一種利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法，屬于食品生物技術領域，其是以魚罐頭生產廢棄液為原料，采用復合酶（堿性蛋白酶和胰蛋白酶）對其進行水解，再經超濾膜分離，得到具有抗氧化活性及ACE抑制活性的小分子量生物活性肽。本發明專利技術不僅有利于實現魚罐頭生產廢棄液的高值化利用，且可大大降低生物肽類產品的生產成本，具有較高的經濟、生態和社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于食品生物
，具體涉及一種利用魚罐頭生產廢棄液制備小分子量生物活性肽的方法。
技術介紹
抗氧化肽是一類具有抗氧化活性或還原活性的肽類總稱，其可以清除機體產生的多余自由基，降低機體中過氧化物的含量和自氧化速率，有效防止由自由基累積造成的機體損傷。雖然從生物體內提取的天然抗氧化肽，如谷胱甘肽、肌肽和鵝肌肽等，可以直接被分離利用，但目前天然抗氧化多肽的提取遠不能滿足消費者對抗氧化劑的需求。高血壓是一種比較常見的心血管疾病，在全球尤其是發達地區每年都有20%左右的人被查出患有高血壓，并且這一趨勢還在逐年增長。當前，臨床用藥主要為：CCB（鈣通道阻滯劑）、受體阻滯劑、利尿降壓藥劑等等，但是這些臨床藥物均帶有一定程度的副作用，長期服用不利于人體健康。人體內的血壓受多種因素作用，其中最重要的因素是降壓系統-激肽釋放酶-激肽系統（KKS）和升壓系統-腎素-血管緊張素系統（RAS），血管緊張素轉化酶（ACE）是調節上述2個系統的關鍵因素。ACE具有使血壓增高的能力，如果能夠抑制ACE的活性，那血壓就能夠降低。在30多年前，最早從天然蛇毒中發現具有ACE抑制活性的肽，而后從大豆蛋白、沙丁魚、磷蝦中陸續發現了能夠抑制ACE活性的生物活性肽。在魚罐頭生產過程中會產生大量蒸煮液，目前由于企業缺乏有效的技術手段，對富含蛋白質的魚罐頭加工蒸煮液利用很少，多數采用直接排放，這不僅造成資源的浪費，同時也對海洋和陸地環境造成嚴重的污染。在此基礎上，本專利技術以魚罐頭生產副產物——蒸煮液為原料，利用生物酶解技術制備生物活性肽，以實現魚罐頭生產廢棄液的高值化利用，變廢為寶，生產出各種農業、醫藥、食品等行業所需的活性肽類產品，且其可大大降低此類產品的生產成本，具有較高的經濟、生態和社會效益。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種利用魚罐頭生產廢棄液制備小分子量生物活性肽的方法，以實現魚罐頭生產廢棄液的高值化利用。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法，是以魚罐頭生產廢棄液為原料，采用復合酶（堿性蛋白酶和胰蛋白酶）對其進行水解，再經超濾膜分離，得到小分子量生物活性肽；其具體是在魚罐頭生產廢棄液中按7200~7500U/g的蛋白含量加入胰蛋白酶，于50~55℃、pH7~8條件下反應4~5h；再按6500~6800U/g的蛋白含量加入堿性蛋白酶，于55~60℃、pH8~9條件下繼續反應3~4h，所得酶解液采用超濾膜分離，得到分子量＜1KDa的生物活性肽。所得生物活性肽具有抗氧化活性及ACE抑制活性，可用于制備抗氧化劑或ACE抑制劑。本專利技術的顯著優點在于：（1）相比較于蛋白質和氨基酸，生物活性肽具有直接吸收、完全吸收、自主吸收等優點，具有很好的利用價值，尤其是分子量<1KDa的小分子肽具有更強的生物活性。本專利技術以魚罐頭生產廢棄液為原料，提供了一種利用堿性蛋白酶和胰蛋白酶復合水解魚罐頭蒸煮液蛋白的工藝方法，其不僅有利于實現魚罐頭生產廢棄液的高值化利用，且可大大降低生物肽類產品的生產成本，具有較高的經濟、生態和社會效益。（2）本專利技術使用復合酶分段酶解，可大大提高制備生物活性肽的能力，且所得小分子肽段（MW＜1KDa）具有良好的抗氧化活性和ACE抑制活性。附圖說明圖1為不同復合酶反應體系對羥自由基抑制效果的影響。圖2為復合酶酶解產物的高效液相色譜圖。圖3為不同分子量組分對羥自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線。圖4為不同分子量組分對DPPH自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線。圖5為不同分子量組分的還原力隨濃度變化的曲線。圖6為不同分子量組分對ABTS自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線。圖7為不同分子量組分對超氧陰離子自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線。圖8為不同分子量組分ACE抑制活性的高效液相色譜圖，其中A為空白對照，B為加入P1組分，C為加入P2組分，D為加入P3組分。圖9為不同分子量組分的ACE抑制活性隨濃度變化的曲線。具體實施方式以福州百洋海味食品有限公司提供的魚罐頭加工蒸煮液為原料；所用堿性蛋白酶（121847U/g）、胰蛋白酶（125305U/g）購自南寧龐博生物工程有限公司。實施例1復合酶反應體系的確定堿性蛋白酶與胰蛋白酶復配的四種反應體系如表1所示，以羥自由基清除率為指標，考察不同反應體系的酶解效果，結果見圖1。表1不同復合酶反應體系如圖1所示，體系4的效果最好，即先添加胰蛋白酶進行反應，反應溫度為55℃，時間為4h；再添加堿性蛋白酶進行反應，反應溫度為60℃，時間為3h，其對應的羥自由基抑制率高達61%，比堿性蛋白酶單酶水解結果（39.53%）提高了21.47%，比胰蛋白酶單酶水解結果（19.83%）提高了40.17%，并高于堿性蛋白酶和胰蛋白酶單酶酶解的效果疊加之和，說明使用此方案酶解制備的生物活性肽具有較好的抗氧化效果。實施例2復合酶酶解產物分子量分布按7450U/g的量在魚罐頭生產廢棄液中加入胰蛋白酶，于55℃、pH8條件下反應4h；再按6755U/g的量加入堿性蛋白酶，于60℃、pH8條件下繼續反應3h，使用TSK-gelG3000sw色譜柱對酶解產物進行分子量大小分析，結果如圖2、表2所示。表2復合酶酶解產物高效液相色譜分析結果由表2可見，使用堿性蛋白酶和胰蛋白酶復合酶解后，產物中分子量＜1KDa的組分占50%，高于堿性蛋白酶單酶（30%）和胰蛋白酶單酶（28%）的酶解效果，說明使用分段復合酶解可大幅度提高小分子肽段的得率。實施例3復合酶酶解產物活性研究采用不同截留量（10KDa，3KDa，1KDa）的超濾膜對復合酶酶解產物進行分離，得到分子量＜1KDa（P1）、1KDa-3KDa（P2）、3KDa-10KDa（P3）的三個組分。1.抗氧化活性研究1.1羥自由基抑制實驗復合酶酶解產物中3個組分對羥自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線見圖3。由圖3可見，3個組分對羥自由基均具有抑制效果，且其抑制率的增加與組分劑量呈現正相關性；其中，P1組分對羥自由基的抑制效果相對較好。1.2DPPH自由基抑制實驗復合酶酶解產物中3個組分對DPPH自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線見圖4。由圖4可以看出，3個組分對DPPH自由基均具有抑制效果，且隨著蛋白濃度增加，DPPH自由基抑制率也在不斷的增大；當蛋白濃度達到3.5mg/mL時，3個組分對DPPH自由基的抑制效果趨于穩定。1.3還原力測定實驗復合酶酶解產物中3個組分的還原力隨濃度變化的曲線見圖5。如圖5所示，在蛋白濃度達到3mg/mL時，還原力對應吸光值增幅變緩慢趨于飽和，在4mg/mL時對應的還原力值分別為P1：0.717，P2：0.599，P3：0.685，還原力效果為：P1>P3>P2。1.4ABTS自由基抑制實驗復合酶酶解產物中3個組分對ABTS自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線見圖6。由圖6可以看出，3個組分對（ABTS+·）的抑制效果隨蛋白濃度的增加而增加，在4mg/mL時，P1組分的抑制率為27%，其次為P2組分為25%，P3組分為22%。1.5超氧陰離子自由基抑制實驗復合酶酶解產物中3個組分對超氧陰離子自由基的抑制效果隨濃度變化的曲線見圖7。如圖7所示，3個組分對超氧陰離子的抑制率隨著濃度的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法，其特征在于：以魚罐頭生產廢棄液為原料，采用胰蛋白酶和堿性蛋白酶復配對其進行水解，再經超濾膜分離，得到小分子量生物活性肽。

【技術特征摘要】
1.一種利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法，其特征在于：以魚罐頭生產廢棄液為原料，采用胰蛋白酶和堿性蛋白酶復配對其進行水解，再經超濾膜分離，得到小分子量生物活性肽。2.根據權利要求1所述利用魚罐頭生產廢棄液制備生物活性肽的方法，其特征在于：所述水解的具體操作為：在魚罐頭生產廢棄液中按7200~7500U/g的蛋白含量加入胰蛋白酶，于50~55℃、pH7~8條件...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林娟，畢丹丹，郭耀湘，葉秀云，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：福建;35