甲鱼小分子多肽的制作方法

文档序号:15973640发布日期:2018-11-16 23:39阅读:561来源:国知局

本发明涉及甲鱼的深加工领域,尤其是涉及甲鱼小分子多肽。

技术背景

甲鱼(amydasincnsis),是鳖的俗称,也叫团鱼、水鱼、是卵生两栖爬行动物,是龟鳖目鳖科软壳水生龟的统称。共有20多种。中国现存主要有中华鳖、山瑞鳖、斑鳖、鼋,其中以中华鳖最为常见。甲鱼不仅是餐桌上的美味佳肴,上等筵席的优质材料,还可作为中药材料入药。其具有诸多滋补药用功效,有清热养阴,平肝熄风,软坚散结,对肝硬化,肝脾肿大,小儿惊痫等作用。

甲鱼富含动物胶、角蛋白、铜、维生素d等营养素,能够增强身体的抗病能力及调节人体的内分泌功能,也是提高母乳质量、增强婴儿的免疫力及智力的滋补佳品。甲鱼的腹板称为“龟板”,是名贵的中药,有滋阴降火之功效。用于治疗头晕、目眩、虚热、盗汗等疾患。还对头颅外伤(例如新生儿头颅血肿等)遗留下来的顽固性头痛有很好的疗效。龟板胶是大分子胶原蛋白质,含有皮肤所需要的各种氨基酸,有养颜护肤、美容健身之效。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供甲鱼小分子多肽,甲鱼小分子多肽具有较强的抑瘤作用,可以作为增强剂配合抑瘤剂使用,制备工艺简洁,甲鱼蛋白的发酵与酶解效率较高,可以节省大量的能量与时间成本,甲鱼小分子多肽分成四段分子量区间,既避免了发酵液中活性多肽的浪费,还有利于对其精细化、区别化地进一步研究。

本发明方法中所使用的微生物及其所购买企业为:米曲霉,保定微农生物科技有限公司;酿酒酵母菌,烟台曼森商贸有限公司。

本发明针对背景技术中提到的问题,采取的技术方案为:甲鱼小分子多肽,其制备方法包括:预处理、发酵、酶解、分离,具体包括以下步骤:

预处理:取新鲜的甲鱼,清洗干净后低温处死,去壳去内脏取甲鱼肉置于高速匀浆机匀浆,按照肉液比1:5~7的比例与异丙醇混合均匀,在25~28℃温度下反应3~5h,过滤,在4500~5000r/min转速下离心20~30min,晾干粉碎即得脱脂粉,以蒸馏水稀释脱脂粉至质量分数为25~33%,调节ph值至6.8~7.0,在121~122℃温度下灭菌12~15min即得发酵基质;经脱脂处理后,甲鱼蛋白的含量增高,无用的脂肪等杂质被清除,既提高了发酵效率,又避免了脂肪对发酵菌的影响;

发酵:取发酵基质干重3.5~4.0%的米曲霉种子液、2.0~3.0%的酿酒酵母菌种子液接种入发酵基质中,另外再加入种子液重量0.3~1.0%的发酵增效剂,在120~160r/min转速、28~30℃温度条件下发酵培养48~60h;发酵结束后,将发酵液煮沸8~10min灭酶,11000~12000r/min离心15~30min,上清液过0.2~0.25μm微孔滤膜,滤液即为发酵液;在此发酵条件下,甲鱼蛋白回收率可达85%以上,蛋白质被酶解为蛋白质片段,变成了易于吸收、溶解性好、乳化性好、具有多种生理活性的发酵液,改善了蛋白质的功能特性,提高了蛋白质的营养及利用价值;利用混合菌发酵可以发挥多种菌种间的协同作用,降低单菌发酵的劣势,菌种间可能产生共生作用,代谢产物发生互补效应,能够克服中间产物过多对抗菌肽生成的不利因素,制备活性多肽的成本更低,发酵反应较温和,发酵过程易控;

酶解:将发酵液低温调整至含水量为70~75%,添加2500~3300u/g中性蛋白酶,再加入中性蛋白酶重量3.5~4.6‰的(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛,微波辅助酶解,微波功率为260~300w,间歇微波时间为5~8min,在酶解温度为53~55℃、酶解ph值为7.3~7.5的条件下酶解1.5~2.0h,酶解结束后煮沸12~15min灭酶得酶解液;(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛能够作用于中性蛋白酶的金属原子活性中心,降低蛋白酶与底物之间的能量壁垒,增大酶与底物之间的反应活性,从而大大提高蛋白酶的酶解活性,加速酶解,使甲鱼蛋白的水解度可达到34%以上,提高了甲鱼多肽的产量与产率,同时节省了能量与时间成本,具有较高的推广价值;

分离:在0.25~0.28mpa压力下,将酶解液依次用透过分子质量为5kda、3kda与1kda的超滤膜超滤,得到四段不同分子量区间的甲鱼小分子多肽:t1(>5kda)、t2(5kda~3kda)、t3(3kda~1kda)与t4(<1kda),经柱层析分离后取洗脱峰分管收集并干燥即得甲鱼小分子多肽;将甲鱼小分子多肽分成四段不同分子量区间,不仅避免了发酵液中活性多肽的浪费,还可以更加精细化、区别化地进一步研究各个分子量区间段多肽的生物学活性;甲鱼小分子多肽对某些肿瘤细胞dna的合成有明显的抑制作用,主要通过影响肺癌细胞线粒体空泡化,从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制,从而达到抑瘤作用,且随剂量的增长作用增强,是一种可配合抑瘤制剂使用的增强剂。

作为优选,发酵增效剂包含下列含量的物质:65~80%尿素、2~6%α-萘乙酸钠、15~20%氧化钙、3~7%硫酸镁、1~5%磷酸二甲酯;尿素可以均质化甲鱼匀浆,使甲鱼匀浆组织更好的与微生物代谢出的酶接触,增大二者的接触几率,提高发酵效率;同时,发酵增效剂中特殊配比的α-萘乙酸钠与磷酸二甲酯具有协同作用,该协同作用可以促使酿酒酵母菌增强对乙酰辅酶a的分泌,进而增进其与草酰乙酸的缩合反应,加快柠檬酸的合成,可以大幅度提高酿酒酵母菌三羧酸循环的速度,加快酿酒酵母菌的生长繁殖与发酵代谢,促使酿酒酵母菌代谢出更多的酶与发酵底物作用,进而提高小分子多肽的产率与产量。

作为优选,柱层析操作为:选用sephadexg-25柱层析,用蒸馏水平衡后装柱(16mm×500mm),上样质量浓度2~3mg/ml,上样量2ml,洗脱液为蒸馏水,流速20~25ml/h,在220nm处检测,收集洗脱峰;柱层析可以较为迅速、精确的得到目标波长的洗脱峰组分,同时又不会影响甲鱼小分子多肽的结构与性质。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

1)经脱脂处理后,甲鱼蛋白的含量增高,无用的脂肪等杂质被清除,既提高了发酵效率,又避免了脂肪对发酵菌的影响;

2)利用混合菌发酵可以发挥多种菌种间的协同作用,可以降低单菌发酵的劣势,菌种间可能产生共生作用,代谢产物发生互补效应,能够克服中间产物过多对抗菌肽生成的不利因素,提高发酵效率,节约能量成本与时间成本;

3)酶解时加入的(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛能够作用于蛋白酶的金属原子活性中心,降低与底物之间的能量壁垒,增大反应活性,大大提高蛋白酶的酶解活性,加速酶解,使甲鱼蛋白的水解度可达到34%以上,提高了甲鱼多肽的产量与产率,同时节省了能量与时间成本;

4)发酵增效剂中特殊配比的α-萘乙酸钠与磷酸二甲酯具有协同作用,该协同作用可以促使酿酒酵母菌增强对乙酰辅酶a的分泌,加快其与草酰乙酸缩合合成柠檬酸的速度,大幅度提高酿酒酵母菌三羧酸循环的速度,加快酿酒酵母菌的生长繁殖与发酵代谢,促使酿酒酵母菌代谢出更多的酶,提高小分子多肽的产率与产量;

5)甲鱼小分子多肽对某些肿瘤细胞dna的合成有明显的抑制作用,主要通过影响肺癌细胞线粒体空泡化,从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制,从而达到抑瘤作用,且随剂量的增长作用增强,是一种可配合抑瘤制剂使用的增强剂。

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:

甲鱼小分子多肽,其制备方法包括以下步骤:

1)取新鲜的甲鱼,清洗干净后低温处死,去壳去内脏取甲鱼肉置于高速匀浆机匀浆,按照肉液比1:5的比例与异丙醇混合均匀,在25℃温度下反应3h,过滤,在4500r/min转速下离心20min,晾干粉碎即得脱脂粉,以蒸馏水稀释脱脂粉至质量分数为25%,调节ph值至6.8,在121℃温度下灭菌12min即得发酵基质;2)取发酵基质干重3.5%的米曲霉种子液、2.0%的酿酒酵母菌种子液接种入发酵基质中,在120r/min转速、28℃温度条件下发酵培养48h;发酵结束后,将发酵液煮沸8min灭酶,11000r/min离心15min,上清液过0.2μm微孔滤膜,滤液即为发酵液;3)将发酵液低温调整至含水量为70%,添加2500u/g中性蛋白酶,再加入中性蛋白酶重量3.5‰的(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛,微波辅助酶解,微波功率为260w,间歇微波时间为5min,在酶解温度为53℃、酶解ph值为7.3的条件下酶解1.5h,酶解结束后煮沸12min灭酶得酶解液;4)在0.25mpa压力下,将酶解液依次用透过分子质量为5kda、3kda与1kda的超滤膜超滤,得到四段不同分子量区间的甲鱼小分子多肽:t1(>5kda)、t2(5kda~3kda)、t3(3kda~1kda)与t4(<1kda),干燥即得甲鱼小分子多肽。

实施例2:

甲鱼小分子多肽,其制备方法包括以下步骤:

1)预处理:取新鲜的甲鱼,清洗干净后低温处死,去壳去内脏取甲鱼肉置于高速匀浆机匀浆,按照肉液比1:7的比例与异丙醇混合均匀,在28℃温度下反应5h,过滤,在5000r/min转速下离心30min,晾干粉碎即得脱脂粉,以蒸馏水稀释脱脂粉至质量分数为33%,调节ph值至7.0,在122℃温度下灭菌15min即得发酵基质;经脱脂处理后,甲鱼蛋白的含量增高,无用的脂肪等杂质被清除,既提高了发酵效率,又避免了脂肪对发酵菌的影响;

2)发酵:取发酵基质干重4.0%的米曲霉种子液、3.0%的酿酒酵母菌种子液接种入发酵基质中,另外再加入种子液重量1.0%的发酵增效剂,发酵增效剂包含下列含量的物质:70%尿素、6%α-萘乙酸钠、18%氧化钙、4%硫酸镁、2%磷酸二甲酯,在160r/min转速、30℃温度条件下发酵培养60h;发酵结束后,将发酵液煮沸10min灭酶,12000r/min离心30min,上清液过0.25μm微孔滤膜,滤液即为发酵液;在此发酵条件下,甲鱼蛋白回收率可达85%以上,蛋白质被酶解为蛋白质片段,变成了易于吸收、溶解性好、乳化性好、具有多种生理活性的发酵液,改善了蛋白质的功能特性,提高了蛋白质的营养及利用价值;利用混合菌发酵可以发挥多种菌种间的协同作用,降低单菌发酵的劣势,菌种间可能产生共生作用,代谢产物发生互补效应,能够克服中间产物过多对抗菌肽生成的不利因素,制备活性多肽的成本更低,发酵反应较温和,发酵过程易控;

3)酶解:将发酵液低温调整至含水量为75%,添加3300u/g中性蛋白酶,再加入中性蛋白酶重量4.6‰的(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛,微波辅助酶解,微波功率为300w,间歇微波时间为8min,在酶解温度为55℃、酶解ph值为7.5的条件下酶解2.0h,酶解结束后煮沸15min灭酶得酶解液;(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛能够作用于中性蛋白酶的金属原子活性中心,降低蛋白酶与底物之间的能量壁垒,增大酶与底物之间的反应活性,从而大大提高蛋白酶的酶解活性,加速酶解,使甲鱼蛋白的水解度可达到34%以上,提高了甲鱼多肽的产量与产率,同时节省了能量与时间成本,具有较高的推广价值;

4)分离:在0.28mpa压力下,将酶解液依次用透过分子质量为5kda、3kda与1kda的超滤膜超滤,得到四段不同分子量区间的甲鱼小分子多肽:t1(>5kda)、t2(5kda~3kda)、t3(3kda~1kda)与t4(<1kda);经柱层析分离操作:选用sephadexg-25柱层析,用蒸馏水平衡后装柱(16mm×500mm),上样质量浓度3mg/ml,上样量2ml,洗脱液为蒸馏水,流速25ml/h,在220nm处检测,收集洗脱峰分管收集并干燥即得甲鱼小分子多肽;将甲鱼小分子多肽分成四段不同分子量区间,不仅避免了发酵液中活性多肽的浪费,还可以更加精细化、区别化地进一步研究各个分子量区间段多肽的生物学活性;甲鱼小分子多肽对某些肿瘤细胞dna的合成有明显的抑制作用,主要通过影响肺癌细胞线粒体空泡化,从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制,从而达到抑瘤作用,且随剂量的增长作用增强,是一种可配合抑瘤制剂使用的增强剂。

实施例3:

甲鱼小分子多肽,分成四段不同分子量区间的甲鱼小分子多肽:t1(>5kda)、t2(5kda~3kda)、t3(3kda~1kda)与t4(<1kda),甲鱼小分子多肽对某些肿瘤细胞dna的合成有明显的抑制作用,主要通过影响肺癌细胞线粒体空泡化,从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制,从而达到抑瘤作用,且随剂量的增长作用增强,是一种可配合抑瘤制剂使用的增强剂。

甲鱼小分子多肽的制备方法包括:预处理、发酵、酶解、分离,具体包括以下步骤:

预处理:取新鲜的甲鱼,清洗干净后低温处死,去壳去内脏取甲鱼肉置于高速匀浆机匀浆,按照肉液比1:6的比例与异丙醇混合均匀,在26℃温度下反应4h,过滤,在4500r/min转速下离心25min,晾干粉碎即得脱脂粉,以蒸馏水稀释脱脂粉至质量分数为30%,调节ph值至6.9,在121℃温度下灭菌15min即得发酵基质;经脱脂处理后,甲鱼蛋白的含量增高,无用的脂肪等杂质被清除,既提高了发酵效率,又避免了脂肪对发酵菌的影响;

发酵:取发酵基质干重4%的米曲霉种子液、2%的酿酒酵母菌种子液接种入发酵基质中,另外再加入种子液重量1%的发酵增效剂,在140r/min转速、28℃温度条件下发酵培养60h;发酵结束后,将发酵液煮沸10min灭酶,11500r/min离心20min,上清液过0.2μm微孔滤膜,滤液即为发酵液;在此发酵条件下,甲鱼蛋白回收率可达85%以上,蛋白质被酶解为蛋白质片段,变成了易于吸收、溶解性好、乳化性好、具有多种生理活性的发酵液,改善了蛋白质的功能特性,提高了蛋白质的营养及利用价值;利用混合菌发酵可以发挥多种菌种间的协同作用,降低单菌发酵的劣势,菌种间可能产生共生作用,代谢产物发生互补效应,能够克服中间产物过多对抗菌肽生成的不利因素,制备活性多肽的成本更低,发酵反应较温和,发酵过程易控;

酶解:将发酵液低温调整至含水量为75%,添加3000u/g中性蛋白酶,再加入中性蛋白酶重量4‰的(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛,微波辅助酶解,微波功率为280w,间歇微波时间为6min,在酶解温度为54℃、酶解ph值为7.4的条件下酶解2h,酶解结束后煮沸15min灭酶得酶解液;(r)-1,1’-联萘-2,2’-酚基二异丙氧钛能够作用于中性蛋白酶的金属原子活性中心,降低蛋白酶与底物之间的能量壁垒,增大酶与底物之间的反应活性,从而大大提高蛋白酶的酶解活性,加速酶解,使甲鱼蛋白的水解度可达到34%以上,提高了甲鱼多肽的产量与产率,同时节省了能量与时间成本,具有较高的推广价值;

分离:在0.28mpa压力下,将酶解液依次用透过分子质量为5kda、3kda与1kda的超滤膜超滤,得到四段不同分子量区间的甲鱼小分子多肽:t1(>5kda)、t2(5kda~3kda)、t3(3kda~1kda)与t4(<1kda),经柱层析分离后取洗脱峰分管收集并干燥即得甲鱼小分子多肽;将甲鱼小分子多肽分成四段不同分子量区间,不仅避免了发酵液中活性多肽的浪费,还可以更加精细化、区别化地进一步研究各个分子量区间段多肽的生物学活性;甲鱼小分子多肽对某些肿瘤细胞dna的合成有明显的抑制作用,主要通过影响肺癌细胞线粒体空泡化,从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制,从而达到抑瘤作用,且随剂量的增长作用增强,是一种可配合抑瘤制剂使用的增强剂。

发酵增效剂包含下列含量的物质:75%尿素、4.8%α-萘乙酸钠、15%氧化钙、4%硫酸镁、1.2%磷酸二甲酯;尿素可以均质化甲鱼匀浆,使甲鱼匀浆组织更好的与微生物代谢出的酶接触,增大二者的接触几率,提高发酵效率;同时,发酵增效剂中特殊配比的α-萘乙酸钠与磷酸二甲酯具有协同作用,该协同作用可以促使酿酒酵母菌增强对乙酰辅酶a的分泌,进而增进其与草酰乙酸的缩合反应,加快柠檬酸的合成,可以大幅度提高酿酒酵母菌三羧酸循环的速度,加快酿酒酵母菌的生长繁殖与发酵代谢,促使酿酒酵母菌代谢出更多的酶与发酵底物作用,进而提高小分子多肽的产率与产量。

柱层析操作为:选用sephadexg-25柱层析,用蒸馏水平衡后装柱(16mm×500mm),上样质量浓度2.5mg/ml,上样量2ml,洗脱液为蒸馏水,流速25ml/h,在220nm处检测,收集洗脱峰;柱层析可以较为迅速、精确的得到目标波长的洗脱峰组分,同时又不会影响甲鱼小分子多肽的结构与性质。

实施例4:

取对数期的人肺癌a549细胞,用质量分数1‰胰酶消化,用含质量分数5%胎牛血清的rpmi-1640培养基稀释,制备1×105个/ml的细胞悬液;每孔100μl接种于96孔板,置于37℃,5%co2饱和湿度的孵箱内培养24h,待细胞贴壁后弃培养液,加入100μl不同质量浓度(5,15,25,50,100μg/ml)的甲鱼小分子多肽(将t1、t2、t3与t4混配)。以只加培养液设立空白组,只加细胞和培养液设立对照组,每组设3个平行孔,培养24h;每孔加入20μl质量浓度5mg/mlmtt溶液,孵育4h,弃上清液,每孔加入150ldmso,15min后用酶标仪在波长490nm处测定其吸光度od。计算细胞增殖抑制率,多元回归法计算半数抑制浓度ic50。以实施例1~3中的甲鱼小分子多肽进行测定的结果如表1所示,由表1可知,甲鱼小分子多肽对人肺癌a549细胞具有较强的抑制作用。

表1.抑瘤效果

注:每组重复3次,*与对照组相比p<0.05。

本发明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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