玉米黄粉ACE抑制肽的制备及其活性研究

发布时间：2020-10-26 04:24

　　 玉米黄粉(CGM),是玉米经过湿法加工后的主要副产物,含有大约60%的蛋白质,其中玉米醇溶蛋白的含量大约在68%,醇溶蛋白(Zein)的氨基酸组成中,疏水性氨基酸所占比例高,如脯氨酸Pro、丙氨酸Ala、亮氨酸Leu等,通过酶解玉米黄粉可以制备出具有抗氧化、醒酒、降血压等多种活性的肽类,但由于蛋白组成中富有高含量的疏水性氨基酸,导致玉米黄粉的水溶性差,酶解效率极低。为提高酶解效率与酶解产物的ACE抑制率,本文主要研究了超声辅助酶解玉米黄粉的酶解工艺和超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽及其对酶解产物特性的影响。主要研究结论如下:1.研究了碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶以及木瓜蛋白酶等对玉米黄粉的水解效果;选取超声辅助中性蛋白酶水解玉米黄粉,对酶解过程中超声功率、底物浓度、酶用量、pH、反应时间以及反应温度等因素对水解效果以及酶解产物的ACE抑制活性进行了系统的研究,最后确定出超声辅助中性蛋白酶水解玉米黄粉的最佳工艺参数为:底物浓度5.00%,温度45℃,酶浓度0.6×10~4U/g底物,pH7.2,酶解时间1.0h,超声功率480W。在此工艺条件下酶解产物的ACE抑制率可达(63.37±0.19)%。2.采用超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽,试验比较分析了超高压协同酶解、超高压预处理后酶解、常压酶解等方式对ACE抑制率的影响;探讨了超高压协同酶解的底物浓度、时间、压力、pH、温度等因素对ACE抑制率的影响;采用响应面分析法优化了制备条件。结果表明,与常压相比,超高压协同碱性蛋白酶酶解产物的ACE抑制率(酶解时间15min)提高了55%;与超高压预处理后再酶解相比,ACE抑制率提高了30%。在超高压协同酶解时,影响ACE抑制率的主要因素是pH,其次是压力、底物浓度和时间,温度影响不显著(P0.05)。在底物浓度4.78%,高压时间14min,压力372MPa,pH8.4,温度35℃,ACE抑制率可达(74.03±0.56)%。超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽,不仅提高了ACE抑制率,且酶解时间缩短至15min以内。3.研究超高压作用对玉米黄粉酶解产物特性的影响。玉米黄粉经过超高压处理后,结构变得更加松散;超高压作用使玉米黄粉中蛋白的结构变得更加疏松,更有利于酶分子进入到蛋白颗粒内部发生作用,使大量的疏水性氨基酸释放出来,进而提高了酶解产物的ACE抑制活性。4.在相同的酶解时间下,与常压酶解相比,超高压协同酶解能够促进酶解效率,提高酶解产物中小分子量肽段的含量,提高酶解产物的表面疏水性;在相同的酶解时间下,超高压预处理后再酶解以及超高压协同酶解均能提高酶解产物的疏水性氨基酸的比例。
【学位单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS209;TQ936.16
【部分图文】：

33E F三维立体图中坐标轴 A：底物浓度，B：时间，C 压力，D：pH图 3.7 各试验因素对 ACE 抑制率的交互影响Figure 3.7 Interactive effects of factors on ACE inhibition rate超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉 ACE 抑制肽条件的确定和验证据 Box-Behnken 试验得到结果和回归方程，预测试验范围内的最佳工艺条件为：底物浓，高压时间 14.38min，压力 372.49MPa，pH8.43，预测模型的 ACE 抑制率为 76.15 %。验证回归方程的模型是否可靠，考虑到实际试验的情况，将模型预测出的最佳工艺条件，修正后的条件为底物浓度 4.78%，高压时间 14min，压力 372MPa，pH8.4，温度 35件下进行 3 次试验，计算得到 ACE 抑制率的平均值为（74.30±0.45）%，与预测值 76.表明该模型能够较好的预测出实际的 ACE 抑制率。本章小结1）超高压协同碱性蛋白酶酶解玉米黄粉 15min 得到的产物 ACE 抑制肽可达（72.09±0.0

国农业科学院硕士学位论文 第四章 超高压对玉米黄粉酶解产物特性的影米黄粉结构是聚集在一起的，几乎无间隔空隙，经过超高压处理后，玉米黄粉间的空隙变原来的大面积聚集变成小部分聚集在一起。Shen 等（2012）人研究发现超高压通过空化、剪冲击等作用，使物料的组织结构等发生变化。适当的压力作用于玉米黄粉后，破坏了玉米黄蛋白的折叠结构，使疏水性增加，结构间变得更加松散（Liu 等，2011；Hu 等，2011）。图 4.2（C）、（D）分别为常压酶解 15min 以及超高压协同酶解 15min 后的酶解残留物的显构图。从图中可以看出，超高压作用下的酶解残留物与常压下的酶解残留物相比，组织结构了更多的孔洞，孔洞排列更有规律，孔洞数量的增多表明在酶解过程中有更多的玉米黄粉被。因此，分析认为，超高压作用使玉米黄粉中蛋白的结构变得更加疏松，更有利于酶分子进蛋白颗粒内部发生作用，进而提高了酶解产物的 ACE 抑制活性。

士学位论文 第四章 超高压对玉米黄粉酶物的电泳分析压作用对酶解产物分子量大小的影响，取 A、B、C、D 四组酶解冻干粉溶液，进行电泳分析，结果如图 4.3 所示。从图中可以看出酶解产物的大分子量片段（＞20kD）明显降低，短肽的分子量多压能够使蛋白底物与酶更好的结合，促进酶解作用，使酶解更彻A）得到的酶解产物，依旧存在大量的大分子物质（＞20kD），产生了新的聚集（Yin 等，2008）。
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本文编号：2856487