[发明专利]一种通过酶解和微生物发酵生产高效生物肽的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种通过酶解和微生物发酵生产高效生物肽的方法，属于微生物饲料添加剂领域。

背景技术

现代工业化生产小肽的主要方法有分离法、酸碱水解法、生物合成法、DNA重组技术、蛋白质酶解法以及生物发酵法。分离法是将动物体组织中富含的多种活性肽提取作为添加剂，但用此法获得的肽成本较高，副作用较大且来源种类有限。酸碱水解法是通过强酸、强碱的作用分解大分子蛋白质为小分子肽，但由于强酸强碱具有腐蚀性，会带来大量污染，并且酸碱水解过程中水解程度不易控制，氨基酸受到较大破坏，影响肽的结构和功能。生物合成法是把精细化工生产的氨基酸人工嫁接成单肽，此法主要用于生产高活性的药理级小肽，其缺点是副产品多、成本高、效率低、产品需分离提纯，而且生产过程中大量使用的有毒溶剂不仅会污染环境，而且有损人体健康。DNA重组技术目前仅限于大分子活性多肽和蛋白质的生产，该法中小分子基因片段操作、表达与检测均存在着不少困难，且不易筛选到高效表达的菌株、菌株的产量较低。蛋白质酶解法具有产品安全性高、生产条件温和、水解易控制、可定位生产特定的肽等优点。缺点是蛋白质水解过程中产生的苦味、臭味无法完全控制，降低和脱除水解过程中的苦味和臭味的成本较高；蛋白利用率不高；用于水解的酶制剂仅限于食品工业中少数几种微生物蛋白酶、动物蛋白酶和植物蛋白酶；蛋白质酶解法由于没有微生物的参与改造，所产生的肽类大多带有苦味，适口性差，无法完全去除原料中的抗营养因子。生物发酵法则采用现代生物发酵工程技术，通过发酵过程中微生物分泌的酶将基料中的部分蛋白酶解为小肽，它具有原料来源广泛、反应条件温和、生产成本低、环保等优点，但产肽率相对酶解法较低。因此，如何能有效的提高小肽的生产率、降低生产成本同时降低和去除蛋白质酶解造成的产品缺陷，成为了小肽工业化、规模化生产的一个研究重点。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种通过酶解和微生物发酵生产高效生物肽的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通过酶解和微生物发酵生产高效生物肽的方法，其特征在于：

（1）将发酵底物粉碎并混合均匀后，加水拌料，然后蒸煮灭菌；

（2）灭菌后的发酵底物温度降到50～55℃时，加入蛋白酶进行水解；

（3）发酵底物水解完毕后，温度降至28～35℃时，将混合菌液加入水解后的发酵底物中，搅拌均匀，在恒温条件下好氧发酵；

（4）发酵完毕的物料经低温烘干后进行粉碎即得到所述高效生物肽成品；

步骤（1）中，所述的发酵底物的组成为：高蛋白豆粕50～60重量份、谷氨酸菌体蛋白10～20重量份以及脱酚棉籽蛋白30～40重量份；各组分经粉碎并过40目筛后混合均匀；

步骤（3）中，所述的混合菌液为黑曲霉（Aspergillus niger）、热带假丝酵母（Candida tropicalis）、米曲霉（Aspergillus oryzae）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的菌液按照1:1:1:1的比例混合得到的混合菌液；混合菌液按5～10%的重量百分比接种入水解后的发酵底物中。

如上所述的方法，优选地，步骤（1）中所述的加水拌料，是对发酵底物按料水比1:1～2加水后进行拌料，拌料后发酵底物的水分在40～55%之间；加入的水提前用0.1～0.2mol/L的盐酸和氢氧化钠调节pH到6.0-7.0之间；

步骤（1）中所述的蒸煮灭菌，是在115～121℃、0.07～0.11MPa条件下蒸煮灭菌20～30min。

如上所述的方法，优选地，步骤（2）中所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶，按发酵底物重量的1～2‰加入40万U/g的木瓜蛋白酶。

如上所述的方法，优选地，步骤（2）中所述的水解为保持50～55℃的温度水解10～12h。

如上所述的方法，优选地，所述的黑曲霉菌液和米曲霉菌液是按以下方法制成的：

制备一级种子培养基：蔗糖30g、NaNO₃3g、MgSO₄·7H₂O 0.5g、KCl 0.5g、FeSO₄·4H₂O 0.014g、K₂HPO₄1.0g，蒸馏水1000mL混合均匀，调节pH为6.0～6.5，在温度115～121℃下灭菌20～30min；