复合酶分步水解法制备汉麻多肽及其抗氧化特性研究

汉麻籽由于其营养丰富,且不含有胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子,近年来成为食品、医药等领域的研究热点。本研究以汉麻分离蛋白为原料,采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶复合酶分步酶解的方式对其进行酶解,通过响应面优化酶解参数,制取汉麻多肽。并采用分光光度计测定其DPPH自由基清除率与铁还原能力,对汉麻多肽抗氧化能力进行评价。结果表明,采用先碱性蛋白酶后木瓜蛋白酶的酶解方式,制得的汉麻多肽含量最高。酶解最优条件为:第一步碱性蛋白酶水解:底物浓度为5%,酶解时间2 h,pH为8.5,酶解温度为54℃,加酶量为10100 U/g;第二步木瓜蛋白酶水解:pH为6.5,温度为50℃,加酶量为5000 U/g,酶解时间1.5 h,最终获得汉麻多肽混合物的水解度为24.48%,肽含量为8.48 mg/mL;汉麻多肽的DPPH自由基清除率为82.32%,与汉麻分离蛋白相比具有较强的铁还原能力,表明汉麻多肽具备较强的抗氧化能力。本研究为汉麻多肽的开发利用提供理论基础。     

大豆蛋白酶解产物抗氧化活性与水解度相关性研究

利用碱性蛋白酶Alcalase 2.4L水解大豆分离蛋白,研究了底物浓度、加酶量、p H、温度因素对酶解液水解度和还原力的影响,并在此基础上用响应面分析法优化酶水解条件。以还原力为主要指标考察酶解产物的抗氧化活性,通过水解度与还原力的比较,得到Alcalase 2.4L碱性蛋白酶酶解大豆分离蛋白产物的抗氧化活性与水解度之间没有直接线性关系。在实验得到的最佳条件下制备的大豆肽抗氧化活性良好,具有良好的应用前景。     

Alcalase 2.4L碱性内切酶和Flavourzyme风味酶酶解大豆分离蛋白及脱苦工艺优化

以大豆分离蛋白为原料,选用Alcalase 2.4L碱性内切酶和Flavourzyme风味蛋白酶对大豆分离蛋白进行酶法水解及脱苦工艺研究。以水解度和苦味分值为考察值,对酶解工艺进行优化,确定最佳条件。结果表明:Alcalase2.4L碱性内切酶最佳酶解条件为加酶量14 000 U/g、酶解温度60℃、酶解pH8.5、底物质量分数5%,酶解时间2h,最终水解度为45.34%,此时水解液苦味值为4。Flavourzyme风味蛋白酶对水解液进行二次水解的最优酶解条件为加酶量300 U/g、酶解温度55℃、酶解pH 7.0、酶解时间3 h,此条件下大豆分离蛋白水解液苦味值最低为1.2。Alcalase2.4L碱性内切酶和Flavourzyme风味蛋白酶水解大豆分离蛋白使水解度得到较大提高的同时也解决了水解液的苦味问题。     

核桃蛋白酶解产物抗氧化性的研究

研究了核桃蛋白水解产物的抗氧化性。结果表明:采用Alcalase2.4L与Neutrase0.8L水解核桃蛋白,其水解产物具有抗氧化性,且水解度对酶解产物的抗氧化性有影响;采用Alcalase2.4L与Neutrase0.8L复合酶对核桃蛋白进行连续水解,可一定程度提高产物的抗氧化性;不同酶解产物的抗氧化能力大小次序为:复合酶水解产物>Alcalase2.4L水解产物>Neutrase0.8L水解产物;随着酶解产物浓度的增大,其抗氧化性增强;且复合酶水解产物IC50=14.1mg/mL,Alcalase2.4L水解产物IC50=15.8mg/mL,Neutrase0.8L水解产物IC50=19.8mg/mL。     

酶解荠蓝籽蛋白制备抗氧化肽工艺的优化

为制备荠蓝籽抗氧化肽,以荠蓝籽分离蛋白为原料,碱性蛋白酶Alealase 2.4L为水解酶,综合研究了酶解pH、温度、加酶量、底物浓度和时问等因素对荠蓝蛋白的水解度及产物还原能力的影响,并采用二次通用旋转组合设计实验优化水解条件.结果表明,制备荠蓝籽抗氧化肽的最佳酶解条件为:pH8.44,温度48.95℃,加酶量1198.96U/g蛋白,底物浓度1:20,时间3.5h.该务件下的酶解产物具有较强的还原能力,酶解液浓度为2.997mg/mL,其还原能力与0.326mg/mL的Vc相当.     

椰肉蛋白酶解及其产物的抗氧化活性研究

将新鲜椰肉粉碎脱脂,利用碱溶酸沉法制备椰肉蛋白。用Alcalase碱性蛋白酶、Neutrase中性蛋白酶、菠萝蛋白酶、Papain木瓜蛋白酶酶解椰肉蛋白,以DPPH自由基清除能力和水解度为指标对酶解过程进行分析,筛选出最适合制备抗氧化酶解物的酶为Alcalase碱性蛋白酶。然后采用单因素及多指标正交实验设计优化Alcalase碱性蛋白酶酶解条件,其中酶解温度和底物浓度对DPPH自由基清除率影响最大。优化后的制备参数为:酶解温度50℃,pH值10.5,加酶量14000 U/g,酶解时间7 h,底物浓度2%,该条件下水解液中蛋白含量为15.8 mg/mL,水解度和DPPH.清除率分别为29.16%和89.07%,椰肉蛋白酶解物显示出较强的抗氧化活性,接近同一浓度下谷胱甘肽的抗氧能力,比同浓度Vc的DPPH自由基清除率高3.33倍。     

苜蓿叶蛋白抗氧化肽水解用酶的筛选研究

研究了中性蛋白酶AS1.398、Neutrase及碱性蛋白酶Alcalase FG2.4L、Proleather FG-F、Protease S水解苜蓿叶蛋白的进程特性,考察了五种蛋白酶水解物及不同DH的Alcalase FG2.4L酶解物对二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)清除能力的影响。结果表明,碱性蛋白酶Alcalase FG2.4L是制备苜蓿叶蛋白抗氧化肽的最适水解酶,其DH20的酶解物浓度为1.6mg/ml时对DPPH·清除率达80%以上;其酶解物中相对分子质量小于1000的组分所占比例最高,达到67.86%;酶解物的DH与DPPH·清除率之间不存在线性关系。     

不同苦荞蛋白酶解产物抗氧化活性研究

以苦荞蛋白作为底物,采用碱性蛋白酶Alcalase 2.4 L、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶以及胃蛋白酶加胰蛋白酶模拟体内蛋白消化,制备苦荞麦蛋白水解物。采用DPPH及ABTS~+·法比较不同的蛋白水解物与水解前苦荞蛋白的体外抗氧化活性。结果表明:不同蛋白酶水解产物水解度由高到低的顺序为:碱性蛋白酶胃蛋白酶~胰蛋白酶胃蛋白酶木瓜蛋白酶胰蛋白酶,其中碱性蛋白酶水解苦荞蛋白水解度达29.95%。苦荞蛋白本身具有一定的抗氧化能力,其中DPPH清除率及ABTS~+·清除率最高分别达71.91%及11.25%,但均显著低于阳性对照Vc。随着水解程度的增加,苦荞蛋白水解产物抗氧化能力逐渐增强。其中,以碱性蛋白酶酶解产物抗氧化活性最高,其DPPH清除率及ABTS~+·清除率最高分别为91.65%(0.5 mg/mL)及16.67%(1 mg/mL),均显著高于原苦荞蛋白。其中,碱性蛋白酶水解产物的DPPH自由基清除率在高浓度(0.5mg/mL)条件下,与阳性对照Vc持平。同时碱性蛋白酶酶解产物抗氧化性(DPPH清除率及ABTS~+·清除率)显著优于其他蛋白酶解产物。因此,苦荞麦蛋白采用碱性蛋白酶解制备苦荞水解产物可作为天然的抗氧化剂。     

双酶分步水解制备菜籽蛋白肽

实验选取Alcalase 2.4 L碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶分步水解菜籽蛋白。结果表明双酶分步水解制备菜籽肽的最佳工艺为Alcalase碱性蛋白酶在pH值9.5,温度55℃,底物质量分数3%,酶活性5 500 u/g条件下酶解5.5 h,水解度为21.14%,再用复合风味酶在pH值6,温度50℃,酶活性900 u/g条件下继续酶解3 h。单因素试验和正交实验研究粗肽液用活性炭脱色的优化条件为:在活性炭质量分数1.5%,pH值4.5,温度55℃条件下脱色50 min,脱色率达32.15%,氨基酸损失率为25.15%。     

罗非鱼鱼肉及组分蛋白酶解产物的抗氧化特性

采用胃蛋白酶、中性蛋白酶、Alcalase2.4L碱性蛋白酶分别酶解罗非鱼肉蛋白,研究比较不同蛋白酶在1、2、4、6、8h对罗非鱼肉蛋白的酶解效果及产物的抗氧化活性,结果表明:3种酶的酶解产物都具有一定的抗氧化活性,中性蛋白酶酶解产物的水解度和蛋白回收率最高,胃蛋白酶酶解产物对DPPH自由基和羟自由基的清除效果最好;综合各项指标选择中性蛋白酶对罗非鱼肉的组分蛋白(肌原纤维蛋白、肌浆蛋白、基质蛋白)进行4h酶解,研究比较不同组分蛋白的酶解效果及产物的抗氧化活性,结果表明:组分蛋白中基质蛋白酶解产物的蛋白回收率最高,为89.8%,肌原纤维蛋白酶解产物的水解度最高,为10.1%,肌浆蛋白酶解产物的抗氧化活性最好,羟自由基和DPPH自由基的IC50值分别为12.352mg/m L和3.554mg/m L。     

乳清分离蛋白酶解制备抗氧化和ACE抑制活性产物

以乳清分离蛋白为原料,通过对肽浓度、游离氨基酸含量及水解度的研究,探讨了碱性蛋白酶Alkaline、中性蛋白酶NPU、肽酶AX和风味蛋白酶Flavourzyme对乳清蛋白酶解的影响。在优化碱性蛋白酶Alkaline水解条件的基础上,考察了中性蛋白酶NPU、风味酶Flavourzyme添加时间,获得了复合酶分步酶解工艺:酶解温度55℃,加入1.5% Alkaline([E/S]),维持pH8.5酶解10 min,待pH7.2时加入1% NPU([E/S]),酶解240 min,加入1% Flavourzyme([E/S])继续酶解20 min。在此条件下,肽浓度达到60 g/L以上,游离氨基酸含量为4348 mg/kg。获得的酶解产物基本无苦味。酶解物分子量主要分布在<1 kDa(69.62%)。酶解产物具有ABTS自由基清除和ACE抑制活性,IC₅₀值分别为1.02(0.377 μmol Trolox当量/mg)和1.38 mg/mL。综上,采用复合酶酶解乳清分离蛋白可获得具有抗氧化活性和ACE抑制活性产物,为乳清酶解物在功能食品或保健品领域的运用提供科学参考。     

Immobilized alcalase alkaline protease on the magnetic chitosan nanoparticles used for soy protein isolate hydrolysis

An efficient immobilization of Alcalase 2.4L alkaline protease has been developed by using chitosan-coated magnetic nanoparticles as support via glutaraldehyde cross-linking reaction. The Fe₃O₄ nanoparticles, Fe₃O₄-chitosan, and immobilized Alcalase 2.4L alkaline protease were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscope, Fourier transform infrared spectroscopy, electron spin resonance, and vibrating sample magnetometry. Results showed that the binding of chitosan and Alcalase 2.4L alkaline protease on Fe₃O₄ through cross-linking was successful. In addition, the Alcalase 2.4L alkaline protease immobilized with chitosan-coated magnetic nanoparticles enhanced the activity, the optimum reaction temperature and pH value for the immobilized enzyme were 55 °C and 10, respectively, compared with the free enzyme, and the optimal temperature and pH profile range were considerably broadened. Similarly, the thermal stability was enhanced by immobilization, and the kinetic parameters of free and immobilized Alcalase 2.4L alkaline protease were determined. Then, from our hydrolysis experiments, we found that immobilized Alcalase 2.4L alkaline protease uses Fe₃O₄-chitosan had a greatest hydrolytic activity, and the DH of soy protein isolate (SPI) can reach to 18.38 %, against 17.50 % with the free enzyme after 140 min. Furthermore, the immobilized Alcalase 2.4L alkaline protease could maintain about 86 % of its original activity after ten consecutive operations. Thus, Fe₃O₄-chitosan immobilized Alcalase 2.4L alkaline protease a good candidate for the continuous hydrolysis of SPI.     

两步水解法制备玉米-大豆复合抗氧化肽及其稳定性研究

采用麦芽粉和碱性蛋白酶Alcalase两步水解玉米醇溶蛋白和大豆分离蛋白的混合物(质量比1∶1)制备复合抗氧化肽,以水解度、可溶性蛋白含量和抗氧化活性为指标,对第二步Alcalase的水解条件进行优化,确定两步水解法制备复合抗氧化肽的最适条件。另外,对复合抗氧化肽相对分子质量分布、稳定性和氨基酸组成进行了研究。结果表明,制备复合抗氧化肽的最适条件为在底物质量分数10%、pH 5.5、50℃、酶(麦芽粉)底质量比30%条件下水解3 h后,再在底物质量分数10%、pH 8.5、60℃、酶(Alcalase)底质量比0.75%条件下继续水解3 h。在最适条件下,水解度、可溶性蛋白含量、羟自由基清除率和亚铁离子螯合率分别为36.32%、36.83 mg/mL、40.01%和86.83%,相对分子质量主要分布在300~6 500 Da (含量92.44%)范围内,必需氨基酸指数(EAAI)值为8.02(n=9),属于优质蛋白源。复合抗氧化肽具有热稳定性,在中性及碱性条件下稳定,但不耐受酸性(pH 3~5)、4℃贮存和反复冻融的加工条件。     

分子量对酪蛋白多肽抗氧化活性的影响

在对酪蛋白酶解产物制备工艺进行优化的基础上,对不同分子量抗氧化肽(>3ku,1～3ku,<1ku)的抗氧化活性进行了评价。首先对酶的种类、酶底物比及水解时间进行了单因素实验,最终确定采用碱性蛋白酶,在pH8.0,55℃,底物浓度5%,酶底物比0.192AU/g的条件下,酶解4h所得水解物抗氧化活性最高。经过超滤和凝胶过滤层析分离获得不同分子量的抗氧化肽,并采用2,2′-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS+.)、羟自由基和超氧自由基清除活性评价其抗氧化性。结果表明,ABTS+.清除活性与分子量呈负相关(r=-0.898,p<0.01),分子量低于1ku组分活性最强(2mg/mL,Trolox当量为2.08±0.05mmol/L);分子量低于3ku的抗氧化肽羟自由基清除活性较高(IC50:1～3ku,4.43±0.03mg/mL;<1ku,4.35±0.06mg/mL);分子量高于3ku组分主要分布在3～5ku,超氧自由基清除活最强(10mg/mL,66.1%±1.0%)。     

Characteristics of Bellamya purificata snail foot protein and enzymatic hydrolysates

The foot muscle protein of Bellamya purificata (mud snail, named Luosi in Chinese) was investigated. Its conformation change and increase in solubility were researched during enzymatic hydrolysis. The protein conformation was looser following an increase in pH (from 10 to 12), while the β-sheet was the main conformation at pH 12. Blending, ultrasonic extraction, ultradispersing and alkaline treatment increased the solubility of the foot muscle protein. The effects of several proteases on its hydrolysis were compared and Proleather FG-F was chosen. The relative molecular mass distribution, the free amino acids (FAA) content and the angiotensin-I converting enzyme (ACE) inhibitory activity of the hydrolysates were quantitatively analyzed and compared. In the Proleather FG-F hydrolysates, the percentage of the peptides with molecular weight between 150 and 2000 Da were 84.65%, much more than that in the Alcalase 2.4L hydrolysates (68.44%). Proleather FG-F released much less FAA (5.80%), than Alcalase 2.4L (17.01%). The IC₅₀ of the Proleather FG-F hydrolysate was 0.69 mg/ml, whereas for the Alcalase 2.4L hydrolysate the value was 3.30 mg/ml. Finally, response surface methodology (RSM) was used to optimize the factors (pH, enzyme: substrate ratio- E/S- and temperature) affecting Proleather FG-F hydrolysis.     

大豆蛋白的酶水解及类蛋白反应对其抗氧化活性的影响

采用Alcalase 2.4L FG 蛋白酶水解大豆蛋白,筛选并制备出ABTS+·清除率最高的水解物,其水解度为14.0%,对ABTS+·清除率为43.6%。以此水解物为底物,以修饰产物的游离氨基减少量为指标,应用响应面分析得到类蛋白反应的优化条件为：酶添加量1037U/g pro、底物质量浓度30g/100mL、温度20℃。在此条件下反应6h,水解物的修饰反应程度和抗氧化活性均为最大。制备反应程度不等的3 个修饰产物,进一步抗氧化活性分析表明：大豆蛋白水解物及其修饰产物的抗氧化活性好于大豆蛋白;修饰产物与水解物的DPPH 自由基清除能力、还原力、超氧阴离子自由基(O2 － ·)清除率差别不显著,但是对羟自由基(·OH)清除率差别显著。     

酶法制备乳铁蛋白抗菌肽的工艺

乳铁蛋白具有抗菌活性,胃蛋白酶酶解乳铁蛋白时得到的乳铁蛋白多肽的抗菌活性远高于其自身。通过响应面回归分析,得到了胃蛋白酶酶解乳铁蛋白的优化条件为:底物浓度30 mg/mL、水解时间2 h、温度45℃、加酶量1%(w/w)、pH 2.5。在优化酶解条件下,水解度约为11%,抑菌率为98.8%。高效液相排阻色谱分析表明,多肽的分子质量主要分布在200～6 000 u。     

均匀设计法优化罗非鱼肉富肽酶解液制备工艺

为得到高肽含量罗非鱼肉酶解液,以水解度及肽含量为指标,从胃蛋白酶、胰蛋白酶、Alcalase 2.4L、中性蛋白酶及木瓜蛋白酶中筛选出中性蛋白酶为最适用酶。在单因素试验的基础上,采用均匀设计试验优化中性蛋白酶酶解条件。得到最高肽含量酶解条件为:加酶量1.38%,料液比1∶3(g/mL),温度50℃,自然pH,时间7 h,此时肽含量(以每克鱼肉计)为(37.71±0.11)mg。     

乌贼墨汁多糖的提取及抗氧化作用研究

研究乌贼墨汁多糖的提取工艺和抗氧化能力。采用单因素试验和正交试验对乌贼墨汁多糖提取条件进行优化,同时通过乌贼墨汁多糖对清除DPPH自由基、 ·OH和Fe3＋还原能力的测定考察多糖的抗氧化能力。结果表明,最佳提取条件为加酶量4.5%、料水比1:15(g/mL)、温度50℃、时间4h、pH8,此条件下乌贼墨汁多糖的得率为3.63%。乌贼墨汁多糖具有一定的抗氧化能力,且在一定范围内,墨汁多糖的抗氧化能力与质量浓度呈线性正相关关系,其中对DPPH自由基和 ·OH的半数清除质量浓度分别为3.61mg/mL和8.06mg/mL。