[发明专利]微生物发酵法制备高F值玉米蛋白肽的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及生物制备技术领域，具体涉及一种制备高F值玉米蛋白肽的方法。

(二)背景技术

玉米是是世界三大粮食作物之一，又是重要的饲料原料，由于其单产高，增产潜力大，在农业生产中占有重要的地位。利用玉米蛋白可以提取玉米醇溶蛋白，玉米黄色素、谷氨酸等优良产品，还能够制备具有多种生理功能的玉米活性肽，如玉米蛋白肽、高F值低聚肽、降血压肽等，从而使玉米加工的附加值大幅度提高。虽然玉米的使用范围很广，但长期以来，人们对玉米的利用主要是生产淀粉，玉米蛋白资源浪费很大。为此，世界上一些发达国家正积极致力于玉米蛋白开发利用新途径的研究。

在我国玉米深加工主要是提取淀粉国内有玉米湿法淀粉厂600多家，生产量占全国各种淀粉产量的80％，而淀粉生产只利用了玉米的65％，其它部分却进入了副产品中。我国每年生产淀粉消费玉米700多万吨，年产玉米蛋白粉(俗称黄粉)200多万吨，这些玉米蛋白粉含有60％左右的蛋白质，主要为醇溶蛋白(Zero68％)、谷蛋白(glutelin22％)、球蛋白(globulins1.2％)和白蛋白(albumin)。从营养的角度来看，玉米蛋白的氨基酸含量极不平衡，尤其是必需氨基酸赖氨酸和色氨酸比较缺乏，使其价值较低，从而限制了它的应用，长期以来，玉米蛋白粉只能作为饲料廉价出售或自然排放，我国每年随废液排走的玉米蛋白质高达8万多吨，不仅污染了环境而且造成了蛋白资源的浪费。

由于玉米蛋白具有特殊的蛋白质氨基酸组成，三种支链氨基酸含量较高(BCAA：Val，Ile，Leu)，而芳香族氨基酸(AAA：Tyr，Phe，Trp)的含量较低，通过体外水解，调节产物的肽片断长度，减少游离氨基酸的生成可制备高F值玉米寡肽混合物，而高F值玉米寡肽混合物具有良好的溶解性、流动性、热稳定性，而且粘度低，在体内吸收快、利用率高等优点，同时具有抗氧化性、消除疲劳、降低血氨浓度、降血压、促进乙醇代谢等独特的生理活性，玉米肽的开发成功将会对玉米深加工业产生重大影响，也将为人类的健康提供一个良好的新食物源，是一种比较理想的新型玉米深加工产品。由于该产品的应用范围很广，市场开发潜力很大，因此，潜藏着巨大的商机和很好的经济效益。本项目就是利用玉米蛋白独特的蛋白质结构和资源优势，结合现代生物科技，生产高F值玉米蛋白低聚肽应用于健康食品工业，从而开发玉米深加工新的领域。

国内目前在高F值低聚肽方面的研究处于起步阶段，而且主要以动物蛋白质为原料制取。国外有以动物蛋白为原料制取本产品的报导，但存在着成本高、含有致热因子等缺陷，因此使用范围极为有限。尤其是近年来受“疯牛病”的影响，许多国家和地区抵制以动物蛋白为原料制取的高F值低聚肽，使得高F值低聚肽在国际市场上极为紧缺。而以安全性极高的植物蛋白为原料制取的高F值低聚肽，将在国际市场上成为走俏商品。

1976年YamashitaM等首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白中制取了低苯丙氨酸含量的低聚肽混合物；1982年NakhosZ等采用α-胰凝乳蛋白酶和梭肽酶A作用于大豆蛋白也得到类似的产物；1986年SoichiA等研究了胃蛋白酶、链霉蛋白酶、木瓜蛋白酶以及α-胰凝乳蛋白酶修饰乳清蛋白制取低苯丙氨酸的各种生产工艺和方法，结果表明，以胃蛋白酶和链霉蛋白酶两步水解法的产品得率较高，产品中苯丙氨酸含量也较低；1990年shin-yaT.等采用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶降解玉米醇溶蛋白研制出无苦味高F值寡肽，并用其喂养有肝损伤的小白鼠，结果证实高F值寡肽可以对严重肝损伤有一定的治疗效果。1991年ShujiA.等以酪蛋白为原料，采用嗜热菌蛋白酶和木瓜蛋白酶两步水解成功地制取了高F值寡肽混合物；1996年西班牙学者BaudstaJ.等报道了以葵花蛋白为原料，酶法制取低分子量高F值蛋白质水解物的研究并且2000年把这种水解物应用到肝病患者的治疗。在我国市场上也有高F值氨基酸制品销售，但大多数都是氨基酸混合物，其中最有代表的是六合氨基酸，肝性脑病患者用六合氨基酸静滴，与左旋多巴、谷氨酸钠分别治疗作对比，结果表明六合氨基酸优于其他两组。此后，不少医院将高F值氨基酸用于常规治疗。郭俊生等人用大豆蛋白质制取了高支低芳氨基酸混合物，其BCAA/AAA摩尔比为51.8，经过动物试验表明，该种氨基酸混合物能提高肝性脑病大鼠的血清支/芳比，纠正血清氨基酸谱紊乱，改善肝性脑病症状。目前国内多见使用的是高F值氨基酸，尚未见低聚肽制品在我国的实用报道。