一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法及其应用，涉及食品生物化学及食品保鲜领域。该方法包括以下步骤：(1)在水产胶原蛋白肽溶液中加入谷氨酰胺，再加入谷氨酰胺转氨酶，之后进行酶促反应，得到超分子组装产物；(2)将所述超分子组装产物进行分离纯化处理，得到酶促超分子组装肽。本发明专利技术利用酶促超分子组装的非共价键作用将外源氨基酸与水产胶原蛋白肽进行组装，增加水产胶原蛋白肽的活性基团与活性位点，进而改良了其抗冻活性。本发明专利技术为开发绿色、环保、健康的抗冻剂提供了新的思路和途径。的抗冻剂提供了新的思路和途径。的抗冻剂提供了新的思路和途径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及食品生物化学及食品保鲜领域，特别是涉及一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，渔业持续发展，鱼类产量不断升高，主要通过冷冻水产品的加工方式进行运输贮藏，海洋水产品加工中约70％是冷冻加工。新鲜的鱼类水分含量较高，在捕捞后的运输和储运过程中，由于皮肤组织较脆弱，容易受微生物污染且体内含有大量活性较强的酶、蛋白质、氨基酸、脂肪酸等成分易发生分解。为了保证新鲜度，采取一些冷藏或冻藏保鲜显得尤为重要。在冻藏过程中，常常会出现反复冻融，由于水包含在肉的肌肉纤维内部和之间，当水结冰时，剩余的溶质(蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质和维生素)的浓度增加，结冰过程和冷链过程冰晶长大、重结晶，从而破坏复杂的肉类系统的稳定，破坏食品原本的组织结构。研究表明，抗冻剂可被用作为保护性材料，可以最大限度地防止水产品冷冻变性，传统食品中的商业抗冻剂大多数为多聚磷酸盐类、糖类、醇类及其复配物，虽然其抗冻效果好，但是也存在一些问题。多聚磷酸盐的添加受到严格限制，添加量偏高时食品会有苦涩味，会影响人体钙质吸收，糖类抗冻剂会带来一些不需要的甜味，热量也较高，以及糖尿病病人不能接受的问题。醇类抗冻剂在冷链过程中的温度波动会发生重结晶，破坏原本食品的组织结构，造成营养成分流失。抗冻肽是一类在结冰或亚结冰状态下能保护生物体，降低冰冻损伤的一类小分子蛋白或蛋白质水解物，能够与冰晶表面结合，在冰晶不同的方向上抑制冰晶生长，从而起到修饰冰晶形态的作用，也可以通过分子间的作用力来抑制重结晶；降低溶液冰点，而熔点保持不变，这种特性叫热滞活性，抗冻肽的热滞活性大小与本身的性质有关，而与数量无关，抗冻肽以非依数的形式降低水溶液的冰点而对其熔点几乎无影响；也可以与细胞膜上的磷脂基团结合，提高细胞膜相变温度，降低冰晶对细胞膜的损伤。虽然抗冻肽具有巨大潜力成为新型食品抗冻剂，但由于活性成分低，成本高，限制了其大规模应用。因此，研发改良新型抗冻肽的方法具有重要的意义。
[0003]多肽与氨基酸在一定的外界条件下可以发生自组装，通过合理调控多肽、氨基酸的分子结构以及外界的环境，多肽可以利用氢键、范德华力、静电作用、疏水相互作用等非共价键力自发或触发地自组装形成形态与结构特异的组装体。这种组装体具备良好的生物相容性、稳定性，表现出不同于单体多肽分子的特性和优势，在药物传递、组织工程、抗菌等领域具有良好的应用前景。目前尚未出现通过酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供的方法可以有效改良水产胶
原蛋白肽的抗冻活性，进而可以更好地实现对食品的低温保存。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法，包括以下步骤：
[0007](1)在水产胶原蛋白肽溶液中加入谷氨酰胺，再加入谷氨酰胺转氨酶，之后进行酶促反应，得到超分子组装产物；
[0008](2)将所述超分子组装产物进行分离纯化处理，得到酶促超分子组装肽。
[0009]进一步地，在步骤(1)中，所述水产胶原蛋白肽溶液中的水产胶原蛋白肽的浓度为10
‑
50wt％。
[0010]进一步地，在步骤(1)中，所述谷氨酰胺与所述水产胶原蛋白肽溶液的质量比为(1
‑
5)：100。
[0011]进一步地，在步骤(1)中，所述谷氨酰胺转氨酶与所述水产胶原蛋白肽溶液的质量比为(1
‑
5)：100。
[0012]进一步地，在步骤(1)中，所述酶促反应的pH为6.0
‑
7.0，温度为45～60℃，时间为30
‑
150min。
[0013]进一步地，在步骤(2)中，所述分离纯化处理采用葡聚糖凝胶色谱柱进行。
[0014]本专利技术还提供一种根据上述的方法制备得到的酶促超分子组装肽。
[0015]本专利技术还提供上述的酶促超分子组装肽在制备食品抗冻剂中的应用。
[0016]本专利技术还提供一种食品抗冻剂，包括上述的酶促超分子组装肽。
[0017]本专利技术还提供上述的酶促超分子组装肽或食品抗冻剂在食品低温保存中的应用。
[0018]本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]1.本专利技术采用水产加工副产物为原料来源，在充分利用生物资源的同时，减少了食品加工对环境造成的伤害。
[0020]2.本专利技术使用超分子组装技术将谷氨酰胺与水产胶原蛋白肽进行组装，从而改变水产胶原蛋白肽的结构，增加其活性基团与活性位点，而改良了其抗冻活性，不仅可以提高食品食用的安全性，还可以更好的维持食品原有的风味和营养价值，增加冷冻食品的保存期。
[0021]3.本专利技术提供的酶促超分子组装肽的制备方法，操作简单，原料成本低，易于实现工业化生产。
[0022]4.本专利技术为开发绿色、环保、健康的抗冻剂提供了新的思路和途径。
[0023]5.本专利技术制备得到的酶促超分子组装肽不仅能够在冷冻食品的低温保鲜、食品冷冻等中发挥作用，并且也可以成为一种有前景的低温保护剂，增强其在水产品冷冻加工业的实用性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为不同样品的热流曲线；
[0026]图2为不同样品对过氧化氢酶抗冻效果图；
[0027]图3为不同样品的表面疏水性图；
[0028]图4为不同样品冻藏过程中解冻失水率的变化图；
[0029]图5为不同样品冻藏过程中盐溶性蛋白含量变化图；
[0030]图6为不同样品冻藏过程中总巯基含量变化图；
[0031]图7为不同样品冻藏过程中Ga
2+
‑
ATPase酶活力变化图；
[0032]图8为不同样品的红外光谱图；
[0033]图9为实施例1使用的500Da的罗非鱼胶原蛋白肽原料的电镜扫描图；
[0034]图10为实施例1制备得到的组装肽粉末G的电镜扫描图；
[0035]图11为实施例1制备得到的组装肽粉末G的质谱图；
[0036]图12为实施例1使用的500Da的罗非鱼胶原蛋白肽原料的质谱图。
具体实施方式
[0037]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0038]应理解本专利技术中所述的术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于酶促超分子组装改良水产胶原蛋白肽抗冻活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在水产胶原蛋白肽溶液中加入谷氨酰胺，再加入谷氨酰胺转氨酶，之后进行酶促反应，得到超分子组装产物；(2)将所述超分子组装产物进行分离纯化处理，得到酶促超分子组装肽。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述水产胶原蛋白肽溶液中的水产胶原蛋白肽的浓度为10
‑
50wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述谷氨酰胺与所述水产胶原蛋白肽溶液的质量比为(1
‑
5)：100。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述谷氨酰胺转氨酶与所述水产胶原蛋白肽溶液的质量比为(1

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文红，欧阳及锦，韩梅，曹琳，陈忠琴，曾少葵，张静，郑惠娜，
申请(专利权)人：广东海洋大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：