滅酶。
進一步地,待滅酶后的樣品冷卻至室溫后,進行離心,轉(zhuǎn)速8000-10000g/min、時間5-15min。
進一步地,離心后將上清液經(jīng)過超濾,收集分子量3k以下的酶解液,除去大分子物質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明旨在以貽貝為原料,采用三步分別提取的技術(shù),獲得了貽貝中大部分的蛋白。不僅解決了蛋白提取率低的問題,還使混合蛋白適當進行了分離。同時再酶解等方式,制備新型貽貝多肽??蓮V泛應(yīng)用于保健食品,功能性食品等產(chǎn)品中,開闊了廣泛的市場前景。采用超濾技術(shù)和噴霧干燥技術(shù),最大限度的保證了蛋白及多肽產(chǎn)品的純度問題,從而保證了其最終的活性發(fā)揮到最大(粒度分布、濕含量、生物活性、溶解性、色、味等)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步解釋說明。
實施例1貽貝蛋白的制備方法:
1)前處理:清洗、去殼、去足絲、勻漿5000-8000rpm/min,時間15-30min。
2)肌漿蛋白提取液為0.05mol/l,ph=7的磷酸緩沖溶液,浸提時間30-90min,浸提次數(shù)2-3次,溫度2-4℃,料液比1:3-1:20.離心條件:8000-13000g,10-20min,4℃。最終蛋白液用10000da膜超濾2-6次。
3)肌原纖維蛋白提取液為0.1mol/l,ph=7含0.6mol/l氯化鈉的磷酸緩沖溶液;浸提時間30-60min;浸提次數(shù)2-3次;溫度2-4℃;料液比1:3-1:20;離心條件:8000-13000g,10-20min,4℃。最終蛋白液用10000da膜超濾2-6次。
4)基質(zhì)蛋白提取液為2%-5%的檸檬酸溶液,浸提時間60-90min,浸提次數(shù)2-4次,溫度30-70℃;離心條件:8000-10000rpm,20-40min,4℃。最終蛋白液用10000da膜超濾2-6次。采用超濾技術(shù)目的在于除去蛋白溶液中的鹽分。在超濾之前對樣品進行兩次離心,以求快速超濾,防止堵塞,延長膜的使用壽命。
5)采用噴霧干燥技術(shù)對貽貝蛋白進行干燥,對采用噴霧干燥的進口溫度130-170℃,出口溫度60-90℃,進行噴霧干燥之前的可對蛋白液進行蒸發(fā)濃縮,使其固形物含量是15-50%。
相關(guān)測定方法
蛋白含量的測定:
(1)采用凱氏定氮的方法。
稱取充分混合的固體樣品0.2-2g,精確至0.001g移入干燥的250ml或500ml定氮瓶中,加入0.2g五水硫酸銅,6g硫酸鉀,20ml濃硫酸,搖勻后放入消化爐中進行消化,選擇如下程序:220℃處理60min,440℃處理90min。完成后放入自動凱氏定氮儀中進行處理,硼酸吸收游離的氨,用濃度為0.0995-0.1005mol/l的標準鹽酸進行滴定。根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)6.25,即為蛋白質(zhì)的含量。
(2)采用考馬斯亮藍的方法
配置溶液:標準蛋白液:0.1g牛血清蛋白用超純水溶解并稀釋至1l;考馬斯亮藍g-250(0.01%)染液:稱取0.1g考馬斯亮藍g-250溶于50ml95%乙醇中,再加入100ml濃磷酸(85%)加蒸餾水定容至1000ml。
標準曲線制作:試管編號0123456
100ug/ml標準蛋白(ml)0.00.10.20.30.40.50.6
超純水(ml)10.90.80.70.60.50.4
考馬斯亮藍試劑(ml)5555555搖勻,室溫靜置3min
以1號管為空白對照,在595nm處比色,標準曲線的繪制至少三組平行,使r*r>0.9980
樣品1ml加入5ml考馬斯試劑,混勻,室溫靜置3min以標準曲線中的1號管為空白對照,在595nm處比色。帶入標準曲線中,計算樣品蛋白含量。
該方法得到的貽貝蛋白的基本指標為:
①貽貝蛋白最終呈現(xiàn)粉末狀
②蛋白水分含量≤5%
③三種貽貝蛋白的蛋白含量(以n計)≥80%
④肌漿蛋白條帶分布較為廣泛,范圍在90-40kda,其中以45kda蛋白為主,肌原纖維蛋白分子量范圍70-120kda,其中以102kda蛋白為主,基質(zhì)蛋白分子量大致分布為103、87、72、17kda。三種蛋白各具有明顯的特征條帶??偟鞍滋崛÷史秶鸀?5-85%。
⑤三種蛋白溶液超濾后制得蛋白粉的蛋白含量在65-90%范圍內(nèi),明顯提高了蛋白純度。有利于后一步的研究工作。
用實施例1的方法得到的貽貝蛋白進一步進行酶解、滅酶、離心取上清液、超濾、再進行噴霧干燥得到多肽粉,具體的工藝步驟和條件為:
1)酶解條件:胰蛋白酶ph8-9、溫度40-47℃、時間2-6h;加酶量3000-5000u/g
2)滅酶:沸水浴5-15min
3)離心:待滅酶后的樣品冷卻至室溫后,進行離心,轉(zhuǎn)速8000-10000g/min、時間5-15min。
4)超濾:將上清液經(jīng)過超濾,收集分子量3k以下的酶解液,除去大分子物質(zhì)。
5)噴霧干燥:采用噴霧干燥技術(shù)對貽貝蛋白進行干燥,進口溫度130-170℃,出口溫度60-90℃,進行噴霧干燥之前的可對蛋白液進行濃縮,使其固形物含量是15-50%(根據(jù)實際生產(chǎn)需要和設(shè)備型號的樣品流變學特性確定具合適的固形物含量。也可采用低溫噴霧干燥的方式進行干燥,進風溫度68-80℃,出風溫度30-45℃,固形物含量要求15-50%。干燥之后的樣品控制在5%以內(nèi)。
本發(fā)明的制備方法得到多肽的分子量分布為:700-2700da,其中<1000da的占的比例為:21.74%;<2000da的比例為:85.51%。多肽得率為:60%-80%,三種多肽水分含量≤5%。三種多肽蛋白含量(以n計)≥95%。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。