从魔芋中提取多肽活性物质的方法技术

本发明专利技术公开了从魔芋中提取多肽活性物质的方法，具体为：将魔芋飞粉利用含有用麻黄碱的NaOH溶液进行碱提取得魔芋蛋白提取液，然后向魔芋蛋白提取液加入蛋白酶酶解得酶解液，酶解液分离纯化即得魔芋多肽活性物质。制得的多肽活性物质可制成各种制剂，应用于治疗糖尿病及其并发症。有益效果为：本发明专利技术制备方法简单可行、成本低、工艺稳定、能除去大量盐分、得率高，得到的产品纯度和质量高。

【技术实现步骤摘要】
从魔芋中提取多肽活性物质的方法
本专利技术涉及生物活性成分提取
，尤其是涉及从魔芋中提取多肽活性物质的方法。
技术介绍
魔芋（Amorphophallusrivieri）是一种多年生草本块茎植物，为天南星科磨芋属，雌雄同株，喜欢温热、湿润和半荫蔽的生态环境，全球共有163个品种。我国共有21个魔芋品种，大多生长在四川、陕西、宁夏、江苏、贵州、湖南、云南等地。魔芋的成分主要来源于块茎。其块茎中含有葡甘聚糖和淀粉70%左右，含有蛋白质和氨基酸5%~15%左右，含有多种矿物质4%~6%左右，还含有1%~2%的生物碱及其他成分。魔芋具有广泛的食用价值、药用价值、工业价值以及在其他各领域中的应用价值。在这种条件下，魔芋今后的研究热点将趋向于保健食品、药品的开发及其在医疗上的应用，以及魔芋与农业、纺织业、化工业技术相结合的高新产品研究与开发等。因此，对魔芋的开发研究势在必行。魔芋飞粉是魔芋精粉加工过程中出现的副产物，它是一种质量轻且细小的粉尘状物质，因其具有一定的腥臭味而未被有效地开发利用，大部分被当作废料直接丢弃或当成辅料加入动物饲料中使用。随着人们对魔芋食用价值的普遍认识和自我保健意识的增强，魔芋的需求量上升，魔芋的加工企业得到了快速的发展，但大量的加工废料也随之产生。而作为废料的魔芋飞粉一直没有得到有效地开发利用，长期如此造成了环境的污染。因此，如果能合理利用魔芋飞粉不仅能改善环境，还能有效利用资源，变废为宝。目前对魔芋飞粉的研究主要有生物活性肽、活性成分、淀粉及其特性、抗营养因子、异味去除、处理废水、发酵乳和多肽酒的酿制等方面。而利用魔芋飞粉开展的活性肽研究主要有高F值寡肽、ACE抑制肽、支链氨基酸寡肽、甘露聚糖肽和抗氧化多肽等。目前，采用魔芋飞粉提取魔芋多肽的方法有酸水解法、碱水解法以及简单的一步酶解方法。但在碱水解过程中，多数氨基酸受到不同程度的破坏，并且产生消旋现象，所以在生产中基本不采用此法。酸水解一般是用盐酸在沸腾的条件下水解，然后冷却水解物。其优点是水解效率高，不引起氨基酸的消旋作用，得到的是L-氨基酸，但是部分氨基酸会完全被破坏，且由于盐酸腐蚀性强，要求水解设备必须有很强的抗腐蚀性能，所以酸水解法在生产中的应用受到了很大的限制。酶水解所需的条件则较温和，不产生消旋作用，也不破坏氨基酸，且水解时间短，产物颜色浅，容易控制水解的程度。但目前采用酶解制备魔芋蛋白多肽过程中较多采用单一酶系，且存在选用的水解酶不合理，造成魔芋蛋白水解不彻底，生产周期严重延长的现象。现有技术如授权公告号为CN103436582B的中国专利技术专利，公开了一种魔芋多肽提取物、制备方法及其用途，采用复合酶酶解魔芋飞粉蛋白提取液，最终获得的魔芋多肽提取物中魔芋多肽的含量高达85～97%，并且魔芋多肽的分子量在350～3500Da，另外还提供了魔芋多肽提取物在制备治疗糖尿病及糖尿病并发症的用途，以及含有魔芋多肽提取物的降糖药物组合物，总之，该魔芋多肽提取物及其药物组合物具有很好的医药前景。但是该制备方法使得到的魔芋多肽的生物活性较低，且魔芋多肽提取物中含有0.7%的铵盐，对人体存在有一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备方法简单可行、成本低、工艺稳定、能除去大量盐分、得率高，得到的产品纯度和质量高的从魔芋中提取多肽活性物质的方法。本专利技术针对上述技术中提到的问题，采取的技术方案为：从魔芋中提取多肽活性物质的方法，将魔芋飞粉碱提取得魔芋蛋白提取液，然后向魔芋蛋白提取液加入蛋白酶酶解得酶解液，酶解液分离纯化即得魔芋多肽活性物质，所述碱提取用NaOH溶液中含有麻黄碱。该制备方法利用通常的魔芋精粉加工过程的废弃物魔芋飞粉，制备得到了有重大的药物价值的魔芋多肽提取物，具有十分重要的生产意义和经济价值，该制备方法简单可行，工艺稳定，重现性高，所使用的设备为成熟设备，投资成本较低，多肽活性物质回收率高。从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其具体步骤为：碱提取：按料液比为1:30-36（g/mL）将魔芋飞粉加入浓度为1.4-1.6%的NaOH溶液，碱提取1-2h，然后离心，上清液即为魔芋蛋白提取液，碱可以破坏蛋白分子的次级键尤其是氢键，使一些极性基团发生解离，使得蛋白表面分子具有相同的电荷从而对蛋白质有增溶作用，具有提取率高、成本低的特点，还能除去水溶性糖分、淀粉、纤维素等成分，得到的产品色泽质地比较好，适于工业化生产；蛋白酶酶解：将向魔芋蛋白提取液预热至60-70℃后调节其pH至6.0-7.0，加入木瓜蛋白酶进行恒温酶解2-3h，降温至30-40℃后调节其pH至8.0-9.0，加入弹性蛋白酶进行恒温酶解1.5-2.5h，水解结束后，95-100℃水浴灭酶8-15min，将水解液静置冷却，6000-10000r/min下离心20-35min，上清液即为酶解液，不同蛋白酶作用于蛋白质肽链上的位点不同，造成了水解程度和多肽的组成不同，本专利技术依次用不同的蛋白酶进行酶解，能够使魔芋蛋白充分酶解，提高酶解液中多肽活性物质的含量，同时该步骤具有酶解条件温和、易控制反应进程、成本低等优点，酶解过程中，无毒副作用产生；分离纯化：将酶解液依次用6-10kDa、3-5kDa、0.3-1kDa的超滤膜进行分离，收集超滤后的组分，将其经过旋转蒸发浓缩后，运用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥即得魔芋多肽提取物，该步骤是利用膜两侧的压力差通过膜表面的微孔结构对物质进行分离，当液体的混合物在一定压力下，小分子溶质通过膜上的微孔透过膜，大分子则被截留，从而实现大小物质的分离、浓缩和净化，具有价格低廉、操作简单、分离过程不发生相变、无毒无污染、能有效地保护被分离多肽的活性等优点。作为优选，碱提取步骤中NaOH溶液中含有0.32-0.43mM的麻黄碱，所述麻黄碱中左旋体和右旋体的比例为100:2.2-2.7。上述麻黄碱的加入能够保持飞粉液的pH不变，使得碱提取魔芋蛋白的速率不变，节约能源的同时能够避免因时间过长而造成的微生物污染，同时能够减少NaOH溶液的用量，避免最终多肽活性物质中存在大量盐分，提高产品的纯度和质量，且能够避免酸碱的浪费，降低提取成本；而左旋体和右旋体的合理比能够提高蛋白质分子与氨基、羧基的结合力，可保护蛋白质的肽键不被NaOH破坏，防止蛋白质分子的空间结构被破坏而引起蛋白质变性，提高蛋白质的溶解度和得率，最终提高多肽活性物质的得率。作为优选，分离纯化步骤中超滤压力为0.033-0.06MPa、超滤时间为15-25min。作为优选，多肽活性物质可制成各种制剂，应用于治疗糖尿病及其并发症。该多肽活性物质可以显著降低STZ诱导糖尿病大鼠的血糖、糖化血红蛋白和尿微量白蛋白水平，对糖尿病有显著的治疗作用，能实现糖尿病患者的稳定降糖效果，可大大提高糖尿病患者的用药依从性，应用后还可以减少或避免化学合成药物对人体产生的不良反应，满足人体健康需要。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）本专利技术制备方法利用通常的魔芋精粉加工过程的废弃物魔芋飞粉，制备得到了有重大的药物价值的魔芋多肽提取物，具有十分重要的生产意义和经济价值，该制备方法简单可行工艺稳定，重现性高，所使用的设备为成熟设备，投资成本较低，多肽活性物质回收率高；2）本专利技术制备方法能避免最终多肽活性物质中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其特征在于：将魔芋飞粉碱提取得魔芋蛋白提取液，然后向魔芋蛋白提取液加入蛋白酶酶解得酶解液，酶解液分离纯化即得魔芋多肽活性物质，所述碱提取用NaOH溶液中含有麻黄碱。

【技术特征摘要】
1.从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其特征在于：将魔芋飞粉碱提取得魔芋蛋白提取液，然后向魔芋蛋白提取液加入蛋白酶酶解得酶解液，酶解液分离纯化即得魔芋多肽活性物质，所述碱提取用NaOH溶液中含有麻黄碱。2.根据权利要求1所述的从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其特征在于：所述碱提取的具体步骤为：按料液比为1:30-36（g/mL）将魔芋飞粉加入浓度为1.4-1.6%的NaOH溶液，碱提取1-2h，然后离心，上清液即为魔芋蛋白提取液。3.根据权利要求1所述的从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其特征在于：所述NaOH溶液中含有0.32-0.43mM的麻黄碱，所述麻黄碱中左旋体和右旋体的比例为100:2.2-2.7。4.根据权利要求1所述的从魔芋中提取多肽活性物质的方法，其特征在于：所述蛋白酶酶解的具体步骤为：将向魔芋蛋白提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪珂，
申请(专利权)人：金华市景和科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33