[发明专利]含有角蛋白的生物材料的处理

说明书

本发明提供了从含角蛋白的生物材料中提取富含氨基酸的级分的方法，以及通过本文所述方法产生的富含氨基酸的蛋白质级分。该方法包括用含角蛋白的生物材料在pH 1.1至6.9下形成反应混合物。所述反应混合物暴露于足以降解所述角蛋白的诸如微波的能量源。随后提取的氨基酸混合物基本上不溶。

技术领域

本发明总体涉及从含角蛋白的生物材料中提取富含氨基酸的级分的新方法，以及通过本文所述方法产生的富含氨基酸的蛋白质级分。

背景技术

高蛋白质营养源对于运动营养市场以及为营养不良的人提供均衡的食物补充剂是重要的。硫及其生物衍生物，例如半胱氨酸和谷胱甘肽，在影响体内氧化还原平衡和影响基于细胞的过程和相关的整体健康方面非常重要。角蛋白来源如羊毛、羽毛、角和蹄，蛋白质和含硫氨基酸非常高，但由于与角蛋白蛋白质中存在的半胱氨酸残基之间的二硫键相关的高交联度，通常具有低的消化率和营养价值。

用于从羊毛中溶解角蛋白蛋白质的山内(Yamauchi)方法(Yamauchi等人(1998)生物材料科学杂志(Journal of Biomaterial Science)，聚合物版(Polymer Edition)3：259)涉及作为变性剂以破坏角蛋白结构的尿素、作为还原剂以破坏二硫键的β-巯基乙醇和作为表面活性剂的十二烷基硫酸钠(SDS)。然而，所用化学变性剂/还原剂的性质使得该方法不适用于(特别是)食品级材料的商业生产。

在美国专利第5,276,138号中描述了另一种由羊毛生产可溶性角蛋白蛋白质产品的方法。然而，从该文献的教导中可以清楚地看出，如果液体介质的pH小于7，则氧化剂不能很好地起作用，并且需要高浓度(＞20％)的氧化剂。尽管发明人断言该产品可用作食品添加剂，但由于最终产品中存在痕量尿素，因此预计这些产品对人类来说不具有适口性。EP2461680中描述了另一种由羊毛生产可溶性角蛋白蛋白质产品的方法。该专利描述了一种营养补充剂，其包含通过以下方法制备的角蛋白蛋白质粉末，所述方法包括在pH为1.5至5.0的溶液中氧化角蛋白源，并通过一系列加热和冷却反应以及pH调节，产生角蛋白蛋白质粉末。然而，基于原料重量的相对总转化率低。

为了解决现有技术方法的局限性，本发明提供了改进的方法，包括处理含角蛋白的生物材料以产生富含含硫氨基酸半胱氨酸的级分(以及代谢上重要的氨基酸精氨酸)，该方法学产生显著提高的蛋白质转化效率。有利地，这些氨基酸级分可以掺入营养补充剂和食物中，供人和动物食用。

发明内容

本文描述和要求保护的发明具有许多属性和实施方案，包括但不限于本发明内容中阐述或描述或引用的那些。其并非旨在包括所有内容，并且本文描述和要求保护的发明不限于本发明内容中所表明的特征或实施方案或不由本发明内容中所表明的特征或实施方案所限定，所包括的特征或实施方案仅出于说明的目的而不是限制的目的。

在第一方面，本发明提供了一种从含角蛋白的生物材料中提取富含氨基酸的级分(amino acid-rich fraction)的方法，该方法包括以下步骤：

i.提供包含含角蛋白的生物材料和至少一种酸的反应混合物，其中反应混合物的pH为pH 1.1至6.9；

ii.将反应混合物暴露于包含温度和压力的能量源一段时间，所述时间足以在至少一种酸的存在下引起含角蛋白的生物材料的降解；和

iii.从降解的含角蛋白的生物材料中提取富含氨基酸的级分

其中，从含角蛋白的生物样品中提取的富含氨基酸的级分基本上不溶。

在本发明的另一方面，提供了一种富含氨基酸的级分，所述级分由根据本文所述任一方法的含角蛋白的生物材料获得。

在本发明的另一个方面，提供了包含富含氨基酸的级分的营养补充剂或食品，所述级分是根据本文所述的任意一种方法由含角蛋白的生物材料获得。

附图说明