一种牡蛎活性肽锌螯合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种肽锌螯合物，特别是涉及一种牡蛎活性肽锌螯合物及其制备方法 和应用。
【背景技术】
[0002] 锌是人体必需的微量元素之一，存在于80多种代谢相关酶中，如DNA聚合酶、碱性 磷酸酶、超氧化物歧化酶等，参与核酸、蛋白质、脂肪、糖类等物质的合成与代谢，在人体生 长发育、生殖遗传等重要生理过程中起到至关重要的作用。由于锌摄入、代谢、排泄障碍导 致人体缺乏锌元素时，会出现生长、发育迟缓，智力障碍，免疫力低下及生殖功能下降的现 象，导致一系列疾病的产生。我国居民普遍存在锌缺乏的问题，根据对19个省的调查表明， 60%的学龄前儿童锌摄入量仅为正常值的50%左右，锌缺乏现象较为严重，因此通过营养 强化剂补锌具有重要意义。
[0003] 我国早期使用的补锌剂为氯化锌、硫酸锌、氧化锌等无机锌，这类补锌剂不仅对肠 胃有刺激性，而且生物学效价低，已较少使用。目前广泛应用的补锌剂为葡萄糖酸锌、乳酸 锌、乙酸锌、柠檬酸锌、甘氨酸锌等有机锌，其在口味、利用率和被人体的吸收性等方面均有 较大的改善，特别是甘氨酸锌等氨基酸螯合锌具有良好的生物化学稳定性，易为人体所吸 收，生物学效价明显优于其它有机锌。
[0004] 肽锌螯合物作为一种新型补锌剂成为目前研宄和开发的重点，其通过借助肽的生 物活性功能，可进一步提高锌的吸收率和生物学效价。例如，公开号为CN103494214A的 专利公开了一种酪蛋白磷酸肽锌螯合物，其是通过酶解酪蛋白获得的酪蛋白磷酸肽与无机 锌进行螯合反应，制得酪蛋白磷酸肽锌螯合物，其虽可在一定程度上提高锌的吸收率，然而 作为肽源的酪蛋白磷酸肽的生理功能有限。
[0005] 牡蛎蕴含丰富的蛋白质、多肽、功能氨基酸等生理活性物质，其氨基酸组成均衡、 水溶性好、稳定性高，且易于消化吸收，特别是多项研宄表明，牡蛎肽具有抗菌、抗氧化、免 疫调节、降血压等多种功能活性。尽管近年来诸多以牡蛎为原材料进行的活性肽研宄屡见 报道，然而这些报道中多中存在活性肽产率低、产品中蛋白和肽的含量低、制备过程复杂等 问题；此外，由于鱼类、甲壳类、贝类、头足类等水产动物普遍存在致敏问题，并且普遍采用 的酶解法不可避免地会使产品带有苦味，因此如何在制备牡蛎活性肽的过程中降低其致敏 性和苦味，同时最大程度地保留活性肽的生理活性、提高牡蛎活性肽的产率及其蛋白和肽 的含量，以及在保证肽锌螯合物中的肽的吸收性及生理功能的发挥的同时提高锌的螯合率 等仍然成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种牡蛎活性肽锌螯合物及其制备方法和应用，其在采用分子量小、 蛋白和肽含量高、致敏性和苦味值低的牡蛎活性肽作为肽源，并且在螯合时能够获得较高 的螯合率和产率。
[0007] 本发明提供一种牡蛎活性肽锌螯合物的制备方法，包括如下步骤：
[0008] 将牡蛎活性肽制成肽溶液后与锌源进行螯合反应，制得螯合反应液；
[0009] 采用有机溶剂对所述螯合反应液进行沉淀，制得牡蛎活性肽锌螯合物。
[0010] 进一步地，所述牡蛎活性肽中分子量小于1000 Da的组分的质量百分含量为90% 以上。该牡蛎活性肽的分子量较小，不仅易于被人体吸收和利用，而且生物活性好，同时具 有抗菌、抗氧化、免疫调节、降血压等多种生理功能。在本发明中，可以通过本领域的常规方 法从牡蛎制取该牡蛎活性肽。
[0011] 在一具体方案中，所述牡蛎活性肽是通过采用风味蛋白酶和木瓜蛋白酶对牡蛎进 行酶解所制备得到的。本发明人经研宄发现：采用风味蛋白酶和木瓜蛋白酶同时对牡蛎进 行酶解，在生成分子量较小的活性肽的同时可有效地抑制酶解过程中苦味涩味物质的产生 和释放，因此既可以保证活性肽具有良好的吸收性，又可消除产品因酶解而带来的苦味等 不良口感。
[0012] 具体地，所述牡蛎活性肽可以通过如下方法制备得到：
[0013] 1)将牡蛎去壳清洗后，加水碾磨成牡蛎浆；
[0014] 2)调节所述牡蛎浆的pH值至3-7后进行搅拌，随后固液分离并收取牡蛎渣料；
[0015] 3)将所述牡蛎渣料加水混合并调节pH值至7-9，随后采用风味蛋白酶和木瓜蛋白 酶进行酶解，灭酶后，制得牡蛎活性肽。
[0016] 进一步地，步骤1)中可以控制去壳牡蛎与水的重量比为1: (1-5)。步骤2)中可以 采用柠檬酸等调节PH值，并且可以控制搅拌时的温度为20-50°C，搅拌时间为1-5小时；该 步骤主要用于除去牡蛎浆中的糖类和其他非蛋白物质，以利于后续酶解。步骤3)中可以控 制牡蛎渣料与水的重量比为1: (1-5)，并且可以采用本领域常规方法进行灭酶，例如将酶解 产物加热到100-120°C左右并保温10_30min。
[0017] 特别是，进行酶解时，可以控制所述风味蛋白酶的用量为10-100U/g，所述木瓜 蛋白酶的用量为l〇-l〇〇U/g，并且所述风味蛋白酶与所述木瓜蛋白酶的用量比为（1-4): (1-3)，例如风味蛋白酶使用10-40U/g时，木瓜蛋白酶使用10-30U/g;进一步地，所述风味 蛋白酶与所述木瓜蛋白酶的用量比优选为1 :1。此外，可以控制酶解的温度为30-60°C，酶 解时间为2-6小时；酶解时间过短不利于牡蛎蛋白降解为小分子肽，从而影响产品的吸收， 而酶解时间过长则可能导致酶解产物中苦味涩味物质的产生，从而影响产品的口感，因此 适宜的酶解时间为2-6小时。
[0018] 进一步地，在进行所述酶解后还可以包括依次对酶解产物进行膜过滤和脱色。实 施膜过滤和脱色可进一步提高牡蛎活性肽中分子量小于1000 Da的组分的质量百分含量， 同时进一步脱除酶解过程中产生的苦味涩味物质。
[0019] 具体地，可以将酶解产物离心后，对离心上清液进行膜过滤并收取透过液。在本 发明中，离心可采用常规设备进行，例如碟片式离心机、管式离心机等，离心的转速可以为 12000-16000r/min。此外，可以采用孔径为0. 05-0. 2ym的滤膜进行所述膜过滤；膜过滤 时，可控制膜过滤的绝对压力为〇. 2-0. 4MPa，温度为30-80°C。
[0020] 进一步地，可以将膜过滤形成的透过液浓缩至固性物含量为20-50%后加入脱色 剂进行脱色。在本发明中，可以采用常规方式进行所述浓缩，例如可采用三效降膜蒸发器进 行蒸发浓缩，并且可控制蒸发时的蒸汽压为〇.I±0. 〇2MPa，蒸发温度为40-80°C。此外，本 发明可以采用常规脱色剂进行脱色，脱色剂例如可以为活性碳粉，脱色剂的添加量可以为 浓缩液质量的10% -30%，脱色时的温度可控制在50-90°C，脱色时间可以为1-3小时，脱色 可在搅拌下进行。在脱色后，可通过过滤等常规方式去除脱色剂，例如板框过滤。在脱色后 可进行灭菌和干燥，干燥例如可以为喷雾干燥，其条件可以为进口温度140-160°C，出口温 度 80-90 °C。
[0021]采用上述方式制备的牡蛎活性肽中总蛋白含量为80%以上，进一步为85%以上； 该总蛋白含量采用凯氏定氮法测得，并且该总蛋白指的是牡蛎活性肽中酸溶蛋白和酸不溶 蛋白的总量，其中酸为15%的三氯乙酸。采用上述方式制备的牡蛎活性肽中肽含量为70% 以上，该肽含量采用差量法测得，并且该肽含量指的是酸溶蛋白中非游离氨基酸的蛋白质 含量。采用上述方式制备的牡蛎活性肽抗原抑制率高达80 %以上，进一步为85%以上，其 抗原性较牡蛎蛋白降低80 %以上，所述抗原性采用间接竞争ELISA法测得。
[0022] 在本发明中，可以采用常规方式进行肽与锌的螯合反应。在一实施方式中，将牡蛎 活性肽制成浓度为〇. 05-0. 3g/mL的肽溶液，并且将无机锌制成浓度为0. 01-0. 2g/mL的锌 溶液作为所述锌源。其中，无机锌可选自锌盐，特别是可溶性锌盐，例如硫酸锌等。此外，配 制时肽溶液和锌溶液时，可以去离子水作为溶剂。
[0023]进一步地，进行所述螯合反应时，可以控制所述牡蛎活性肽与所述无机锌的质量 比为（1-32) :1，优选为（5-20) :1，并且在牡蛎活性肽制成的肽溶液与无机锌制成的锌溶液 的混合溶液中，牡蛎活性肽的含量可控制为0. 02-0. 2g/mL，混合溶液的pH值为4-6 ;此外， 可控制螯合反应的温度为30-70°C，螯合反应的时间为30-100min。
[0024]进一步地，在进行所述沉淀之前，还可以先将所述螯合反应液浓缩成浓缩液，再采 用有机溶剂对所述浓缩液进行沉淀，其中控制所述浓缩液中牡蛎活性肽锌螯合物的质量百 分含量为20-30%，所述有机溶剂与浓缩液的体积比为（1-6) :1。本发明所采用的有机溶剂 例如可以为无水乙醇。该浓缩步骤有利于提高有机溶剂的沉淀效果，并且节省有机溶剂的 用量。
[0025]进一步地，在所述沉淀之后还可以进行固液分离并收集沉淀，随后对沉淀进行干 燥。本发明对固液分离的方式不作严格限制，例如可以为离心或过滤；对沉淀进行干燥的温 度可以为35_55°C，干燥时间可以为3_8h，例如可以采用电热恒温鼓风干燥箱进行所述干 燥。
[0026]采用上述方式制备的牡蛎活性肽锌螯合物的锌离子螯合率为80%以上。采用上述 方式制备的牡蛎活性肽锌螯合物的得率为45%以上。
[0027] 本发明还提供一种牡蛎活性肽锌螯合物，按照上述任一所述的制备方法制备得 到。溶解性实验表明，该制备的牡蛎活性肽锌螯合物微溶于中性水溶液，在偏酸性和碱性条 件下溶解度良好，溶液澄清透明，呈淡黄色。
[0028]本发明还提供上述的牡蛎活性肽锌螯合物在保健食品中的应用。保健食品例如可 以为补锌剂，并且可将牡蛎活性肽锌螯合物制成口服液、片剂、胶囊、颗粒剂等剂型进行应 用。
[0029]本发明的实施，至少具有以下优势：
[0030] 1、本发明采用牡蛎活性肽作为肽源，安全无毒，并且不存在疯牛病、口蹄疫、寄生 虫传染等风险，此外还可避免一些宗教习惯和生活习俗的限制；特别是所采用的牡蛎活性 肽分子量相对较小、蛋白和肽的含量高，在补锌的同时还可全面强化牡蛎活性肽本身所具 有的抗菌、抗氧化、免疫调节、降血压等多种生理功效。
[0031] 2、本发明采用风味蛋白酶和木瓜蛋白酶同时对牡蛎进行酶解，在生成分子量较小 的活性肽的同时可有效地抑制酶解过程中苦味涩味物质