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酶膜反应器水解酪蛋白连续制备ACE抑制肽的研究
作 者: 李恒星
导 师: 冯凤琴
学 校: 浙江大学
专 业: 食品科学
关键词: 酪蛋白 酶膜反应器 ACE抑制肽 连续制备
分类号: TQ464.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
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内容摘要
本论文研究了以牛乳酪蛋白为原料,通过将酶解反应与膜分离相耦合高效、经济、连续地水解酪蛋白制取血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽的技术。本文首先进行了水解用蛋白酶的筛选及酶解条件的优化。以酶解液的ACE抑制率、蛋白质得率为指标,通过单酶和双酶复合水解的相互综合比较,确定了以中性蛋白酶作为本试验的水解用酶,并采用正交试验进行酶解条件的优化,得到酶解反应的最佳条件为:水解温度为40℃,pH值为7.0,酶用量为2000 U/g,底物浓度为8%(w/v),酶解时间为2h。继而本文研究了将酶解与膜分离耦合连续制备ACE抑制肽的方法。通过综合考察超滤膜包对原料蛋白质的截留、对酶的截留、膜通量以及膜包滤出液的ACE抑制活性,确定了以截留分子量(MWCO)5k的再生纤维素膜包作为试验用的膜包,并通过优化得到了超滤条件为操作压力0.1MPa,底物浓度8%(w/v);在此基础上采用静态间歇式反应、半连续反应和连续反应3种不同的模式进行ACE抑制肽的制备,结果表明静态反应的得率、单位时间产量和单位活力酶对应的产量远小于半连续和连续反应,其中连续反应的得率达到43.4%,单位时间产量为6284 mg/h,单位活力酶对应的产量为0.23 mg/U,产物的ACE抑制率达到了81.6%(1mg/mL),整个系统能持续稳定反应8h以上;所得的ACE抑制肽产物经肠道蛋白酶消化后,ACE抑制率升高,测得其IC50值为0.189 mg/mL,是同等条件下测得的卡托普利的IC50值(0.00035 mg/mL)的540倍。
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全文目录
致谢 5-6 摘要 6-7 ABSTRACT 7-12 第一章 引言 12-30 1 前言 12-13 1.1 血管紧张素转化酶与高血压 12-13 1.2 ACE对血压的调节机理 13 2 ACE抑制肽 13-22 2.1 ACE抑制肽的分类 14-15 2.2 食品蛋白质来源的ACE抑制肽 15-20 2.2.1 乳蛋白来源的ACE抑制肽 16-19 2.2.2 其他食品来源的ACE抑制肽 19-20 2.3 ACE抑制肽的评价方法 20-22 2.3.1 动物试验(体内检测) 20 2.3.2 体外检测 20-22 3 ACE抑制肽的制备及分离纯化 22-28 3.1 ACE抑制肽的制备方法 22-23 3.2 ACE抑制肽的分离和纯化 23-26 3.2.1 超滤分离 24-25 3.2.2 层析分离 25-26 3.3 用酶膜反应器分离制备ACE抑制肽 26-28 3.3.1 酶膜反应器的优点 27 3.3.2 酶膜反应器在多肽制备中的应用 27-28 4 研究内容简介 28-30 4.1 酶的选择及酶解条件的优化 28-29 4.2 ACE抑制肽的连续制备 29-30 第二章 酶的选择及酶解条件的优化 30-51 1 引言 30 2 材料,试剂和设备 30-31 2.1 材料和试剂 30-31 2.2 仪器设备 31 3 试验方法 31-39 3.1 分析检测方法 31-37 3.1.1 蛋白酶活力的测定(福林酚法) 31-34 3.1.2 蛋白质含量的测定—半微量凯氏定氮 34 3.1.3 蛋白质回收率的测定 34-35 3.1.4 水解度的测定 35-36 3.1.5 ACE抑制活性的检测方法(HPLC法) 36-37 3.2 试验步骤 37-39 3.2.1 水解用酶的筛选 37-38 3.2.2 酶解条件的优化 38 3.2.3 双酶水解 38-39 4 结果与讨论 39-50 4.1 蛋白酶活力的测定 39 4.2 水解用酶的筛选 39-45 4.2.1 各种蛋白酶酶解液ACE抑制率随时间的变化 39-42 4.2.2 各种蛋白酶酶解液的水解度随时间的变化 42-43 4.2.3 得率随时间的变化 43-44 4.2.4 水解用酶及水解时间的确定 44-45 4.3 酶解条件的优化 45-50 4.3.1 正交试验 45-48 4.3.2 双酶水解 48-50 5 本章小结 50-51 第三章 ACE抑制肽的连续制备 51-82 1 引言 51-52 2 材料,试剂和设备 52-53 2.1 材料和试剂 52 2.2 仪器设备 52-53 3 试验方法 53-58 3.1 分析检测方法 53-56 3.1.1 蛋白酶活力的测定 53 3.1.2 蛋白质含量的测定 53 3.1.3 膜通量的测定 53-54 3.1.4 ACE抑制活性的检测方法 54 3.1.5 ACE抑制肽半抑制浓度(IC_(50))的计算 54 3.1.6 ACE抑制肽的稳定性实验 54 3.1.7 CPPs含量测定方法 54-55 3.1.8 肽的分子量分布的测定 55-56 3.2 试验步骤 56-58 3.2.1 超滤膜包的选择 56-57 3.2.2 超滤条件的优化 57 3.2.3 水解与分离进程曲线的绘制 57 3.2.4 半连续反应 57-58 3.2.5 连续反应 58 3.2.6 ACE抑制肽的进一步分离及稳定性试验 58 4 结果与讨论 58-80 4.1 超滤膜包的选择 58-62 4.1.1 不同膜包对蛋白质的截留和透过情况 59-60 4.1.2 不同膜包对酶的截留和透过情况 60-61 4.1.3 测量不同膜包的膜通量 61 4.1.4 比较不同膜包滤出液的ACE抑制率 61-62 4.1.5 超滤膜包的确定 62 4.2 超滤条件的优化 62-64 4.2.1 操作压力对酶活力及膜通量的影响 62-63 4.2.2 料液浓度对膜通量及得率的影响 63-64 4.3 水解与分离进程曲线的绘制 64-66 4.3.1 滤出液中蛋白质浓度随时间的变化情况 64 4.3.2 膜通量随时间的变化情况 64-65 4.3.3 酶的活力随时间的变化情况 65-66 4.4 半连续反应 66-69 4.4.1 滤出液蛋白质浓度及体积随时间的变化 66-68 4.4.2 原始反应液中蛋白质的浓度变化情况 68-69 4.5 连续反应 69-71 4.5.1 滤出液的蛋白质浓度及膜通量随时间的变化 69-71 4.5.2 原始反应液蛋白质浓度的变化情况 71 4.6 静态、半连续及连续反应的比较 71-72 4.7 ACE抑制肽的进一步分离及稳定性试验 72-74 4.7.1 ACE抑制肽的进一步分离 72-73 4.7.2 ACE抑制肽的稳定性试验 73-74 4.8 超滤各部分分子量的分布 74-78 4.8.1 分子量小于5k部分的分子量分布 75 4.8.2 分子量小于1k部分的分子量分布 75-76 4.8.3 分子量大于1k小于5k部分的分子量分布 76-78 4.9 ACE抑制肽与卡托普利的比较 78-80 5 本章小结 80-82 第四章 结论与展望 82-86 参考文献 86-91 作者简历 91
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 制药化学工业 > 生物制品药物的生产 > 氨基酸、肽、蛋白质
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