鹰嘴豆多肽的制备及其生物活性研究

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rgypf1988
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鹰嘴豆具有必需氨基酸组成均衡、抗营养因子低和生物利用率高三大特性,是一种优质植物蛋白源。本课题的研究目标是筛选出鹰嘴豆分离蛋白水解的最适蛋白酶,考察水解条件对鹰嘴豆多肽水解度和得率的影响,对不同水解度鹰嘴豆多肽的理化性质和功能特性进行评价,并通过体外抗氧化模型和动物试验对优化得到的不同水解度酶解产物的抗氧化和抗疲劳功效进行综合评价,然后利用超滤、凝胶色谱分离技术、高效液相色谱分离等手段对目标肽组分进行分离纯化,最后采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)与在线连接的Q Exactive质谱仪对目标肽段的氨基酸序列进行分析和结构预测,为开发鹰嘴豆功能性多肽产品提供理论基础。主要结果如下:(1)以鹰嘴豆为原料,采用碱溶酸沉法提取鹰嘴豆蛋白,考察料液比、碱溶pH、提取时间、提取温度四个因素对蛋白提取率的影响,在单因素试验的基础上,通过响应面法优化鹰嘴豆蛋白提取的最佳条件,并利用SDS-PAGE凝胶电泳对鹰嘴豆蛋白进行亚基组成分析。结果表明:鹰嘴豆蛋白提取的最佳条件:料液比1:10(g/mL)、碱溶pH 10.0、提取时间82 min、提取温度30℃,在此条件下,鹰嘴豆蛋白提取率可达83.29%,鹰嘴豆蛋白其分子质量主要分布在157、75、52、48、37、28、18 KDa七个区域。(2)建立复合酶分步酶解制备鹰嘴豆多肽工艺,在鹰嘴豆蛋白碱性蛋白酶水解的研究基础上,进一步采用中性蛋白酶和风味蛋白酶继续水解鹰嘴豆蛋白碱性蛋白酶酶解物并对各影响因素进行研究,建立多肽得率与各影响因素的回归模型。结果表明:中性蛋白酶和风味蛋白酶制备鹰嘴豆多肽的最佳工艺参数为:酶与底物比5678 U/g,pH值7.0,水解时间216 min,水解温度55℃,在此条件下,多肽得率为63.79%,比碱性蛋白酶单独酶解提高了 8.64个百分点,水解度为26.74%。(3)研究了复合酶酶解对鹰嘴豆分离蛋白功能特性和结构的影响。根据水解度测定了鹰嘴豆分离蛋白(CPI)及其水解产物(CPH)的理化性质、功能特性。结果表明:这些参数与乳化活性(EAI)和稳定性(ESI)的变化有关;酶解可以提高蛋白质的溶解度,尤其是在鹰嘴豆分离蛋白等电点附近的pH处;提高起泡性及泡沫稳定性;鹰嘴豆分离蛋白(CPI)二级结构改变明显,α-螺旋、β-转角含量显著减少,β-折叠、无序结构显著增加。(4)采用不同体外抗氧化模型和动物试验评价鹰嘴豆多肽功能特性。研究不同水解度鹰嘴豆多肽的体外抗氧化性能和抗疲劳能力,结果表明不同水解度鹰嘴豆多肽能够清除自由基,且具有一定的还原能力和金属螯合性,尤其是当浓度增加时,水解度为16.5%的鹰嘴豆多肽抗氧化能力优于其它水解度的鹰嘴豆多肽。抗疲劳试验结果表明:与对照组相比,各剂量组小鼠负重游泳时间明显延长(P<0.05),能增加胸腺指数和脾脏指数(P<0.05),可使肝糖原升高,并可显著降低乳酸、丙二醛(MDA)和尿素氮(BUN)的水平(P<0.05),具有一定的抗疲劳功效。(5)水解产物通过超滤分离为四个组分。CPH-Ⅳ组分(<3 kDa)拥有最强的自由基清除能力。然后采用凝胶色谱(Sephadex G-25)对组分CPH-Ⅳ分离成3个组分(F-Ⅰ,F-Ⅱ,F-Ⅲ),采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)对具有最高自由基清除活性的F-Ⅲ组分进行分离,得到12个抗氧化组分,以自由基清除率为指标筛选出具有抗氧化活性的组分P8,经反相高效液相色谱(RP-HPLC)鉴定其为单一峰;利用Q Exactive质谱仪鉴定出抗氧化活性肽的氨基酸序列为DGRYNDPFNDGAGSQ,分子量为 1432.67。
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