一种黄粉虫抗氧化肽及其制备方法

技术领域

本发明涉及抗氧化肽技术领域，尤其涉及一种黄粉虫抗氧化肽及其制备方法。

背景技术

抗氧化剂是一类能够减缓或防止氧化反应的物质，从而保护细胞和分子免受自由基的损害。自由基是一些不稳定的分子，它们会与其他分子发生反应，导致氧化应激，这可能会引起细胞老化、变异、死亡或疾病。抗氧化剂通常是还原剂，它们能够捕获或中和自由基，使自己被氧化。抗氧化剂可以从食物、营养补充剂或药物中摄取，也可以在人体内自然合成。

生物抗氧化剂是指利用生物资源或生物技术来提取或合成具有抗氧化活性的物质，从而为食品、医药、化妆品等行业提供安全、高效、环保的抗氧化剂。生物抗氧化剂相比于合成抗氧化剂，具有更好的生物相容性、生物利用率和生物安全性，也更符合消费者对天然产品的需求。生物抗氧化剂的制备方法主要有以下几种:

从植物、动物、微生物等生物材料中提取或分离出具有抗氧化活性的化合物，如多酚、类胡萝卜素、谷胱甘肽等。

通过发酵、酶法、基因工程等生物技术，改造或优化生物体的代谢途径，增加其抗氧化物质的产量或活性，如维生素E、辅酶Q10等。

通过生物合成或生物转化，利用生物体或酶作为催化剂，将低价值或无活性的物质转化为具有抗氧化活性的物质，如没食子酸、白藜芦醇等。

动物来源的生物抗氧化剂是指从动物组织或体液中提取或分离出具有抗氧化活性的物质，如谷胱甘肽、辅酶Q10、牛磺酸、肉碱、胆固醇等。动物来源的生物抗氧化剂与植物来源的生物抗氧化剂相比，可能有以下几个优点:

与植物来源的生物抗氧化剂相比，动物来源的生物抗氧化剂与人体的生物相容性更高，更容易被人体吸收和利用。同时，动物来源的生物抗氧化剂可以提供一些植物来源的生物抗氧化剂所不具备的功能，如辅酶Q10可以参与细胞的能量代谢，牛磺酸可以保护肝脏功能，肉碱可以促进脂肪的氧化，胆固醇可以维持细胞膜的流动性等。

但在实际研究中发现，动物来源的生物抗氧化剂普遍存在以下的局限性，如来源较少，提取难度大，成本高，安全性和稳定性受到动物来源的影响等。因此，有必要研究出一种安全、低成本、抗氧化能力强的动物来源生物抗氧化剂及其制备方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种黄粉虫抗氧化肽及其制备方法，通过调整蛋白提取与酶解工艺参数，实现了黄粉虫抗氧化肽的高效制备。

本发明所述黄粉虫抗氧化肽的制备方法包括以下步骤：

S1、将黄粉虫与NaOH溶液混合后在均质机中速条件下匀浆，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后离心得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白烘干，得到黄粉虫蛋白；

S4、将黄粉虫蛋白溶于水后采用蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽。

进一步地，所述S1中黄粉虫与NaOH溶液的料液比为20～80g/mL。

进一步地，所述S1中NaOH溶液的浓度为5～150g/L。

进一步地，所述S1中匀浆时间为3min。

进一步地，所述S2中HCl溶液的浓度为2mol/L

进一步地，所述S2中离心转速为3500r/min，离心时间为10min。

进一步地，所述S3中透析通过透析袋进行，截留分子量为10～50KDa。优选的，所述透析袋截留分子量为40KDa。

进一步地，所述S3中烘干温度为60℃，本发明不严格限定烘干时间，产品烘干至恒重即可。

进一步地，所述S4中的蛋白酶为中性蛋白酶，酶活力为20～200U/mg。优选的，所述S4中的蛋白酶为中性蛋白酶，酶活力为50U/mg。

进一步地，所述S4中黄粉虫蛋白与水的料液比为1g:2～9mL，酶解pH值为7.0～8.5，酶解时间为1～4h，酶解温度为30℃～65℃，酶浓度为1.5％～3.5％。

本发明还提供了一种根据上述方法制备的黄粉虫抗氧化肽，所述黄粉虫抗氧化肽能够作为天然抗氧化剂使用。

黄粉虫是一种甲虫，属于鞘翅目下拟步行虫科粉甲虫属，原分布于北美洲。它的幼虫呈黄色，体长约2.5厘米；成虫呈黑色，体长1.25至1.8厘米。它的一生可分为卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段，生命周期大约是9个月或更久，以面粉、麸皮、面包、腐败食物等为食，喜欢暗光，群居状态，繁殖能力较强，一年可达3～4代。黄粉虫幼虫被誉为“蛋白质饲料宝库”，是饲养家禽及鱼、龟、黄鳝、罗非鱼、牛蛙、娃娃鱼、蝎子、蜗松、蛇等特种养殖的极好饲料，成虫也可以作为食用昆虫，被欧盟食安局认为是安全的人类食物来源。同时，黄粉虫也是少有的被允许作为食品添加剂原料使用的动物材料。

黄粉虫饲养成本低，且繁殖能力强，因此以其为原料制备生物抗氧化剂能够显著降低产品的原料成本。同时，发明人的研究表明，与其他常见的生物原料相比，以黄粉虫蛋白为原料经酶解得到的生物肽具有更强的抗氧化性能。因此，本发明选择黄粉虫为原料进行抗氧化肽的制备。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明的抗氧化肽原料来源广泛、成本低，制备工艺简单，得到的生物肽具有良好的抗氧化性能，具有良好的应用前景。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明提供的技术方案进行进一步说明。

实施例1

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:5，酶解pH值为7.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为1.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为70.19％。

实施例2

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:5，酶解pH值为7.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为2.0％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为70.72％。

实施例3

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:5，酶解pH值为7.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为2.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为70.01％。

实施例4

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:5，酶解pH值为7.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为3.0％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为70.10％。

实施例5

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:5，酶解pH值为7.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为3.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为71.86％。

对比例1

同实施例1，区别在于：酶浓度为0.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为66.58％。

对比例2

同实施例1，区别在于：酶浓度为1.0％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为69.75％。

实施例6

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:2，酶解pH值为7.5，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为1.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为60.22％。

实施例7

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:2，酶解pH值为8.0，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为1.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为61.40％。

实施例8

一种黄粉虫抗氧化肽的制备方法，步骤如下：

S1、将黄粉虫与浓度为8g/100mL的NaOH溶液按料液比为1g:40mL的比例混合后在均质机中速条件下匀浆3min，匀浆后对混合物进行提取，提取完成后离心去除虫渣；

S2、用2mol/L的HCl溶液将离心后的上清液pH调节为4.0，待蛋白质析出后3500r/min离心10min得到粗盐蛋白；

S3、将所述粗盐蛋白进行透析得到去盐蛋白，将所述去盐蛋白60℃烘干至恒重，得到黄粉虫蛋白；所述透析通过透析袋进行，截留分子量为40KDa；

S4、采用酶活力为50U/mg的中性蛋白酶对所述黄粉虫蛋白进行酶解，得到黄粉虫抗氧化肽；其中酶解底物浓度为1:2，酶解pH值为8.5，酶解时间为3h，酶解温度为45℃，酶浓度为1.5％。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为62.38％。

对比例3

同实施例12，区别在于：酶解pH为5.5。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为57.21％。

对比例4

同实施例5，区别在于：将中性蛋白酶替换为胰蛋白酶，适应性改变酶解pH至最适pH，其它条件保持不变。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为65.33％。

对比例5

同实施例5，区别在于：将中性蛋白酶替换为木瓜蛋白酶，适应性改变酶解pH至最适pH，其它条件保持不变。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为66.28％。

对比例6

同实施例5，区别在于：将中性蛋白酶替换为碱性蛋白酶，适应性改变酶解pH至最适pH，其它条件保持不变。

经检测，所述黄粉虫抗氧化肽的抑制羟自由基的能力为58.81％。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。