石莼活性多肽的制备方法与流程

文档序号:11767696阅读:280来源:国知局

本发明涉及生物制品技术领域,尤其是涉及石莼活性多肽的制备方法。



背景技术:

石莼属绿藻门、绿藻纲、石莼目、石莼科、石莼属,其藻体呈黄绿色,有两层细胞组成的膜状体,边缘宽可达厘米左右。石莼多生长在中、低潮带的岩石上或石沼中,南方种类颜色偏黄,北方种类颜色偏绿,藻体含有多种维生素、麦角固醇,以及酸及丙、丁、戊、十四、十六酸有机酸等。石莼是一种大型海藻,广泛分布于西太平洋沿海。其适温范围0-35℃,适盐范围15-35%,具有很强的生命力和再生力,生长极泼辣,在水质肥沃的内湾生长更为旺盛,是我国野生藻类中资源极为丰富的一种。它不仅藻体鲜艳、味道鲜美,而且富含许多营养物质,具有很高的经济价值。但其在海藻加工工业中的利用价值远不如褐藻和红藻,因而通常作为天然垃圾废弃堆积,造成严重的环境污染和资源浪费。

干石莼经过化学分析表明,主要成分有粗纤维、碳水化合物、蛋白质及灰分,并含有少量脂肪,石莼中还含有k、na、ca、mg、ni、zn、mo、cu等多种微量元素。蛋白质含量较高,一般含量在17~26%之间,不同产地的石莼蛋白质含量不尽相同、另外季节等因素也会对孔石莼中的蛋白质含量产生一定的影响作用,石莼蛋白质中含有丰富的氨基酸,其中有8种为人体必需氨基酸。石莼功用始载于《本草拾遗》,日“石莼生南海,附石而生,似紫菜,色青”,主“味甘无毒,入水,利小便”,《本草纲目》中记载谓“出闽、浙者,大叶似菜”,故也名海青菜,有软坚散结、清热解毒、利水降脂等功效。药理研究表明,石莼在降血脂、降血糖、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化以及克生作用等多方面都显现出了较强的生物活性。石莼可作海菜食用,有清口、解毒、消炎等功效,也可以用于防治中暑、消肿,治喉痛、肠胃炎,除口臭等。

现有技术如授权公告号为cn102851345b的中国发明专利,公开了小球藻抗肿瘤多肽的制备方法,首先采用低温超高压连续流细胞破碎机提取小球藻蛋白,再用胰蛋白酶水解小球藻蛋白,超滤离心管过滤,获得分子量大小范围为0-3kd、3-5kd、5-10kd以及大于10kd的小球藻多肽。该方法制备的小球藻多肽对人肝癌细胞hepg2体外生长具有一定的抑制作用,有利于抗肿瘤保健食品和医药产品的开发利用,但是制备周期长,小球藻多肽得率低。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种活性蛋白肽制备效率高、得率高、纯度高、能耗低、对环境友好的石莼活性多肽的制备方法。

本发明针对上述技术中提到的问题,采取的技术方案为:石莼活性多肽的制备方法,包括细胞破碎、盐析、透析、蛋白酶解、超滤,具体包括以下步骤:

细胞破碎:将石莼粉按1:14-16料液比加水混匀,放入温度4-6℃、流速18-21ml/min、压力110-130mpa、循环2-3次的细胞破碎仪内进行细胞破碎,过滤,将滤液在温度为40-50℃、功率为200-300w的超声波处理25-35min,然后经3-5℃、7000-9000rpm的低温离心机离心18-22min,即得蛋白提取液,该步骤结合细胞破碎仪与超声波进行细胞破壁,不影响蛋白质的活性,能够大大缩短细胞破壁的时间,提高工作效果,可大批量化破碎藻细胞,适用于工业化生产;

盐析:向蛋白提取液中加入(nh4)2so4至20-25%饱和度,静止15-20min,继续加入(nh4)2so4至50-55%饱和度,静止15-20min,然后在3-5℃、4000-6000rpm下离心20-25min,即得盐析沉淀物,该步骤中加入大量的硫酸铵,使蛋白质得溶解度降低而沉淀析出,该方法优点在于硫酸铵浓度变化具有连续性,盐析效果好,节约能耗,且采用不同浓度的硫酸铵溶液,可缩短沉淀时间,效果良好;

透析:将盐析沉淀物溶解于磷酸盐缓冲液,然后装入透析袋,在ddh2o中透析,更换ddh2o4-6次,袋内溶液冷冻干燥,即得石莼蛋白,该方法利用小分子物质在溶液中可通过透析袋,而大分子物质不能通过透析袋的性质,达到除去(nh4)2so4小分子杂质的目的,操作简单,效果好,节约能耗;

蛋白酶解:将石莼蛋白按1:4-6料液比加水混匀,条件ph至7-8,加1000-1200u/g的胰蛋白酶酶和600-800u/g的木瓜蛋白酶,在45-50℃下酶解6-8h,灭酶,冷却,离心,上清液即为酶解液,该步骤采用双酶酶解法制备石莼活性多肽,利用两种蛋白酶作用的专一性,使原料蛋白质充分水解成活性多肽,提高石莼蛋白质的转化率,使蛋白质尽可能的降解为活性多肽,且可使活性肽具有味道鲜美、营养丰富的优点;

超滤:将酶解液用分子截留量为3-5kda的超滤膜超滤,超滤压力为0.2-0.22mpa,即得石莼活性多肽,其氨基酸序列为hshsvcgyyvshrgrcycrclrcrvlhpgklcvcvncsr,该活性多肽具有较强的抗氧化活性,结合细胞代谢中的自由基及过氧化物,防止线粒体的脂质过氧化等,保护细胞抵抗衰老,促进uvb老化的hsf的增殖和胶原蛋白产生的能力,能显著促进人成纤维细胞中胶原蛋白的合成,强化结缔组织,促进细胞活性,从而提升其弹性,减少皱纹,增强光泽与透明度,具有抗皮肤光老化活性的活性,能够延缓皮肤的衰老,可用于化妆品领域。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明提供的石莼活性多肽的制备方法,制备效率高、得率高、纯度高、能耗低、对环境友好,工艺简单有效,生产成本低,产量大,适合大规模制备石莼活性多肽;该制备方法采用的双酶酶解法可利用两种蛋白酶作用的专一性,使原料蛋白质充分水解成活性多肽,提高石莼蛋白质的转化率,使蛋白质尽可能的降解为活性多肽;该提取方法得到的活性多肽具有较强的抗氧化活性,结合细胞代谢中的自由基及过氧化物,防止线粒体的脂质过氧化等,保护细胞抵抗衰老;该活性多肽能促进uvb老化的hsf的增殖和胶原蛋白产生的能力,能显著促进人成纤维细胞中胶原蛋白的合成,强化结缔组织,促进细胞活性,从而提升其弹性,减少皱纹,增强光泽与透明度,具有抗皮肤光老化活性的活性,能够延缓皮肤的衰老,可用于化妆品领域。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:

实施例1:

石莼活性多肽的制备方法,包括细胞破碎、盐析、透析、蛋白酶解、超滤,具体包括以下步骤:

1)细胞破碎:将石莼粉按1:15料液比加水混匀,放入温度4℃、流速18ml/min、压力120mpa、循环3次的细胞破碎仪内进行细胞破碎,过滤,将滤液在温度为45℃、功率为200w的超声波处理30min,然后经4℃、8000rpm的低温离心机离心20min,即得蛋白提取液,该步骤结合细胞破碎仪与超声波进行细胞破壁,不影响蛋白质的活性,能够大大缩短细胞破壁的时间,提高工作效果,可大批量化破碎藻细胞,适用于工业化生产;

2)盐析:向蛋白提取液中加入(nh4)2so4至25%饱和度,静止15min,继续加入(nh4)2so4至55%饱和度,静止20min,然后在4℃、5000rpm下离心25min,即得盐析沉淀物,该步骤中加入大量的硫酸铵,使蛋白质得溶解度降低而沉淀析出,该方法优点在于硫酸铵浓度变化具有连续性,盐析效果好,节约能耗,且采用不同浓度的硫酸铵溶液,可缩短沉淀时间,效果良好;

3)透析:将盐析沉淀物溶解于磷酸盐缓冲液,然后装入透析袋,在ddh2o中透析,更换ddh2o5次,袋内溶液冷冻干燥,即得石莼蛋白,该方法利用小分子物质在溶液中可通过透析袋,而大分子物质不能通过透析袋的性质,达到除去(nh4)2so4小分子杂质的目的,操作简单,效果好,节约能耗;

4)蛋白酶解:将石莼蛋白按1:5料液比加水混匀,调节ph至7.5,加1200u/g的胰蛋白酶酶和700u/g的木瓜蛋白酶,在45℃下酶解8h,在100℃水浴灭酶16min,冷却至室温,在4℃、5000rpm下离心25min,上清液即为酶解液,该步骤采用双酶酶解法制备石莼活性多肽,利用两种蛋白酶作用的专一性,使原料蛋白质充分水解成活性多肽,提高石莼蛋白质的转化率,使蛋白质尽可能的降解为活性多肽,且可使活性肽具有味道鲜美、营养丰富的优点;

5)超滤:将酶解液用分子截留量为3kda的超滤膜超滤,超滤压力为0.2mpa,即得石莼活性多肽,其氨基酸序列为hshsvcgyyvshrgrcycrclrcrvlhpgklcvcvncsr,该活性多肽具有较强的抗氧化活性,结合细胞代谢中的自由基及过氧化物,防止线粒体的脂质过氧化等,保护细胞抵抗衰老,促进uvb老化的hsf的增殖和胶原蛋白产生的能力,能显著促进人成纤维细胞中胶原蛋白的合成,强化结缔组织,促进细胞活性,从而提升其弹性,减少皱纹,增强光泽与透明度,具有抗皮肤光老化活性的活性,能够延缓皮肤的衰老,可用于化妆品领域。

实施例2:

石莼活性多肽的制备方法,包括细胞破碎、盐析、透析、蛋白酶解、超滤,具体包括以下步骤:

1)将石莼粉按1:14料液比加水混匀,放入温度4℃、流速21ml/min、压力130mpa、循环2次的细胞破碎仪内进行细胞破碎,过滤,将滤液在温度为50℃、功率为200w的超声波处理35min,然后经低温离心机离心即得蛋白提取液,该步骤结合细胞破碎仪与超声波进行细胞破壁,不影响蛋白质的活性,能够大大缩短细胞破壁的时间,提高工作效果,可大批量化破碎藻细胞,适用于工业化生产;

2)盐析:向蛋白提取液中加入(nh4)2so4至22%饱和度,静止18min,继续加入(nh4)2so4至52%饱和度,静止16min,离心,即得盐析沉淀物,该步骤中加入大量的硫酸铵,使蛋白质得溶解度降低而沉淀析出,该方法优点在于硫酸铵浓度变化具有连续性,盐析效果好,节约能耗,且采用不同浓度的硫酸铵溶液,可缩短沉淀时间,效果良好;

3)透析:将盐析沉淀物溶解于磷酸盐缓冲液,然后装入透析袋,在ddh2o中透析,更换ddh2o4次,袋内溶液冷冻干燥,即得石莼蛋白,该方法利用小分子物质在溶液中可通过透析袋,而大分子物质不能通过透析袋的性质,达到除去(nh4)2so4小分子杂质的目的,操作简单,效果好,节约能耗;

4)蛋白酶解:将石莼蛋白按1:4料液比加水混匀,调节ph至7.8,加1100u/g的胰蛋白酶酶和800u/g的木瓜蛋白酶,在45℃下酶解8h,灭酶,冷却,离心,上清液即为酶解液,该步骤采用双酶酶解法制备石莼活性多肽,利用两种蛋白酶作用的专一性,使原料蛋白质充分水解成活性多肽,提高石莼蛋白质的转化率,使蛋白质尽可能的降解为活性多肽,且可使活性肽具有味道鲜美、营养丰富的优点;

5)超滤:将酶解液用分子截留量为4kda的超滤膜超滤,超滤压力为0.21mpa,即得石莼活性多肽,其氨基酸序列为hshsvcgyyvshrgrcycrclrcrvlhpgklcvcvncsr,该活性多肽具有较强的抗氧化活性,结合细胞代谢中的自由基及过氧化物,防止线粒体的脂质过氧化等,保护细胞抵抗衰老,促进uvb老化的hsf的增殖和胶原蛋白产生的能力,能显著促进人成纤维细胞中胶原蛋白的合成,强化结缔组织,促进细胞活性,从而提升其弹性,减少皱纹,增强光泽与透明度,具有抗皮肤光老化活性的活性,能够延缓皮肤的衰老,可用于化妆品领域。

实施例3:

石莼活性多肽的制备方法:将石莼粉按1:16料液比加水混匀,放入温度6℃、流速20ml/min、压力110mpa、循环3次的细胞破碎仪内进行细胞破碎,过滤,将滤液在温度为48℃、功率为220w的超声波处理30min,离心;向离心液中加入(nh4)2so4至25%饱和度,静止18min,继续加入(nh4)2so4至53%饱和度,静止17min,离心,即得盐析沉淀物;将盐析沉淀物溶解于磷酸盐缓冲液,然后装入透析袋,在ddh2o中透析,更换ddh2o6次,袋内溶液冷冻干燥,即得石莼蛋白;将石莼蛋白按1:4料液比加水混匀,调节ph至7.8,加1200u/g的胰蛋白酶酶和800u/g的木瓜蛋白酶,在50℃下酶解6h,灭酶,冷却,离心;将上清液用分子截留量为5kda的超滤膜超滤,超滤压力为0.2mpa,即得石莼活性多肽。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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