專利名稱:一種提高蛋白酶利用效率的方法
技術領域：
本發(fā)明屬生物工程領域，具體是涉及一種提高蛋白酶利用效率的方法。
技術背景
動植物蛋白是人體每天必須攝入的重要營養(yǎng)素。蛋白的分子量往往很大，在被人體攝入后需要在體內各種蛋白酶的作用下逐漸分解成肽、氨基酸等小分子才能被人體吸收利用。在體外，人們利用蛋白酶來處理動植物蛋白，可以改善蛋白的功能特性，改善蛋白的消化吸收特性，水解植物蛋白還可以做成增鮮劑等食品添加劑。近年來的研究還表明，水解動植物蛋白得到的小肽可能會產生增強免疫力、調節(jié)血壓、抗菌、抗氧化、抗疲勞、治療肝性腦病、醒酒等多種功能，這些功能是原來蛋白所不具備的。所以利用蛋白酶水解動植物蛋白生產各種生物活性肽成了新的研究熱點，已經有很多產品上市。
酶的價格一般較高，這一點成了制約蛋白酶解技術發(fā)展的重要因素，在水解過程中，酶的活力會持續(xù)下降，在酶解結束后，酶也無法回收。人們進行了很多有關提高酶的利用效率的研究。固定化酶是一項重要的技術，如已公開的發(fā)明專利“一種陰離子型層狀材料固定化酶及其制備方法”(公開號:CN1459502)，“殼聚糖微球固定化木瓜蛋白酶的制備”(公開號:CN1285403)發(fā)明專利“彈性蛋白酶的修飾固定化技術及其應用方法”(專利號:99117427.5)等，但酶固定化技術存在固定化率低，酶活衰減快，載體的安全性等問題。酶膜耦合是另一項提高酶利用率的方法，如發(fā)明專利“大豆蛋白連續(xù)酶膜反應制備大豆肽的方法”(專利號:200410012966.3)。發(fā)明專利“酶解與膜濾集成連續(xù)制取酪蛋白生物活性多肽的工藝”(專利號:200310107554.3)等，但酶膜耦合技術存在膜清洗困難等問題。有關超聲處理的未見報道，根據鄒承魯院士提出“酶活性部位的柔性”理論，外界輸入能量可能會導致酶活性部位結構在酶變性前發(fā)生變化。超聲作為一種能量輸入，有可能促進酶的活性，本發(fā)明正是基于這一理論進行的。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術中存在的蛋白酶利用效率低的問題，本發(fā)明提供了一種提高蛋白酶利用效率的方法，有效地解決了問題。
本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種提高蛋白酶利用效率的方法，是將蛋白酶加水配成溶液，利用低功率超聲波處理蛋白酶溶液，處理后加入底物進行酶解。
上述方法中所說的蛋白酶溶液優(yōu)選蛋白酶重量比為0.01 0.1 %的溶液。
上述方法中所說的低功率超聲波處理，最好是用20、22、25、28、33、40kHz的超聲波中的一種或數種結合處理5 30min，超聲功率10 200w。
經上述方法處理的蛋白酶液按常規(guī)方法用于酶解。[0011]與現(xiàn)有技術相比，利用經本發(fā)明方法處理的蛋白酶進行的酶解，蛋白酶的利用率顯著提高，蛋白的水解率提高了 5 12%。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但本發(fā)明不限于下述實施例，對于本領域一般技術人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本發(fā)明的構思和所附權利要求
的保護范圍。
實施例1
稱取中性蛋白酶20g，加水調配成蛋白酶重量比為0.01%的酶溶液后進行超聲波處理，分別在萃取罐圓周上等位放入超聲波頻率為28kHz的聚能式超聲波探頭4只，超聲功率200W，超聲時間30min。超聲波處理的過程中持續(xù)對料液進行攪拌，以保證超聲波處理均勻。超聲波處理結束后加入玉米黃粉蛋白20kg，酶解溫度55°C，pH6.5，酶解過程中維持溫度和PH不變(持續(xù)加入Ca (OH) 2溶液中和產生的氨基酸的酸性)，酶解30min后煮沸IOmin滅酶，酶解液6000r/min離心25min，上清液300目過濾后得酶解液，分別測定酶解前蛋白溶液和酶解后的酶解液的可溶性氮，按下式計算蛋白的水解率:
測定公式W(%) = (N2-N1V(Nc1-N1)XlOO
N。:脫脂米糠蛋白中的總氮量
N1:酶解前脫脂米糠蛋白溶液在10% TCA中的可溶性氮量
N2:酶解后酶解液在10% TCA中的可溶性氮
式中的氮是由微量凱氏定氮法測定。
氯乙酸(TCA)可溶性氮測定
量取蛋白溶液或水解液10ml，加入10%三氯乙酸IOml與之混合，放置20min后，在4000r/min下離心15min,用凱式定氮法測定上清液的可溶性氮濃度。
經測定，與同樣條件下未經超聲處理過的酶的酶解過程相比，玉米黃粉蛋白的水解率提高了 12.1 %。酶解液噴霧干燥得到產品6.72kg。
實施例2
稱取堿性蛋白酶21.5g，加水調配成蛋白酶重量比為0.015%的酶溶液后進行超聲波處理，分別在萃取罐圓周上等位放入超聲波頻率為40kHz的聚能式超聲波探頭4只，超聲功率10W，超聲時間5min。超聲波處理的過程中持續(xù)對料液進行攪拌，以保證超聲波處理均勻。超聲波處理結束后加入大豆蛋白20kg，酶解溫度60°C，pH8.5，酶解過程中維持溫度和PH不變(持續(xù)加入Ca(OH)2溶液中和產生的氨基酸的酸性)，酶解30min后煮沸滅酶，酶解液6000r/min離心25min，上清液300目過濾后得酶解液，按照實施例1的方法測定蛋白的水解率，與同樣條件下未經超聲處理過的酶的酶解過程相比，紫菜蛋白的水解率提高了10.2%。酶解液噴霧干燥得到產品8.89kg。
實施例3
稱取木瓜蛋白酶22g，加水調配成蛋白酶重量比為0.05%的酶溶液后進行超聲波處理，分別在萃取罐圓周上等位放入超聲波頻率為20、33kHz的聚能式超聲波探頭各2只，超聲功率50W，超聲時間lOmin。超聲波處理的過程中持續(xù)對料液進行攪拌，以保證超聲波處理均勻。超聲波處理結束后加入紫菜蛋白20kg，酶解溫度55°C，pH6.0，酶解過程中維持溫度和PH不變(持續(xù)加入Ca(OH)2溶液中和產生的氨基酸的酸性)，酶解30min后煮沸滅酶，酶解液6000r/min離心25min，上清液300目過濾后得酶解液，按照實施例1的方法測定蛋白的水解率，與未經超聲處理過的酶的酶解過程相比，紫菜蛋白的水解率提高了 11.2%。酶解液噴霧干燥得到產品7.12kg。
實施例4
稱取胃蛋白酶21g，加水調配成蛋白酶重量比為0.1 %的酶溶液后進行超聲波處理，分別在萃取罐圓周上等位放入超聲波頻率為20、22、33、40kHz的聚能式超聲波探頭各I只，超聲功率60W，超聲時間30min。超聲波處理的過程中持續(xù)對料液進行攪拌，以保證超聲波處理均勻。超聲波處理結束后加入小麥胚芽蛋白20kg，酶解溫度37°C，pH2.0，酶解過程中維持溫度和PH不變(持續(xù)加入Ca(OH)2溶液中和產生的氨基酸的酸性)，酶解30min后煮沸滅酶，酶解液6000r/min離心25min，上清液300目過濾后得酶解液，按照實施例1的方法測定蛋白的水解率，與未經超聲處理過的酶的酶解過程相比，小麥胚芽蛋白的水解率提高了 12.1 %。酶解液噴霧干燥得到產品5.88kg。
實施例5
稱取中性蛋白酶21g，加水調配成蛋白酶重量比為0.07%的酶溶液后進行超聲波處理，分別在萃取罐圓周上等位放入超聲波頻率為20、25、33、40kHz的聚能式超聲波探頭各I只，超聲功率100W，超聲時間30min。超聲波處理的過程中持續(xù)對料液進行攪拌，以保證超聲波處理均勻。超聲波處理結束后加入米糠蛋白20kg，酶解溫度55°C，pH6.5，酶解過程中維持溫度和PH不變(持續(xù)加入Ca(OH)2溶液中和產生的氨基酸的酸性)，酶解30min后煮沸滅酶，酶解液6000r/min離心25min，上清 液300目過濾后得酶解液，按照實施例1的方法測定蛋白的水解率，與未經超聲處理過的酶的酶解過程相比，米糠蛋白的水解率提高了 11.9%。酶解液噴霧干燥得到產品6.33kg。
權利要求
1.一種提高蛋白酶利用效率的方法，其特征在于，是將中性蛋白酶加水調配成蛋白酶重量比為0.01%專利摘要
本發(fā)明屬生物工程領域，具體是涉及一種提高蛋白酶利用效率的方法。是將蛋白酶加水配成溶液，利用低功率超聲波處理蛋白酶溶液，處理后加入底物進行酶解。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，蛋白酶的利用率顯著提高，蛋白的水解率提高了5～12％。
文檔編號C12P21/06GKCN101423859 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 200810235768
公開日2013年7月17日 申請日期2008年12月5日
發(fā)明者馬海樂, 駱琳, 何榮海, 王振斌, 丁青芝 申請人:江蘇大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan非專利引用 (3),