超声预处理酶解制备高生物利用度玉米蛋白及其过程近红外光谱原位实时监测
发布时间：2021-11-26 17:20
玉米蛋白是一类开发价值较高的蛋白质资源。然而,玉米蛋白存在水溶解度低、自身结构致密、富含疏水性氨基酸等问题,导致蛋白生物利用度降低,限制了玉米蛋白的应用。针对以上问题,可通过物理、化学和生物方法进行蛋白结构修饰改性,提高其生物利用度。本文研究了玉米蛋白的酶解法修饰改性,通过对玉米蛋白的超声波预处理改善酶解反应;为了实现对酶解反应过程的精准控制,研究了酶解过程的近红外原位实时监测技术。主要研究结论如下:（1）研究了玉米蛋白水解度与生物利用度之间的关系。通过SD大鼠生长代谢试验及SD大鼠在体单向小肠灌流模型探究了不同水解度玉米蛋白对体内蛋白生物利用度的影响。结果表明,玉米蛋白水解度的变化直接影响生物利用度的大小。随着水解度的增加,酶解液分子量小于200 Da组分含量增加,分子量为200500 Da组分的含量变化不显著。氨基酸组成分析表明,游离亲水性氨基酸中Asp、Ser、Glu的含量增加,总氨基酸、疏水性氨基酸含量先增加后减少,在水解度为15%时达到最大值。氨基酸消化率研究结果表明,疏水性氨基酸Pro、Thr、Ala的消化率下降,Trp、Met的消化率上升,水解度对亲...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究技术路线图
超声预处理酶解制备高生物利用度玉米蛋白及其过程近红外光谱原位实时监测28按照编辑的样品序列进行摆放，进行氨基酸全自动测定。称取50mg蛋白样品，用1mL超纯水溶解，加入4mL30g/L的5-磺基水杨酸，在30℃静置4h沉淀样品液中的多肽和蛋白，游离氨基酸其余操作步骤采用常规氨基酸分析操作步骤。2.3.9SD大鼠在体单向小肠灌流实验试验前取36只SD雄性大鼠（体重230±30g），禁食16h，自由饮水。根据6种不同水解度的玉米蛋白粉胃部模拟消化液和肠道模拟消化液将36只SD雄性大鼠随机分成3组，每组内大鼠体重相差不超过于10g。SD大鼠在体小肠灌流试验模型如图2.1所示。图2.1SD大鼠在体单向小肠灌流模型Fig.2.1SDratinvivosmallintestineperfusionexperimentalmodel注：1.恒温水浴锅2.样品处理液3.恒速蠕动泵4.管路5.SD大鼠6.大鼠小肠7.收集液SD大鼠腹腔注射10%水合氯醛进行麻醉和固定，打开腹腔。手动分离待测肠段（十二指肠，空肠，回肠），在待测肠管两端各切一个小口。上端小口与蠕动泵的出口硅胶管（内径2.4mm，壁厚0.8mm）相连，用线扎紧，下端小口处插入硅胶管（内径2.4mm，壁厚0.8mm），用线扎紧。打开蠕动泵，用预热至37℃的生理盐水冲洗肠管，排净肠管内容物，再用空气排净残留液体后关闭。换为供试液（预先恒温至37℃），开启蠕动泵，以2mL/min的流速灌流10min，将流速调至0.2mL/min，预平衡30min。开始大鼠在体小肠灌流试验，
江苏大学博士学位论文29在0、30、60、90、120和150min时间节点段收集灌流液样品。取样品0.5mL测定酚红浓度，其余样品根据要求测定浓度。灌流结束后，剪取各个被灌流的肠段，测量肠内径以及长度。2.3.10灌流液中酚红浓度测定灌流液中酚红浓度测定参照张燕等[13,2]方法，略作修改。取SD大鼠在体单向小肠灌肠液不同时间点的样品（如有沉淀，可将灌肠液液进行12000g离心5min），吸取上清液0.5mL，加入1mol/L氢氧化钠溶液1mL，K-R液3.5mL，振荡混匀，于558nm波长处测定吸光度测定吸光度。配制含有酚红10、20、30、40、50μg/mL的K-R液标准溶液，以1mol/LNaOH溶液为参比溶液，分别吸取0.5mL，按照上述方法进行操作，测定吸光度。以不同浓度酚红质量浓度C（μg/mL）为横坐标，以吸光值A为纵坐标，做标准曲线。酚红标准曲线（如图2.2）：A=0.0102x+0.0457，R2=0.9996，表明相关性良好，在1-50μg/mL线形关系良好。测定质量浓度为10、20和40μg/mL酚红的实际回收率，平均回收率为100.9±1.32%。图2.2酚红标准曲线Fig.2.2StandardcureofPhenolredconcentration2.3.11灌流液中蛋白浓度的测定进口和出口处灌流液中蛋白浓度采用2.3.2可溶性蛋白含量测定方法。为了消除灌流液体积变化的影响，出口处的灌流液中蛋白浓度采用酚红法进行校正。校正公式如下：()outincorrectedoutCPRCoutPR（2.8）样品灌流液的蛋白吸收率Ap采用公式2.10进行计算：in(out(corrected)0)pinCCCAC（2.9）
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对全脂大豆蛋白质分子结构特征、溶解度和体外消化率的影响[J]. 白明昧,孙泽威,龙国徽,王涛,姜海龙,潘丽,何玉华,秦贵信. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2016(11)
[2]喷射蒸煮技术在制备易消化玉米浓缩蛋白中的应用[J]. 王超跃,王永辉,杨晓泉,王金梅,郭健. 农业工程学报. 2016(03)
[3]鱼肉蛋白肽在模拟胃肠消化吸收过程中的抗氧化活性和生物利用度[J]. 霍艳姣,王波,郭珊珊,李博,罗永康. 食品工业科技. 2016(06)
[4]镇江香醋固态发酵过程分析[J]. 朱瑶迪,邹小波,石吉勇,赵杰文,林田中. 中国食品学报. 2014(08)
[5]低频超声的空化效应及其应用研究进展[J]. 沈智勇,申锷,胡兵. 中国医学影像学杂志. 2013(06)
[6]茶渣蛋白的提取、有限酶解及抗氧化性质研究[J]. 赵立娜,汪少芸,饶平凡,江勇,黄家炽,周绍迁. 中国食品学报. 2012(02)
[7]在体单向肠灌流模型研究小檗碱及其在复方配伍环境中的大鼠肠吸收特性[J]. 张燕,朱华旭,郭立玮. 药学学报. 2012(02)
[8]超声波处理对脱脂麦胚分离蛋白结构的变化研究[J]. 刘斌,马海乐,李树君,田万敏,吴本刚. 光谱学与光谱分析. 2011(08)
[9]挤压预处理结合可控酶解制备抗氧化大豆肽的研究[J]. 曹亚兰,任娇艳,赵谋明. 食品工业科技. 2011(06)
[10]胰蛋白酶有限水解蚕豆盐溶性蛋白的研究[J]. 白正晨,刘建福,胡娟,谭斌,刘明. 食品工业科技. 2011(05)
博士论文
[1]玉米抗氧化肽活性氧清除作用与抗氧化基因表达调节作用研究[D]. 王丽英.吉林大学 2018
[2]基于胃肠消化的大分子大米降血压肽酶法制备及其过程原位实时监测[D]. 杨雪.江苏大学 2018
[3]基于超声预处理的谷朊蛋白ACE抑制肽制备及其过程原位监测技术研究[D]. 张艳艳.江苏大学 2016
[4]基于计算机模拟与超声辅助酶法制备高生物利用度玉米蛋白的研究[D]. 金建.江苏大学 2015
[5]扫频超声预处理对玉米醇溶蛋白特性及其酶法制备ACE抑制肽的影响[D]. 任晓锋.江苏大学 2014
[6]可控酶解从海洋鱼蛋白中制备生物活性肽的研究[D]. 林伟锋.华南理工大学 2003
硕士论文
[1]基于超声预处理的蛹虫草培养基残基ACE抑制因子制备及其过程原位监测研究[D]. 黄畅.江苏大学 2019
[2]基于多场耦合的超声辅助提取过程仿真研究[D]. 王轲.江苏大学 2019
[3]菜籽粕固态发酵制备多肽过程主要参数的近红外光谱快速检测方法研究[D]. 邢政.江苏大学 2019
[4]超声预处理对植物蛋白生物利用度的影响及其机制研究[D]. 沈玲玲.江苏大学 2019
[5]不同水解度婴儿配方奶粉体外消化特性及对小鼠生长发育影响[D]. 张阔.浙江工商大学 2019
[6]超声波辅助碱处理对米渣蛋白物化性质的影响[D]. 潘征.福建农林大学 2017
[7]基于不同工作模式超声预处理的麦胚酶解及其产物活性和稳定性的研究[D]. 毛丽.江苏大学 2016
[8]挤压玉米蛋白粉酶法生物活性肽制备及特性[D]. 孙旭.东北农业大学 2013
[9]玉米蛋白粉改性技术及其理化特性的研究[D]. 周清涛.吉林农业大学 2011
[10]近红外光谱法进行多组分体系同时测定的研究[D]. 刘振尧.西南大学 2010
本文编号：3520605
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究技术路线图
超声预处理酶解制备高生物利用度玉米蛋白及其过程近红外光谱原位实时监测28按照编辑的样品序列进行摆放，进行氨基酸全自动测定。称取50mg蛋白样品，用1mL超纯水溶解，加入4mL30g/L的5-磺基水杨酸，在30℃静置4h沉淀样品液中的多肽和蛋白，游离氨基酸其余操作步骤采用常规氨基酸分析操作步骤。2.3.9SD大鼠在体单向小肠灌流实验试验前取36只SD雄性大鼠（体重230±30g），禁食16h，自由饮水。根据6种不同水解度的玉米蛋白粉胃部模拟消化液和肠道模拟消化液将36只SD雄性大鼠随机分成3组，每组内大鼠体重相差不超过于10g。SD大鼠在体小肠灌流试验模型如图2.1所示。图2.1SD大鼠在体单向小肠灌流模型Fig.2.1SDratinvivosmallintestineperfusionexperimentalmodel注：1.恒温水浴锅2.样品处理液3.恒速蠕动泵4.管路5.SD大鼠6.大鼠小肠7.收集液SD大鼠腹腔注射10%水合氯醛进行麻醉和固定，打开腹腔。手动分离待测肠段（十二指肠，空肠，回肠），在待测肠管两端各切一个小口。上端小口与蠕动泵的出口硅胶管（内径2.4mm，壁厚0.8mm）相连，用线扎紧，下端小口处插入硅胶管（内径2.4mm，壁厚0.8mm），用线扎紧。打开蠕动泵，用预热至37℃的生理盐水冲洗肠管，排净肠管内容物，再用空气排净残留液体后关闭。换为供试液（预先恒温至37℃），开启蠕动泵，以2mL/min的流速灌流10min，将流速调至0.2mL/min，预平衡30min。开始大鼠在体小肠灌流试验，
江苏大学博士学位论文29在0、30、60、90、120和150min时间节点段收集灌流液样品。取样品0.5mL测定酚红浓度，其余样品根据要求测定浓度。灌流结束后，剪取各个被灌流的肠段，测量肠内径以及长度。2.3.10灌流液中酚红浓度测定灌流液中酚红浓度测定参照张燕等[13,2]方法，略作修改。取SD大鼠在体单向小肠灌肠液不同时间点的样品（如有沉淀，可将灌肠液液进行12000g离心5min），吸取上清液0.5mL，加入1mol/L氢氧化钠溶液1mL，K-R液3.5mL，振荡混匀，于558nm波长处测定吸光度测定吸光度。配制含有酚红10、20、30、40、50μg/mL的K-R液标准溶液，以1mol/LNaOH溶液为参比溶液，分别吸取0.5mL，按照上述方法进行操作，测定吸光度。以不同浓度酚红质量浓度C（μg/mL）为横坐标，以吸光值A为纵坐标，做标准曲线。酚红标准曲线（如图2.2）：A=0.0102x+0.0457，R2=0.9996，表明相关性良好，在1-50μg/mL线形关系良好。测定质量浓度为10、20和40μg/mL酚红的实际回收率，平均回收率为100.9±1.32%。图2.2酚红标准曲线Fig.2.2StandardcureofPhenolredconcentration2.3.11灌流液中蛋白浓度的测定进口和出口处灌流液中蛋白浓度采用2.3.2可溶性蛋白含量测定方法。为了消除灌流液体积变化的影响，出口处的灌流液中蛋白浓度采用酚红法进行校正。校正公式如下：()outincorrectedoutCPRCoutPR（2.8）样品灌流液的蛋白吸收率Ap采用公式2.10进行计算：in(out(corrected)0)pinCCCAC（2.9）
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对全脂大豆蛋白质分子结构特征、溶解度和体外消化率的影响[J]. 白明昧,孙泽威,龙国徽,王涛,姜海龙,潘丽,何玉华,秦贵信. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2016(11)
[2]喷射蒸煮技术在制备易消化玉米浓缩蛋白中的应用[J]. 王超跃,王永辉,杨晓泉,王金梅,郭健. 农业工程学报. 2016(03)
[3]鱼肉蛋白肽在模拟胃肠消化吸收过程中的抗氧化活性和生物利用度[J]. 霍艳姣,王波,郭珊珊,李博,罗永康. 食品工业科技. 2016(06)
[4]镇江香醋固态发酵过程分析[J]. 朱瑶迪,邹小波,石吉勇,赵杰文,林田中. 中国食品学报. 2014(08)
[5]低频超声的空化效应及其应用研究进展[J]. 沈智勇,申锷,胡兵. 中国医学影像学杂志. 2013(06)
[6]茶渣蛋白的提取、有限酶解及抗氧化性质研究[J]. 赵立娜,汪少芸,饶平凡,江勇,黄家炽,周绍迁. 中国食品学报. 2012(02)
[7]在体单向肠灌流模型研究小檗碱及其在复方配伍环境中的大鼠肠吸收特性[J]. 张燕,朱华旭,郭立玮. 药学学报. 2012(02)
[8]超声波处理对脱脂麦胚分离蛋白结构的变化研究[J]. 刘斌,马海乐,李树君,田万敏,吴本刚. 光谱学与光谱分析. 2011(08)
[9]挤压预处理结合可控酶解制备抗氧化大豆肽的研究[J]. 曹亚兰,任娇艳,赵谋明. 食品工业科技. 2011(06)
[10]胰蛋白酶有限水解蚕豆盐溶性蛋白的研究[J]. 白正晨,刘建福,胡娟,谭斌,刘明. 食品工业科技. 2011(05)
博士论文
[1]玉米抗氧化肽活性氧清除作用与抗氧化基因表达调节作用研究[D]. 王丽英.吉林大学 2018
[2]基于胃肠消化的大分子大米降血压肽酶法制备及其过程原位实时监测[D]. 杨雪.江苏大学 2018
[3]基于超声预处理的谷朊蛋白ACE抑制肽制备及其过程原位监测技术研究[D]. 张艳艳.江苏大学 2016
[4]基于计算机模拟与超声辅助酶法制备高生物利用度玉米蛋白的研究[D]. 金建.江苏大学 2015
[5]扫频超声预处理对玉米醇溶蛋白特性及其酶法制备ACE抑制肽的影响[D]. 任晓锋.江苏大学 2014
[6]可控酶解从海洋鱼蛋白中制备生物活性肽的研究[D]. 林伟锋.华南理工大学 2003
硕士论文
[1]基于超声预处理的蛹虫草培养基残基ACE抑制因子制备及其过程原位监测研究[D]. 黄畅.江苏大学 2019
[2]基于多场耦合的超声辅助提取过程仿真研究[D]. 王轲.江苏大学 2019
[3]菜籽粕固态发酵制备多肽过程主要参数的近红外光谱快速检测方法研究[D]. 邢政.江苏大学 2019
[4]超声预处理对植物蛋白生物利用度的影响及其机制研究[D]. 沈玲玲.江苏大学 2019
[5]不同水解度婴儿配方奶粉体外消化特性及对小鼠生长发育影响[D]. 张阔.浙江工商大学 2019
[6]超声波辅助碱处理对米渣蛋白物化性质的影响[D]. 潘征.福建农林大学 2017
[7]基于不同工作模式超声预处理的麦胚酶解及其产物活性和稳定性的研究[D]. 毛丽.江苏大学 2016
[8]挤压玉米蛋白粉酶法生物活性肽制备及特性[D]. 孙旭.东北农业大学 2013
[9]玉米蛋白粉改性技术及其理化特性的研究[D]. 周清涛.吉林农业大学 2011
[10]近红外光谱法进行多组分体系同时测定的研究[D]. 刘振尧.西南大学 2010
本文编号：3520605
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