專利名稱：一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于絲素肽的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法。
背景技術(shù)：
我國是蠶絲生產(chǎn)與加工大國，擁有豐富的絲素來源。我國每年生產(chǎn)蠶絲約5萬噸，粗略估計(jì)我國每年便有5. 6萬噸絲素產(chǎn)生。另，蠶種場(chǎng)因制種的需要，產(chǎn)生了大量的削口蠶繭，這種削口蠶繭多不能繅絲，通常被用作絹紡原料或加工絲綿，少數(shù)部分用于化妝品和醫(yī)藥品，經(jīng)濟(jì)價(jià)值偏低。隨著人們對(duì)絲素的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物活性功能認(rèn)識(shí)的逐漸深入，絲素在食品、醫(yī)藥、化妝品和材料等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)利用前景。蠶繭削口繭殼作為絹紡材料出售每公斤價(jià)值10-12元左右，加工成絲綿每公斤售價(jià)為26元左右，而制成天然絲素蛋白后每公斤可售100-120元左右，經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。因此對(duì)絲素這一天然資源 進(jìn)行開發(fā)利用，不僅提升了絲素作為工業(yè)副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國自古就有“藥食同源”之說，提倡通過飲食來預(yù)防疾病和保持健康。絲素不僅具有良好的營養(yǎng)價(jià)值，其水解產(chǎn)物還絲素肽具有獨(dú)特的生理活性和藥用價(jià)值，因此絲素在功能性食品、化妝品及醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域具有很高的開發(fā)價(jià)值。目前功能性食品顯然已成為食品行業(yè)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，代表了當(dāng)代食品發(fā)展的潮流。具有生理活性的物質(zhì)的研究是功能性食品發(fā)展方向的主流之一，在日本、美國和歐洲已率先推出具有各種功能的肽類食品及食品添加劑，形成了一種具有極大商品化前景的產(chǎn)業(yè)。蠶絲食品已被稱為“21世紀(jì)的高科技食品”，日本許多大學(xué)、公司、研究機(jī)構(gòu)的科研人員對(duì)蠶絲絲素的研究與開發(fā)利用非?；钴S，許多有關(guān)絲素研究與開發(fā)利用的文獻(xiàn)報(bào)告已見報(bào)道，并且已有許多有關(guān)絲素的產(chǎn)品在日本商業(yè)市場(chǎng)上出售。我國雖然擁有豐富的絲素來源，但有關(guān)絲素及其水解物絲素肽生理活性的研究、開發(fā)與利用還沒有受到足夠的重視。因此開發(fā)和利用絲素功能性食品還有待探索。絲素肽的制備方法主要有酸解、堿解、鹽解、酶解等。酸解法可使絲素蛋白充分水解，但色氨酸卻會(huì)被全部破壞，并且絲氨酸、酪氨酸和蘇氨酸也會(huì)被部分破壞；堿解法也可使絲素蛋白得到充分水解，但不足之處是會(huì)引起消旋作用，從而降低其營養(yǎng)價(jià)值；鹽溶液降解能得到分子量在數(shù)萬的絲素蛋白，仍屬于大分子蛋白從而影響其吸收和營養(yǎng)價(jià)值；酶解法因其反應(yīng)條件溫和、對(duì)氨基酸破壞小等優(yōu)點(diǎn)成為降解絲素蛋白最有前途的方法。因此采用酶法水解絲素蛋白，可大大提高絲素肽的產(chǎn)量和質(zhì)量；關(guān)于具有抑菌活性肽的制備尚無相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法。該過程具有過程簡(jiǎn)單、能耗低、產(chǎn)品抑菌活性強(qiáng)的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法，包括如下步驟
將削口蠶繭加入Na2CO3溶液中，加熱至95-100 °C，脫膠20-50 min后，用蒸餾水洗凈濾干,加入到CaCl2溶液中，加熱至90-100 °C，溶解2-30 min，再冷卻至室溫，得到絲素溶液；所述削口蠶繭與Na2CO3溶液的浴比為I :20 I :50 ；
所述絲素溶液在PH為8-8. 5、水解溫度為30-65 °C、絲素質(zhì)量濃度為1% 10%、加酶量為400 1500 U/g條件下采用蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，控制水解度為4-21% ;獲得具有抑菌活性的絲素肽。進(jìn)一步優(yōu)化的，所述Na2CO3溶液的濃度為0. 5% (g/mL);所述CaCl2溶液的濃度為1:10 (g/mL)。 進(jìn)一步優(yōu)化的，所述蛋白酶包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶及復(fù)合蛋白酶中的一種或多種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)克服了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)效率低的缺點(diǎn)，具有成本低、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、反應(yīng)過程簡(jiǎn)單可控、能耗較低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例I
將削口蠶繭加入到浴比為I :20的Na2CO3 (0. 5%，g/mL)的溶液中，在溫度95 °C脫膠20min后，蒸餾水洗凈濾干，加入到CaCl2 (l:10，g/mL)溶液中，在溫度為90 °C中溶解2 min,冷卻至室溫，得到的絲素溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8，在溫度為30 °C、底物濃度為1%、加酶量為400 U/g條件下用中性蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，可控制水解度(DH)=4%，制得具有抑菌活性的絲素肽產(chǎn)品。產(chǎn)品抑菌活性以其最小抑菌濃度(MIC)表征(以下其他實(shí)例也適用)即將一定濃度的樣液與培養(yǎng)基混合后倒平板接種沙門氏菌，大腸桿菌或金葡菌，其中以不含樣液的牛肉膏蛋白胨平板作為陽性對(duì)照，以含樣液但不加供試菌的平板作為陰性對(duì)照，以無水乙醇與牛肉膏蛋白胨平板作為助溶劑對(duì)照，37 °C恒溫箱中培養(yǎng)24 h，其中供試菌不生長(zhǎng)的平板為該藥液對(duì)供試菌的最低抑菌濃度。經(jīng)測(cè)定，產(chǎn)品抑菌活性為18. 9%。實(shí)施例2
將削口蠶繭加入到浴比為I :50的Na2CO (0. 5%，g/mL) 3的溶液中，在溫度100 °C脫膠
50min后，蒸餾水洗凈濾干，加入到CaCl2 (1:10，g/mL)溶液中，在溫度為100 °C中溶解30min,冷卻至室溫，得到的絲素溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8. 5，在溫度為65 °C、底物濃度為10%、加酶量為1200 U/g條件下用堿性蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，可獲得水解度(DH) =12%的抑菌活性絲素肽。產(chǎn)品抑菌活性為28. 19%。實(shí)施例3
將削口蠶繭加入到浴比為I :50的Na2CO3 (0. 5%，g/mL)的溶液中，在溫度98 °C脫膠30 min后，蒸餾水洗凈濾干，加入到CaCl2 (1:10，g/mL)溶液中，在溫度為98 °C中溶解25min,冷卻至室溫，得到的絲素溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8. 5，在溫度為60 °C、底物濃度為5%、加酶量為1000 U/g用復(fù)合蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，制得DH=14%具有抑菌活性的絲素肽產(chǎn)品。產(chǎn)品抑菌活性為42. 11%。實(shí)施例4
將削口蠶繭加入到浴比為I :50的Na2CO3 (0. 5%，g/mL)的溶液中，在溫度98_°C脫膠30 min后，蒸餾水洗凈濾干，加入到CaCl2 (1:10，g/mL)溶液中，在溫度為100 °C中溶解15 min,冷卻至室溫，得到的絲素溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8. 5，在溫度為55 °C、底物濃度為5%、加酶量為1000 U/g用堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，制得水解度(DH) =16. 08%的具有抑菌活性的絲素肽產(chǎn)品。產(chǎn)品抑菌活性為44.9%。
權(quán)利要求
1.一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法，其特征在于包括如下步驟 將削口蠶繭加入Na2CO3溶液中，加熱至95-100 °C，脫膠20-50 min后，用蒸餾水洗凈濾干,加入到CaCl2溶液中，加熱至90-100 °C，溶解2_30 min，再冷卻至室溫，得到絲素溶液；所述削口蠶繭與Na2CO3溶液的浴比為I :20 I :50 ； 所述絲素溶液在PH為8-8. 5、水解溫度為30-65 °C、絲素質(zhì)量濃度為1% 10%、加酶量為400 1500 U/g條件下采用蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，控制水解度為4-21% ;獲得具有抑菌活性的絲素肽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法，其特征在于所述Na2CO3溶液的濃度為O. 5% (g/mL);所述CaCl2溶液的濃度為1:10 (g/mL)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法，其特征在于所述蛋白酶包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶及復(fù)合蛋白酶中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有抑菌活性的絲素肽制備方法。該方法包括以下過程以削口蠶繭為原料，加到Na2CO3的溶液中，脫膠后，蒸餾水洗凈濾干，加入到CaCl2溶液中，溶解，冷卻得到的絲素溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，采用蛋白酶進(jìn)行酶水解反應(yīng)，控制水解度，可獲得具有抑菌活性的絲素肽。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)效率低的缺點(diǎn)，具有成本低、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、反應(yīng)過程簡(jiǎn)單可控、能耗較低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12P21/06GK102965423SQ20121044017
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者李曉鳳, 吳暉, 余以剛, 賴富饒 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)