一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有抑制α‑葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法。该制备方法包括将麦芽根粉碎过筛、蛋白酶酶解、低温高速离心、过滤分离、大孔树脂吸附、柱层析及冷冻干燥等工艺，得到一种具有抑制α‑葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。该水解物多肽含量＞85%（质量百分比），对α‑葡萄糖苷酶的抑制率＞55%。本发明专利技术提供的制备工艺简单，整个工艺流程均可达食品级要求，可应用于药品、保健品和食品等领域当中。

A malt root protein hydrolysate with inhibition of alpha-glucosidase activity and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法
本专利技术属于大麦深加工、高值化领域，具体涉及一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法。
技术介绍
在现有的研究抑制α-葡萄糖苷酶活性物质的专利中，原料取材大多来源于名贵中药材、深海动植物以及受季节、地域影响的草本植物，一是取材不易、成本较高，二是产量较低，无法满足市场的需求。大麦是一种主要的粮食和饲料作物，也是酿造啤酒的主要原料。麦芽根是啤酒工业麦芽生产过程中生成的主要副产物。大麦发芽以后烘干，经过除根工艺得到，实际生产中副产物麦芽根的数量约占大麦总投料量的3-4%。我国是啤酒产销大国，2017年我国啤酒总产量约4401.5万吨，麦芽根总量有10万吨以上，非常可观。然而麦芽根资源没有得到充分合理的利用，通常都是直接作为饲料。麦芽根中蛋白质含量为25-34%（其中酶类占2-3%），脂肪1.6-2.2%，粗纤维6-10%，非氮浸出物35-44%，水分＜7.0%。麦芽根中的矿质元素K、P、Mg、Ca、Fe含量较高，分别为1813、935、720、240、38.3mg/100g，其氨基酸组成非常符合FAO推荐的必需氨基酸模式。这些新的研究，为麦芽根的综合利用提供了更多的方向。本专利技术属于大麦深加工、高值化领域，具体涉及一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法。糖尿病是一种慢性的终身性疾病，患者的前期特征是餐后血糖浓度较高，持续性餐后高血糖可能会引起血管损伤、代谢障碍等，并产生多种并发症，如心脏病、高血压、肺结核、尿毒症等。随着生活方式的不断变化和饮食的不规律，糖尿病的发病率日益增多，目前是仅次于肿瘤、心血管疾病的世界第三大疾病，并且有年轻化、扩大化的发展趋势。人体血糖主要来源于饮食，而饮食中碳水化合物主要成分为淀粉，但是淀粉和双糖分子链段较大，不能够被直接吸收进入人体血循环，而是需要经过淀粉酶和小肠绒毛上的多种α-葡萄糖苷酶的协同作用下生成单糖（葡萄糖及果糖）后才能被吸收。因此可以通过控制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶两种酶促反应来减少葡萄糖的来源。刘红雨等研究发现苦瓜降糖多肽是从苦瓜中分离提取出的一部分表现出明显降血糖功效的多肽，其具有种类丰富、含量多、降血糖效果持续时间长、安全性好等优点。周锋等利用中性蛋白酶、碱性蛋白酶和氨肽酶进行了复配酶解条斑紫菜蛋白制备α-葡萄糖苷酶抑制剂，并对粗品进行离子交换层析、凝胶层析和MonoQ阴离子交换层析的分离纯化，最终获得一种肽类α-葡萄糖苷酶抑制剂。AlanConnolly等从啤酒花颗粒中提取出一种肽，通过体外实验表明该肽具有抑制α-葡萄糖苷酶、血管紧张素转化酶和DPP-Ⅳ的活性，是一种很好的防治Ⅱ型糖尿病和高血压的功能食品配料。然而，对于麦芽根蛋白水解物抑制α-葡萄糖苷酶活性尚未有相关的报道。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物及其制备方法。本专利技术提供了一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物的制备方法，该方法能够得到一种具有潜在降血糖活性的麦芽根蛋白水解物。该水解物多肽含量＞85%（质量百分比），通过体外验证具有良好的抑制α-葡萄糖苷酶活性。本专利技术提供的制备方法，工艺简单，整个工艺流程均可达食品级要求，可应用于药品、保健品和食品等领域当中。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供的一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物的制备方法，包括：以麦芽根干粉为原料，采用粉碎过筛、蛋白酶酶解、低温高速离心、大孔树脂吸附、柱层析、冷冻干燥，得到具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。该水解物多肽含量＞85%（质量百分比），对α-葡萄糖苷酶的抑制率＞50%。本专利技术提供的一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物的制备方法，包括如下步骤：（1）粉碎过筛：将干麦芽根粉碎后过筛，得到麦芽根干粉；（2）蛋白酶酶解：将麦芽根干粉与去离子水混合均匀，形成混悬液1，在混悬液1中加入蛋白酶进行恒温酶解反应（为了反应充分，可以适当摇瓶振荡混悬液），得到混悬液2；（3）低温高速离心处理：加热混悬液2，冷却至室温后，低温高速离心处理，取上清液，得到提取液1；（4）过滤分离：用滤纸过滤分离提取液1，取滤液，调节滤液pH为弱碱性，得到提取液2；（5）大孔树脂吸附：使用大孔树脂吸附步骤（4）所述提取液2，然后加入乙醇溶液解吸大孔树脂中所吸附的物质，得到提取液3；（6）冷冻干燥：对提取液4进行冷冻干燥，得到所述具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。进一步地，步骤（1）所述过筛是过60-80目筛。进一步地，步骤（2）所述麦芽根干粉与水的料液比为1:10-1:20g/mL。进一步地，步骤（2）所述蛋白酶包括碱性蛋白酶；所述蛋白酶的加入量为麦芽根干粉质量的的0.4-1%；步骤（2）所述恒温酶解反应的温度为50-55摄氏度，恒温酶解反应的时间为3-4h。进一步地，步骤（3）所述加热的温度为90-100摄氏度，加热的时间为10-15min。进一步地，步骤（3）所述低温离心处理的温度为4-10摄氏度，所述低温离心处理的转速为8000-10000rpm，所述低温离心处理的时间为10-15min。进一步地，步骤（4）所述调节滤液的pH为中性或弱碱性，使调节后的滤液pH值为7.0-7.5.进一步地，步骤（5）所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂；所述乙醇溶液的浓度为20%-40%（v/v）。优选地，步骤（6）所述提取液3可以先采用葡聚糖凝胶柱进行柱层析处理再冷冻干燥，使提取液3进一步地纯化，所述葡聚糖凝胶柱为SephadexG-50凝胶柱。进一步地，步骤（6）得到的麦芽根蛋白水解物多肽含量＞85%（质量百分比），具有抑制α-葡萄糖苷酶的活性。本专利技术提供一种由上述的制备方法制得的具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：（1）本专利技术提供的具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物是一种含麦芽根小分子活性物质的麦芽根蛋白水解物，其具有良好抑制α-葡萄糖苷酶活性，该提取物多肽含量＞85%（质量百分比）；（2）本专利技术提供的制备工艺流程均可达食品级要求；（3）本专利技术提供的具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物，经过体外验证具有良好的抑制α-葡萄糖苷酶活性，可用于制备降血糖类保健品或辅助性治疗药物。附图说明图1为实施例1-3所得具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物（经大孔树脂吸附）的洗脱曲线。图2为实施例1-3所得具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物（经大孔树脂吸附）对α-葡萄糖苷酶的抑制活性柱状图。图3为实施例3所得具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物二次洗脱（先经大孔树脂吸附后经柱层析）的曲线。图4为实施例3所得具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物经一次洗脱和二次洗脱后的产物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性柱状图。具体实施方式以下结合附图和实例对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抑制α‑葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）粉碎过筛：将干麦芽根粉碎后过筛，得到麦芽根干粉；（2）蛋白酶酶解：将麦芽根干粉与水混合均匀，形成混悬液1，在混悬液1中加入蛋白酶进行恒温酶解反应，得到混悬液2；（3）低温离心处理：加热混悬液2，冷却至室温后，低温离心处理，取上清液，得到提取液1；（4）过滤分离：过滤分离提取液1，取滤液，调节滤液pH为中性或弱碱性，得到提取液2；（5）大孔树脂吸附：使用大孔树脂吸附步骤（4）所述提取液2，然后加入乙醇溶液解吸大孔树脂中所吸附的物质，得到提取液3；（6）冷冻干燥：对提取液3进行冷冻干燥，得到所述具有抑制α‑葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。

【技术特征摘要】
1.一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）粉碎过筛：将干麦芽根粉碎后过筛，得到麦芽根干粉；（2）蛋白酶酶解：将麦芽根干粉与水混合均匀，形成混悬液1，在混悬液1中加入蛋白酶进行恒温酶解反应，得到混悬液2；（3）低温离心处理：加热混悬液2，冷却至室温后，低温离心处理，取上清液，得到提取液1；（4）过滤分离：过滤分离提取液1，取滤液，调节滤液pH为中性或弱碱性，得到提取液2；（5）大孔树脂吸附：使用大孔树脂吸附步骤（4）所述提取液2，然后加入乙醇溶液解吸大孔树脂中所吸附的物质，得到提取液3；（6）冷冻干燥：对提取液3进行冷冻干燥，得到所述具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的麦芽根蛋白水解物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述过筛是过60-80目筛。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述麦芽根干粉与水的料液比为1:10-1:20g/mL。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述蛋白酶包括碱性蛋白酶；所述蛋白酶的加入量为麦芽根干粉质量的0.4wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁尔东，常博，任娇艳，沈佳奇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44