本发明属于废弃物资源化和纳米硒制备
技术领域：
，具体涉及一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法。
背景技术：
：硒(se)是人和动物体内必需的一种微量元素，与人体内一系列的抗氧化功能、甲状腺激素代谢和免疫系统等密不可分。与无机硒和有机硒相比，红色纳米硒具有毒性低、生物活性高等特征，主要应用在动物生产、医药及保健品方面。纳米硒的制备通常采用还原法，利用还原剂将含硒的氧酸盐或者氧化物(如硒酸盐、亚硒酸盐、二氧化硒)还原得到单质硒。还原型vc、谷胱甘肽是最常用的还原剂，此外，亚硫酸钠、肼、硫代硫酸钠也可用作还原剂，但他们生物毒性比较大，不适宜用于制备生物用的纳米硒材料。其次，还原法制备的红色纳米硒稳定性差，生物活性低，易转变为灰黑色具有毒性的单质硒，因此，在制备过程中选择具有合适功能的生物分子作为纳米硒粒径和形貌的模板调控剂，强化纳米硒的生物活性或者赋予纳米硒新的生物功能，具有重要的经济和社会效益。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法，有效解决现有技术中纳米硒生产成本高、生物活性和安全性低的问题，并且有效利用废弃的章鱼下脚料，避免了环境污染，实现了废弃物的资源化利用。本发明通过以下技术方案来实现：一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法，包括以下步骤：(1)章鱼下脚料蛋白酶解物的制备a、将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，加水，进行组织捣碎匀浆，得匀浆液；b、将匀浆液置于酶解罐中，加入动物蛋白酶进行酶解，得酶解液；c、将酶解罐温度升至90℃灭酶30min，并于4℃，4500r/min离心15min，过滤，收集上清液，即为章鱼下脚料蛋白酶解物，真空冷冻干燥，保存；(2)纳米硒溶液的制备a、取步骤(1)所得的章鱼下脚料蛋白酶解物冻干粉，加入去离子水，搅拌至完全溶解，加入1mmol/l亚硒酸钠溶液，漩涡混匀后，滴加4mmol/l维生素c(vc)溶液，置于45℃恒温摇床中震荡孵育24h；b、将步骤a所得反应液转移至截留分子量为500u的透析袋中，蒸馏水4℃避光透析，每隔2h换一次蒸馏水；透析袋外液体经icp-aes检测无硒离子后停止透析，透析袋中所得样品即为纳米硒溶液。优选地，步骤(1)中章鱼下脚料与水质量体积比(质量kg/体积l)为章鱼下脚料：水＝1：2～10。优选地，步骤(1)中按酶量与匀浆液重量比为1：200～500加入动物蛋白酶。优选地，步骤(1)中酶解条件为：酶解温度为40～65℃，酶解ph为5～8，酶解时间为2～7小时。优选地，步骤(2)中章鱼下脚料蛋白酶解物冻干粉与去离子水料液比为1～6：1。优选地，步骤(2)中亚硒酸钠溶液、维生素c(vc)溶液、章鱼下脚料蛋白酶解物溶液按体积比为vc：na2seo3：章鱼下脚料蛋白酶解物溶液＝4：4：1比例混合。纳米硒：纳米硒是通过强还原剂在一定条件下实现对硒酸盐或亚硒酸盐还原而得到，或利用具有较强还原能力的微生物，将可溶的硒还原为生物纳米硒制备得到。与无机硒和有机硒相比，纳米硒具有生物吸收性高，能高效清除自由基，毒性低，活性高等特点，在医药、食品、农业等领域具有巨大的应用潜力。研究表明，纳米硒对肿瘤、大骨节病、糖尿病、艾滋病、白内障、呼吸道疾病、生育能力低、克山病、重金属中毒等有一定的预防和治疗作用；纳米硒保健品能增加机体抗氧化能力、免疫能力以及抗癌作用；纳米硒饲料能增强动物抗应激能力和免疫力，改善肉质，提高生产性能；纳米硒肥料可以显著提高作物抗逆性，调节作物生长，改善作物品质，提高作物硒含量和产量。章鱼下脚料：章鱼属软体动物门、头足纲、八腕目、蛸科，俗名“八爪鱼”，是一种高经济价值的珍贵海产资源。章鱼下脚料为章鱼加工过程中产生的大量废弃物，如内脏、脖子、尾尖及牙齿等，约占章鱼总加工量的13％以上。检测表明，章鱼下脚料中含有大量极有价值的天然活性物质，如氨基酸类、含氮非蛋白类、蛋白质类、不饱和脂肪酸类等，研究发现，章鱼内脏中18种氨基酸含量高达52.7％(干基)。因此，从章鱼下脚料中提取高附加值的天然活性物质，是实现章鱼水产品资源综合利用的有效途径，具有重要的实际意义。本发明用动物蛋白酶酶解得到的章鱼下脚料蛋白酶解物，具有安全性高、粘附力强、可降解等特性，将其作为制备纳米硒的模板调控剂，通过调控所形成的纳米粒子的粒径、改变其表面结构或带电性等，可极大的提高纳米粒子的水溶性、生物兼容性和生物间的识别能力，防止纳米硒粒子在制备、保存和应用过程中团聚或沉淀。本发明的有益效果：1、本发明将蛋白酶解物与硒化合，通过调控所形成的纳米粒子的粒径、改变其表面结构或带电性等，可极大的提高纳米粒子的水溶性、生物兼容性和生物间的识别能力，防止纳米硒粒子在制备、保存和应用过程中团聚或沉淀。2、本发明以章鱼下脚料蛋白酶解物作为制备纳米硒的模板调控剂，不仅可创造经济效益，且提高了章鱼的利用价值，避免了环境污染，具有重要的实际意义。3、本发明制备的纳米硒具有生物活性高、尺寸分布小、稳定性强、无毒等特点，在医药、食品、农业等领域具有很好的发展前景。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法，包括以下步骤：(1)章鱼下脚料蛋白酶解物的制备a、将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，按料液比为1：10加入水，进行组织捣碎匀浆，得匀浆液；b、将匀浆液置于酶解罐中，按酶量与匀浆液重量比为1：500加入动物蛋白酶，在温度为40℃，ph8.0条件下酶解2小时，得酶解液；c、将酶解罐温度升至90℃灭酶30min，并于4℃，4500r/min离心15min，过滤，收集上清液，即为章鱼下脚料蛋白酶解物，真空冷冻干燥，保存；(2)纳米硒溶液的制备a、取步骤(1)所得的章鱼下脚料蛋白酶解物冻干粉，按料液比1：1加入去离子水，搅拌至完全溶解，加入1mmol/l亚硒酸钠溶液，漩涡混匀后，滴加4mmol/l维生素c(vc)溶液，其中，亚硒酸钠溶液、维生素c(vc)溶液、核桃蛋白酶解物溶液体积比为4：4：1，置于45℃恒温摇床中震荡孵育24h；b、将步骤a所得反应液转移至截留分子量为500u的透析袋中，蒸馏水4℃避光透析，每隔2h换一次蒸馏水；透析袋外液体经icp-aes检测无硒离子后停止透析，透析袋中所得样品即为纳米硒溶液。实施例2一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法，包括以下步骤：(1)章鱼下脚料蛋白酶解物的制备a、将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，按料液比为1：3加入水，进行组织捣碎匀浆，得匀浆液；b、将匀浆液置于酶解罐中，按酶量与匀浆液重量比为1：300加入动物蛋白酶，在温度为55℃，ph6.0条件下酶解5小时，得酶解液；c、将酶解罐温度升至90℃灭酶30min，并于4℃，4500r/min离心15min，过滤，收集上清液，即为章鱼下脚料蛋白酶解物，真空冷冻干燥，保存；(2)纳米硒溶液的制备a、取步骤(1)所得的章鱼下脚料蛋白酶解物冻干粉，按料液比4：1加入去离子水，搅拌至完全溶解，加入1mmol/l亚硒酸钠溶液，漩涡混匀后，滴加4mmol/l维生素c(vc)溶液，其中，亚硒酸钠溶液、维生素c(vc)溶液、核桃蛋白酶解物溶液体积比为4：4：1，置于45℃恒温摇床中震荡孵育24h；b、将步骤a所得反应液转移至截留分子量为500u的透析袋中，蒸馏水4℃避光透析，每隔2h换一次蒸馏水；透析袋外液体经icp-aes检测无硒离子后停止透析，透析袋中所得样品即为纳米硒溶液。实施例3一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法，包括以下步骤：(1)章鱼下脚料蛋白酶解物的制备a、将章鱼下脚料去除杂质、洗净后，按料液比为1：2加入水，进行组织捣碎匀浆，得匀浆液；b、将匀浆液置于酶解罐中，按酶量与匀浆液重量比为1：200加入动物蛋白酶，在温度为65℃，ph5.0条件下酶解7小时，得酶解液；c、将酶解罐温度升至90℃灭酶30min，并于4℃，4500r/min离心15min，过滤，收集上清液，即为章鱼下脚料蛋白酶解物，真空冷冻干燥，保存；(2)纳米硒溶液的制备a、取步骤(1)所得的章鱼下脚料蛋白酶解物冻干粉，按料液比6：1加入去离子水，搅拌至完全溶解，加入1mmol/l亚硒酸钠溶液，漩涡混匀后，滴加4mmol/l维生素c(vc)溶液，其中，亚硒酸钠溶液、维生素c(vc)溶液、核桃蛋白酶解物溶液体积比为4：4：1，置于45℃恒温摇床中震荡孵育24h；b、将步骤a所得反应液转移至截留分子量为500u的透析袋中，蒸馏水4℃避光透析，每隔2h换一次蒸馏水；透析袋外液体经icp-aes检测无硒离子后停止透析，透析袋中所得样品即为纳米硒溶液。对比例1纳米硒制备过程中不添加章鱼下脚料蛋白酶解物，其制备步骤如下：(1)取1mmol/l亚硒酸钠溶液、4mmol/l维生素c(vc)溶液和去离子水，按照体积比为4：4：1混匀，置于45℃恒温摇床中震荡孵育24h；(2)将步骤(1)所得反应液转移至截留分子量为500u的透析袋中，蒸馏水4℃避光透析，每隔2h换一次蒸馏水；透析袋外液体经icp-aes检测无硒离子后停止透析，透析袋中所得样品即为纳米硒溶液。实验例1纳米硒平均粒径的测定1、试验目的：检测通过本发明的一种章鱼下脚料蛋白酶解物调控制备纳米硒的方法所得纳米硒平均粒径。2、检测样品：按上述实施例1～3和对比例1制备的纳米硒溶液样品。3、检测方法：将检测样品置于纳米粒度仪分析其粒径分布。4、检测结果：检测结果如下表1所示。表1纳米硒平均粒径测定结果实施例1实施例2实施例3对比例1纳米硒平均粒径(nm)17587922795、结论经检测，与对比例1相比，本发明实施例1、实施例2、实施例3制备的纳米硒平均粒径分别减小104nm、192nm、187nm，其中实施例2效果最佳，表明本发明章鱼下脚料蛋白酶解物对纳米硒粒径具有显著的调控作用，应用前景广阔。当前第1页12