酪源活性肽的释放规律、构效关系与集成制备研究

肽是生命体的基石和新药研发的源泉。研究中拟以酪蛋白-胰酶这一极具开发价值的水解体系为对象：①采用多维色谱-液质联用技术对酶解多肽进行定性鉴定和定量分析，构建酪源活性肽的有序酶解释放动力学模型，并建立产物多肽的酶解转化反应网络；②采用圆二色仪和光散射仪测定酶解肽结构特性，定性分析酪源活性肽构效关系，并借助比较分子力场分析法（CoMFA）建立活性多肽的定量构效关系模型，为蛋白质可控酶解工艺优化和多肽分离纯化定向制备提供理论指导；③基于①、②工作，设计完整的反应-分离工艺流程，利用自行组建和经参数优化的酶膜耦合反应器与离子交换\凝胶排阻层析系统，连续酶解、同时制备磷酸肽（携钙）、抗菌肽（抑菌）和降压肽（降压）三类具有重要而独特的生理功效，且食用安全性很高的酶解产物，实现酪源活性肽的整体开发利用。研究成果将为食源性蛋白的深加工开发和其他生化体系中活性成分的综合利用提供理论指导、模式装置与工艺参考。

肽是生命体的基石和新药研发的源泉，生物活性多肽的酶法制备是工业生物技术研究的热点。本项目以酪蛋白-胰酶这一极具开发价值的水解体系为研究对象，以一体化联产制备多功能酪源活性肽为研究目标，综合运用生物化工、酶工程、生物化学、结构生物学、化学工程以及分析化学等领域的理论知识和实验方法，完成了酪蛋白酶解历程中多肽特性参数的计算与表征，进行了酪源活性肽释放动力学规律分析，构建了酶解转化反应网络；定性分析了酪源活性肽构效关系，建立了活性多肽的定量构效关系模型；设计了完整的反应-分离耦合工艺流程，组建了酶膜反应器和离子交换\凝胶排阻层析系统，最终实现了连续酶解、高效集成制备磷酸肽（携钙）、抗菌肽（抑菌）和降压肽（降压）三种高活性酪源多肽。研究成果将为食源性蛋白的深加工开发和其他生化体系中活性成分的综合利用提供理论指导、模式装置与工艺参考。具体研究工作包括：.1. 利用液质联用技术定性鉴定和定量分析了酪蛋白酶解历程中产物多肽的序列结构，为功能多肽的高效制备提供理论指导；.2. 利用RPLC-MSn、SEC-MALLS、SCX-PDA三种不同色质联用方式，完成了酪蛋白酶解历程中多肽疏水性、分子量、荷电数三项特性参数的计算与表征，分析了酶解多肽释放动力学规律，建立了底物和产物多肽之间的酶解转化反应网络；.3. 借助比较分子力场分析法（CoMFA）和比较分子相似指数分析法（CoMSIA），建立了抗菌肽、降压肽、苦味肽的3D-QSAR模型；.4. 组建了酶膜耦合反应器系统，设计开发了连续酶解制备酪源活性肽工艺，并完成了装置调试与参数优化；.5. 通过调试层析分离装置，优化酪源活性肽组合层析纯化条件，实现了膜虑-层析组合一体化联产制备三种酪源活性肽（磷酸肽、抗菌肽、降压肽），并完成序列分析与活性测定。. 研究成果发表SCI论文15篇；申请发明专利3项，其中授权2项；培养博士生2名，硕士生4名；参加国内外学术会议20次，口头报告11次；获天津市自然科学二等奖1项。