利用II型曲霉菌胃蛋白酶制备明胶的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备明胶的方法，其包括用包含与SEQ ID NO:1氨基酸序列具有至少70％同一性的酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤，以及制备明胶。本发明专利技术涉及通过本文所公开的方法制备的明胶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用II型曲霉菌胃蛋白酶制备明胶的方法
本专利技术属于一种通过对胶原进行酶处理来制备明胶的方法。
技术介绍
明胶是通过使胶原增溶而获得的肽和蛋白质的混合物。胶原主要是通过使用碱或酸预处理从各种动物副产品(例如骨和表皮)提取而来。传统上，明胶可使用热水从胶原中提取，其中进行多级提取以使胶原增溶成明胶。通常，可使用三个热水提取温度级：(1)50-55℃；(2)60-65℃；和(3)70-75℃。提取中所用的水温越高，则获得的胶原增溶越高，而明胶强度越低。胶原包含三条多肽链，所谓的α链(α、α1和α2)，这些胶原肽在提取期间被增溶。增溶后，可对明胶(增溶的胶原)进行进一步的处理，例如过滤、澄清和干燥。使用热水提取明胶的缺点是浸灰(liming)工艺和提取工艺需要大量的水和较长的时间。作为替代，已描述用于从胶原中提取明胶的酶法工艺。酶通常用于改进或代替明胶工艺中的预处理步骤(例如浸灰)，或用于提高较低温度下热水提取期间的明胶产率。CN102051130比较了酸性蛋白酶、胃蛋白酶(pepsin)和若干种中性蛋白酶用于从脱脂脱矿的骨中提取明胶的用途。CN102051130中所公开的方法的缺点是明胶提取中仍需要大量的水，并且要施加额外的加热步骤来获得高明胶产率。CN102329843公开了来自黑曲霉(A.niger)的酸性蛋白酶用于从骨胶原中提取明胶的用途，其中酶促反应需要小心控制以防止酶过度反应。本领域中已知的用于明胶提取的酶法的缺点是胶原的非特异性蛋白水解裂解。所用广谱蛋白酶如果未经小心控制就会产生小的蛋白质片段，并因此而降低明胶质量。本专利技术的目的是提供一种用于酶法提取明胶的改进的方法，其中以高产率获得高质量的明胶。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制备明胶的方法，其包括用包含与SEQIDNO:1具有至少70％同一性的酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤，以及制备明胶。出人意料地发现，在用本文所公开的包含酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤期间，明胶产率高于用本领域已知的酶法所获得的明胶产率，同时保持了非常良好的明胶质量。本文所用的高产率为至少为60重量％，或至少为70重量％，或至少为75重量％的产率，良好的质量是指明胶的布卢姆值(Bloomvalue)为至少200，例如至少240或至少260。无需诸如加热处理的进一步的提取步骤，在用酸性蛋白酶温育胶原材料的步骤中存在这些高产率值。因此这些进一步的提取步骤可省略，本文所公开的制备明胶的方法可有利地降低生产成本。在另一个实施方式中，本专利技术涉及具有相对于胶原α肽的重量至少10重量/重量％的大小为70至90kDa肽的明胶。专利技术详述本专利技术涉及一种制备明胶的方法，其包括用包含与SEQIDNO:1氨基酸序列具有至少70％同一性的酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤，以及制备明胶。本文所用的方法中的酸性蛋白酶为最佳pH值为酸性pH值(例如介于1和6之间，或介于2和5之间，或介于3和4之间)的蛋白酶。本文所公开的方法中有利地使用酸性蛋白酶，因为其产生具有高布卢姆值和良好胶凝性质的明胶。与已知的蛋白酶相比，本文所公开的方法中使用的酸性蛋白酶似乎可将胶原裂解成比本领域中已知的蛋白酶组合物更大的片段。酸性蛋白酶可为倾向于在蛋白质或肽的某个特定氨基酸位置对所述蛋白质或肽进行裂解的酶。酸性蛋白酶可例如为组氨酸特异性蛋白酶。已发现，当在本文所公开的蛋白酶中使用组氨酸特异性蛋白酶时，可获得高质量的明胶。本文所公开的方法中的酸性蛋白酶不是广谱蛋白酶。酶组合物有利地包含酸性蛋白酶，其中所述酸性蛋白酶占所述酶组合物中的蛋白质的重量百分比至少为80％，例如占所述酶组合物中的蛋白质的重量百分比至少为85％、90％、95％、98％或99％。已发现，包含重量百分比至少为80％的酸性蛋白酶蛋白质的酶组合物产生良好质量的明胶。通过本文所公开的方法制备的良好质量的明胶包含相对于明胶中胶原α肽的重量至少10重量/重量％的大小为70至90kDa的蛋白质。因此，本文所公开的方法中的酶组合物包含呈纯形式的酸性蛋白酶。所述酸性蛋白酶可与SEQIDNO:1氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、92％、95％、98％、99％或100％同一性，或可包含SEQIDNO:1。所述酸性蛋白酶可源自任何合适的微生物，例如源自Rasamsonia、青霉菌(Penicillium)或曲霉菌(Aspergillus)属的真菌。优选地，酸性蛋白酶源自以下的种：踝节菌属埃默森蓝状菌(Rasamsonisemersonii)、产黄青霉菌(Penicilliumchrysogenum)、米曲霉(Aspergillusoryzae)或黑曲霉(Aspergillusniger)。用包含酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料可在介于40℃和65℃之间，例如介于45℃和60℃之间，例如介于50℃和59℃之间，或介于52℃和58℃之间的温度下进行。用酶组合物温育含胶原的材料可在介于1.0和4.5之间的pH，例如介于1.5和4之间的pH，例如介于2.0和3.5之间的pH下进行。已发现，本文所公开的制备制备明胶的方法与热水、酸或碱工艺相比可在更短的时间段内进行，这具有较大的经济利益。用包含酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料可在介于0.5小时和10小时之间，例如于1小时和8小时之间或介于2小时和6小时之间的时段内进行。本文所公开的方法中制备的明胶包括使胶原增溶。使胶原增溶包括各个胶原链或肽之间的分子(例如氢)的部分水解或裂解。已发现，通过本文所公开的方法中的用酸性蛋白酶温育胶原，与用本领域中已知的酸性蛋白酶获得的增溶的胶原的量相比，可使更高量的胶原增溶。本文所公开的制备明胶的方法还可包括将增溶的胶原与不溶性胶原分离。所述制备明胶的方法可包括干燥明胶的另外的步骤。在一个实施例中，本专利技术涉及包含相对于明胶中胶原α肽的重量至少10重量/重量％的大小为70至90kDa的肽的明胶。所述明胶优选地包含量为相对于胶原α肽的重量至少10至90重量/重量％或至少20至80重量/重量％或至少30至70重量/重量％的大小为70至90kDa的肽。所述肽的大小可介于72至88kDa，或介于74至86kDa，例如介于76至84kDa。本专利技术还涉及一种制备包含相对于明胶中胶原α肽的重量至少10重量/重量％的大小为70至90kDa的蛋白质的明胶的方法，如本文上文中进一步所定义的。在一个实施方式中，本专利技术还涉及通过本文所公开的方法可获得的明胶。定义来自IUMB的对酶的分类和命名的国际公认的方案包括蛋白酶。该体系将蛋白酶分类成内切蛋白酶和外切蛋白酶。内切蛋白酶在本文中被定义为以内切方式水解多肽中的肽键并且属于EC3.4类的酶。内切蛋白酶根据催化机制分为亚-亚类。存在丝氨酸内切蛋白酶(EC3.4.21)、半胱氨酸内切蛋白酶(EC3.4.22)、天冬氨酸内切蛋白酶(EC3.4.23)、金属内切蛋白酶(EC3.4.24)和苏氨酸内切蛋白酶(EC3.4.25)的亚-亚类。序列同一性在本文中被定义为通过比较序列测定的两条或更多条氨基酸(多肽或蛋白质)序列之间的关系。通常，在所比较的序列的整个长度上比较序列同一性或相似性。在本领域中，“同一性”也表示氨基酸序列之间的序列相关度，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备明胶的方法，其包括用包含与SEQ ID NO:1氨基酸序列具有至少70％同一性的酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤，以及制备明胶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.18 CN 20121034829671.制备明胶的方法，其包括用包含与SEQIDNO:1氨基酸序列具有至少99％同一性的酸性蛋白酶的酶组合物温育含胶原的材料的步骤，以及制备明胶，其中所述酸性蛋白酶占所述酶组合物中的蛋白质的至少90重量％。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述温育在介于40℃和65℃之间的温度下进行。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述温育在介于...

【专利技术属性】
技术研发人员：权中华，莫妮卡·戴安娜·弗拉西，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL