[发明专利]一种基于胃肠消化的大分子多肽制备原位实时监测方法

说明书

本发明公开了一种基于胃肠消化的大分子多肽制备原位实时监测方法，该技术属于蛋白质酶解过程在线监测领域。步骤为：对牛奶蛋白溶液进行酶解，在制备牛奶蛋白大分子多肽过程中，对酶解液取样经胃肠消化后再测定其降血压活性，同时收集其酶解液之前快速采集其原位实时光谱。将其光谱进行预处理，并筛选最佳光谱区间，采用联合区间偏最小二乘法建立校正模型和预测模型。并将其预测模型对酶解过程进行原位实时监测和反应终点的判断，结果显示预测模型和实测模型非常接近，可实现制备牛奶蛋白大分子酶解过程中水解度、酶解产物经胃肠消化后生物活性的有效原位检测。

技术领域

本发明涉及蛋白质酶解过程实时监测领域，具体指牛奶大分子多肽制备过程中，原位实时监测蛋白酶解过程中水解度及其酶解产物经胃肠消化后的降血压生物活性。

背景技术

蛋白质经过胃肠道内的胃蛋白酶和胰酶的酶解作用，70％以多肽的形式被吸收，进入血液的多肽可发挥多种生物学活性，例如，降血压(Jakubczyk A.,M.,BaraniakB.,et al.,The impact of fermentation and in vitro digestion on formationangiotensin converting enzyme(ACE)inhibitory peptides from pea proteins[J],Food Chemistry,2013,141:3774-3780)。但是大部分蛋白质由于分子量大和特有的空间结构，难以被快速消化，需要经过完整消化道才能被完全消化吸收，释放的生物活性肽片段少且较慢，降低了多肽的生物学效果。因此，在制备生物活性肽的过程中可利用蛋白预处理，将大分子蛋白酶解成大分子多肽，再通过体内胃肠道内蛋白酶的进一步酶解，最大限度地提高胃肠道消化后产物的活性。与小分子肽(2-3肽)的制备目标是口服后直接被胃肠吸收的设计准则不同，大分子多肽制备过程中，充分利用胃肠消化对多肽的酶解作用，在体外只对蛋白进行低程度酶解，再经过体内进一步的胃肠消化，可以达到与传统小分子活性肽相近的效果。大分子多肽的制备过程中蛋白水解程度低，可以大幅地缩短酶解时间、减少用酶量、简化工艺、降低能耗，达到显著降低制备成本的目的。但是目前基于胃肠消化的大分子多肽制备的检测指标仍然需要离线测定(在线取样后，经胃肠模拟消化后再测定其生物学活性)，不仅耗时长、工作量大而且测定数据具有滞后性。因此需要一种快速、连续的方法获得基于胃肠消化的大分子多肽制备酶解反应中的重要参数，用以判断酶解反应终点。

近年来，光谱监测手段已应用于多肽的制备过程中(基于原位实时光谱在线监测蛋白质酶解过程的装置和方法，公开号：CN105628644A)。原位实时在线光谱技术能对过程中化学成分的变化进行连续性测量，而且该技术由于采用了微小型光纤光谱仪，因此其具有方便携带，成本低廉，速度快，无污染，实时连续检测的优点。目前已实现光谱与酶解产物活性定量模型的建立，但是能否实现光谱与酶解产物经胃肠消化后的活性定量模型的建立还未见报道。

本发明旨在利用在线光谱技术建立一种适用于基于胃肠消化制备大分子多肽原位实时监测方法，用以快速在线判断酶解反应终点，为智能化控制其酶解过程打下基础。

发明内容

本发明的目的是克服传统方法的离线检测耗时长、步骤繁琐、工作量大、测定滞后的缺点，采用原位实时近红外光谱在线监测大分子多肽的酶解过程，旨在实现该蛋白酶解过程的快速实时监测。

为了实现上述发明目的，一种基于胃肠消化的大分子多肽制备原位实时监测方法，按照下述步骤进行：

(1)对牛奶进行酶解，酶解过程中定时取样，并对所取的样品进行模拟胃肠消化，酶解过程指标为牛奶水解度及其酶解产物经过胃肠消化后的降血压活性(以ACE抑制率为指标)。

所述模拟胃肠消化按以下步骤进行：取酶解产物按照2％(E/S)加酶量加入胃蛋白酶，酶解2h，酶解结束后按照4％(E/S)加酶量加入胰酶，酶解4h，反应结束后于100℃灭酶15min。