蝎子活性蛋白的制备方法及其用途与流程

文档序号:15837524发布日期:2018-11-07 08:02阅读:263来源:国知局
本发明涉及蝎子的深加工应用领域,尤其是涉及蝎子活性蛋白的制备方法及其用途。技术背景蝎子是动物界节肢动物门蛛形纲蝎目种类的统称,蜘蛛亦同属蛛形纲。它们典型的特征包括瘦长的身体、螯、弯曲分段且带有毒刺的尾巴(后腹部)。陆地上最早的的蝎子约出现于四亿三千万年前的希留利亚纪(志留纪)。世界上的蝎子约有1700余种,常用以入药、泡酒的为东亚钳蝎karsch,对风湿类疾病有较好的治疗效果,亦称马氏正钳蝎,属蝎目的钳蝎科buthidae。东亚钳蝎数量最多,分布最广,遍布我国10余省。其它入药蝎:西藏琵蝎scorpiopstibetanus;其它泡酒蝎:条斑钳蝎(蒙古正钳蝎)mesobuthuseupeus。全蝎的药用价值很高,用全蝎配成的中药处方多达100多种。全蝎是人参再造丸、大活络丹、七珍丹、保安万灵丹、牵正散等30多种中成药的重要原料,是我国中医临床常用的动物药材。特别是近几年,全蝎在治疗疑难病症上发现有显著的疗效,如全蝎可治疗脉管炎、血栓闭塞,蝎毒可治疗心血管病、各种肿瘤、三叉神经痛等。这些应用使蝎子的需求量急剧增加。除药用外,全蝎还可以制成滋补食品。随着社会物质文明的进步,蝎子作为治疗、保健佳品,倍受人们关注。技术实现要素:本发明的目的在于提供蝎子活性蛋白的制备方法及其用途,本发明的制备方法简单易行、环保高效,制备方法可以高效地作用于蛋白质的四级结构,并且在避免蛋白质被氧化降解的同时可以大大提高终产物中蝎子活性蛋白的含量,本发明方法对活性蛋白的脱腥效果较好,蝎子活性蛋白可以应用于抗氧化绿色营养品。本发明针对
背景技术
中提到的问题,采取的技术方案为:蝎子活性蛋白的制备方法,包括:脱脂、分离、透析、脱腥,具体包括以下步骤:脱脂:将蝎子肉清洗干净后粉碎,置于-80~-90℃冷冻后转入真空冷冻干燥机中,冷冻干燥约24~36h,粉碎,采用超临界co2萃取脱脂获得脂溶性副产物,将脱脂粕粉碎过40~80目筛,-20~-30℃贮藏;以超临界co2萃取蝎子肉脱脂,不仅操作简单,萃取效率高,而且可以回收脂溶性副产物,实现蝎子肉的全效利用;分离:称取蝎子脱脂粉于容器中,按照料液比1g:20~25ml加入蒸馏水,用氢氧化钠溶液调节ph至11.5~11.8,在38~40℃条件下磁力搅拌浸提50~60min,然后以4000~4800r/min、1~4℃条件下离心10~12min,收集上清液;调节上清液的ph至4.5~4.55沉淀蛋白质,然后以10000~12000r/min、1~4℃条件下离心8~10min,收集沉淀物,用蒸馏水洗涤沉淀物2~3次,冷冻干燥,-20~-25℃保存,得到蝎子分离蛋白;在碱性环境下,蝎子脱脂粉中的碱溶性活性蛋白质会慢慢溶解在碱液中,经等电点沉淀即可析出蛋白质,但随着溶液碱性增强,蝎子蛋白发生脱羧脱氨反应生成了苦味物质以及其他异味物质,导致蛋白质的异味增强、颜色加深;透析:采用12ku孔径纤维透析袋对蝎子分离蛋白粉进行透析,料液比为1:200~230,温度为1~2℃,透析48~72h,每24h换一次透析液,收集沉淀,冷冻干燥后以-20~-25℃保存;低温透析可以有效减少蝎子分离蛋白中的灰分含量,其灰分含量可降低至3%以下,增大分离蛋白中蛋白质的纯度与含量;脱腥:称取透析后的蝎子分离蛋白粉,加入4~10倍95~98%的乙醇溶液,在18~20℃、10000~12500r/min条件下高速均质5~8min,然后以1500~2000r/min转速离心10~15min,收集沉淀,以上述条件重复脱腥2~5次后置于通风干燥处,室温下让沉淀物自然干燥即得蝎子活性蛋白粉;蝎子体内的一些内源酶、微生物等对蝎子蛋白的转化、降解作用及脂质自动氧化产生的一些醛、胺类物质会具有一定的腥臭味,碱溶酸沉法提取蝎子蛋白后,由于碱的作用导致提取的蝎子蛋白产生一定的碱味,与腥臭味混合后会影响蝎子活性蛋白的利用;乙醇溶液中的水相和有机相构成了两相体系,可以有效的除去带有腥味的脂溶性与水溶性物质,实现腥味物质的分离,同时乙醇较易通过挥发除去。作为优选,分离步骤中的蒸馏水中含有2~3%的乙醇、0.5~0.6%的2-氯乙胺盐酸盐与0.02~0.03‰的l-酪氨酸酰肼;微量且特殊配比的2-氯乙胺盐酸盐与l-酪氨酸酰肼在乙醇环境下可以作用于蛋白质的四级结构,弱化四级结构的空间排列方式,在磁力搅拌浸提作用下,蝎子蛋白中的碱溶性蛋白会解离并进入碱液中,同时2-氯乙胺盐酸盐会抢占体系中的氧化物,避免氧化物对蛋白质的氧化降解,一方面避免了蛋白质被降解为腥臭味物质,降低活性蛋白的腥味,易于脱腥,另一方面提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量,提高了蝎子活性蛋白的生物学活性。作为优选,脱腥步骤中的乙醇溶液中含有0.2~0.5%的3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮,3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮中含有(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮的含量为78~79%;蝎子活性蛋白体系中的醛、胺类物质具有一定的氧化性,可能会对蝎子活性蛋白造成一定的降解,而乙醇溶液中特定配比的(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮与(s)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮具有协同作用,该协同作用可以大大增强体系中的醛、胺类物质在有机相中的溶解性,一方面可以迅速分离出醛、胺类物质,提高脱腥效果,另一方面还降低了醛、胺类物质对蝎子活性蛋白的降解,提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量与纯度。蝎子活性蛋白的用途,蝎子活性蛋白在抗氧化营养品中的用途,蝎子活性蛋白可有效提高机体总抗氧能力、抗氧化酶活性和gsh含量,从而减少氧自由基对细胞膜脂质的过氧化作用,降低机体mda含量,对肝脏自发性脂质过氧化表现出抑制作用,因此具有清除自由基、抗菌、抗氧化与抗衰老等生物学功效,可以将其应用于一种环保、高效的抗氧化绿色营养品。与现有技术相比,本发明的优点在于:1)乙醇溶液中的水相和有机相构成了两相体系,可以有效的除去带有腥味的脂溶性与水溶性物质,实现腥味物质的分离,同时乙醇较易通过挥发除去;2)分离步骤中的2-氯乙胺盐酸盐可以大大避免氧化物对蛋白质的氧化降解,既避免了蛋白质被降解为腥臭味物质,降低活性蛋白的腥味,易于脱腥,又提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量,提高了蝎子活性蛋白的生物学活性;3)分离步骤中,微量且特殊配比的2-氯乙胺盐酸盐与l-酪氨酸酰肼在乙醇环境下可以作用于蛋白质的四级结构,弱化四级结构的空间排列方式,在磁力搅拌浸提作用下,蝎子蛋白中的碱溶性蛋白会解离并进入碱液中;4)脱腥步骤中特定配比的(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮与(s)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮的协同作用可以大大增强体系中的醛、胺类物质在有机相中的溶解性,可以迅速分离出醛、胺类物质,提高脱腥效果,同时还降低了醛、胺类物质对蝎子活性蛋白的降解,提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量与纯度;5)蝎子活性蛋白可有效提高机体总抗氧能力、抗氧化酶活性和gsh含量,减少氧自由基对细胞膜脂质的过氧化作用,因此具有清除自由基、抗菌、抗氧化与抗衰老等生物学功效,可以将其应用于环保、高效的抗氧化绿色营养品。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:蝎子活性蛋白的制备方法,包括以下步骤:1)将蝎子肉清洗干净后粉碎,置于-80℃冷冻后转入真空冷冻干燥机中,冷冻干燥约24h,粉碎,采用超临界co2萃取脱脂获得脂溶性副产物,将脱脂粕粉碎过40目筛,-20℃贮藏;2)称取蝎子脱脂粉于容器中,按照料液比1g:20ml加入蒸馏水,用氢氧化钠溶液调节ph至11.5,在38℃条件下磁力搅拌浸提50min,然后以4000r/min、1℃条件下离心10min,收集上清液;调节上清液的ph至4.5沉淀蛋白质,然后以10000r/min、1℃条件下离心8min,收集沉淀物,用蒸馏水洗涤沉淀物2次,冷冻干燥,-20℃保存,得到蝎子分离蛋白;3)采用12ku孔径纤维透析袋对蝎子分离蛋白粉进行透析,料液比为1:200,温度为1℃,透析48h,每24h换一次透析液,收集沉淀,冷冻干燥后以-20℃保存;4)称取透析后的蝎子分离蛋白粉,加入4倍95%的乙醇溶液,在18℃、10000r/min条件下高速均质5min,然后以1500r/min转速离心10min,收集沉淀,以上述条件重复脱腥2次后置于通风干燥处,室温下让沉淀物自然干燥即得蝎子活性蛋白粉。实施例2:蝎子活性蛋白的制备方法,包括以下步骤:1)脱脂:将蝎子肉清洗干净后粉碎,置于-90℃冷冻后转入真空冷冻干燥机中,冷冻干燥约36h,粉碎,采用超临界co2萃取脱脂获得脂溶性副产物,将脱脂粕粉碎过80目筛,-30℃贮藏;以超临界co2萃取蝎子肉脱脂,不仅操作简单,萃取效率高,而且可以回收脂溶性副产物,实现蝎子肉的全效利用;2)分离:称取蝎子脱脂粉于容器中,按照料液比1g:25ml加入蒸馏水,蒸馏水中含有3%的乙醇、0.6%的2-氯乙胺盐酸盐与0.03‰的l-酪氨酸酰肼;用氢氧化钠溶液调节ph至11.8,在40℃条件下磁力搅拌浸提60min,然后以4800r/min、4℃条件下离心12min,收集上清液;调节上清液的ph至4.55沉淀蛋白质,然后以12000r/min、4℃条件下离心10min,收集沉淀物,用蒸馏水洗涤沉淀物3次,冷冻干燥,-25℃保存,得到蝎子分离蛋白;在碱性环境下,蝎子脱脂粉中的碱溶性活性蛋白质会慢慢溶解在碱液中,经等电点沉淀即可析出蛋白质,但随着溶液碱性增强,蝎子蛋白发生脱羧脱氨反应生成了苦味物质以及其他异味物质,导致蛋白质的异味增强、颜色加深;3)透析:采用12ku孔径纤维透析袋对蝎子分离蛋白粉进行透析,料液比为1:230,温度为2℃,透析72h,每24h换一次透析液,收集沉淀,冷冻干燥后以-25℃保存;低温透析可以有效减少蝎子分离蛋白中的灰分含量,其灰分含量可降低至3%以下,增大分离蛋白中蛋白质的纯度与含量;4)脱腥:称取透析后的蝎子分离蛋白粉,加入10倍98%的乙醇溶液,乙醇溶液中含有0.5%的3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮,3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮中含有(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮的含量为79%;在20℃、12500r/min条件下高速均质8min,然后以2000r/min转速离心15min,收集沉淀,以上述条件重复脱腥5次后置于通风干燥处,室温下让沉淀物自然干燥即得蝎子活性蛋白粉;蝎子体内的一些内源酶、微生物等对蝎子蛋白的转化、降解作用及脂质自动氧化产生的一些醛、胺类物质会具有一定的腥臭味,碱溶酸沉法提取蝎子蛋白后,由于碱的作用导致提取的蝎子蛋白产生一定的碱味,与腥臭味混合后会影响蝎子活性蛋白的利用;乙醇溶液中的水相和有机相构成了两相体系,可以有效的除去带有腥味的脂溶性与水溶性物质,实现腥味物质的分离,同时乙醇较易通过挥发除去。实施例3:蝎子活性蛋白的制备方法,包括:脱脂、分离、透析、脱腥,具体包括以下步骤:脱脂:将蝎子肉清洗干净后粉碎,置于-90℃冷冻后转入真空冷冻干燥机中,冷冻干燥约30h,粉碎,采用超临界co2萃取脱脂获得脂溶性副产物,将脱脂粕粉碎过60目筛,-25℃贮藏;以超临界co2萃取蝎子肉脱脂,不仅操作简单,萃取效率高,而且可以回收脂溶性副产物,实现蝎子肉的全效利用;分离:称取蝎子脱脂粉于容器中,按照料液比1g:24ml加入蒸馏水,用氢氧化钠溶液调节ph至11.6,在38℃条件下磁力搅拌浸提60min,然后以4500r/min、2℃条件下离心10min,收集上清液;调节上清液的ph至4.52沉淀蛋白质,然后以10500r/min、2℃条件下离心10min,收集沉淀物,用蒸馏水洗涤沉淀物3次,冷冻干燥,-22℃保存,得到蝎子分离蛋白;在碱性环境下,蝎子脱脂粉中的碱溶性活性蛋白质会慢慢溶解在碱液中,经等电点沉淀即可析出蛋白质,但随着溶液碱性增强,蝎子蛋白发生脱羧脱氨反应生成了苦味物质以及其他异味物质,导致蛋白质的异味增强、颜色加深;透析:采用12ku孔径纤维透析袋对蝎子分离蛋白粉进行透析,料液比为1:210,温度为1℃,透析72h,每24h换一次透析液,收集沉淀,冷冻干燥后以-20℃保存;低温透析可以有效减少蝎子分离蛋白中的灰分含量,其灰分含量可降低至3%以下,增大分离蛋白中蛋白质的纯度与含量;脱腥:称取透析后的蝎子分离蛋白粉,加入8倍98%的乙醇溶液,在20℃、11000r/min条件下高速均质6min,然后以1800r/min转速离心12min,收集沉淀,以上述条件重复脱腥4次后置于通风干燥处,室温下让沉淀物自然干燥即得蝎子活性蛋白粉;蝎子体内的一些内源酶、微生物等对蝎子蛋白的转化、降解作用及脂质自动氧化产生的一些醛、胺类物质会具有一定的腥臭味,碱溶酸沉法提取蝎子蛋白后,由于碱的作用导致提取的蝎子蛋白产生一定的碱味,与腥臭味混合后会影响蝎子活性蛋白的利用;乙醇溶液中的水相和有机相构成了两相体系,可以有效的除去带有腥味的脂溶性与水溶性物质,实现腥味物质的分离,同时乙醇较易通过挥发除去。分离步骤中的蒸馏水中含有3%的乙醇、0.55%的2-氯乙胺盐酸盐与0.02‰的l-酪氨酸酰肼;微量且特殊配比的2-氯乙胺盐酸盐与l-酪氨酸酰肼在乙醇环境下可以作用于蛋白质的四级结构,弱化四级结构的空间排列方式,在磁力搅拌浸提作用下,蝎子蛋白中的碱溶性蛋白会解离并进入碱液中,同时2-氯乙胺盐酸盐会抢占体系中的氧化物,避免氧化物对蛋白质的氧化降解,一方面避免了蛋白质被降解为腥臭味物质,降低活性蛋白的腥味,易于脱腥,另一方面提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量,提高了蝎子活性蛋白的生物学活性。脱腥步骤中的乙醇溶液中含有0.4%的3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮,3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮中含有(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮的含量为78%;蝎子活性蛋白体系中的醛、胺类物质具有一定的氧化性,可能会对蝎子活性蛋白造成一定的降解,而乙醇溶液中特定配比的(r)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮与(s)-3-羟基-5-甲基-2,4-咪唑啉酮具有协同作用,该协同作用可以大大增强体系中的醛、胺类物质在有机相中的溶解性,一方面可以迅速分离出醛、胺类物质,提高脱腥效果,另一方面还降低了醛、胺类物质对蝎子活性蛋白的降解,提高了终产物中蝎子活性蛋白的含量与纯度。蝎子活性蛋白的用途,蝎子活性蛋白在抗氧化营养品中的用途,蝎子活性蛋白可有效提高机体总抗氧能力、抗氧化酶活性和gsh含量,从而减少氧自由基对细胞膜脂质的过氧化作用,降低机体mda含量,对肝脏自发性脂质过氧化表现出抑制作用,因此具有清除自由基、抗菌、抗氧化与抗衰老等生物学功效,可以将其应用于一种环保、高效的抗氧化绿色营养品。实施例4:依据gb5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》,测定蝎子活性蛋白中的蛋白质含量;依据gb5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》,测定蝎子活性蛋白中的灰分含量;利用索氏脂肪抽提残余法测定蝎子活性蛋白中的粗脂肪含量。对实施例1-3中的蝎子活性蛋白的测定结果如表1所示,由表1可知,相比于实施例1,实施例2与实施例3中的蛋白质含量均超过了90%,其灰分与粗脂肪含量较低,特别是实施例3中蛋白质含量超过了95%,说明本发明方法是一种高效的蝎子活性蛋白的制备方法。表1.实施例1-3中蝎子活性蛋白的测定结果项目实施例1实施例2实施例3蛋白质含量75.8%90.2%95.8%灰分含量8.3%2.5%1.1%粗脂肪含量12.5%6.6%2.8%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。当前第1页12
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