[发明专利]一种多模式超声波强化酶解制备谷朊蛋白ACE抑制肽的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及涉及农副产品深加工技术领域，特指采用逆流式多模式超声波预处理谷朊蛋白原料，再利用酶解方法制备谷朊蛋白ACE抑制肽的一种技术。

背景技术：

谷朊蛋白是一种非常有潜力的制备生物活性肽的植物蛋白源，其酶解产物可通过显著地抑制血管紧张素转换酶（ACE）的活性，而达到降低血压的目的。然而，由于谷朊蛋白疏水性氨基酸含量高（主要含Pro、Gln、Leu、Ala），溶解性较差，分散性差遇水易形成网状结构，造成谷朊蛋白不能与酶充分的结合，酶解效率较低。利用谷朊蛋白制备ACE抑制肽为深度开发小麦加工副产物提供了新的途径。

超声预处理蛋白底物可通过改变蛋白质的二级结构、蛋白分子颗粒大小，以及分子之间结合的紧密程度而改善蛋白原料的酶解特性，提高产品活性。然而，超声处理时间、超声频率和工作模式直接影响到蛋白结构的变化程度，这种变化与其酶解特性的改善和生物活性的提高密切相关。

研究发现，双频或者多频超声组合福射对声化学反应产额的提高具有明显的增强效应，双频或者多频超声同时辐射的合效应均明显大于各频率超声单独辐射效应之和。例如，28 kHz与1.7 MHz组合的双频超声组合的双频超声组合辐射，当取1.7 MHz超声强度大于3 W/cm²时，其合效应约为单独效应之和的1.5倍；当1.7 MHz改为1.06 MHz或0.87 MHz时，其合效应可接近单独效应之和的2倍。这说明双频超声在蛋白质改性方面也就用明显的优势。现有文献对声的研究大多是在单频工作模式下，或者是双频超声单一工作模式下进行的。未提及多模式超声对底物蛋白的作用效果。

发明内容：

本发明的目的是采用探头式多模式超声设备对谷朊蛋白进行预处理，旨在提高谷朊蛋白的酶解产物的降血压活性，缩短酶解时间。开发一种具有良好疗效的，安全的，价格合理的食物蛋白源的降血压活性肽。本发明上述目的是通过以下技术手段实现的：

先对蛋白溶液进行超声预处理，再进行酶解反应。具体技术方案是：（1）谷朊蛋白用0.003 mol/L的稀碱溶液配成物料浓度为40 g/L的悬浮液，施加超声处理，其中逆流式多模式超声的工作模式为顺序工作、同步工作。顺序工作的超声频率为：20-35 kHz、双频超声时间为5 s、5 s，同步工作的超声波频率为20-28 kHz，脉冲时间10 s，间歇时间5 s。单位体积超声功率为200 W/L，预处理时间15 min。（2）加蛋白酶酶解：加4560 U/g 碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中保持PH 8.5，温度50 ℃。酶解时间30 min，100℃下灭酶10 min，10000g下离心10 min，收集上清液，即可得到蛋白降血压肽的提取液。

本发明所具有的优点是：

本发明采用超声预处理原料蛋白对超声作用后酶解产物的ACE抑制活性进行了研究。经过顺序双频超声预处理后，改善了酶解效果，提高了酶解产物的活性。与传统酶解方法相比酶解液的ACE抑制率活性提高16.4％～25.4％，与逆流式单频超声相比酶解液的ACE抑制率活性提高6.0％～13.7％。

    下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明：

图1为本发明使用的顺序三频超声预处理谷朊蛋白的设备图。

具体实施方式

1为多模式超声波智能控制面板，能控制超声波进行单频工作、双频顺序工作、双频同时工作。10为基础频率20 kHz的超声波发生器。9分别为28、35、40、50 kHz的超声波发生器，单台超声波发生器功率为100 w。2为基础频率20 kHz的超声波探头，3为另一组合探头。7为物料入口，5为料液出口。6为控温水入口，8为控温水出口。11为控温系统。

人体中过多的血管紧张素转化酶 (ACE) 是引起血压升高的重要原因之一。因此本发明以酶解产物对ACE的抑制率评价其降血压活性。酶解产物ACE抑制活性的测定按照文献“J. Jia, H. Ma, W. Zhao, The use of ultrasound for enzymatic preparation of ACE-inhibitory peptides from wheat germ protein, Food Chemistry. 119 (2010) 336-342.”的方法进行，以马尿酰组氨酰亮氨酸 (Hippuryl-His-Leu,HHL) 作为ACE催化的底物，研究其吸光度的变化，利用高效液相色谱法测定。