花椒籽蛋白抗菌肽的制备及其性质研究

发布时间：2017-04-18 07:17

  本文关键词：花椒籽蛋白抗菌肽的制备及其性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：花椒籽是花椒果皮生产中的主要副产物,含有丰富的蛋白质,是一种优质的蛋白质资源,利用现代食品生物技术对花椒籽蛋白深入研究可以有效提高花椒籽的经济价值,对花椒产业增值增效具有重要意义。抗菌肽是一类具有广谱抗细菌、真菌、病毒、寄生虫、抑杀肿瘤细胞等活性作用的多肽。抗菌肽不仅能被人体内的酶系降解、消化,还能最大程度保持食品的营养价值,因此也是目前广泛研究的天然防腐剂之一。本研究以花椒籽蛋白为原料,选用蛋白酶酶解制备具有抗菌活性的多肽,对酶解条件的优化、酶解产物的纯化及其性质进行研究。主要研究结果如下：1.经过蛋白酶的筛选试验,选用胃蛋白酶和酸性蛋白酶分别水解花椒籽蛋白制备抗菌肽。在单因素试验结果的基础上,应用Box-Behnken中心组合方法进行试验设计,以大肠杆菌(Escherichia coli)印菌率为响应值建立数学模型。确定胃蛋白酶酶解花椒籽蛋白制备抗菌肽(A肽)的最佳酶解条件为：底物浓度49mg/mL、酶与底物比(w/w)0.9%、pH2.0、酶解温度32℃、酶解时间3h,在此条件下产生的粗酶液的水解度为9.22%,对大肠杆菌的抑菌率为60.96%；酸性蛋白酶酶解花椒籽蛋白制备抗菌肽(B肽)的最佳酶解条件为：底物浓度30mg/mL、酶与底物比(w/w)3.0%、pH4.0、酶解温度51.2℃、酶解时间4.7h,此条件下产生的粗酶液的水解度为9.05%,对大肠杆菌的抑菌率为56.98%。2.将两种粗酶液分别依次采用超滤、葡聚糖凝胶Sephadex G-50层析进行分子截留和分离纯化,用Tricine-SDS-PAGE电泳测定其主要抗菌肽的相对分子质量。结果显示：两种粗酶液经超滤后,获得相对分子量为5-10kDa的组分对大肠杆菌的抑菌率最高(命名为A-b肽和B-b肽),抑菌率分别为62.79%和66.94%；将A-b肽和B-b肽进行凝胶层析,分别分离得4个组分,其中A-b肽活性最大的是G4组分(A-b-Ⅳ肽),对大肠杆菌的抑菌率达100%,B-b肽活性最大的是F3组分(B-b-Ⅲ肽),对大肠杆菌的抑菌率为69.99%：A-b-Ⅳ肽和B-b-Ⅲ肽的相对分子质量分别约为8kDa和]0kDa。3.研究采用菌落计数法对A-b肽的抑菌效果及稳定性进行了研究。结果表明：A-b肽对大肠杆菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抑制作用；A-b肽的抑菌活性随浓度的升高而增强；经不同温度、加热时间处理后,A_b肽的抑菌活性与对照相比无显著差异(p0.05)；A-b肽在经pH2.0-12.0处理后仍有抑菌活性,pH2,0时的抑菌率最低(58.13%),pH12.0时的抑菌率最高(79.]7%)；随着金属离子浓度的增加,经K+、Ca2+和Fe3+处理后的A-b肽的抑菌活性分别呈降低、增加、变化平缓的趋势,经0.1mol/LK+处理后的抗菌肽的抑菌活性明显增强；经有机溶剂处理后,A-b肽的抑菌活性有所降低；经吐温20、吐温80处理后,A-b肽的抑菌活性极显著增强(p0.01),SDS对抑菌活性的增加不显著。因此,A-b肽具有很好的热、酸碱、金属离子和有机溶剂稳定性,而表面活性剂(吐温20、吐温80)能使A-b肽的抑菌活性显著增强。4.通过不同pH、温度等因素对制备的A-b肽进行处理后的功能特性分析表明：A-b肽在pH≥6、30-50℃范围内均具有良好的溶解性(氮溶解指数NSI80%)；A-b肽在酸性、碱性条件下的起泡性均高于中性条件下的,在10min、pH≥6时具有良好的泡沫稳定性(282%)；在35～55℃温度范围内,A-b肽具有一定的起泡性(起泡性40%),10min时能保持很好的稳定性(≥73%)；A-b肽的乳化能力随着肽浓度的增加而减小,稳定性随着浓度的增加而增大；在pH4.0时,A-b肽的乳化性和乳化稳定性最差,乳化性为2.44m2/g,乳化稳定性小于22min；A-b肽的亲水亲油平衡值(HLB值)大于16.7,亲水性较强。
【关键词】：花椒籽蛋白 抗菌肽 分离纯化 稳定性 功能特性
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS201.2
【目录】：

• 缩略词表4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 文献综述12-24
• 1.1 花椒籽的主要成分及应用研究现状12-14
• 1.1.1 花椒籽的主要成分12-13
• 1.1.2 花椒籽的功能性研究13-14
• 1.1.3 花椒籽的应用开发研究14
• 1.2 抗菌肽的研究进展14-22
• 1.2.1 植物源抗菌肽15-18
• 1.2.2 抗菌肽的作用机制18
• 1.2.3 抗菌肽的制备方法18-19
• 1.2.4 抗菌肽的分离纯化方法19-21
• 1.2.5 抗菌肽的应用21-22
• 1.3 研究意义及研究内容22-24
• 1.3.1 研究意义22
• 1.3.2 研究内容22-24
• 2 材料与方法24-32
• 2.1 材料与仪器24-25
• 2.1.1 试验原料及微生物菌种24
• 2.1.2 主要药品试剂24
• 2.1.3 主要仪器设备24-25
• 2.2 研究方法25-32
• 2.2.1 酶法制备花椒籽蛋白抗菌肽的条件优化25-28
• 2.2.2 花椒籽蛋白抗菌肽的纯化条件研究28
• 2.2.3 花椒籽蛋白抗菌肽的分子量测定28
• 2.2.4 花椒籽蛋白抗菌肽的性质研究28-31
• 2.2.5 数据处理31-32
• 3 结果与分析32-64
• 3.1 蛋白酶的筛选32-33
• 3.2 胃蛋白酶制备抗菌肽的酶解条件优化33-41
• 3.2.1 胃蛋白酶制备抗菌肽的主要影响因素分析33-36
• 3.2.2 响应面法优化胃蛋白酶酶解花椒籽蛋白制备抗菌肽36-38
• 3.2.3 因素间的交互作用38-41
• 3.2.4 最佳酶解条件的验证41
• 3.3 酸性蛋白酶制备抗菌肽的酶解条件优化41-49
• 3.3.1 酸性蛋白酶制备抗菌肽的主要影响因素分析41-45
• 3.3.2 响应面优化酸性蛋白酶酶解花椒籽蛋白制备抗菌肽45-47
• 3.3.3 因素间的交互作用47-48
• 3.3.4 最佳酶解条件的验证48-49
• 3.4 抗菌肽的纯化条件研究49-52
• 3.4.1 花椒籽蛋白酶解液超滤后不同分子量组分的抑菌活性分析49
• 3.4.2 Sephadex G-50凝胶层析分离49-51
• 3.4.3 抗菌肽紫外吸收光谱51-52
• 3.5 抗菌肽的分子量测定52
• 3.6 两种蛋白酶制备抗菌肽的对比52-53
• 3.7 花椒籽蛋白抗菌肽的抑菌作用稳定性及功能特性研究53-64
• 3.7.1 抗菌肽对4种微生物的抑制作用53-54
• 3.7.2 花椒籽蛋白抗菌肽抑菌稳定性分析54-59
• 3.7.3 抗菌肽的溶解、起泡和乳化特性等性质研究59-64
• 4 讨论64-69
• 4.1 抗菌肽的酶解方法64
• 4.2 抗菌肽的纯化方法64-65
• 4.3 抑菌活性方法的选择65-66
• 4.4 抗菌肽的稳定性研究66-67
• 4.5 抗菌肽的功能特性研究67-69
• 5 结论与展望69-71
• 5.1 结论69-70
• 5.1.1 制备花椒籽蛋白抗菌肽的酶解条件69
• 5.1.2 花椒籽蛋白抗菌肽的纯化分析及分子量测定69
• 5.1.3 花椒籽蛋白抗菌肽的性质69-70
• 5.2 展望70-71
• 参考文献71-79
• 致谢79-80
• 附录：攻读硕士学位论文期间发表的论文80

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王志明;;花椒·花椒籽·花椒仁油[J];化工之友;2000年03期

2 张氽,阚建全,陈宗道;花椒籽——有待开发利用油料资源[J];粮食与油脂;2002年11期

3 张汆,阚建全;花椒籽的研究进展[J];西部粮油科技;2003年06期

4 ;花椒籽油的综合利用[J];技术与市场;2006年04期

5 马荣萱;李继忠;;花椒籽油的提取研究与应用[J];中国油脂;2006年06期

6 张磊;牛生洋;南海娟;;花椒籽油提取条件优化研究[J];新乡学院学报(自然科学版);2010年04期

7 苑艳丽,王志明,巨旺军;花椒籽为原料生产食用花椒仁油[J];西部粮油科技;1999年06期

8 庄世宏,李孟楼;花椒籽油的成分分析[J];西北农业学报;2002年02期

9 张氽,阚建全,陈宗道;花椒籽的开发利用[J];中国调味品;2003年10期

10 王志勇;邹洪;;花椒籽的开发应用[J];北京教育学院学报(自然科学版);2007年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李强;郑旭煦;殷钟意;朱俊任;;凯泰固定化脂肪酶催化花椒籽皮油转酯化反应研究[A];重庆市化学化工学会2009学术年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 记者 杨青山 通讯员 焦养忠 赵飞;韩城花椒籽成了“香饽饽”[N];渭南日报;2008年

2 康与民;“好项目就要快推进”[N];莱芜日报;2007年

3 梁娟 郑昊宁;陕西：花椒籽油“变”生物柴油研究获成功[N];中国改革报;2007年

4 都玉秦;陈廷山：让香椿花椒富民[N];农民日报;2006年

5 河北 刘健英;腹泻的足疗法[N];民族医药报;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 王娅娅;花椒籽油的提取、分析检测及降血脂功能研究[D];陕西师范大学;2007年

2 姜太玲;花椒籽蛋白抗菌肽的制备及其性质研究[D];四川农业大学;2015年

3 胡燕;花椒籽残渣辅料对食用菌生长及生理指标的影响研究[D];重庆工商大学;2012年

4 杨克;花椒籽在鲤鱼饲料中的应用研究[D];西北农林科技大学;2014年

5 詹玉新;高酸值花椒籽油酯化脱酸的工艺研究[D];武汉工业学院;2010年

6 王改利;花椒籽种皮黑色素的提取纯化及性能研究[D];陕西科技大学;2014年

  本文关键词：花椒籽蛋白抗菌肽的制备及其性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：314301