[发明专利]一种酶解法生产降血糖肽过程的实时监控方法

说明书

本发明公开了一种用于酶解法生产降血糖肽过程的实时监控方法，通过采用旁路的方法检测酶解液的拉曼光谱，然后对拉曼光谱数据的处理，建立二级结构组成比例与酶解蛋白抑制α‑葡萄糖苷酶活性的模型，从而实现对蛋白酶解液的α葡萄糖苷酶抑制率进行实时监控。本发明通过采集降血糖肽的制备过程中的拉曼光谱，对其进行分析计算，能够得到酶解反应产物对α葡萄糖苷酶抵制活性，具有方便、速度快的优点。此外，在检测过程中，无需化学试剂，检测成本低，并且不会对环境造成污染，这些优点是湿化学检测方法无可比拟的。

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种酶解法生产降血糖肽过程的实时监控方法，更具体地涉及利用拉曼光谱监控麦胚蛋白降血糖肽制备过程的方法。

背景技术

随着经济水平的不断提高，人们饮食条件越来越好，然而缺乏运动以及不合理的生活作息，导致糖尿病的发病率逐年增加。长期高血糖会导致蛋白尿、高血压、动脉粥样硬化、神经系统病变和感染等并发症状，严重影响着人类健康。

α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类抑制小肠内α-葡萄糖苷酶活性的物质，可以显著降低人们的餐后血糖。开发新型α-葡萄糖苷酶抑制剂是众多研究人员的努力方向。近年来，已有利用山杏、杂色蛤、蚕丝、蛋清和乳清原料制备降血糖肽的报道。

小麦是我国的主要粮食作物之一，麦胚是小麦加工过程中的副产品。麦胚虽然只在小麦麦粒中占1.3％～3.8％，但它是小麦籽粒中最重要的精华部分，麦胚中含有众多优质蛋白、脂肪和维生素矿物质等营养物，还含有多种具有生物活性的物质，如GSH、黄酮类物质、二十八烷醇、麦胚凝集素等，有着“人类天然营养宝库”的美称。近年来，随着国内外学者和企业对小麦麦胚中胚芽油和维生素E的开发利用。人们只看到小麦胚芽油的营养价值，却忽视了麦胚蛋白，它占全部麦胚质量的30％，长期以来没有得到很好的利用，因此是巨大的资源浪费，目前人们开始越来越关注脱脂麦胚的后加工处理。

研究表明，麦胚蛋白经胰蛋白酶水解后得到的多肽具有抑制α葡萄糖苷酶作用，有好的降血糖效果。目前已经建立一套完整的酶解制备、多肽分离纯化的工艺路线。蛋白质酶解是一个复杂的变化过程。由于受底物浓度、蛋白酶浓度、外界因素(超声波、微波等)影响，导致酶解反应终点控制难以进行，质量难以控制。降血糖肽的活性是通过生化的方法，检测其对α-葡萄糖苷酶的抑制效果。该方法耗时长，无法用于酶解反应的实时监控。

因此迫切需要建立一种快速监控酶解目标产物含量或活性的方法，以期获得更多高效的目标产物，将有利于提高降血糖肽产品的稳定性，确保产品质量的可靠性。此外，对于其他酶解反应过程的监控也有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过在线获得酶解反应液的拉曼光谱，并对拉曼光谱进行一系列的处理，通过基线校正，退卷积分峰，非线性拟合，计算酶解反应液中蛋白的二级结构组成，将这些二级结构的变化与降血糖肽的活性建立关联，从而实现对酶解反应的实时监控，即提出一种酶解法生产降血糖肽过程的实时监控方法，本方法可以实现提高麦胚降血糖肽的产率，便于大规模生产的应用。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明的酶解法生产降血糖肽过程的实时监控方法，包括如下步骤：

(1)采用旁路设置石英流动比色池的方法检测酶解液的拉曼光谱：

酶解反应池的酶解液通过泵由管路进入旁路的石英流动比色池，再经管路流回酶解反应池，激光光源经光纤耦合探头照射在石英流动比色池内的酶解液上，拉曼信号也经光纤耦合探头收集进入光谱仪，从而获得酶解液的拉曼光谱；

(2)拉曼光谱数据的处理：