蚕蛹蛋白的药用价值(水解脱脂蚕蛹蛋白的复合酶配方优化)

目前，水解脱脂蚕蛹蛋白的方法有三种：酸法、碱法和酶法法，其中酶法水解法具有反应条件温和、不破坏氨基酸、不消旋、环保等优点。然而，酶法的关键技术问题是如何提高脱脂蚕蛹蛋白的水解度和游离氨基酸的含量。本实验采用复合酶水解法制备复合氨基酸，并利用Design-Expert软件中的中心复合设计响应面设计方法优化对复合蛋白酶的组成，以提高脱脂蚕蛹蛋白的水解度。

1材料和方法

1.1材料和试剂

脱脂蚕蛹蛋白购自南通福尔生物制品有限公司，碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶购自自诺维信(中国)生物技术有限公司，其他试剂均为国产分析纯试剂。

1.2方法

1.2.1复合酶水解脱脂蚕蛹蛋白

准确称取50克脱脂蚕蛹蛋白，放入1000毫升烧杯中，向500毫升的恒量中加入纯水，搅拌均匀，水浴加热至9010分钟，使蛋白变性，然后冷却至55并保持，加入5%复合蛋白酶，在自然酸碱度下酶解10小时。

1.2.2水解度的测定方法

蛋白水解度(DH)是指在蛋白水解过程中切割的肽键数量与给定蛋白质肽键总数的比率[3]。蛋白质肽键断裂后，-氨基氮含量增加，因此水解度可以根据水解过程中产生的-氨基氮含量来计算。水解后的-氨基氮量用甲醛滴定法测定，样品的总氮量用凯氏氮测定法测定[4]。计算DH的公式如下：

1.2.3响应面优化测试

采用中心组合设计(CCD)响应面设计方法，对对复合蛋白酶组成中碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶的比例进行优化，以复合酶组成中碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶的比例为考察因素，分别用A、B、C表示，C=100%-A-B，以A、B为因子水平，以DH为考察指标，对响应面设计进行优化。对设计专家(8.05b版)软件的对响应面试验获得的数据进行了分析。

2结果和分析

2.1响应面优化测试

碱性蛋白酶A和中性蛋白酶B的因子水平如表1所示，通过电荷耦合器件响应面设计进行优化，实验安排和结果如表2所示。

2.2回归方程和方差分析

从表3中回归模型的方差分析可以看出，设计-专家软件计算的多元回归方程模型的P值显著，而错配项的P值不显著，表明该模型具有良好的拟合度，能够反映实验的具体水平结果。

2.3响应因子水平优化

使用设计专家软件制作响应值和回归模型因子水平之间的响应面和等值线图，如图1所示。

从图1可以看出，各因子水平的对响应值的影响变化以及因子水平之间的相互作用。从图中可以看出，两个因子水平的响应值，即对应对，的曲面和等高线，具有最佳的响应面积。利用Design-Expert软件进行岭分析和回归方程计算，得到最佳响应值：碱性蛋白酶48.40%，中性蛋白酶32.09%，风味蛋白酶19.51%。采用最佳复合酶配方，水解度的最大预测值为38.4%。用本次试验得到的最优公式进行了三次平行验证试验，DH平均值为38.7%，与预测值吻合较好，表明响应面模型能更好地反映实际试验情况，准确预测正常试验结果。

3结论

采用中心复合响应面设计优化了对脱脂蚕蛹蛋白复合酶水解配方，并利用设计专家软件对对试验数据进行了分析和处理。建立了响应面回归方程，并进行了方差分析和显著性检验。结果表明，该模型具有较好的拟合度，能够较好地预测测试水平。利用响应面模型预测最佳复合酶配方：碱性蛋白酶48.40%，中性蛋白酶32.09%，风味蛋白酶19.51%。用最优配方进行了三批验证试验，平均DH为38.7%，与模型预测值非常接近。利用优化后的复合酶配方水解脱脂蚕蛹蛋白，可获得较高的蛋白水解度。实验证明，采用中心组合响应面设计优化对脱脂蚕蛹蛋白复合酶配方是有效的。