[發明專利]一種利用轉谷氨酰胺酶及殼聚糖制備鐵蛋白-殼聚糖復合物的方法

有效

• 申請號: 201811293438.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109517866B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 楊瑞;劉玉茜;王德生;周中凱
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C07K14/79
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 韓曉梅

本發明涉及一種利用轉谷氨酰胺酶及殼聚糖制備鐵蛋白?殼聚糖復合物的方法，步驟如下：所述方法以紅豆提取鐵蛋白為原料，利用轉谷氨酰胺酶的催化作用，使殼聚糖結合于鐵蛋白上，通過凝膠過濾方法分離有效的結合組分，即得鐵蛋白?殼聚糖復合物，得到的鐵蛋白?殼聚糖復合物具有相較于鐵蛋白更高的穩定性。本方法利用轉谷氨酰胺酶催化殼聚糖共價結合于鐵蛋白外殼上，提高鐵蛋白的熱穩定性及腸胃消化穩定性，進而提高鐵蛋白的生物利用度和補鐵效率，該方法制得的鐵蛋白?殼聚糖復合物能夠應用在食品添加劑、飼料、保健食品等行業中。

技術領域

本發明屬于食品技術領域，尤其是一種利用轉谷氨酰胺酶及殼聚糖制備鐵蛋白-殼聚糖復合物的方法。

背景技術

鐵是人體所必需的營養元素，全球近一半人罹患鐵缺乏，嚴重的話會影響著人們的健康。缺鐵性貧血是當今世界發病率最高的營養性疾病之一。而傳統的補鐵制劑由于受到小分子螯合劑的干擾，導致補鐵效果不理想；同時也會對人體產生毒副作用而逐漸被禁止使用。因此尋找一種天然、無毒、生物可溶性的補鐵產品迫在眉睫。

鐵蛋白是生物中內在鐵的主要存在形式，能以可溶的、無毒的、生物可利用的形式存儲大量的鐵原子(每分子鐵蛋白最多可容納4500個Fe原子)，而且可以調節細胞內鐵的動態平衡。研究表明鐵蛋白是含有三價鐵離子的復合物，其儲存的鐵生物利用性較高，且不會引起毒副作用，是非常有效的鐵營養源。其中以大豆鐵蛋白為代表的植物鐵蛋白被認為是未來的一種天然安全的補鐵因子。在日常接觸的食物中，相較于其他鐵來源，豆科植物中鐵蛋白含量最為豐富，其鐵蛋白含量大約為50-70mg/kg，每分子鐵蛋白能夠容納約1800個三價鐵。因此，鐵蛋白是補鐵制劑開發的良好材料。其中以大豆種子鐵蛋白研究最多，大豆種子鐵蛋白被認為是未來一種新型的、天然的功能性補鐵因子。

現今國內外對于鐵蛋白的研究主要集中于鐵蛋白體內調節鐵的代謝平衡及鐵蛋白的獨特的納米空腔方面，但是在應用方面受到很多的限制。例如，鐵蛋白作為一種蛋白組分，其理化性質極易受到外界環境的影響，例如pH、溫度、離子強度等。鐵蛋白等電點在pH5.0左右，低酸性條件下，溶解度及穩定性都很差，當食品為酸性體系時，鐵蛋白的使用就會受到限制。在腸胃中，鐵蛋白也非常不穩定，容易被胰蛋白酶和胃蛋白酶降解，導致了鐵蛋白中鐵的生物利用度下降。因此，為改善鐵蛋白的一些功能特性，擴大鐵蛋白的應用范圍，通過鐵蛋白改性顯得尤為重要。

利用多糖對鐵蛋白進行修飾的手段是一種良好的技術手段，越來越受到人們的關注。研究發現，蛋白質多糖復合物可以提高蛋白質的物理穩定性、溶解性、抗菌性、抗氧化性等。殼聚糖是自然界唯一帶陽離子(游離-NH³⁺)的天然氨基多糖，其化學結構由N-乙酰-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖通過β-1,4糖苷鍵連接而成的直鏈氨基多糖，生物相容性好，成本低。轉谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)，是一種可催化轉酰胺基反應的酶，它可以催化蛋白質賴氨酸上的氨基和其他化合物上的酰胺基結合，從而導致蛋白質與其他分子之間發生共價交聯，形成相應的聚合產物。因此，通過轉谷氨酰胺酶的催化作用，將殼聚糖催化結合于鐵蛋白外殼上，具有改進鐵蛋白結構，提高鐵蛋白的功能特性，進而提高鐵蛋白中鐵的生物利用率的潛力。

通過檢索，尚未發現與本發明專利申請相關的專利公開文獻。

發明內容

本發明目的在于針對鐵蛋白不穩定的難題，克服現有技術的不足之處，提供一種利用轉谷氨酰胺酶及殼聚糖制備鐵蛋白-殼聚糖復合物的方法，該方法利用轉谷氨酰胺酶催化殼聚糖共價結合于鐵蛋白外殼上，提高鐵蛋白的熱穩定性及腸胃消化穩定性，進而提高鐵蛋白的生物利用度和補鐵效率，該方法制得的鐵蛋白-殼聚糖復合物能夠應用在食品添加劑、飼料、保健食品等行業中。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種利用轉谷氨酰胺酶及殼聚糖制備鐵蛋白-殼聚糖復合物的方法，步驟如下：