活性肽也稱為生物活性肽或蛋白多肽,主要產品包括大豆肽、魚皮膠原蛋白肽、海參肽等,是一千多種肽的總稱。酶法水解全蛋白分子是生產生物活性肽的最常見方法,即通過合適的蛋白酶酶,包括堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰酶等 ,通過水解蛋白中的肽鍵,從而使大的蛋白質分子水解為小片段肽和氨基酸。酶法生產活性肽具有許多優(yōu)點:酶解過程和結果的可控性與可重現性強;酶解蛋白質條件溫和、安全性高;酶解反應沒有副反應并且不會降低蛋白質的營養(yǎng)價值。以上優(yōu)點均為其標準化生產奠定了基礎。當然,酶法多肽在調節(jié)水解pH的過程中,酸或堿的添加會引入無機鹽,產生灰分,增加了分離純化的難度。 酶解法制備活性肽的基本流程如下圖。
酶解法生產活性肽的原料品種十分豐富,羅非魚皮、牦牛骨、大豆分離蛋白,這些制備生物活性肽的原料,有3個特點,一、原料中蛋白含量較高;二、原料來源豐富、成本低;三、食品加工廢棄物或副產物。從而使得生物活性肽更具有商業(yè)利用價值,正成為研究和應用熱點。蛋白質的預處理主要包括熱處理、超聲處理、高壓均質和超微粉碎等操作,其目的主要是為了提高酶對蛋白質的敏感性。例如高壓均質和超微粉碎有利于增大原料總表面積,從而使之與酶有更多的接觸位點,縮短酶解時間、提高水解度。而熱處理除了殺滅原料中原有微生物和組織自身的蛋白酶,防止微生物產生的酶和組織自身蛋白酶干擾正常水解外,還可以使蛋白質變性、結構松散,以便內部結構和酶接觸,縮短酶解的時間,提高酶解的效率。
酶法生產活性肽,蛋白酶的選擇是制備的關鍵環(huán)節(jié)?,F在商業(yè)化應用的酶按來源分為微生物源蛋白酶(如堿性蛋白酶、中性蛋白酶和風味酶)、動物源蛋白酶(如胰酶)以及植物源蛋白酶(如菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶)三類。許多酶的切割位點具有特異性,蛋白水解中常見幾種內切酶的特異性切割位點,還有一些蛋白酶如一些微生物來源的蛋白酶不具有特異性。針對不同的底物,現多采用具有特異性的蛋白酶和非特異性的各類蛋白酶復配混合進行酶解。因為酶的復配往往具有協同增效作用,不僅有利于縮短酶解時間,提高水解度,還能獲得較好的分子量組成和分布的酶解物。需要注意的是,水解產物的情況除了受所用酶的影響外,還受酶濃度、酶解時間、酶解溫度、環(huán)境pH和底物濃度這五個獨立因素的影響,為了使酶解過程可控并增強結果的可重現性,需控制好以上五個關鍵環(huán)節(jié)。
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