蚕蛹蛋白抗氧化肽的制备及其纯化
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蚕丝蛋白的提取工艺包括以下几个步骤:
1. 蚕蛹的收集:选择健康的蚕蛹,将其收集起来。
2. 蚕蛹的破碎:将蚕蛹放入蒸汽锅中进行蒸煮,然后将蒸煮后的蚕蛹进行破碎。
3. 蚕蛹的溶解:将破碎后的蚕蛹放入酸性或碱性溶液中进行溶解,使蚕丝蛋白从蚕蛹体内释放出来。
4. 蚕丝蛋白的纯化:通过离心、过滤、沉淀等方法将溶解液中的杂质去除,得到较纯的蚕丝蛋白。
5. 蚕丝蛋白的浓缩:将纯化后的蚕丝蛋白溶液进行浓缩,去除多余的水分。
6. 蚕丝蛋白的干燥:将浓缩后的蚕丝蛋白进行干燥,得到干燥的蚕丝蛋白粉末。
7. 蚕丝蛋白的包装和储存:将干燥的蚕丝蛋白粉末进行包装和储存,以保持其质量和稳定性。
需要注意的是,蚕丝蛋白的提取工艺可能会因不同的生产厂家和产品要求而有所差异,上述提取工艺仅为一般参考。
柞蚕蛹又名蚕蛹,为天蚕科动物柞蚕的蛹,在我国黑吉辽、云贵川等地广泛分布。
柞蚕蛹因含有大量蛋白质,且易于被人体吸收,特别适合成为胃肠功能弱、营养不良等人群的优质蛋白质供给品。
近年来我国对柞蚕蛹开发与研究力度不断加强,发现柞蚕蛹蛋白有提高免疫力、保护肝脏、对抗肿瘤、延缓衰老等广泛的药用价值。
1 提高免疫力柞蚕蛹蛋白中有模式识别受体、凝集素、类免疫球蛋白、蛋白酶抑制剂、载脂蛋白等免疫相关蛋白[1]。
在接触外来菌后,蚕蛹可产生体液免疫、细胞免疫,并传递Toll 及IMD 免疫信号通路,其中BmSmt3 因子的激活在免疫反应途径中起到了至关重要的作用,可协同Cecropin D 共同抵御外界入侵物质[2]。
李亚洁[3]等在肉仔鸡饲料中添加了柞蚕免疫活性蛋白,发现其生长发育能力明显加快,机体免疫器官功能指数得以升高。
通过检测发现血清内免疫球蛋白与补体数目比原始饲料喂养的仔鸡有所增加,说明柞蚕蛹蛋白能够促进肉仔鸡的生长发育。
孙晓云[4]等对柞蚕蛋白和柞蚕卵特异性蛋白进行研究,发现经柞蚕蛋白和柞蚕卵特异性蛋白灌胃的小鼠脾脏和胸腺重量增加,脾淋巴细胞转化增值百分比明显提高,细胞分泌因子IFN-γ、IL-2 和IL-4 含量增加,证明柞蚕蛹有增强免疫力、刺激动物自身免疫器官的生长发育的功能。
孙永欣[5]等用不同浓度的柞蚕蛹粉添加到刺参饲料中,发现刺参体腔液超氧化物歧化酶、溶菌酶、酸性磷酸酶有不同程度的升高,电镜下可见刺参小肠绒毛长度增加,说明刺参肠道对外来病菌的防御能力增强。
用灿烂弧菌进行感染,经柞蚕蛹喂养的刺参也表现出一定抵抗病原菌的能力。
2 护肝作用廖森泰[6]等研究发现蚕蛹复合氨基酸可以使肝脏内谷丙转氨酶免遭四氯化碳的损害,可为临床肝脏保护提供新的解决方法。
“鸭乙肝动物模型”证明一定剂量的柞蚕蛹活性物质可降低鸭乙型肝炎病毒的活性。
临床资料显示经过柞蚕治疗的乙型肝炎患者,转氨酶数量下降,黄疸症状减轻,肝痛腹胀等临床症状也得到明显缓解[7]。
蛋白肽的提取工艺
蛋白肽的提取工艺是将原材料经过破碎、溶解、离心、过滤、浓缩、干燥等步骤得到。
具体过程如下:
(1)原料破碎:将鱼肉等动物原料通过研磨机或者切片机等设备粉碎成小块。
(2)溶解:将粉碎后的原料加入适量的盐水溶解,使蛋白质分子散开。
(3)离心:通过离心机将溶液中的悬浮颗粒(如脂肪、骨头等)分离出来。
(4)过滤:用滤网滤掉溶液中较大的杂质颗粒,如肌肉纤维等。
(5)浓缩:采用膜过滤、真空蒸发等方法将溶液浓缩。
(6)干燥:将浓缩后的溶液进行喷雾干燥等方式得到蛋白肽产品。
以上是蛋白肽的提取工艺的基本步骤。
不同的原料和目的,可能需要进行不同的处理和改良。
蚕蛹最新蛋白研究报告一、引言蚕蛹,作为我国丝绸产业的重要副产品,具有较高的营养价值及潜在的开发价值。
近年来,随着生物科技的发展,蚕蛹蛋白的研究逐渐成为热点。
蚕蛹蛋白具有丰富的氨基酸组成和独特的生物活性,使其在食品、药品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
然而,目前对于蚕蛹蛋白的研究尚存在局限性,对其功能特性、提取工艺和应用领域的探讨仍有待深入。
为此,本研究围绕蚕蛹蛋白的提取、功能特性及其在食品、药品等领域的应用展开探讨,以期为蚕蛹蛋白的进一步开发利用提供理论依据。
本研究旨在:1)优化蚕蛹蛋白的提取工艺,提高蛋白提取率;2)探讨蚕蛹蛋白的功能特性;3)分析蚕蛹蛋白在食品、药品等领域的应用潜力。
研究假设蚕蛹蛋白具有优良的溶解性、乳化性、起泡性等功能特性,并可通过优化提取工艺进一步提高其应用价值。
本研究的范围主要包括蚕蛹蛋白的提取、功能特性分析及其应用领域的探讨。
限于研究时间、实验条件和资源,本研究未涉及蚕蛹蛋白在化妆品等其他领域的应用研究。
本报告将从以上三个方面详细阐述研究过程、发现、分析及结论,为蚕蛹蛋白的深入研究及其在多领域的应用提供参考。
二、文献综述近年来,国内外学者对蚕蛹蛋白的研究取得了一定的成果。
在理论框架方面,蚕蛹蛋白的提取工艺、功能特性及其应用得到了广泛关注。
提取工艺方面,主要包括水提法、醇沉法、酸碱法等,各方法均有优缺点。
功能特性方面,研究发现蚕蛹蛋白具有优良的溶解性、乳化性、起泡性等,可作为食品添加剂应用于食品工业。
主要研究发现包括:1)蚕蛹蛋白具有较高营养价值,富含人体必需氨基酸;2)通过优化提取工艺,可提高蚕蛹蛋白的提取率和功能特性;3)蚕蛹蛋白在食品、药品等领域具有潜在应用价值,如抗氧化、抗炎、免疫调节等。
然而,关于蚕蛹蛋白的研究仍存在争议和不足。
一方面,不同提取工艺对蚕蛹蛋白的提取效果和功能特性影响的研究结果不尽一致,缺乏统一标准;另一方面,蚕蛹蛋白在具体应用领域的效果及其作用机制尚未完全明确,有待深入研究。
酶法处理提高蚕蛹蛋白营养价值酶法处理是一种利用酶的生物催化作用来改善食品原料特性的技术。
在蚕蛹蛋白的处理中,酶法处理可以显著提高其营养价值,增强其功能性,并扩大其在食品工业中的应用范围。
以下是关于酶法处理提高蚕蛹蛋白营养价值的文章结构。
一、酶法处理技术概述酶法处理技术是一种绿色、环保的食品加工技术,它通过特定的酶对食品原料进行生物催化作用,以改善原料的物理、化学和感官特性。
在蚕蛹蛋白的处理中,酶法处理能够促进蛋白质的分解和重组,提高其生物利用率和营养价值。
1.1 酶法处理的原理酶法处理的原理基于酶的催化作用,通过特定的酶对蚕蛹蛋白中的大分子蛋白质进行水解,生成小分子肽和氨基酸,从而提高蛋白质的消化率和吸收率。
此外,酶法处理还能改善蚕蛹蛋白的风味和质地,使其更适合作为食品原料。
1.2 酶法处理的优势相较于传统的化学或物理处理方法,酶法处理具有许多优势。
它是一种温和的处理方式,能够在较低的温度和压力下进行,减少能源消耗和环境污染。
同时,酶法处理能够更精确地控制蛋白质的水解程度,避免过度水解导致的营养价值损失。
二、蚕蛹蛋白的营养价值及酶法处理的影响蚕蛹蛋白是一种优质的动物蛋白资源,含有丰富的必需氨基酸和微量元素。
通过酶法处理,可以进一步提高蚕蛹蛋白的营养价值,使其成为更理想的食品原料。
2.1 蚕蛹蛋白的营养成分蚕蛹蛋白含有人体必需的多种氨基酸,如赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸等,这些氨基酸对于维持人体正常生理功能至关重要。
此外,蚕蛹蛋白还富含钙、铁、锌等微量元素,对于促进骨骼健康和增强免疫力具有重要作用。
2.2 酶法处理对蚕蛹蛋白营养价值的影响酶法处理能够促进蚕蛹蛋白中大分子蛋白质的水解,生成小分子肽和氨基酸,提高其生物利用率。
研究表明,经过酶法处理的蚕蛹蛋白,其蛋白质消化率和吸收率显著提高,更易于人体利用。
同时,酶法处理还能改善蚕蛹蛋白的风味,使其更适合作为食品原料。
2.3 酶法处理对蚕蛹蛋白功能性的影响除了提高营养价值外,酶法处理还能增强蚕蛹蛋白的功能性。
第3期(总第238期) 农产品加工。学刊 201 1年3月 Academic Periodical of Farm Products Processing No.3
Mar
文章编号:1671—9646(201 1)03—001 1-03
蚕蛹蛋白抗氧化肽的制备及其纯化 肖燕平,黄培霞,董烨平,薛金星, 吴琼英 (江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江212018)
摘要:以DPPH自由基清除率为指标,采用正交试验,优化Alcalase酶解蚕蛹蛋白制备抗氧化肽的工艺条件;采用超 滤、DEAE一52纤维素柱层析,以及Sephadex G一50柱层析分离纯化蚕蛹蛋白抗氧化肽。试验结果表明,酶解液制备 蚕蛹蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为:酶解温度3O℃,pH值7.5,时间20 min,底物质量分数3%,加酶量3.5%。 ≤5 ku时,组分有很强的体外抗氧化活性,从 ≤5 ku组分中获得了5个抗氧化肽组分,它们的体外抗氧化活性 大小依次为:组分II>组分m>组分l>组分V>组分Ⅳ。 关键词:蚕蛹蛋白;抗氧化肽;工艺条件;分离纯化 中图分类号:TQ464.7 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671—9646(X).2011.03.003
Preparation and Purification of Antioxidant Peptides from Silkworm Pupae Protein Xiao Yanping.Huang Peixia,Dong Yeping,Xue Jinxing, u Qiongying (College of Biotechnology and Environmental Engineering,Jiangsn University of Science and Technology, Zhenjiang,Jiangsu 212018,China) Abstract:Alcalase enzymolysis technology for production of antioxidant peptides from silkworm pupae protein,in which scavenging 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)radical is taken as response value,is optimized with orthogonal test methodology.Furthermore,the antioxidant peptides are separated and purificated from Alcalase hydrolysates of silkworm pupae protein by uhrafihration,DEAE-52 cellulose column chromatography and Sephadex G-50 column chromatography.The results show that the optimum conditions of Alcalase hydrolysis are temperature 30℃,pH 7.5,time 20 min,substrate concentration 3%,enzyme dosage 3.5%.Ultrafihration results show that the Alcalase hydrolysate of molecular wei ght(㈣≤5 ku has strong in vitro antioxidant activitives.Five fractions(fraction I,fraction II,fraction 11I,fraction 1V and fraction V)with in vitro antioxidant activitives are obtained from the Alcalase hydrolysate of Mr≤5 ku.and their in vitro antioxidant activitives is decreased in the following order:fraction II>fraction m>fraction I>fraction V>fraction IV. Key WOldS:Silkworm pupae protein;antioxidant peptides;enzymolysis technology;separation and purification
蚕蛹为蚕蛾科昆虫家蚕蛾的蛹。它既是一种高营 养的美食,也是一种中药,具有和脾胃、祛风湿、长 阳气之功效BJ,自古以来就得到广泛的应用。现代科学 实验证明,蚕蛹富含蛋白且含有大量人体所不能合成 的必需氨基酸,富含多种营养素,具有补充机体营养, 促进生长发育,抗疲劳、抗衰老,提高机体免疫功能 等多种功能翻。我国鲜蚕蛹年产量可达数十万吨[31,如何 综合利用蚕蛹蛋白成为推动我国桑蚕产业的重要方面。 抗氧化肽为生物活性肽的一种,具有抗氧化活性 稳定、无毒副作用及来源方便等优点,可以通过酶法、 发酵法等生物技术手段,从天然动植物蛋白质中获得网。 本试验通过对蚕蛹蛋白抗氧化肽提取条件的研 究,确定了最佳的提取工艺条件,并采用多种分离纯 化的方法纯化抗氧化肽,为蚕蛹蛋白抗氧化肽的研究 提供了丰富的经验。
1材料与方法 1.1材料 蚕蛹,江苏科技大学蚕业研究所提供,蚕蛹经 60℃烘干,粉碎,过60目筛,用乙醚脱脂,备用; 碱性蛋白酶Alcalase,上海中信生物有限公司提供; Sephadex G一50,西安沃尔森有限责任公司提供; DEAE~52型纤维素,西安蓝深特种树脂有限公司 提供。
收稿日期:2010一ll一19 基金项目:江苏科技大学本科生创新计划专项(2010年),江苏科技大学青年骨干教师支持计划(37210901)。 作者简介:肖燕平(1990-),女,江苏人,在读本科,研究方向:生物工程。E—mail:xyp_zc@163.COB。 为通讯作者:吴琼英(1975一),女,博士,副教授,研究方向:资源生物开发与利用。E—mail:wuqyl@163.com。 农产品加工・学刊 2011年第3期 1.2仪器 数显pH计、分光光度计,北京瑞利分析仪器公 司提供;HK一2A型超级恒温水浴锅,南京物化智能 设备有限责任公司提供;冷冻离心机、DHG--9240 A型电热恒温鼓风干燥箱,上海一恒科技有限公司提 供;AX120型电子天平,SHIMADZU公司提供; Pellicon小型超滤系统,美国Millipore公司提供; HL_ B型数显恒流泵、BS一100型数控记滴自动部 份收集器,上海沪西分析仪器厂有限公司提供; FPLC型快速蛋白液相色谱仪,AK rA公司提供。 1.3试验方法 1.3.1蚕蛹蛋白的提取 称取蚕蛹粉65 g,加水650 mL,将二者充分混 合均匀,通过恒温水浴维持在5O cC,并不断搅拌, 调pH值至10.5左右,提取3 h。浸提后的混合液在 转速5 000 r/min下离心10 min,取上清液。用浓度为 1 mol/L的HC1调节pH值为4.5,于4 静置2 h嘲。 在室温以转速5 000 r/min离心10 min,取沉淀,并 以浓度6 mollL的NaOH调节pH值为7.0,4 oC下透 析36 h,脱盐(每4 h更换透析液)。脱盐后的蛋白 溶液冷冻干燥后得蚕蛹蛋白。 1.3.2正交试验 在前期试验研究基础上,选择5种因素(温度、 pH值、时间、底物质量分数、加酶量)进行正交试 验,选择正交表L。 (37)进行试验设计嘲。 正交试验的因素与水平设计见表1。
表1正交试验的因素与水平设计 水平 度BpH值c 微砌
l 3O 7.0 10 3 3.5 2 35 7.5 15 4 4.O 3 40 8.0 2O 5 4.5
1.3.3蚕蛹抗氧化肽的制备 采用碱性蛋白酶在30℃,pH值7.0下水解蚕蛹 蛋白。酶解10 min后,中止反应,沸水中灭酶 3~5 min,冷却后于转速5 000 r/min离心10 min,取 上层液经2层滤纸抽滤,得到蚕蛹抗氧化肽的酶解 液,于4 oC冰箱中保存待用。 1.3.4清除DPPH自由基活性测定 DPPH是一种有机自由基,清除DPPH自由基目 前被作为评价物质是否具有抗氧化能力的指标之一。 因此本试验欲采用DPPH自由基清除法,测定蚕蛹的 抗氧化性,测得的清除率K值越大,表明其抗氧化 性越高。 取2 mL待测样品于试管中,再加入2 mL质量 浓度为0.04 g/L的DPPH无水乙醇溶液,混合均匀, 反应20 min,在转速5 000 r/min下离心10 min,取 上清液在波长517 nm处,测其吸光度Ai;另取2 mL 待测样品于试管中,加人无水乙醇2 mL,反应 20 min,在转速5 000 dmin离心10 min,取上清液, 在波长517 nm处测其吸光度Ai;以2 mL质量浓度 为0.04 g/L的DPPH无水乙醇溶液和2 rnL无水乙醇 反应做为参比,其吸光度记为A 。按照下式计算待 测样品对DPPH自由基的清除率: : = j)×100%. A0 式中,卜对DPPH自由基的清除率,%; A 2 mL质量浓度为0.04 g/L的DPPH无水 乙醇溶液加2 mL无水乙醇时的吸光度; i—一2 mL质量浓度为0.04 g/L的DPPH无水 乙醇溶液加2 mL待测样品的吸光度; A厂—_2 mL:Yv_J.k乙醇加2mL待测样品的吸光度。 1.3.5超滤分离 蚕蛹酶解液采用超滤分离(Pellieon一2超滤系统, millipore公司),超滤膜分子截留量分别为10 ku和 5 ku。超滤条件为1.3 MPa进口压和0.3 MPa出口压。 分别收集不同分子量肽段的分级产物,并采用DPPH 自由基清除法测定分级产物的抗氧化性。 1.3.6 DEAE一52纤维素柱层析 将预处理好的DEAE一52纤维素用浓度为 0.02 mol/L的Tris—HC1缓冲液(pH值7.0)平衡后装 柱[81,将分子量 ≤5 ku的留作样品,上样量为 100 L,用平衡缓冲液和含浓度0.22 mol/L的NaC1 的平衡缓冲液进行分阶段洗脱,流速为1 mL/min, 波长220 nm处检测,分管收集,每管2 mL,用记录 仪检测出峰的情况,分别测定各峰的抗氧化活性。 1.3.7 Sephadex G一50凝胶柱层析 Sephadex G一50用蒸馏水平衡后装柱,上样量为 200 L,洗脱液为蒸馏水18],流速为9 mL/h,在波长 220 nm处检测,分管收集,每管2 mL,分别测定各 峰的抗氧化活性。 2结果与分析 2.1正交试验分析 以DPPH自由基清除率为评价指标,进行正交试 验设计 正交试验结果与分析见表2。 从表2可以看出,各因素的极差R明显不同, 因素的 值最大,其次为D因素。A因素的 值最 小, 因此各因素对酶解产物抗氧化活性的影响从大到 小的顺序依次为:E(加酶量)>D(底物质量分数) >c(酶解时间) (pH值) (酶解温度)。正交 试验结果表明,各因素最优组合为: 。B E。。最 佳的酶解条件是:30 oC,pH值7.5,时间20 rain, 底物质量分数3%,加酶量3.5%。 采用最优试验参数制备蚕蛹蛋白酶解产物,并对