一种基于氨基酸互补的降血糖乳清-豌豆动植物双蛋白胃肠酶解产物的制备方法
本发明属于食品加工及生物医药,具体涉及一种基于氨基酸互补配比的乳清浓缩蛋白-豌豆分离蛋白胃肠酶解产物的制备方法,所述胃肠酶解产物具有降血糖活性。
背景技术:
1、全球糖尿病患病规模持续扩大,餐后高血糖是诱发胰岛素抵抗、心血管并发症的核心诱因。部分临床常用降糖药物存在低血糖、腹泻、过敏等副作用,仅能缓解症状无法长效调节肠道糖代谢;天然来源的降糖活性肽因安全性高、温和控糖成为研发热点。
2、现有复合蛋白体系仍存在诸多关键短板:其一,单一动植物蛋白自身氨基酸组成存在固有缺陷,二者复配配比缺乏基于氨基酸互补理论的精准优化,其中,乳清浓缩蛋白(wpc)富含含硫氨基酸与支链氨基酸。豌豆分离蛋白(ppi)存在含硫氨基酸含量相对较低,氨基酸配比失衡、营养价值受限。其二,完整未水解蛋白大分子难以发挥降糖功效,未经水解的完整蛋白分子因分子量较大、空间构象复杂,其潜在活性序列可能受到结构屏蔽,不利于与α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶等靶酶发生有效相互作用。
3、目前针对wpc与ppi复配体系的研究多集中考察凝胶、乳化等理化加工性能,较少基于氨基酸互补理论系统筛选氨基酸匹配度最优的复配比例的研究,也较少利用模拟人体胃肠分步酶解技术定向富集降血糖活性肽。因此,能够同时兼顾最优氨基酸营养品质与降血糖功效的wpc-ppi胃肠酶解产物制备工艺仍有待开发。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于氨基酸互补配比的降血糖乳清-豌豆动植物双蛋白胃肠酶解产物的制备方法,以解决现有单一动物蛋白或植物蛋白存在的氨基酸组成不均衡、未经酶解的蛋白分子难以充分释放降糖活性肽段,以及现有复合蛋白体系缺少基于氨基酸营养评价进行精准配比优化的问题。
2、本发明为实现上述目的,采取如下技术方案:
3、一种基于氨基酸互补的降血糖乳清-豌豆动植物双蛋白胃肠酶解产物的制备方法,包含原料复配、水合预处理、分步模拟胃肠酶解具体操作如下:
4、步骤1、wpc水溶液制备
5、将wpc粉末溶解于蒸馏水中,制成浓度为5% w/v的wpc储备液,具体步骤包括:首先向干粉中加入蒸馏水,并用磁力搅拌器搅拌,直至粉末全部溶解,并在室温下磁力搅拌4 h,而后放入4~8 ℃冰箱水合8~12 h。
6、步骤2、ppi水溶液制备
7、将ppi粉末溶解于蒸馏水中,制成浓度为5% w/v的ppi储备液,具体步骤包括:首先向干粉中加入蒸馏水,并用磁力搅拌器搅拌,直至粉末全部溶解,并在室温下磁力搅拌4 h,而后放入4~8 ℃冰箱水合8~12 h。
8、步骤3、wpc-ppi复合蛋白水溶液制备
9、将wpc溶液与ppi溶液混合,使得在最终得到的混合液中,蛋白总浓度为5% w/v,wpc与ppi的质量比分别为0:10,1:9,3:7,5:5,7:3,9:1,10:0。放置于涡旋振荡器上搅拌至少5 min,以制备wpc-ppi复合蛋白水溶液。
10、步骤4、胃部阶段酶解
11、取水合后蛋白储备液10 ml,加入8 ml 胃电解质溶液,盐酸调节体系ph至3。添加0.3 m cacl2溶液5 μl,再加入胃蛋白酶,使体系酶活终浓度2000 u/ml。补充胃电解质溶液定容至20 ml,37 ℃、100 rpm恒温振荡2 h,完成胃相水解。
12、步骤5、肠道阶段酶解
13、向胃相水解全部体系中加入8 ml肠电解质溶液,naoh调节ph至7;依次加入200mg/ml胆盐溶液3 ml、0.3m cacl2溶液40 μl,添加胰酶,使体系中胰蛋白酶的活性达到2000u/ml;补充肠道电解质溶液定容至40 ml,37 ℃、100 rpm持续搅拌孵育2 h,完成肠相深度水解,在冰水浴中中止酶解反应,所得产物即为wpc-ppi胃肠酶解产物
14、本发明的另一个目的还在于,提供了一种氨基酸配比平衡的wpc-ppi动植物双蛋白胃肠酶解产物。满足人体完整必需氨基酸需求,提升蛋白质营养价值。
15、本发明的另一个目的还在于,提供了一种α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶抑制剂。其有效成分包括上述的wpc-ppi动植物双蛋白胃肠酶解产物。该wpc-ppi动植物双蛋白胃肠酶解产物具有强效的α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶靶点抑制能力,使其可作为制备医药或生化试剂领域的天然源性抑制剂原料。
16、本发明的有益效果体现在:
17、1、本发明所选用原料均为食品级商用乳清浓缩蛋白与豌豆分离蛋白,原料来源天然可控。
18、2、本方案将wpc与ppi进行科学复配,充分保留两种蛋白各自独有的营养优势,实现氨基酸互补协同效应,改善单一蛋白必需氨基酸配比失衡的缺陷。
19、3、本发明并非基于经验选择乳清浓缩蛋白和豌豆分离蛋白的复配比例,而是通过全鸡蛋蛋白模式、fao/who成人必需氨基酸参考模式、aas、rc及src等指标对不同配比进行系统评价。结果表明,乳清浓缩蛋白与豌豆分离蛋白按7:3复配时,其氨基酸组成具有较优的营养匹配性。
20、4、本发明将乳清浓缩蛋白与豌豆分离蛋白按7:3配比复配后,经模拟胃肠分步酶解所得胃肠酶解产物,在保持较优必需氨基酸组成的同时,对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶均具有较高抑制活性,其中α-淀粉酶抑制活性在所考察复配比例中达到较优水平。
21、5、本发明依次采用胃蛋白酶和胰酶进行分步酶解,有利于释放复合蛋白中潜在的生物活性肽段,使所得产物具有作为食品配料、功能食品原料、特殊膳食食品原料或天然酶抑制剂原料的应用潜力。
1.一种基于氨基酸互补的降血糖乳清-豌豆动植物双蛋白胃肠酶解产物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于氨基酸互补的降血糖乳清-豌豆动植物双蛋白胃肠酶解产物的制备方法,其特征在于,步骤3中,乳清浓缩蛋白与豌豆分离蛋白的复配质量比为7:3。
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