[发明专利]基于脉冲超声波技术的油菜籽蛋白水解肽制备方法及用途

说明书

技术领域：

本发明涉及生物工程领域，具体涉及保健食品生产和生物制药技术，特指高效酶解制备油菜籽蛋白水解肽的方法。

背景技术：

来源于食品蛋白的血管紧张素转化酶抑制肽由于可以平稳降低高血压患者血压，且安全性高、毒副作用小，已成为近年来的研究热点之一。已报道有以牛奶、乳酪、大豆、鱼肉、蔬菜、小麦及大米蛋白等为原料，经蛋白酶酶解产生了具有较好血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽。菜籽饼粕含有30～40％的优质蛋白，几乎不存在限制性氨基酸，营养价值优于任何其他植物蛋白，是一种理想的、潜在的优质蛋白资源，但原来一般仅作为生产饲料的原料，未作深加工开发利用，如果以其作为制备血管紧张素转化酶抑制肽的原料，不仅可以开发一种天然降血压产品，还可以延伸菜籽加工产业链，大幅提高经济效益。

目前血管紧张素转化酶抑制肽的生产主要是采用蛋白酶水解的方法。但是，常规酶解存在水解效率低、水解速度慢、水解度低、酶利用率低、生产成本较高等缺点。

超声波是一种纵波，在介质中传播时，会产生热效应、机械效应和空化效应，引起介质的一些特性变化。因为上述特性，超声波技术对有效成分的提取、高分子的降解、酶解反应等都有较好的促进作用。其中超声波酶促反应具有高效、廉价、无污染、操作简单、技术易推广应用等特点，可提高酶促反应速度和有效成分的产率。Atequad等研究发现，超声空化对木瓜蛋白酶构象、紫外光谱以及催化活性都有不同程度的影响。Sakaklbara等等观察到，在3种不同的超声强度下蔗糖酶水解蔗糖水解速度均高于对照；宿哲然等研究发现，40kHz、125W的超声波能有效地促进蛋清蛋白的酶解，使其水解度提高13％～35.48％；郭诗静等用超声处理猪胰脂肪酶，表明酶分子能更好地结合底物，加快酶促反应；于淑娟等的研究结果表明，超声波辅助酶解的灵芝多糖得率明显多于常规方法；MasanaoImai等将超声波预处理纤维素然后再酶解，酶解速度显著提高。然而，利用超声与酶解过程相结合的技术制备血管紧张素转化酶抑制肽的研究仅有本研究课题组的报道。

利用脉冲超声辅助酶解法制备血管紧张素转化酶抑制肽，可以提高蛋白水解效率、提高酶的利用率、降低生产成本。脉冲超声辅助酶解法制备油菜籽蛋白血管紧张素转化酶抑制肽的研究，国内外未见报道。

发明内容：

本发明的目的是将脉冲超声波技术应用于油菜籽蛋白酶解反应，制备具有抑制体内血管紧张素转化酶活性的油菜籽饼粕水解肽的方法及用途。

本发明上述目的是通过以下技术手段实现的：先对油菜籽饼粕进行粉碎、用脉冲超声波进行处理溶解，其次用蛋白酶水解进行血管紧张素转化酶抑制肽的制备，在水解过程前期施加脉冲超声波，最后通过过滤、浓缩并再经喷雾干燥或冷冻干燥得到粉状的产品。

对粉碎后的油菜籽饼粕以与水1:4～1:20的比例加入水中形成混悬液，采用功率为10mW/mL～100mW/mL、工作/间歇比0.5:1～5:1的脉冲超声处理30～120min，使蛋白溶解到水中，形成油菜籽蛋白水溶液；以占原料油菜籽饼粕重量1％～15％的蛋白酶加入油菜籽蛋白水溶液进行酶解，酶解的温度为40-55℃，pH5.0-9.5，在酶解开始后对酶解体系采用频率为20kHz～40kHz、功率为1mW/mL～20mW/mL、工作/间歇比0.5:1～5:1的脉冲超声处理20～60min，停止超声处理，继续酶解，总共酶解时间2～5小时。酶解结束后，将酶解液加热到90℃保持15秒钟灭酶，再自然冷却到室温，用布袋式离心机过滤酶解液并把滤液真空浓缩到干物质浓度为30％(w/w)，再喷雾干燥或冷冻干燥得到油菜籽蛋白水解肽产品。以产品的质量占原料菜籽饼粕质量的百分比来表示油菜籽蛋白水解肽的得率。同时测定油菜籽蛋白水解肽对血管紧张素转化酶产生抑制作用的IC₅₀值(就是对ACE抑制率达到50％时的多肽水溶液的浓度，产物的IC₅₀值越小表示其对ACE的抑制活性越高)来反映油菜籽蛋白水解肽对血管紧张素转化酶抑制肽的抑制活性。

本发明所具有的优点是：

本发明采用脉冲超声波进行处理油菜籽饼粕后加酶水解，与经过同样酶解过程但不施加超声的对照试验相比，可以使酶解产物的肽得率提高30％到54％，IC₅₀值降低34％～46％，大大提高了酶解效率和产物的活性。

附图说明

图1是本发明制备油菜籽多肽方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1