[发明专利]一种固定化蛋白酶水解蛋白生产蛋白肽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蛋白酶酶解蛋白生产蛋白肽的方法，尤其涉及到应用固定化蛋白酶生产蛋白 肽的方法。

背景技术

蛋白肽是一种生物活性物质，是蛋白经蛋白酶水解或微生物发酵等方法所制得的具有某 些生物学功能的混合低聚肽。从化学角度上讲，蛋白肽则是蛋白质中20个天然氨基酸以不同 组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称。生物学试验表明， 机体摄入的蛋白质经消化道的酶作用后，大多是以低分子量肽形式吸收的，以游离氨基酸形 式吸收的比例很小。进一步的试验又揭示了低分子量肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多， 上述研究结果都表明低分子量肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。而且，蛋白肽具 有低抗原性，不会产生过敏反应，能促进发酵产生有益分泌物，能增强运动员体能和肌肉， 促进肌红细胞复原和帮助恢复疲劳等。此外，蛋白肽具有多种机体代谢和生理调节功能，以 消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、调节血脂等作用。它除了具有 蛋白质的营养学特性外还具有小分子肽所特有的物化特性，即具有很好的溶解性、低黏度和 抗凝胶形成性等。故此，蛋白肽是当前国际食品界最热门的研究课题。目前，已经研究证明 了的蛋白肽有：大豆以及豆粕蛋白生产的大豆肽，牛乳蛋白生产的酪蛋白磷酸肽、酪蛋白钙 肽、降血压肽、类吗啡肽、免疫调节肽、抗诱变肽等，玉米蛋白生产的玉米肽，小麦、豌豆、 鱼类等各种动植物蛋白生产的蛋白肽。

目前国内外在蛋白质水解方面主要采用了三种方法：酸水解法、碱水解法和酶水解法。 其中酸水解法和碱水解法属于化学水解，而酶水解法属于生物酶水解法。与前两种方法比较， 酶水解法的反应条件温和、能量消耗较少，氨基酸不被破坏，也不产生消旋作用，而且效率 较高，在营养成分的保留上也具有化学方法不可比拟的优点，因此酶水解法应用较广泛。

但是，应用游离蛋白酶直接加入到蛋白质溶液中水解蛋白，存在反应体系中的酶不能被 回收造成生产成本高等缺陷，因而在工业上的应用受到了限制。为克服上述缺点，人们采用 了酶固定化技术。固定化酶与游离酶相比，具有下列优点：(1)酶的稳定性得到增强；(2) 酶可再生利用；(3)便于工业连续化生产操作；(4)反应所需的空间小；(5)反应的最优化 控制成为可能；(6)可得到高纯度、高产量的产品；(7)资源方便，减少污染。本研究通过 将蛋白酶固定在无机载体上，并进一步制成可连续化生产的反应器的方式进行蛋白肽的生产， 不仅有效地水解蛋白质，而且可使酶反复使用、产物与酶容易分离并降低了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供了一种利用固定化蛋白酶水解蛋白生成蛋白肽的方法，可缩短酶解 时间，酶解活性较高，得到的固定化酶可反复使用，并可连续化生产，提高酶的利用率，从 而显著降低生产成本。

本发明目的是通过如下三个步骤实现的：

1.介孔材料的制备

以Pluronic P123为模板剂，三甲苯(TMB)为扩孔剂，以正硅酸乙酯(TEOS)为有机 硅源，以水为溶剂，用盐酸调节体系pH值，合成有序硅基介孔材料SBA-15。反应各物料按 一定的摩尔配比进行反应。步骤为：在磁力搅拌下，将硅源加入模板剂酸性水溶液中，室温 下搅拌2h，然后于35℃下静止晶化24小时；在100℃下高压釜中反应24h后，过滤，用去 离子水洗涤至中性，室温干燥后，在550℃焙烧4小时，得到SBA-15载体。该载体最可几 孔径6.5nm，比表面积1007m²/g。

2.制备固定化蛋白酶

取适量的缓冲液，按一定次序加入适量的介孔材料，适量的蛋白酶以及适量的戊二醛溶 液，在室温下，水浴中充分振荡吸附，进行蛋白酶固定化处理，经离心分离，并用缓冲液冲 洗固定化酶三次后，得到固定化蛋白酶。

3.装柱

将10ml体积的湿的固定化蛋白酶用湿式填充法装入反应柱中，轻敲柱子使固定化酶填充 紧密，确保床层没有气泡。

4.酪蛋白溶液经固定化蛋白酶酶解制备蛋白肽

将一定浓度的酪蛋白溶液(0.1-2mg/ml，优选0.4-0.8mg/ml)作为底物，以1000-2000ml/h 流速通过反应柱，该蛋白液经固定化蛋白酶水解后得到蛋白肽。

其特征在于所述的蛋白溶液包括酪蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白、小麦蛋白、花生蛋白等 来源蛋白。