活性多肽及其加工技術(shù)課件

1、1第三章 活性多肽及其加工技術(shù)多肽指分子大小和結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物。 常為50個(gè)以下氨基酸組成的化合物。 2第一節(jié) 酪蛋白磷酸肽（CCP ）酪蛋白中富含磷酸絲氨酸(Ser-P)的天然多肽。 一、結(jié)構(gòu)和生理功能最典型的有as2-CPP和-CPP兩種： 3CCP核心結(jié)構(gòu)：成串的磷酸絲氨酸和谷氨酸簇 此結(jié)構(gòu)是CPP發(fā)揮生理功能的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，且CPP氮與磷摩爾比值(N:P)與其功能關(guān)系密切：N:P越小，CPP肽鍵越短，磷酸基密度越高，CCP生理功能越強(qiáng)。4(二) 生理功能及作用機(jī)理 1促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收2促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用 3抗齲齒作用 4提高精子細(xì)胞的受精率 6CCP能提高鈣的溶

2、解度，維持鈣溶液的穩(wěn)定性，減弱破骨細(xì)胞作用，增加鈣在骨骼上的沉積，促進(jìn)家禽骨骼生長(zhǎng)和防治骨質(zhì)疏松、佝僂病等作用。2促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用 7二、酪蛋白磷酸肽的制備工藝 (一)酶解沉淀法 1原理： 蛋白質(zhì)特異性蛋白酶多肽乙醇，低溫除去蛋白質(zhì)分子表面的水化膜多肽沉淀93工藝流程 104工藝說明(1)原料：直接選用酪蛋白；工業(yè)生產(chǎn)選用鮮牛乳或羊乳。(2)酪蛋白的制備：酸沉淀法制備。酪蛋白等電點(diǎn)為4.6。(3)酶的選擇：胰蛋白酶是目前認(rèn)為特異性最強(qiáng)水解酶(4)酶水解條件：Tris-HCl緩沖液環(huán)境下水解(5)離心分離：調(diào)節(jié)水解液至pH 4.6，離心去除沉淀。(6)沉淀：加入氯化鈣和無水乙醇沉淀多肽(7)溶

3、解沉淀：將沉淀溶解于檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(8)減壓加熱干燥：干燥溫度6070，壓力0.10MPa。 11 (二)酶解- 離子交換法 1原理 蛋白質(zhì)多肽特異性蛋白酶離子交換多肽成品2設(shè)備：水解罐、離心機(jī)、層析柱、真空冷凍干燥機(jī)123工藝流程134工藝說明(1)制備CPP初品：同酶解-沉淀法操作要點(diǎn)(1)(5) (2)離子交換：選用H+型陽離子交換樹脂。 CPP在一定pH下帶負(fù)電，而NPP帶正電。將一定濃度的CPP進(jìn)樣，帶正電的不含磷酸絲氨?；碾模∟PP）被吸附于陽離子樹脂上，用清水將未被吸附的CPP洗出即得到CPP洗脫液。 A+RB=RAB+ 14(3)洗脫：收集洗脫液 (4)冷凍干燥：40

4、條件下預(yù)冷2h，然后在 60冷凍干燥機(jī)中干燥24h。16第二節(jié) 谷胱甘肽（GSH）含巰基的低分子肽，由3個(gè)氨基酸組成 一、結(jié)構(gòu)與生理功能(一) 結(jié)構(gòu)：由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸 活潑的巰基(-SH) 17氧化型谷胱甘肽(GSSG) 活潑的巰基(-SH) 特殊結(jié)構(gòu)： N末端肽鍵由谷氨酸的-羧基和半胱氨酸的氨基構(gòu)成，使得它在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定。 巰基是GSH發(fā)揮生物學(xué)功能所必需的。還原型谷胱甘肽(GSH)19GSH清除自由基作用的機(jī)理： 清除H2O2和ROOH，抑制自由基生成 直接作用于自由基，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的分子2GSH+2R2GSSG+2RH 1清除自由基作用20

5、2參與解毒作用21GSH自身巰基與自由基結(jié)合,清除細(xì)胞內(nèi)外的自由基，維持紅細(xì)胞的完整性和正常功能。 保護(hù)肝細(xì)胞膜、促進(jìn)肝臟酶活性、促進(jìn)肝臟合成功能和肝臟解毒功能。 3維持紅細(xì)胞的完整性4保護(hù)肝細(xì)胞、促進(jìn)肝功能作用 22降低低白蛋白血癥促進(jìn)ATP和凝血因子合成促進(jìn)肝臟合成VK依賴性的凝血因子，減少出血傾向GSH參與高鐵血紅蛋白的還原作用 ，增加鐵的溶解性； 參與胰島素的滅活，促進(jìn)雌激素的滅活。5. 參與人體內(nèi)代謝調(diào)節(jié)作用236防治眼角膜疾病 GSH的含量及活性下降是白內(nèi)障的重要致病因素；提高GSH水平，可防治白內(nèi)障。 7其他功能美容、抗過敏等 24二、谷胱甘肽的制備工藝(一)萃取法（經(jīng)典方法 ）

6、1原理破壞細(xì)胞壁釋放谷胱甘肽分離成品 2設(shè)備：提取罐、真空濃縮裝置、噴霧干燥機(jī)真空濃縮裝置 噴霧干燥提取罐26噴霧干燥裝置霧化后的料液熱空氣噴霧干燥器干燥 273工藝流程 原料提取提取液沉淀水洗脫鹽濃縮干燥成品4工藝說明(1)原料：植物種子胚芽、動(dòng)物內(nèi)臟、 酵母，以酵母作為原料居多。 (2)萃?。宏P(guān)鍵是使谷胱甘肽從細(xì)胞中釋放出來。 酶溶解法 化學(xué)抽提法機(jī)械破碎法 均質(zhì)機(jī)球磨機(jī)29(二)發(fā)酵法 1原理 固定化細(xì)胞(或酶)發(fā)酵法 選育或構(gòu)建GSH合成能力強(qiáng)、胞內(nèi)含量高的微生物菌種，控制生產(chǎn)過程中-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的合成以及谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的降解。酵母發(fā)酵法重組大腸桿菌工程菌發(fā)酵法3

7、02設(shè)備：發(fā)酵罐、提取罐、高速離心機(jī)、 層析裝置、真空濃縮器、噴霧干燥機(jī)3. 酵母發(fā)酵生產(chǎn)法工藝流程 酵母誘變高產(chǎn)酵母熱水提取離心調(diào)節(jié)pH樹脂吸附酸洗脫Cu2O沉淀水洗沉淀過濾濃縮干燥成品薄層層析柱層析31(3)培養(yǎng)基基本成分（4）發(fā)酵條件 （5）熱水提?。?）樹脂吸附：陽離子交換樹脂。樹脂要預(yù)處理 （7）沉淀、濃縮、干燥等工藝見GSH提取法4. 重組大腸桿菌工程菌發(fā)酵生產(chǎn)法5. 固定化細(xì)胞(或酶)發(fā)酵生產(chǎn)法4. 工藝說明 (1)酵母菌種: 釀酒酵母及假絲酵母屬中的某些種(2)誘變方法:紫外光誘變后，進(jìn)行抗性篩選 32三、在功能食品中的應(yīng)用 (一)在面制品加工中的應(yīng)用 (二)在奶制品及嬰兒食品

8、加工中的應(yīng)用 (三)在肉制品及海鮮類制品加工中的應(yīng)用 (四)在果蔬制品加工中的應(yīng)用 (五)在飲料加工中的應(yīng)用 醒酒、護(hù)肝、抗氧化33第三節(jié) 降血壓肽一、結(jié)構(gòu)及生理功能（一）降血壓肽的結(jié)構(gòu) 活性中心的分子結(jié)構(gòu)與氨基酸組成存在共同點(diǎn)： N末端一般為長(zhǎng)鏈或具有支鏈的疏水性氨基酸 ； C末端氨基酸一般為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的芳香族氨基酸。 活性除與氨基酸的組成及結(jié)構(gòu)有關(guān)外， 還與其分子質(zhì)量有關(guān)，分子質(zhì)量1000 的組分降血壓活性最強(qiáng)亮氨酸 苯丙氨酸34（二）生理功能及作用機(jī)理作用機(jī)理：通過抑制人體內(nèi)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶ACE的活性而實(shí)現(xiàn) 功能：降低血壓35二、降血壓肽的制備工藝(一)酶解法1.原理2設(shè)備：水解提取

9、罐、離心機(jī)、層析裝置、超濾機(jī) 36 3工藝流程 植物原料堿處理離心上清液調(diào)pH(沉降蛋白質(zhì)) 加入蛋白酶滅酶層析超濾成品 4工藝說明 (1)原料：玉米蛋白(玉米面筋粉) 玉米降血壓肽 (2)酶的選擇：?jiǎn)我坏鞍酌?、兩種或多種酶(3)堿處理：去纖維素等雜質(zhì) (4)離心：去沉渣 (5)調(diào)pH：沉降蛋白 (6)酶解條件 (7)滅酶 (8)柱層析：葡聚糖凝膠；分離原理 37葡聚糖凝膠的化學(xué)結(jié)構(gòu) 38 凝膠層析的原理 l 分子大小不同混合物上柱； 2 洗脫開始，小分子擴(kuò)散進(jìn)人凝膠顆粒內(nèi)，大分子被排阻于顆粒之外；3 大小分子分開： 4大分子行程較短，已洗脫出層析柱，小分子尚在進(jìn)行中39(二)提取法1原理：硫

10、酸銨鹽析沉淀多肽，然后超濾獲得所需多肽 2設(shè)備：離心機(jī)、離子交換設(shè)備、超濾機(jī) 3工藝流程收集發(fā)酵液離心上清液沉淀離心脫色超濾干燥成品404工藝說明(1)離心：發(fā)酵液離心分離 (2)沉淀：硫酸銨鹽析沉淀多肽(3)脫色：DEAE-Sephacel（二乙氨乙基葡聚糖纖維素陰離子交換層析柱） (4)超濾：截留相對(duì)分子質(zhì)量3000的中空纖維超濾 41(三)自溶法 1原理：激活細(xì)胞內(nèi)自溶酶系統(tǒng)， 水解自身蛋白質(zhì)產(chǎn)生降血壓肽。 2設(shè)備：粉碎機(jī)、離心機(jī)、恒溫?cái)嚢铏C(jī)、超濾機(jī) 動(dòng)物原料粉碎自溶加熱冷卻超濾濃縮液干燥成品 3工藝過程42 (4)超濾：用截留相對(duì)分子質(zhì)量3000的中空纖維超濾4工藝說明 (1)原料 ：動(dòng)物內(nèi)臟、魚肉 (2)自溶：加水調(diào)節(jié)pH至7.6，60保溫3h，輕微攪拌 (3)加熱：加熱至90，終止反應(yīng)43三、降血壓肽在功能食品中的應(yīng)用日本：沙丁魚肽、玉米多肽混合物“縮氨酸” 我國(guó)：暫無產(chǎn)品上市 44本章總結(jié)核心結(jié)構(gòu)：成串的磷酸絲氨酸和谷氨酸簇 主要功能：促進(jìn)鈣吸收制備：先酶解，再沉淀或離子交換得到多肽 一 酪蛋白磷酸肽45本章總結(jié)結(jié)構(gòu)：由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成；活性中心：活潑巰基主要功能：清除