蛋白质酶解工艺的工业难点 201710

合集下载

蛋白质酶解产物分离鉴定技术研究

蛋白质酶解产物分离鉴定技术研究

蛋白质酶解产物分离鉴定技术研究近年来,蛋白质酶解产物分离鉴定技术在食品加工、药品研发以及生物医学等领域得到了广泛应用。

本文将从酶解产物的定义、产物分离技术和产物鉴定技术三个方面入手,探讨蛋白质酶解产物分离鉴定技术的研究进展及其应用前景。

1. 酶解产物的定义酶解产物是指在酶作用下,蛋白质分子中被切断的胺基酸残基或多肽链。

由于蛋白质的种类、结构和组成不同,因此酶解所得到的产物也具有多样性。

酶解产物除了在生物过程中发挥重要的生物学功能外,还是一类具有广泛应用价值的化合物。

2. 产物分离技术产物分离技术是指将酶解产物从混合物中分离出单一化合物的方法。

目前,常用的产物分离技术有聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)等。

(1)PAGEPAGE是一种基于蛋白质电荷和大小差异的分离方法。

在PAGE凝胶中,由于蛋白质在电场作用下的电荷性质和分子大小的差异,可以被分离成不同的条带。

通过截取条带,可以获得纯化的酶解产物。

(2)HPLCHPLC是一种基于溶液液相作用的分离方法。

在HPLC中,样品通过柱子,柱子中填充分离剂,样品在分离剂中的滞留时间因化合物的大小、极性、亲水性或亲油性有所不同,从而分离出不同的化合物。

这种方法具有高效、高分辨率、高灵敏度等特点,是一种常用的产物纯化方法。

(3)GCGC是一种基于化合物挥发性差异的分离方法。

GC需要将产物先制备成气态化合物,然后通过柱子,在不同条件下实现分离。

由于化合物挥发性的差异,可以分离出不同的化合物。

3. 产物鉴定技术产物鉴定技术是指通过技术手段确定酶解产物的结构和成分。

目前,常用的产物鉴定技术有液相质谱(LC-MS)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等。

(1)LC-MSLC-MS是一种基于色谱-质谱联用的鉴定方法。

通过HPLC将化合物分离,然后通过质谱进行精确的化合物鉴定和结构解析。

LC-MS具有高灵敏度、高分辨率和高特异性等优点,已成为现代生命科学领域中广泛应用的技术手段。

蛋清白蛋白酶解工艺的研究

蛋清白蛋白酶解工艺的研究

蛋清白蛋白酶解工艺的研究
郑云;蔡木易;范慰慰
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2005(031)012
【摘要】以蛋清白蛋白为底物,采用正交试验,确定了不同的酶对蛋清白蛋白水解的最佳工艺条件,通过反复实验比较,确定液体中性蛋白酶为水解的最佳用酶.通过对其水解条件的正交试验研究,得出在底物浓度为5%,反应温度为45℃,反应时间为5 h,pH值为7.0时,加入液体中性蛋白酶5000 u/g(底物),水解度可达到81.3%.【总页数】3页(P69-71)
【作者】郑云;蔡木易;范慰慰
【作者单位】北京化工大学生命科学与技术学院,北京,100029;中国食品发酵工业研究院,北京,100027;北京理工大学,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.响应面法优化成蛋清酶解工艺的研究 [J], 孔玲;张慜;刘亚萍
2.鸡蛋清卵白蛋白酶解工艺优化及其结构性质 [J], 刘丽莉;王焕;李丹;尹光俊;康怀彬
3.蛋清肽酶解工艺及血管紧张素转化酶抑制活性研究 [J], 刘静波;于志鹏;赵文竹;林松毅
4.蛋清S-卵白蛋白研究进展 [J], 黄群;马美湖
5.鹌鹑蛋蛋清蛋白酶解工艺条件的研究 [J], 李晓琳;刘政坤;李桂玲;李泽瑶;胡增淼;王鹏
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

食品中蛋白质的酶解与提取技术研究

食品中蛋白质的酶解与提取技术研究

食品中蛋白质的酶解与提取技术研究概述:蛋白质是构成生命体的重要组成部分,也是人体所需的重要营养物质之一。

然而,不同食品中的蛋白质含量和结构差异很大,因此为了更好地利用食品中的蛋白质,研究人员一直在不断探索蛋白质的酶解与提取技术。

本文主要介绍食品中蛋白质酶解的过程以及一些常用的蛋白质提取技术。

蛋白质的酶解过程:蛋白质的酶解是指将蛋白质分子中的肽键断裂,从而得到相对较短的肽链或氨基酸。

这个过程在自然界中由酶催化完成。

常用的酶包括蛋白酶、胰蛋白酶等。

酶解可以通过两种方法进行,即酸性酶解和酶促酶解。

酸性酶解是指将食品中的蛋白质置于酸性条件下,通过酸的作用,使蛋白质发生水解反应,生成小分子量的多肽或氨基酸。

这种方法适用于一些质地柔软的食品,如豆腐、鱼鳞等。

然而,酸性酶解容易导致蛋白质的破坏和失活,因此需要控制酸性条件和酶解时间。

酶促酶解是指利用酶的特异性作用和活性来催化蛋白质的水解反应。

这种方法可以选择适当的酶以及合适的pH和温度条件,使得酶在特定条件下具有最佳的活性。

酶促酶解不仅可以高效地酶解蛋白质,而且对于食品中一些难以通过酸性酶解的蛋白质也能取得良好的效果。

蛋白质的提取技术:食品中的蛋白质提取是实现食品中蛋白质利用的关键一步。

常用的蛋白质提取技术包括离心法、渗析法、电泳法和超声波法等。

离心法是一种常见的蛋白质提取方法,其利用离心的力学作用将蛋白质从食品基质中分离出来。

这种方法适用于大批量提取蛋白质,但同时也存在一定的操作复杂性和时间消耗。

渗析法是指利用某种透析材料,通过蛋白质在材料中的吸附和洗脱,实现蛋白质的提取。

这种方法适用于中小批量的蛋白质提取,但由于材料的成本和制备时间较长,应用较为有限。

电泳法是一种利用电场作用将蛋白质从食品基质中分离的技术。

电泳法可以实现蛋白质的高效分离和纯化,但对电泳设备和专业知识的要求较高,限制了其在食品领域的应用。

超声波法是一种新兴的蛋白质提取技术,其利用超声波的力学作用来实现蛋白质的提取。

蛋白质工程难度大的原因

蛋白质工程难度大的原因

蛋白质工程难度大的原因蛋白质工程,这个名字听起来就让人觉得高大上,对吧?就像那些高冷的学霸,总是让人觉得有点遥不可及。

但实际上,它可比你想象的要复杂多了。

今天,就让我们一起拆解这个“难兄难弟”,看看它背后究竟有多少门道。

1. 蛋白质的复杂性1.1 结构千变万化首先,蛋白质的结构真是千变万化,光是看一眼,你可能就会觉得眼花缭乱。

想想看,蛋白质就像是各种各样的拼图,有的拼图块儿简单,有的则复杂得让你抓狂。

不同的氨基酸组合成不同的蛋白质,而它们的三维结构更是如同魔方,稍不小心就可能变得一团糟。

试想一下,如果你拼错了一个块儿,整个图案就会错得离谱,真是让人心急如焚。

1.2 功能多样性而且,蛋白质的功能也是五花八门。

有人说,蛋白质就像是个万事通,参与着我们身体里几乎所有的反应。

它们有的负责催化,有的负责运输,还有的负责信号传递。

你想象一下,蛋白质就像是你身边那些性格各异的朋友,个个都有自己的拿手好戏,但你要想把他们组织起来合作,那可不是件容易的事!2. 工程技术的挑战2.1 设计难度接下来,咱们得聊聊设计这块。

想要工程师们按照需求来设计一个蛋白质,简直就是在玩心跳游戏。

蛋白质的每个氨基酸都能影响到最终的结构和功能,就像调味品一样,少了一点儿或者多了一点儿,味道就会变得天差地别。

而工程师们必须得根据已知的知识进行推算,但这就像是从一个复杂的拼图中猜出另一个拼图的样子,简直让人心力交瘁。

2.2 实验验证当然,光有设计是不够的,还得经过无数的实验验证。

很多时候,理论设计出来的蛋白质在实验室里却不尽如人意。

你可能会觉得:“怎么会这样?明明按照我的设想来的呀!”但实际上,蛋白质的行为常常让人摸不着头脑,仿佛它们有自己的小秘密。

这种情况就像是看了一部悬疑电影,剧情跌宕起伏,最后总让你大呼“没想到!”3. 环境因素的影响3.1 环境变化再者,蛋白质在不同环境下的表现也是千差万别。

温度、pH值、盐浓度,统统都能影响它们的稳定性和功能。

复合酶解蛋白质工艺食品工业中应用

复合酶解蛋白质工艺食品工业中应用

复合酶解蛋白质工艺食品工业中应用提纲:1. 复合酶解蛋白质工艺的作用和原理分析2. 复合酶解蛋白质工艺在食品工业中的应用现状分析3. 复合酶解蛋白质工艺的优缺点分析4. 复合酶解蛋白质工艺在未来的应用前景分析5. 复合酶解蛋白质工艺在食品质量安全方面的研究分析1. 复合酶解蛋白质工艺的作用和原理分析复合酶解蛋白质工艺是指利用多种酶对蛋白进行联合分解的一种新型蛋白降解技术,其中酶类多种多样,包括蛋白酶、肽酶、胰蛋白酶等。

这些酶能够在特定的条件下协同作用,相互促进,加速蛋白的降解。

复合酶解蛋白质工艺的原理在于,酶是高度选择性的蛋白物质,它们只能与特定类型的基质相互作用,对于不同的蛋白质结构也有不同的作用机制。

当多种酶联合作用时,它们能够共同作用于蛋白质分子不同部位,将其分解为较小的分子,如肽和氨基酸。

这使得在没配制复合酶解剂前,以单一酶剂作用物易产生死角、耗时长、作用不均匀等弊病都可以得到一定的改善。

2. 复合酶解蛋白质工艺在食品工业中的应用现状分析复合酶解蛋白质工艺在食品工业中的应用广泛。

其中主要的应用领域是肉制品、加工蔬菜、豆制品、奶制品等行业。

通过复合酶解蛋白质工艺,这些食品可获得多种特殊的口感和营养价值。

复合酶解蛋白质工艺能够加快肉制品的蛋白质降解速度,使其嫩滑。

目前,许多商家已将其应用于烧烤食品和火锅类肉制品的生产中。

同时,也有不少企业使用复合酶解蛋白质工艺生产肉丸、鸡蛋卷等产品。

在加工蔬菜领域,复合酶解蛋白质工艺虽然起步较晚,但是也得到了越来越多的应用。

它可以加速蔬菜中的蛋白质降解和淀粉分解,提高蔬菜的烹饪和口感,增加营养价值。

例如目前市场上很火的泡菜、酸菜等产品,就运用了复合酶解蛋白质工艺进行生产。

此外,复合酶解蛋白质工艺还被广泛应用于豆制品和奶制品的生产中。

豆制品中的高蛋白质分子很难被分解,而复合酶解蛋白质工艺能够有效地将大豆蛋白质分解为具有生物韵律调节活动性的短肽,提高豆制品的营养价值和口感。

蛋白质酶解技术在蛋白质组学研究中的应用

蛋白质酶解技术在蛋白质组学研究中的应用

蛋白质酶解技术在蛋白质组学研究中的应用随着科学技术的不断进步,人们对蛋白质组学研究的重视越来越高,在蛋白质组学研究中,蛋白质酶解技术作为必不可少的工具,被广泛应用于蛋白质分析和定量、蛋白质修饰等方面。

蛋白质是生命活动的重要组成部分,因此在生物学、医学、食品工业等领域都有重要的应用价值,而蛋白质组学研究则是对蛋白质进行全面系统地分析、研究和解析的过程。

在这一过程中,蛋白质酶解技术则成为了不可或缺的工具。

蛋白质酶解技术是指将蛋白质通过酶解作用将其分解成小分子量的肽段或氨基酸,进一步进行质谱分析和鉴定。

常见的酶解有胰蛋白酶、氨基肽酶、丝氨酸和苏氨酸蛋白酶等。

其优点在于样品处理简单,分离速度快,可适用于不同种类的样品,酶解后产生的小分子量肽段易于分析和鉴定。

在蛋白质组学研究中,蛋白质酶解技术广泛应用于蛋白质分析和定量。

蛋白质酶解后,产生的小分子量肽段可以通过质谱分析进行鉴定和定量。

著名的蛋白质组学技术,如蛋白质芯片、液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)等也需要使用蛋白质酶解技术进行操作。

同时,蛋白质酶解技术也被用于研究蛋白质的修饰。

在研究蛋白质的修饰过程中,蛋白质酶解技术可以对酶解后不同的肽段进行修饰分析,如降解、磷酸化、乙酰化和甲基化等。

这不仅可以深入研究蛋白质修饰的类型和程度,也可以探讨不同修饰对蛋白质的结构和功能的影响。

值得注意的是,在蛋白质酶解技术的应用中,样品处理的条件和酶解酶选择是关键。

样品处理前要进行充分的去除有机物和盐类等的处理,避免对酶解酶的影响。

同时,在进行酶解酶的选择上,需要根据样品类型进行匹配,以获取更加准确的结果。

综上所述,蛋白质酶解技术是蛋白质组学研究中的重要工具,可以广泛应用于蛋白质分析、蛋白质定量和修饰等方面。

在实际操作中,需要切实掌握样品处理的条件和酶解酶的选择,以获取更加准确的研究结果。

希望蛋白质酶解技术的不断发展,可以为蛋白质组学研究提供更加完善的技术支持。

蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用

蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用

动物营养学报2019,31(4):1547⁃1553ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.04.011蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用王诗琦㊀刘显军∗㊀陈㊀静㊀李建涛(沈阳农业大学畜牧兽医学院,沈阳110866)摘㊀要:酶解工艺是指通过各种分解酶的作用,将蛋白质原料中一部分大分子蛋白质降解成活性小分子肽和游离氨基酸的过程㊂酶解蛋白具有提高动物生产性能和免疫性能㊁促进蛋白质消化吸收的作用㊂本文简单介绍了酶解工艺过程,并且总结了酶解蛋白在畜牧生产中的应用㊂关键词:酶解工艺;酶解蛋白;畜牧生产中图分类号:S816.4㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)04⁃1547⁃07收稿日期:2018-09-29基金项目:辽宁省高等学校基本科研项目(LSNZD201703,LSNFW201701);辽宁省科技厅重大项目(2015103034)作者简介:王诗琦(1995 ),女,辽宁锦州人,硕士研究生,从事动物营养与饲料科学研究㊂E⁃mail:1033026465@qq.com∗通信作者:刘显军,副教授,硕士生导师,E⁃mail:lchenj@163.com㊀㊀近几十年,我国畜牧业发展越来越好,当前饲料产销量已跃升世界首位,可即便如此,仍然存在着不可忽视的原料短缺问题,而且原料供给和所需之间的矛盾问题更是日益突出㊂特别是以进口为主要来源的蛋白质资源,供给不足将会严重影响我国畜牧业和饲料行业的效益和发展㊂这使学者们不得不思考如何有效利用现有原料㊁开发新资源以缓解当前蛋白质原料不足的问题㊂酶解工艺近些年逐渐被人们熟知,尤其是在食品行业的应用更是屡见不鲜,而利用酶解工艺来提高蛋白质饲料原料利用率的方法也已经被大多数学者关注和肯定㊂与普通蛋白质饲料相比,酶解蛋白具有促进蛋白质合成和消化道发育㊁提高动物生长和免疫性能的作用㊂这种酶解蛋白得到了广大饲料企业的认可,被列为最有效发挥蛋白质营养生理效用的方式之一,并逐渐成为部分替代饲料中鱼粉㊁豆粕的重要原料㊂1㊀酶解工艺㊀㊀酶解工艺是指通过各种分解酶的作用,将蛋白质原料中一部分大分子蛋白质降解成活性小分子肽和游离氨基酸的过程[1]㊂酶解蛋白产品含有更易被吸收的小肽分子和丰富的益生菌㊁酶类和酸类等生物活性因子,不仅能使养分更丰富,还可以使动物肠道内的菌群结构得到一定程度地完善,提高动物的免疫性能,也提高了原料吸收利用率和饲用价值[2]㊂Rojas⁃García等[3]给大西洋比目鱼同时饲喂牛血清蛋白和酶解蛋白,研究显示酶解蛋白的吸收速度比血清蛋白快了约1.3倍㊂这也是目前企业为加速蛋白质原料转化㊁提高营养物质利用率采用的创新工艺㊂与酸碱法相比,酶解工艺具有效率高㊁过程环保安全㊁操作简单㊁营养成分损失少㊁酶解程度容易控制等优点[4],因此在生产实践中越来越受到企业的欢迎和重视㊂1.1㊀酶解原料㊀㊀大部分情况下,常选择植物源蛋白质作为酶解原料,如豆粕㊁棉籽粕这类植物饼粕[5]㊂另外动物源蛋白质也是一类重要的蛋白质资源,之前就有研究曾将诸如动物血液等一些屠宰业废弃物酶解制备某些小肽[6]㊂例如,李艳伟等[7]就曾尝试利用胰蛋白酶通过层析㊁超滤等方法水解猪血,最终成功获得了一种小肽纯品产物㊂但血粉产品细菌含量较高且易腐败,具有一定的危险性,尤其是将其应用到动物饲料中时会对动物生长造成不利㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷影响,因此以后可能会限制甚至禁止动物血液酶解产品的使用㊂而作为世界大豆的主产国之一,我国具有丰富的大豆资源,大豆中不仅蛋白质含量高且氨基酸平衡性能较好,其酶解产物大豆活性肽更是具有抗氧化㊁降血脂㊁抗血栓㊁易于吸收的优势,因此大豆酶解蛋白备受食品保健品行业的青睐,其在饲料行业也表现出重要价值[8],具有极佳的发展前景㊂1.2㊀酶解技术1.2.1㊀单一酶解技术㊀㊀酶解技术中最简单最基础的就是单一酶解,单一酶解只能对大分子蛋白质进行简单地分解,得到功能多样的小肽,促进动物对蛋白质的吸收㊂常选择的是胃-胰蛋白酶[9]㊁番木瓜蛋白水解酶[10]和菠萝蛋白水解酶[11],另外还有一些商业化蛋白酶也比较受欢迎,比如Alcalase碱性酶㊁Neu⁃trase中性酶㊁Flavourzyme风味酶和Protamex复合酶等㊂即便是在对同一种原料进行酶解时,使用不同种蛋白酶产生的效果也各不相同[12]㊂刘春娥等[13]尝试选择不同种类蛋白酶水解鱿鱼内脏蛋白,将氨基酸得率作为评价因子,最终结果显示碱性蛋白酶效果最好,中性蛋白酶和胰蛋白酶水解后氨基酸得率也都达到50%以上,而胃蛋白酶的作用效果最不理想㊂单一酶解法虽然操作简单,但酶解效率低㊁所得产物单一,因此目前该方法正被复合酶酶解技术逐步替代㊂1.2.2㊀复合酶解技术㊀㊀与单一酶解技术相比,复合酶解技术采用多种蛋白酶协同作用提高蛋白质水溶性,高效降解蛋白质原料中大分子蛋白质㊂Beal等[14]早在20世纪就尝试选择复合酶解技术来酶解豆粕和生大豆,结果发现该方法明显提高了氮的消化率,而且酶解后产物蛋白质分子中分子质量大于66ku的含量和比例也有所减少,这表明通过复合酶解技术已经达到使部分高分子蛋白质降解的目的㊂周乃继[15]㊁蒋金津等[16]都选择结合Alcalase碱性酶和Flavourzyme风味酶的复合酶酶解体系,通过酶解饼粕生产小肽,结果表明利用复合酶酶解技术大大提高了棉籽粕原料的水解度,同时制备的小分子肽含量也显著升高㊂何东平等[17]采用超声辅助,以大豆多肽获得率作为评判标准,采用复合酶解技术研究出大豆分离蛋白质原料酶解工艺的适宜条件㊂然而若采用酶制剂对某些蛋白质原料进行酶解,其中含有的有毒有害成分和某些抗营养因子会影响酶解效果,导致结果并不理想[18]㊂针对这一现象,学者们研究发现微生物发酵酶解技术有显著效果㊂1.2.3㊀微生物发酵酶解技术㊀㊀随着学者们不断探索尝试,微生物发酵酶解技术逐渐受到各大企业的青睐㊂微生物发酵酶解技术即利用微生物菌种,人为使环境达到某特定条件,经各菌种发酵后产生某些分解酶,直接使蛋白质原料降解㊂通过这种方法不但可以得到酶解蛋白,还可以了解蛋白质原料中的抗营养因子成分及含量㊂同时,微生物发酵时也会产生一些有机酸和抗菌肽等物质,可以降低某些疾病的发病率[19];产生的芳香物质可以提高适口性[20];而某些菌株甚至还可以增加产物小肽中的甜味,从而刺激动物采食[21]㊂像黑曲霉㊁米曲霉和枯草芽孢杆菌等菌种都是进行微生物发酵酶解时常用的选择㊂万琦等[22]挑选了1株枯草芽孢杆菌株,结合产羧肽酶的某曲霉菌发酵酶解豆粕粉制备大豆多肽,经济高效且口味绝佳㊂王文娟等[23]选择微生物发酵酶解技术,以豆粕为蛋白质原料酶解制备大豆肽,最终获得的小肽不光是苦味减少了许多,而且生理特性也有很大改善㊂2㊀酶解蛋白肽㊀㊀几十年前,学者们普遍认为要想蛋白质被充分利用,唯一选择就是将其水解,由高分子蛋白质变成游离氨基酸,这使人们有了一种误解,认为蛋白质并不存在其他的吸收方式㊂这是忽略了除了氨基酸平衡以外,氨基酸和蛋白质酶解产生的小肽协同作用也是动物生长过程中所需要的㊂钱利纯[5]对小肽应用的探究中发现,动物的低蛋白质饲粮中不该只是添加必需氨基酸,还应该补充一部分小肽,由此才能最大程度地提高动物的生长性能㊂优质蛋白质饲粮经动物采食消化后,其最终产物大多为小肽的形式,而实践证明以小肽形式作为氮源时,蛋白质在消化道的沉积量明显比以氨基酸以及蛋白质分子的形式作为氮源时高㊂有研究报道,酶解蛋白肽能够促进氨基酸和矿物元素的吸收,加速蛋白质合成[24],促进肠道生长发育,维持肠道健康[3],提高免疫力[25]和生长速度,降低料重比,增大企业收益[26]㊂84514期王诗琦等:蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用2.1㊀提高风味㊀㊀酶解蛋白肽有助于提高产品风味,因此在食品行业尤其受到各生产企业的欢迎,很多食品及饮料的制作过程中都利用酶解工艺来提高感官评分㊂段春红等[27]以大豆为原料,在中性蛋白酶和胰蛋白酶作用下酶解得到大豆11S球酶解蛋白,将其以2.3%的比例添加到猪肉肠制作中,显著提高了风味和品质㊂曾文燕等[28]利用风味蛋白酶酶解扇贝后得到的含活性肽的改良物无苦腥味,且色泽明亮,味道鲜美,可作为海鲜调味品㊂2.2㊀促进矿物元素吸收㊀㊀某些酶解蛋白肽还能够促进矿物质元素的吸收,比如乳清蛋白酶解后能得到一种促矿物元素吸收肽,与矿物元素鳌合后可在机体需要时缓慢释放金属离子㊂郭丽丽等[29]以乳清蛋白为原料,利用胰蛋白酶酶解可制备一种促钙离子吸收肽,特别是当水解液中氨基氮含量达到0.272mg/mL时,能够显著促进钙离子吸收㊂2.3㊀抗氧化作用㊀㊀抗氧化肽能够作为供电子体或供氢体,促进过氧化物分解和清除自由基,从而起到抗氧化的作用[30]㊂除了来源自然界生物或通过化学方法合成得到,某些蛋白质酶解后得到的活性肽也具有抗氧化作用㊂从自然界生物提取成本高且获得率低,化学合成抗氧化肽安全性差,因此通过酶解技术制备抗氧化肽不失为一个好方法,比如乳清蛋白㊁碎米蛋白㊁苦荞蛋白等经酶解后得到的小肽都有抗氧化作用㊂吴伟菁等[31]研究也显示,利用碱性蛋白酶酶解苦荞蛋白后得到的小肽,其抗氧化作用得到显著提高,可作为天然的抗氧化剂㊂2.4㊀医药作用㊀㊀新兴的高效无毒的酶解蛋白肽在保健方面也有很多积极作用㊂许多蛋白质酶解物所含的活性肽都可以降低胆固醇水平,如大豆蛋白㊁酪蛋白㊁花生蛋白等㊂宋玲钰[32]以花生粕为原料,利用木瓜蛋白酶进行酶解,其小肽产物具有较高的降胆固醇活性㊂血管紧张素转化酶(ACE)是广泛存在各种组织中的膜结合蛋白,它对血压有一定调节作用㊂一些酶解蛋白肽可以抑制ACE活性,从而起到降血压作用,比如核桃多肽[33]和乳清蛋白肽[34]等㊂因此,若能将酶解蛋白肽进一步处理使其发挥功效,对医药行业也有重要意义㊂3㊀酶解蛋白在畜牧生产中的应用3.1㊀在水产养殖中的应用㊀㊀作为水产养殖大国,我国鱼粉消耗量巨大,鱼粉资源的匮乏迫使学者和企业寻求一种高效替代品,酶解蛋白就这样在畜牧行业崭露头角㊂近些年,酶解蛋白在水产养殖方面的研究报道越发广泛,结果普遍显示酶解蛋白有提高水产动物生长性能㊁增强免疫力㊁提高营养物质利用率的效果㊂王铵静等[35]针对凡纳滨对虾幼虾的试验表明,饲料中添加质量分数为0.1%的大豆酶解蛋白可一定程度提高其抗病力㊂于辉等[36]报道,用添加一定量小肽的饲料饲喂草鱼,结果显示饲料表观消化率㊁生长速度和蛋白质消化率都有显著提高㊂赵处杰等[37]研究表明,给异育银鲫饲喂添加了2% 4%酶解蛋白肽的饲料,不仅有益于改善鱼体的生长指标,使增重显著升高,还有利于增强其免疫力㊂桂丹[38]研究酶解棉籽粕蛋白肽在异育银卿饲养中的影响,结果表明饲料中添加适宜的酶解蛋白肽对鱼体的生长指标和饲料利用率都有积极的改善作用,同时还能够促进饲料中锌㊁铁和粗蛋白质的吸收㊂夏薇等[39]报道,在建鲤的饲料中,以棉籽粕酶解蛋白肽分别等质量替换原有的鱼粉和植物蛋白质原料后分组饲养,结果表明棉籽粕酶解蛋白肽显著提高了鱼体增重率和粗蛋白质含量㊂Song等[40]通过向比目鱼幼鱼饲料中添加不同水平大豆肽(粗蛋白质含量约66%)发现,鱼体的日增重㊁日采食量及蛋白质功效比率都得到显著提高,且胰蛋白酶㊁淀粉酶等酶活性也显著升高㊂3.2㊀在家禽生产中的应用㊀㊀随着酶解蛋白在水产行业的应用获得了显著成效,许多学者尝试在家禽饲粮中添加适量酶解蛋白,最终也得到了可观效果㊂于会民等[41]以不同比例酶解蛋白替代饲粮中豆粕饲喂肉仔鸡,结果显示酶解蛋白可以改善仔鸡增重速度和饲料转化效率,降低饲料消耗㊂翁洋[42]在黄羽肉鸡饲粮中添加酶解产物复合小肽,结果发现添加了小肽的试验组总增重显著升高,料重比和腹泻率也有显著降低,同时观察肠道菌群结构,最终证实复合小肽可以改善肉鸡肠道菌群结构,丰富肠道菌群种类,促进肉鸡消化㊂禚梅等[43]分别以5%棉仁蛋白㊁5%发酵棉籽粕㊁5%发酵棉籽粕+2%的能量饲料来替换饲粮中豆粕,探究其对罗曼褐壳蛋鸡9451㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷生长指标的作用效果,结果显示5%棉仁蛋白和5%发酵棉籽粕组蛋鸡的产蛋率㊁料蛋比和增重都有显著的升高㊂黄艺伟[44]在樱桃谷肉鸭的基础饲粮中,将普通豆粕换成酶解豆粕,结果表明酶解豆粕可维持肠道结构,提高抗氧化和免疫功能,促进消化吸收,加速肉鸭生长,同时还能使排泄物中氮㊁磷含量显著减少㊂沈一茹等[45]研究饲粮中添加不同含量大豆酶解蛋白对肉鸡的影响,结果表明添加大豆酶解蛋白能够提高肉鸡生长性能和肉品质,并改善其肠道发育和免疫机能㊂3.3㊀在养猪生产中的应用㊀㊀目前,已经有很多有关在家畜饲粮中添加酶解蛋白的研究,在养猪生产中,酶解蛋白的应用也取得了明显的经济效益㊂胡文娥[26]研究报道,小肽制品能使生长肥育猪的生长指标有明显改善,提高养殖场收益㊂陈秋梅等[46]报道,给早期断奶仔猪饲喂含有小肽类营养素的饲粮,有助于血清免疫球蛋白G含量升高,提高免疫性能,减少腹泻发生,改善仔猪生长性能并提高饲料转化率㊂张常明等[47]在仔猪饲粮中添加不同水平小肽复合制剂,结果显示适宜水平的小肽复合制剂有利于降低仔猪腹泻率,并提高蛋白质利用率㊂闻爱友等[48]设计给断奶仔猪饲喂以不同比例酶解豆粕代替饲粮中普通豆粕的试验,研究了酶解豆粕对早期断奶仔猪生长性能㊁肠道微生物菌群及腹泻的影响,结果表明仔猪肠道微生物结构有明显改善,生长速度加快,腹泻率降低㊂付瑞珍等[49]尝试在饲喂生长育肥猪的基础饲粮中,以发酵蛋白替代原有蛋白质原料,最终结果显示酶解豆粕㊁棉籽粕有利于提高育肥猪的抗氧化能力和免疫能力,抑制疾病的发生㊂崔家军等[50]最近的试验研究中,将加入酶解蛋白肽T30的饲粮用于生长育肥猪的日常饲养,结果显示试验猪在酶解蛋白肽作用下采食量和增重都有明显增长,同时血液总蛋白和球蛋白含量也有提高㊂张迪等[51]用酶解毛血蛋白肽代替饲粮中肠膜蛋白粉㊁鱼粉饲喂保育猪,结果表明酶解毛血蛋白肽完全可以替代以上二者,并且有效降低了饲料成本㊂3.4㊀在反刍动物生产中的应用㊀㊀酶解蛋白在反刍动物生产中的应用研究目前还比较少,其效果还需学者们不断试验和探索㊂李莉[52]试验结果表明,饲粮中添加肽将会影响瘤胃发酵环境㊁养分消化率,且不同微生物种群对肽的营养需要不同㊂Gillis等[53]设计给肉牛饲喂添加不同比例发酵豆粕的饲粮,最终结果却显示试验肉牛的胴体重㊁眼肌面积和组织脂肪含量等指标都没有显著变化㊂方飞等[54]在黄淮白山羊公羔饲粮中分别以不同比例共轭亚油酸酶解豆粕等量替代普通豆粕,结果表明添加酶解豆粕有利于提高胴体骨重和骨肉比㊂李萍等[55]利用体外发酵试验,研究含有不同比例棉籽酶解蛋白的饲粮在奶牛瘤胃中的消化情况,发现棉籽酶解蛋白能够改善瘤胃微生物环境,提高饲料原料中氮源和碳水化合物的吸收利用率㊂4㊀小㊀结㊀㊀针对当前我国畜牧业和饲料行业的现状,动物蛋白质原料依赖进口资源不足且昂贵,植物性蛋白质原料不能得到高效利用的问题,选择酶解工艺处理蛋白质原料,利用产物酶解蛋白无疑是个很好的解决方案㊂当前在家禽家畜生产,特别是水产养殖方面经常能看到有关酶解工艺和酶解蛋白的相关研究试验㊂不论是从绿色环保㊁经济安全的酶解工艺上看,还是从酶解蛋白对动物生长性能和免疫性能等各方面的正面影响看,都对畜牧行业未来的发展百利而无一害㊂但是其在生产实践中的应用其实还处于初步试水㊁稍见成效的阶段,尤其是在反刍动物方面的研究更是屈指可数,而且暂时市场对其也没有统一的规定和标准,因此酶解蛋白的更多效用和影响还需要学者们进一步的探索和扩展㊂不过相信未来的不久,酶解蛋白定会在畜牧业和饲料行业发挥重要且独特的作用,被更多人肯定和认可㊂参考文献:[1]㊀张宇婷,张荣飞,晨光.酶解蛋白在畜牧生产中的应用及发展趋势[J].饲料广角,2015(23):42-45.[2]㊀李猛.浒苔生物饲料的制备工艺及在刺参养殖中的应用研究[D].硕士学位论文.上海:上海海洋大学,2016.[3]㊀ROJAS⁃GARCÍAC,RØNNESTADI.Assimilationofdietaryfreeaminoacids,peptidesandproteininpost⁃larvalAtlantichalibut(Hippoglossushippoglossus)[J].MarineBiology,2003,142(4):801-808.[4]㊀LIUQ,KONGBH,XIONGYL,etal.Antioxidantactivityandfunctionalpropertiesofporcineplasmaproteinhydrolysateasinfluencedbythedegreeofhy⁃05514期王诗琦等:蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用drolysis[J].FoodChemistry,2010,118(2):403-410.[5]㊀钱利纯.小肽的营养研究进展[J].饲料博览,1998,10(1):10-11.[6]㊀金菲.酶解猪血球蛋白粉的制备及饲喂效果的研究[D].硕士学位论文.武汉:武汉工业学院,2008:56-59.[7]㊀李艳伟,江波,佟祥山.酶解猪血蛋白中活性肽的纯化和功能研究[J].高等学校化学学报,2005,26(1):61-63.[8]㊀沈峰,王恬,张莉莉,等.小肽制剂对肥育猪生产性能㊁屠宰性能及血清生化指标的影响[J].中国饲料,2006(2):30-32.[9]㊀王雪铭,许程剑,牛博楠,等.胃-胰蛋白酶联合酶解阿魏菇蛋白制备抗氧化多肽[J].食品研究与开发,2015,36(6):22-27.[10]㊀贾志春,张珍,张盛贵,等.木瓜蛋白酶酶解牦牛血红蛋白制备氯化血红素关键工艺研究[J].食品工业科技,2016,37(3):206-210,215.[11]㊀李莹,周剑忠,王维权,等.菠萝蛋白酶酶解小麦降低过敏性[J].中国粮油学报,2016,31(5):56-60.[12]㊀李婷,赵沙沙,阮奇珺,等.碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶对热变性大豆分离蛋白的酶解研究[J].中国油脂,2014,39(4):35-37,38.[13]㊀刘春娥,林洪,单俊伟,等.鱿鱼内脏蛋白质酶解工艺的研究[J].食品工业科技,2004,25(9):83-85,82.[14]㊀BEALJD,BROOKSPH,SCHULZEH.Theeffectoftheadditionofaproteaseenzymetoraworautoclavedsoybeanonthegrowthperformanceofliquidfedgrower/finisherpigs[C]//Proceedingsofbritishsoci⁃etyofanimalscience.Scarborou:AcademicPress,1998:167.[15]㊀周乃继.棉籽肽饲料开发与小肽的检测[D].硕士学位论文.合肥:安徽农业大学,2009:53-54.[16]㊀蒋金津,李爱科,陈香,等.不同处理的棉菜籽粕在肉鸡消化道小肽释放特性的研究[C]//2010中国畜牧兽医学会动物营养学分会第六次全国饲料营养学术研讨会论文集.杨凌:中国畜牧兽医学会,2010:380-386.[17]㊀何东平,程雪,马军,等.超声辅助复合酶酶解制备大豆多肽工艺的优化[J].中国油脂,2018,43(7):72-76.[18]㊀魏炳栋,党修利,邱玉朗,等.乳酸菌固态发酵酶解对豆粕㊁棉籽粕和菜籽粕粗蛋白质㊁pH㊁酸度及抗营养因子含量的影响[J].中国畜牧兽医,2014,41(11):107-114.[19]㊀田刚,陈代文,余冰,等.酶解鸡蛋清小肽混合物对小鼠免疫功能的影响[J].中国畜牧杂志,2005,41(5):14-17.[20]㊀孟凌玉.虾头酶解产物微生物混合发酵工艺及其风味成分的变化[D].硕士学位论文.湛江:广东海洋大学,2013.[21]㊀俞卓科,陈瑶瑶,陈婷婷,等.微生物发酵缢蛏酶解液工艺研究[J].食品科技,2014,39(5):251-254.[22]㊀万琦,陆兆新,高宏.脱苦大豆多肽产生菌的筛选及其水解条件的优化[J].食品科学,2003,24(2):29-32.[23]㊀王文娟,潘海涛,于磊娟.豆粕发酵制备大豆肽的研究[J].粮食加工,2007,32(2):55-56.[24]㊀BOZAJJ,MARTÍNEZ⁃AUGUSTINO,BARÓL,etal.Proteinv.enzymicproteinhydrolysates.Nitrogenu⁃tilizationinstarvedrats[J].BritishJournalofNutri⁃tion,1995,73(1):65-71.[25]㊀邓红,黄健.小肽营养及其在养猪生产中的应用[J].饲料工业,2005,26(21):30-33.[26]㊀胡文娥.小肽制品对生长肥育猪生产性能和猪肉品质的影响[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2003.[27]㊀段春红,胡秀钏,赖成德.不同分子量11S酶解蛋白在猪肉肠中的应用[J].食品科技,2018,43(1):122-128.[28]㊀曾文燕,刘璐,王贺,等.华贵栉孔扇贝肉的酶解工艺优化及其产物风味的美拉德改良研究[J].食品科技,2018,43(9):197-203.[29]㊀郭丽丽,潘道东.乳清蛋白酶解制备促钙离子吸收肽条件的优化[J].食品科学,2008,29(5):332-336.[30]㊀许柳.乳清蛋白酶解物抗氧化活性及其在冷却鸭肉保鲜中的应用研究[D].硕士学位论文.雅安:四川农业大学,2010.[31]㊀吴伟菁,纪美茹,李再贵.不同苦荞蛋白酶解产物抗氧化活性研究[J].粮油食品科技,2018,26(5):6-10.[32]㊀宋玲钰.花生降胆固醇肽的制备及饮料开发[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2016.[33]㊀李艳伏.核桃粕多肽提取分离及功能特性研究[D].硕士学位论文.杨凌:西北农林科技大学,2008.[34]㊀徐思源.乳清蛋白降压肽的制备及其功能研究[D].硕士学位论文.哈尔滨:东北林业大学,2007.[35]㊀王铵静,杨奇慧,谭北平,等.大豆酶解蛋白对凡纳滨对虾幼虾生长性能㊁血清生化指标㊁非特异性免疫力和抗病力的影响[J].广东海洋大学学报,2018,38(1):14-21.[36]㊀于辉,冯健,刘栋辉,等.酪蛋白小肽对幼龄草鱼生长和饲料利用的影响[J].水生生物学报,2004,281551㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷(5):526-530.[37]㊀赵处杰,杨峰.日粮中酶解蛋白肽替代鱼粉对异育银鲫产生的影响[J].科学养鱼,2007(5):65-66.[38]㊀桂丹.酶解棉粕蛋白肽对异育银鲫的营养调控作用及抗应激能力的研究[D].硕士学位论文.南京:南京农业大学,2009.[39]㊀夏薇,刘文斌,乔秋实,等.棉粕酶解蛋白肽对建鲤生产性能和生化指标的影响[J].淡水渔业,2012,42(1):46-51.[40]㊀SONGZD,LIHY,WANGJY,etal.Effectsoffish⁃mealreplacementwithsoyproteinhydrolysatesongrowthperformance,bloodbiochemistry,gastrointesti⁃naldigestionandmusclecompositionofjuvenilestarryflounder(Platichthysstellatus)[J].Aquaculture,2014,426-427:96-104.[41]㊀于会民,蔡辉益,陈宝江,等.酶解蛋白对肉仔鸡生长性能及血清生理生化指标的影响[J].饲料工业,2006,27(1):37-39.[42]㊀翁洋.微生物发酵法酶解蛋白及其对黄羽肉鸡生产性能和肠道菌群的影响[D].硕士学位论文.雅安:四川农业大学,2008:42-48.[43]㊀禚梅,郭鹏举,马贵军.发酵棉粕代替豆粕对蛋鸡产蛋后期生产性能的影响[J].饲料与畜牧,2012(1):14-15.[44]㊀黄艺伟.蛋白水平㊁发酵豆粕对樱桃谷肉鸭生产性能影响及作用机理[D].硕士学位论文.福州:福建农林大学,2012:38-40.[45]㊀沈一茹,张珊,赵旭,等.大豆酶解蛋白对肉鸡生产性能㊁肉品质㊁肠道和免疫器官发育的影响[J].中国家禽,2016,38(8):30-35.[46]㊀陈秋梅,张爱忠,杨跃刚.小肽制剂对生长育肥猪生产性能的影响[J].河南畜牧兽医,2004,25(2):7-8.[47]㊀张常明,高萍,李莉,等.小肽复合制剂对断奶仔猪生产性能及血液相关指标的影响[J].华南农业大学学报,2007,28(3):80-84.[48]㊀闻爱友,柳卫国,何邦国,等.发酵豆粕对早期断奶仔猪生长㊁肠道微生物菌群及腹泻的影响[J].安徽科技学院学报,2009,23(5):1-6.[49]㊀付瑞珍,陈如水,黄元林,等.发酵蛋白饲料对生长育肥猪抗氧化能力和免疫能力的影响[J].现代畜牧兽医,2014(2):21-24.[50]㊀崔家军,张鹤亮,张维金,等.酶解蛋白肽对生长育肥猪生长性能㊁血液生化指标及养分表观消化率的影响[J].中国畜牧兽医,2017,44(8):2342-2347.[51]㊀张迪,张春亭,崔家军,等.酶解毛血蛋白肽代替肠膜蛋白粉㊁鱼粉对保育猪生产性能的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2017(20):203-205.[52]㊀李莉.体外法研究肽对瘤胃液pH㊁氨氮浓度㊁菌体蛋白氮浓度㊁中性洗涤纤维降解率及其产气量的影响[D].硕士学位论文.呼和浩特:内蒙古农业大学,2001.[53]㊀GILLISMH,DUCKETTSK,SACKMANNJR.Effectsofsupplementalrumen⁃protectedconjugatedlinoleicacidorcornoilonlipidcontentandpalatabili⁃tyinbeefcattle[J].JournalofAnimalScience,2007,85(6):1504-1510.[54]㊀方飞,王力生,陈芳,等.CLA发酵豆粕对羔羊生长性能㊁胴体性能和肉品质的影响[J].中国饲料,2012(4):40-43.[55]㊀李萍,肖伟伟.棉籽酶解蛋白对奶牛体外瘤胃液发酵参数的影响[J].中国奶牛,2016(12):4-8.2551。

蛋白质酶解技术在蛋白质分析中的应用探讨

蛋白质酶解技术在蛋白质分析中的应用探讨

蛋白质酶解技术在蛋白质分析中的应用探讨蛋白质是生命体中最为重要的分子之一,它涉及到各种重要的生物过程。

例如,它们可以作为酶来催化化学反应,也可以作为抗体来保护机体免受疾病侵害。

因此,了解蛋白质的结构、功能和量级等方面的信息非常重要。

其中,蛋白质酶解技术在蛋白质分析中的应用得到了广泛的关注。

蛋白质酶解技术是利用蛋白酶对蛋白质进行裂解,从而获得关于蛋白的结构和特性的信息。

作为一种广泛有效的技术,蛋白质酶解已经被用于从生命体中获得蛋白质的结构、功能和特征的相关信息,以及对故障蛋白的修饰进行研究。

首先,蛋白质酶解技术可以用来确定蛋白质的氨基酸序列。

蛋白质氨基酸序列的确定是蛋白质结构和功能最基础的研究之一。

蛋白酶水解会将蛋白质分解成许多不同的片段。

通过分离这些片段并将它们测序,就可以确定蛋白质的序列。

这个序列的确定可以用于确认无效或异常蛋白的结构。

此外,蛋白质酶解技术也可以用于确定蛋白质的结构。

蛋白质的功能通常与其特定的结构相联系。

通过将蛋白质进行酶解,就可以确定蛋白质中的关键结构元素,从而了解蛋白质的结构和功能之间的相互关系。

此外,蛋白质酶解技术还可以用于分析蛋白质中存在的具有特殊生物学功能的肽。

例如,一些研究人员使用酶解法来提取出被认为具有生物活性的小肽,比如神经肽,心肌肽和血行素等。

在这种情况下,酶解技术可以是一个非常有力的手段,用于确定蛋白质分子中的小肽序列。

最后,蛋白质酶解技术也被广泛应用于研究对蛋白质分析有特殊意义的修饰。

例如,使用酶解方法可以确定蛋白质中哪些部位受到了磷酸或糖分子的修饰,从而为了解相关蛋白质的功能提供了有价值的信息。

总之,蛋白质酶解技术是一种广泛有效的技术,可以用于确定氨基酸序列、结构描述、分析生物功能肽以及研究蛋白质修饰等方面。

酶解还有潜在的应用,例如生成蛋白质对特定化合物的高特异性辨识。

在不断丰富的分析工具和分析细节的推动下,蛋白质酶解技术在蛋白质分析中的应用仍有待不断进一步的开发和探索。

食品蛋白质的酶解动力学研究

食品蛋白质的酶解动力学研究

食品蛋白质的酶解动力学研究蛋白质是构成生命的重要基础,也是食物中不可或缺的营养成分。

然而,在食品加工过程中,许多蛋白质无法直接被人体消化吸收,这就需要对于蛋白质的酶解动力学进行研究,以便提高蛋白质的利用率和降低其对人体的负担。

一、蛋白质的酶解过程蛋白质的酶解是指将复杂的蛋白质分子分解为更小的肽段或氨基酸的过程。

在体内,这一过程主要由胃液和肠道内的酶完成。

而在食物加工中,为了提高蛋白质的可溶性和生物利用率,常常需要使用酶来辅助蛋白质的酶解。

酶是一类具有生物催化作用的蛋白质,能够加速化学反应的进行。

在酶解蛋白质的过程中,主要涉及到蛋白质的两个主要作用位点,即酶活性位点和酶底物结合位点。

酶活性位点能够识别和结合特定的底物,而酶底物结合位点则是用来固定底物分子的位置,使其与酶活性位点相互作用。

二、酶解动力学的研究方法酶解动力学研究蛋白质的酶解过程,主要涉及到底物浓度、酶浓度、酶反应时间等因素。

常用的酶解动力学研究方法包括初始速率法、酶动力学测定法和底物浓度对酶解速率的影响研究。

初始速率法是一种常用的研究酶解动力学的方法。

通过在不同浓度下添加一定量的酶,然后根据单位时间内蛋白质的酶解程度计算出酶解速率。

这一方法可以揭示底物浓度和酶浓度对酶解速率的影响规律。

酶动力学测定法是一种定量测定底物转化为产物的速率的方法。

它通过测定酶解反应前后底物和产物的浓度变化,然后根据一定的计算公式得到酶解速率。

这一方法可以更加准确地揭示酶解动力学的特性。

底物浓度对酶解速率的影响研究是通过改变底物的浓度来探讨底物浓度和酶解速率之间的关系。

实验中常常在一定的酶浓度条件下,依次改变底物浓度,然后测定酶解速率。

通过分析酶解速率和底物浓度的关系,可以得到底物浓度对酶解速率的影响。

三、酶解动力学的应用蛋白质的酶解动力学研究不仅可以帮助改善食品的口感和营养价值,还有助于开发新型的蛋白质食品。

例如,通过研究不同底物浓度对酶解速率的影响,可以找到合适的酶浓度和底物浓度,从而提高蛋白质的酶解效率和产品的质量。

酶解工艺技术

酶解工艺技术

酶解工艺技术酶解工艺技术是一种应用于食品工业、制药工业以及环境保护等领域的工艺技术。

酶解是利用酶对底物进行水解、聚合、转化等反应的过程,可以提高生产效率、降低成本、改善产品质量等。

下面将介绍一种常见的酶解工艺技术——食品酶解工艺技术。

食品酶解工艺技术是在食品加工过程中利用酶使食品分子发生变化,提高食品的品质、营养价值和口感等方面的工艺技术。

食品酶解工艺技术主要有以下几个步骤:首先是选材。

选用适合酶解的原料是酶解工艺成功的基础。

要选择含有活性酶的原料,如豆类、谷类、蛋白质等,并保证材料的质量和新鲜度。

其次是预处理。

一般情况下,食品原料需要进行研磨、浸泡、脱脂等预处理,以提高酶解反应的效果。

预处理可以使原料更好地与酶反应,提高酶解效果。

然后是酶解反应。

将选好的原料与合适的酶进行混合,控制适宜的反应条件如温度、pH值、时间等,进行酶解反应。

酶解的过程中,酶可以将底物分子分解为较小的分子,从而改变食品的结构和性质。

最后是酶解后的处理。

酶解反应完成后,需要对产物进行处理。

这个步骤可以包括滤液、浓缩、脱色、净化等,以获得符合要求的食品产品。

食品酶解工艺技术在食品加工中有多种应用,下面以豆腐生产为例进行说明。

豆腐是一种以大豆为主要原料的传统食品,在食品酶解工艺技术的应用下,可以制作出更多种类的豆腐产品。

首先,选用新鲜的大豆作为豆腐的原料,并进行磨浆预处理。

然后使用大豆酶进行酶解反应,控制反应温度在50℃左右,反应时间大约为2小时。

酶解完成后,进行搅拌、过滤等处理,获得豆浆。

接着,对豆浆进行煮沸处理,即加热到100℃以上,并添加石膏酥使豆浆凝固,得到豆腐凝固体。

最后,对凝固体进行冷却、切割、包装等工艺处理,得到成品豆腐。

食品酶解工艺技术不仅可以用于豆腐生产,还可以应用于面包、酱油、醋、啤酒等食品的制作过程中。

酶解工艺能够提高食品的品质、口感和营养价值,改善食品的加工效率和工艺环境,同时还能减少能源消耗和废弃物的产生。

禽类蛋白的酶解工艺及呈味物质研究

禽类蛋白的酶解工艺及呈味物质研究

禽类蛋白的酸解工艺及呈味物质研究蛋白质酶解是蛋白质在蛋白酶的作用下被水解成小分子肽或氨基酸的过程。

酶法水解具有反应条件温和、专一性强、安全性高、高效环保、能较好保留酶解产物生物活性等优点,已成为食品加工领域用于改造和提高蛋白质价值的重要方法之一。

禽类蛋白经酶解后产生的氨基酸和多肽不仅可以提高蛋白质的吸收利用率,而且能增强抗氧化、降血压、抗疲劳等功效,还可以增强风味。

近年来,蛋白质酶解技术被广泛应用于调味领域。

蛋白质经过适度酶解后产生的氨基酸和小分子肽,可与味蕾细胞接触呈现甜、苦、鲜、酸等味道。

此外,氨基酸和多肽是加工食品的风味和芳香化合物形成的前体物质,热反应后能有效提高香气。

蛋白酶解物风味天然、浓郁,且具有营养价值,成为高档调味料研究和发展的一个重要方向。

O1禽类蛋白的酶解工艺蛋白质的酶解主要是蛋白酶作用于蛋白质的肽键,使蛋白质逐渐水解为多肽、小分子肽、游离氨基酸等。

生物酶法制备的呈味肽具有安全性高、反应条件温和、可控性强等优点,已成为制备呈味肽的常用方法。

目前以鸡肉作为底物酶解制备调味基料的研究报道较多,而以鸭肉、鹅肉和禽骨为底物的研究相对较少。

以禽肉为底物得到的产品香味浓郁,但是成本较分,是一种营养价值高的肉类加工副产物。

酶解禽骨生产呈味基料,成本相对低,但是风味较淡。

针对酶解单一底物存在的弊端,孙丽霞等以鸡脯肉和鸡骨架为复合底物进行酶解,在提升产品风味的同时降低了生产成本。

酶解方式主要包括单一酶水解、复合酶水解和辅助酶解(见表1)。

在酶解过程中,酶解条件如温度、pH、加酶量、料液比等存在复杂的交互作用,影响水解效果和产物的风味特征。

此外,在加热灭酶过程中,随着温度的逐渐升高,酶解体系中会发生分解、氧化、还原等前体物质的化学反应。

常使用的灭酶条件为75~100°C,10"25mi∏o 表1.酶解禽类蛋白制备呈味基料11单一酶水解蛋白酶根据为了获得理想的风味前体物质,特别是游离氨基酸和多肽,需控制水解度和水解时间以获得合适的禽类蛋白酶解物。

蛋白质酶解产物的分离和鉴定

蛋白质酶解产物的分离和鉴定

蛋白质酶解产物的分离和鉴定蛋白质酶解产物,是指在蛋白质水解(酶解)过程中所生成的不同大小和形状的多肽和氨基酸分子。

这其中的物质成分以及它们的化学性质,对于许多生物医学和食品科学的应用具有很大的意义。

因此,对于蛋白质酶解产物的分离和鉴定,一直是许多生物科学领域的重要研究方向之一。

分离分离方法主要有离心、过滤、电泳和色谱等。

离心法在蛋白质酶解产物的分离和鉴定中常用于固定产物的分离;过滤法则在产物分子大小的筛选上有很好的优势;电泳法得益于其快速准确地分离速度而常用于序列分析和质谱鉴定等方面;色谱法则在含多种氨基酸混合物的蛋白质酶解产物中很有用。

色谱分离方法可分为高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)等。

前者在制备工业中常常被使用。

不同的色谱方法会导致产物分离效率和纯度的不同。

产物纯度的提高会极大地影响后续分子结构和性质的研究。

鉴定鉴定方法主要有紫外吸收光谱法、红外光谱法、荧光光谱法、核磁共振法等。

紫外吸收光谱法,适用于氨基酸和普通的多肽鉴定;红外光谱法则可以用于复杂产物结构的鉴定;荧光光谱法可以用于溶液中的产物的鉴定;核磁共振法可以确定化合物的结构和原子序列,对复杂产物的结构鉴定十分有用。

质谱分析质谱分析是分子质量的测定技术之一,可以应用于产物的分离和结构鉴定中。

质谱分析的技术路线主要包括抽样和样品预处理、仪器分析和数据解释等步骤。

其中,分子质量和分子结构的确定都起到了至关重要的作用。

总体而言,分离和鉴定蛋白质酶解产物是一个复杂的过程,涉及到多个领域的知识体系。

但是,通过合适的分离和鉴定技术,我们可以更好地了解这一过程的产物及其性质,以便将来进行更深入的研究和应用。

蛋白质酶解实验教学中的实践探索

蛋白质酶解实验教学中的实践探索

蛋白质酶解实验教学中的实践探索摘要:在蛋白质一级结构鉴定实验中将传统蛋白质酶解技术联用质谱技术是当前蛋白质研究所必需,通过探索和实践,使本科教学渗入科研第一线,激发学生的科研兴趣。

关键词:蛋白质酶解;实验教学;改革蛋白质酶解属于传统的蛋白质化学技术,蛋白质在酶的作用下,水解特定的位点,用于一级结构分析肽谱。

胰蛋白酶专一作用在赖氨酸和精氨酸的羧基端,但对Arg-Pro 和Lys-Pro键没有作用。

酶切后得到的肽段碎片需要进一步分析其一级结构,传统的一级结构鉴定需要N端序列仪,随着现代生物技术的发展,质谱作为蛋白质鉴定的主流技术得到广泛应用。

因此,蛋白质酶解联用质谱技术测定蛋白质成为学习蛋白质化学的必备知识。

在教学实验课中,让学生在掌握传统蛋白质酶解技术同时了解质谱技术在生物大分子中的应用,使学生对蛋白质一级结构鉴定的知识理解得更加深刻,拓展学生的知识面。

本课题小组在蛋白质酶解实验课程进行教学改革,主要做了以下几方面工作:一、加强学生的实践能力生物类学科要求培养学生的动手能力,但生物课程实践环节偏少。

针对这些问题,在教学改革中,教师首先考虑的是如何加强学生的动手实践能力。

由于需要引进现代分析技术,所以改革过程中首要任务是建立中、大型仪器公共服务平台。

实验室由生命科学与技术学院实验教学中心与医学院生物实验室联合组成跨学院共享型实验室。

通过规范的管理,实现实验室、仪器设备和实验技术人员的共享,并在此基础上建立跨学科的综合性实验教学体系,进行研究型实验教学模式的实践,探索具有同济特色的创新型人才培养模式。

本实验室位于同济大学医学院蛋白质研究所,包含4个学生实验室、2个实验准备室、1个仪器室、1个细胞培养室。

该所拥有国际一流的蛋白质/多肽研究的实验设备和一流的科研队伍,并承担国家科技部“973”的“SARS”防治基础研究课题、新活性多肽的优化设计与靶分子相互作用的理论模拟和人类肝脏结构蛋白质组学研究、上海市科委“多肽作为艾滋病药物的研制”、国家自然科学基金―― 广东省自然科学基金联合基金等多个项目。

蛋白质酶解与蛋白质质谱技术研究

蛋白质酶解与蛋白质质谱技术研究

蛋白质酶解与蛋白质质谱技术研究蛋白质是生命体中最重要的有机物之一,是构成生物细胞、器官、组织等的基本营养成分,也是生物活动的重要组成部分。

然而,蛋白质一旦出现异常,就可能引发疾病,成为医学研究的重要方向。

蛋白质酶解是一种将蛋白质分解为小分子肽片段的重要技术手段。

蛋白质酶解技术广泛应用于蛋白质结构与功能研究、药物研究等领域。

而蛋白质质谱技术则是对酶解产物进行分析的重要手段。

一、蛋白质酶解技术蛋白质酶解技术是一种将蛋白质分解为肽片段的重要手段。

蛋白质酶解的方法包括物理、化学和酶法等。

其中酶法是最为常用的方法。

常用的酶包括胰蛋白酶、粘蛋白酶、胃蛋白酶等。

1、胰蛋白酶法胰蛋白酶是一种常用的蛋白质酶解酶。

它能够在中性或微碱条件下在蛋白质的胰蛋白酸、胆固醇酯酶、甘肽转移酶等位点酶解,形成大量肽链段,实现对蛋白质的酶解。

2、粘蛋白酶法粘蛋白酶是一种特殊的酶,它能够剪断富含粘蛋白的蛋白质。

与胰蛋白酶不同,粘蛋白酶只在酸性环境下活性最高。

3、胃蛋白酶法胃蛋白酶是一种能够在胃酸环境下活性最高的蛋白质酶解酶。

它能够将多种蛋白质酶解为小分子肽段。

二、蛋白质质谱技术蛋白质质谱技术是一种对肽段进行分析的技术。

其原理是将酶解产物进行序列分析,进而确定肽段的氨基酸序列和化学结构。

根据分析结果可以了解其二级结构、空间构象和活性位点等性质。

1、质谱仪质谱仪是蛋白质质谱技术的核心设备。

常见的质谱仪包括MALDI-TOF、ESI-Quadrupole、IT-TOF等。

2、酶解产物分析蛋白质酶解后的产物是蛋白质质谱技术的分析对象。

酶解产物通常会经过前处理、富集、消融等处理后进行分析。

3、质谱数据分析质谱数据分析是蛋白质质谱技术中的关键环节之一。

数据分析需要先对数据进行预处理,比如去噪、图像平滑等,然后再进行峰检测、匹配和定量等步骤。

三、应用蛋白质酶解技术与蛋白质质谱技术的应用范围非常广泛。

应用领域包括分子生物学、药物研究、临床医学等。

1、药物研究药物的研究需要对药物的作用机理、物质结构等进行深入研究。

蛋白质酶解作用的机制及应用

蛋白质酶解作用的机制及应用

蛋白质酶解作用的机制及应用蛋白质是人体内最重要的生物大分子,不仅是细胞的组成单位,也是人体内全部酶的主要组成部分。

虽然人体能够分解蛋白质,但由于体内酶的存在较为复杂,因此需要较长时间来完成分解过程。

然而,蛋白质酶解作用的发现为我们提供了更加高效、便利的蛋白质消化方法。

一、蛋白质酶解作用的机制蛋白质是一种巨大、复杂的高分子化合物,由多个氨基酸以肽键相连而成,肽键是由α-氨基酸羧基与β-氨基酸氨基相结合形成的。

蛋白质酶解包含酶的定位、酶的结构和酶的催化作用三个环节。

定位:蛋白质酶是一类能够分解蛋白质的酶,其分布范围广泛,包括在分泌的消化液、细胞内的溶酶体、细菌和真菌等。

结构:蛋白质酶的基本结构分为一级和二级结构。

一级结构是指氨基酸的线性序列,而二级结构则是指氨基酸在蛋白质分子中的高度有序排列。

蛋白质酶的二级结构有α-螺旋和β-折叠片,其中α-螺旋是由氢键形成的,而β-折叠片则是由两个或多个β-链用氢键相连形成的。

在酶的催化作用中,挂起的羧基和自由的氨基酸反应,产生了水和肽。

酶的催化作用:酶是一种生物催化剂,具有与底物特异性、高效亲和力和高度催化效率的特点。

蛋白质酶是通过酶的特异性作用,识别蛋白质分子中特定的结构域,并在高度专业化的酶-底物催化反应下将蛋白质分子降解为酶所需的肽酸、肽和氨基酸,以担任蛋白质酶分析和筛选、基因克隆和研究等方面的重要角色。

二、蛋白质酶解作用的应用1. 蛋白质结构分析:蛋白质结构分析是以了解分子的三维结构为基础的研究领域。

蛋白质酶解可以用来确定蛋白质分子中各个片段的氨基酸序列。

通过峰对峰的比较,还可以得出蛋白质分子中各个肽链的相对位置,以确定三维结构。

2. 蛋白质表征:蛋白质酶解也可用来评估复杂的蛋白质混合物的纯度和完整性。

通过酶解,可以比较不同蛋白质的峰值分布和谷值分布,以确定蛋白质是否纯净或受到所需的修饰。

3. 肽序列分析:蛋白质酶解可用于分析蛋白质质量、酪氨酸激酶或苏氨酸/苏维酸激酶等酶的酶学研究。

蛋白质酶解技术存在的问题

蛋白质酶解技术存在的问题

蛋白质酶解技术存在的问题
蛋白质酶解技术存在的问题有:
1.提高蛋白质利用率。

经过酶解的蛋白质可以更容易被人体吸收利用。

2.增加蛋白质的生理活性。

酶解多肽具有抗氧化、抗菌、调节免疫等多种生理活性。

3.改善蛋白质的味道。

经过蛋白质酶解技术处理后的产品味道更为柔和,更容易被人体接受。

4.提高加工效率。

相比于传统蛋白质加工技术,蛋白质酶解技术具有高效、节约能源等优点。

此外,还存在一些问题,如生产过程可能会产生污染,对环境造成危害等。

蛋白质酶解途径的分子机制及其应用

蛋白质酶解途径的分子机制及其应用

蛋白质酶解途径的分子机制及其应用蛋白质是生命活动中的重要组成部分,它们在细胞内发挥着诸多作用。

为了能够更好地研究蛋白质的功能和特性,科学家们一直致力于研究如何高效地分离和纯化蛋白质,并且不影响其结构和功能。

在这一过程中,蛋白质酶解途径的分子机制及其应用备受关注。

蛋白质的酶解是指将蛋白质分解成更小的部件——肽和氨基酸的过程。

这种过程有多种方法和途径,其中最重要的是蛋白质酶解。

蛋白质酶解的原理就是将蛋白质的肽键断裂,将其分解成更小的肽段和氨基酸,在不同的条件下,可以得到不同长度和序列的肽段。

蛋白质酶解可以通过酶的种类和剂量控制肽段的长度和产率,因此被广泛用于蛋白质纯化、生物活体分析、药物研发和生物技术等领域。

现在有许多种类的蛋白质酶解酶可供选择,包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、脯氨酸蛋白酶和天冬酰氨酸蛋白酶等。

这些酶的选择取决于需要分离的蛋白质类型、标志物的性质和所要求的肽段长度等。

其中最常用的是胰蛋白酶,它可以将蛋白质分解成不同长度和组成的肽段,具有高效、可控性和全面性的优点。

胰蛋白酶是一种水解酶,故对于水解性肽键特别活跃,而对非水解性的肽键则不敏感。

胰蛋白酶的酶解过程是温度敏感的,其中最适宜的反应温度是37°C。

胰蛋白酶的反应pH范围在7.0-9.0之间,且不同蛋白质酶解需要不同pH的缓冲溶液。

在蛋白质酶解反应中,酶剂量的控制十分重要,过多的酶会导致产率下降或肽段的过度酶解,而过少的酶又会导致肽段长度过短或完全不分解。

除了酶的种类和剂量外,酶解反应的实验条件也会在较大的程度上影响肽段的产率和纯度。

一般来说,反应时间、温度、pH值、酶底物配比、酶的来源等都会在酶解反应中发挥重要作用。

在实际应用中,科学家们会根据研究任务的不同,设计不同条件的酶解实验,以达到最佳的分离分析效果。

蛋白质酶解具有广泛的应用前景,这主要得益于其能够高效、可控、全面地分解蛋白质,并得到不同长度的肽段。

利用肽段的序列和特性,可以进行多种生物学实验和研究,例如:1.药理学性质研究通过酶解蛋白质,可以得到不同长度和序列的肽段,这些肽段可以作为新药物研发的前体物质。

逝捡学校高中生物 蛋白质工程的崛起难点剖析3

逝捡学校高中生物 蛋白质工程的崛起难点剖析3

捐损州都哲市逝捡学校难点剖析知识·巧学一、蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。

而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果,为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。

分子遗传学以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

在已研究过的几千种酶中,只有极少数可以应用于工业生产,绝大多数酶都不能应用于工业生产,这些酶虽然在自然状态下有活性,但在工业生产中没有活性或活性很低。

这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在,反应温度较高,在这种条件下,大多数酶会很快变性失活。

提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。

一般来说,提高蛋白质的稳定性包括:延长酶的半衰期,提高酶的热稳定性,延长药用蛋白的保存期,抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。

在基础理论研究方面,蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。

通过对蛋白质工程的研究,可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。

疑点突破干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。

将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达,产生的干扰素的抗病毒活性为106U/mg,只相当于天然产品的十分之一,虽然在大肠杆菌中合成的β干扰素量很多,但多数是以无活性的二聚体形式存在。

为什么会这样?如何改变这种状况?研究发现,β干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸(第17位、31位和141位),推测可能是由一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。

研究人员将第17位的半胱氨酸,通过基因定点突变改变成丝氨酸,结果使大肠杆菌中生产的β干扰素的抗病活性提高到108 U/mg,并且比天然β干扰素的储存稳定性高很多。

知识拓展“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织/器官的蛋白质组计划,由我国贺福初院士牵头。

这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划,总部设在北京,目前有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

蛋白质酶解工艺的工业难点
多酶体系生产工艺相关程序 | 2017.10 Kevin
酶解法制取活性多肽,首要在于不能营养物质变质(允许变性)。

关键解释
项目说明
本项目核心技术有固态化酶系统,多酶体系,分离纯化技术(包括层析技术、密度梯度离心技术、超过滤与反渗析技术等),活性干燥技术(包括高压喷雾技术、活性保持技术、瞬间干燥技术)、生理应用评估系统等。

在此主要是围绕多酶体系论述工业与实验室主要差异,以及为了工业目标包括成本、效率、人力等因素的充分调整。

生理应用评估系统是根据蛋白质、多肽的临床应用与询证医学应用大数据得出的数据库分析报告,目前共有20余万份患者使用及反馈数据,为国内外唯一一份此方面系统报告。

遗憾的是,人生多艰,我制作出此系统15年后,依然由于各种原因没有将此系统应用起来。

项目背景
过去30年间分离纯化技术的进展,以及检测手段的现代化,大大加快了发现新活性多肽的速度。

但是小分子活性肽在工业化水平和临床药物的发展上方兴未艾,无论酶解法或是合成
法均存在不同程度的问题:借助于蛋白水解酶
生成肽键虽然鼓舞人心,但尚未达到普遍应用
的地步;用蛋白水解片断进行的合成,离普遍
应用也还有不小的差距。

近期的工作重点,应
当在结构学、方法学、生理学、工业化应用上
取得突破。

在酶解法过程中,酶解位置、酶解产物、氨基
酸序列分析等均为重要检测方法。

本文设定
在此我们选用效果比较好的一种模式,也是充
分酶解骨肉组织蛋白质,生产小分子多肽和游
离氨基酸的模式。

这种模式主要有碱性酶、中性酶和酸性酶组成,
以此分解各种蛋白质肽键和肽链末端。

即使如此,仍然有氨基酸损失,例如酪氨酸。

(如需要酪氨酸,需要添加)。

第5步酶制剂预处理
酶具有特异性,无论使用多少种酶,事实上取
决于实验目的。

使用何种酶,决定了产物的特
定物质多少。

纯化酶固然效力、控制准确,但是产物也因为
精确而单一效果突出。

混合酶效力差,但有效
产物种类多,往往营养性作用更大。

酶的性质决定酸性产物、碱性产物或接近中性
的产物的多寡。

因此,要生产出含有符合人体意义的营养模式
(例如氨基酸模式),就必须保证酶的种类和
准确用量、激活时间、添加时间、作用时间,
从而保证产物在要求范围内。

第8步多酶体系
由于酶解的特异性, PH值的自然下降,故酶
的作用时间和效力也均不同,
就蛋白酶而言,虽然从大类上看,只有碱性酶、
中性酶和酸性酶三大类,实际上至少有5-8种
蛋白酶。

例如,木瓜蛋白酶和中性酶虽然功能部分重叠,
但亦有酶解位置很大不同。

胰蛋白酶和胰凝乳
蛋白酶也是如此。

多酶协同,就必须不能彼此降低效能,因此实
验室采取一种灭活再加入另外一种的做法。


为精确,反而不能最大程度利用酶的效能。


为酶的活性不是骤高骤低的变化,是曲线。

如何在规定时间内,充分挖掘和发挥任何一种酶的活性和效力,是工业多酶反应并行或串行的经验考量。

也是成本与科学的反复平衡。

相关文档
最新文档