一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺

文档序号:35967766发布日期:2023-11-09 08:11阅读:55来源:国知局

本发明属于海洋活性成分制备,具体涉及一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺。


背景技术:

1、水母生物量大,在黄渤海海域,9~11月是主要的采收季节,是一类重要的海洋胶原蛋白生物来源。水母胶原水分含量通常高于95%,且水母死后会有自溶现象,在渔船上通常会用“三钒两盐”来进行腌制,但是腌制后的水母胶原也就是海蜇胶原蛋白无法维持天然结构,胶原蛋白的三级结构发生了改变,进而如伤口愈合,抗氧化,皮肤修复等生物活性也会发生改变,造成了生物活性的降低,影响了其在生物医药领域的应用。

2、现有技术中,胶原蛋白或胶原蛋白肽的制备方法包括水提、酸法、碱法等,但上述方法均无法保证胶原蛋白天然三螺旋结构的维持,且收率不理想。低温条件下提取的大分子胶原蛋白,通常分子量较大,但是因为没有进行酶解工艺,暴露出来的氧化还原末端较少,影响了其活性的表达。酶解法是胶原蛋白制备较为理想的解决方向,但如果酶解程度较高,不利于其天然结构的表达,甚至直接水解成单链多肽,进而对活性表达产生了一定的影响。而酶解程度较低,对制备效率会有影响,且水母胶原蛋白作为水产胶原蛋白,其变性温度更低,不利于反应条件的控制。因此,如何能提供一种快速高效且可维持水母胶原蛋白天然结构的制备方法是急需解决的问题。


技术实现思路

1、本发明针对上述现有技术存在的不足,提供一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺。本发明的工艺提升了水母胶原蛋白的制备效率,获得的胶原蛋白分子量适中,且能有效维持水母胶原蛋白的天然结构。

2、具体技术方案如下:

3、本发明的目的是提供一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺,包括对水母进行蛋白酶酶解,其与现有技术的区别在于,在蛋白酶酶解之前,对水母原料进行预处理,所述的预处理包括如下步骤:

4、(1)向水母原料中加入naoh水溶液溶胀;

5、(2)向溶胀后的水母中加入水、吐温-20以及脂肪氧合酶(lox),维持温度15~20℃,处理12~24 h;其中,吐温-20的用量为以反应体系计0.01wt%~0.02wt%。

6、蛋白酶尤其是胃蛋白酶在合适的酶解条件下,会破坏胶原蛋白天然结构三螺旋末端,提高制备效率,但是不会完全破坏三螺旋结构;然而,制备效率仍然有限。本发明中,在碱溶胀后加入脂类成分吐温-20以及脂肪氧合酶,使水母胶原蛋白外部和氧化脂结合,变成氧化脂蛋白复合体,暴露出更多的酶解位点,更利于蛋白酶尤其是胃蛋白酶的定向酶解,通过定向酶解,得到了分子量适中,天然三螺旋结构比例较高,且生物活性良好的胶原蛋白制品。该制备工艺提升胶原蛋白(其中还包括胶原蛋白肽)的制备效率。制备效率的提升意味着同等得率的前提下缩短制备时间,防止胶原蛋白和胶原蛋白肽在长时间处理的情况下由于酶或温度的原因发生结构破坏;同时,更多氧化末端的暴露降低了酶切开其他位点的风险,进一步防止三螺旋结构的破坏。在本发明的工艺条件下,水母胶原蛋白的整体抗氧化功能得到了提升。

7、进一步,步骤(2)中,脂肪氧合酶的用量为以反应体系计3~5 u/mg。

8、进一步,步骤(2)中:水的用量为水母原料质量的4~6倍。

9、进一步,步骤(1)中:naoh水溶液的浓度为0.04~0.06 mol/l。

10、进一步,步骤(1)中:溶胀时间为4~10 h。

11、进一步,步骤(1)中:水母原料与naoh水溶液的用量比为1g:(6~8)ml。

12、进一步,步骤(1)中:加入naoh水溶液溶胀之前,对水母进行匀浆,优选在冰浴条件下进行匀浆。

13、进一步,所述的蛋白酶酶解中,使用胃蛋白酶对预处理后的水母进行酶解。

14、具体地,所述的蛋白酶酶解的工作条件包括:

15、调节预处理获得的物料ph值为2~3,加入胃蛋白酶,4~10℃条件下处理48~60 h。

16、其中,胃蛋白酶的用量优选为以反应体系计0.5~2 u/mg。

17、具体地,胃蛋白酶处理完成后,过滤后取上清液,将上清液调整ph至中性,加入nacl,至nacl终浓度0.8~1 mol/l,过滤收集沉淀即为水母胶原蛋白。

18、进一步,所述的水母原料为水母的伞部。应选用新鲜水母作为原料,新鲜水母捕捞后优选进行-2~4℃冷链运输。

19、本发明的有益效果如下:

20、本发明使用吐温-20和脂肪氧合酶预处理水母,有利于促进蛋白酶尤其是胃蛋白酶制备水母胶原蛋白的效率;同时,更有利于维持水母胶原蛋白的天然三螺旋结构。本发明的工艺使水母胶原蛋白的分子量适中,整体抗氧化功能获得了提升,同时实现了水母胶原蛋白的高效制备和活性维持。



技术特征:

1.一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺,包括对水母进行蛋白酶酶解,其特征在于,在蛋白酶酶解之前,对水母原料进行预处理,所述的预处理包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的酶解制备工艺,其特征在于,步骤(2)中:脂肪氧合酶的用量为以反应体系计3~5 u/mg。

3.根据权利要求1所述的酶解制备工艺,其特征在于,步骤(2)中:水的用量为水母原料质量的4~6倍。

4.根据权利要求1~3任一项所述的酶解制备工艺,其特征在于,步骤(1)中:

5.根据权利要求4所述的酶解制备工艺,其特征在于,步骤(1)中:水母原料与naoh水溶液的用量比为1g:(6~8)ml。

6.根据权利要求1~3任一项所述的酶解制备工艺,其特征在于,步骤(1)中:加入naoh水溶液溶胀之前,对水母进行匀浆。

7.根据权利要求1~3任一项所述的酶解制备工艺,其特征在于,所述的蛋白酶酶解中,使用胃蛋白酶对预处理后的水母进行酶解。

8.根据权利要求7所述的酶解制备工艺,其特征在于,所述的蛋白酶酶解的工作条件包括:

9.根据权利要求1~3任一项所述的酶解制备工艺,其特征在于,所述的水母原料为水母的伞部。


技术总结
本发明属于海洋活性成分制备技术领域,公开了一种天然结构水母胶原蛋白的酶解制备工艺,包括对水母进行蛋白酶酶解,在蛋白酶酶解之前,对水母原料进行预处理,所述的预处理包括如下步骤:(1)向水母原料中加入NaOH水溶液溶胀;(2)向溶胀后的水母中加入水、吐温‑20以及脂肪氧合酶,维持温度15~20℃,处理12~24 h;其中,吐温‑20的用量为以反应体系计0.01wt%~0.02wt%。本发明使用吐温‑20和脂肪氧合酶预处理水母,有利于促进蛋白酶尤其是胃蛋白酶制备水母胶原蛋白的效率;同时,更有利于维持水母胶原蛋白的天然三螺旋结构。

技术研发人员:陶宇,姜倩倩,孙盛千,高娜,王晓君,王跃猛,李静,赵蕾
受保护的技术使用者:烟台理工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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