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TUhjnbcbe - 2022/8/17 20:11:00
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超声波帮忙酶解花生卵白制备α-淀粉酶制服肽工艺优化——吉林农业大学食品科学与工程学院

唐金鑫硕士探索生

毕云枫教导

探索布景

花生粕是饲料、肥料和酿造的材料,是花生油索取后的副产品。花生粕的卵白质含量约为40%~50%,包含8种必须氨基酸,但花生卵白质中的赖氨酸和蛋氨酸含量相对不够。与大豆卵白比拟,花生粕卵白更易于吸取且抗养分因子较低。花生粕卵白的酶促水解不只能够充足操纵花生粕中的卵白质,况且还能够形成具备生物活性的小肽,处置了花生卵白必须氨基酸不够的弊端。已有探索形色了食品来历的短链生物活性肽,其残基领域为2~20个氨基酸。除了基础养分外,还具备近似激素的生理功用。这些肽大概具备多种药理或生理影响,包含抗氧化剂、抗糖尿病药和升高血压,详细取决于氨基酸的构成及其序列。Liu等从花生卵白离开物中离开出一种血管缓和素转折酶(angiotensinconver[1]tingenzyme,ACE)制服肽,其氨基酸序列为Cys-Val[1]Thr-Pro-Ala-Leu-Arg。Ye和Ng从花生中离开出一种新式的抗真菌肽,其序列与花生过敏原AraH1近似。在人肠中对氨基酸的吸取很差,不过分子量小于Da的寡肽很轻易被吸取。

食品来历的生物活性肽在药理活性方面被遍及探索。具备特定氨基酸序列的肽在裁减和保持饮食干系疾病(比方糖尿病(diabetes,DM))的发生方面具备分外要紧的意义。DM是一种繁杂的代谢归纳症,由临盆裁减、生物利花费不够和胰岛素对血浆葡萄糖水准抬高的敏锐性差引发。在繁杂的碳水化合物进一步转折成更简洁的样式(葡萄糖)并吸取到血液系统以前,α-淀粉酶起着诱发化学分解的基础影响。探索讲明,在饮食混杂碳水化合物后,制服α[1]淀粉酶能够大大升高餐后血糖水准的抬高。因而为操纵II型糖尿病,具备α-淀粉酶制服潜能的功用性食品和养分保健品赢得了遍及认同。毕云枫团队将花生粕索取卵白举行酶解,以α-淀粉酶制服率和多肽得率为评估目标,挑选出最好卵白酶,过程酶解前提优化实行赢得最好酶解工艺前提,赢得α-淀粉酶制服肽。

1卵白酶挑选结束

由图1可知,五种卵白酶的多肽得率都高出了30%,对α-淀粉酶也有必定的制服成果,注明五种酶对花生多肽都有必定得酶解成果,个中风韵卵白酶不论是在α-淀粉酶制服率仍旧多肽得率,都显现出不错的结束。碱性卵白酶和中性卵白酶的多肽得率也显现出不错的成果,但其α-淀粉酶制服率低于风韵卵白酶,思量大概是由于卵白酶解水准越大,多肽得率越高,生成的小分子肽段越多致使具备制服活性的肽段越少,因而,取舍风韵卵白酶举行后续实行。

2单要素实行结束

2.1料液比对卵白酶解液的影响

由图2可知,酶增加量一守时,多肽得率随液料比的增大而升高,这是由于底物浓度越低,其与酶连合的概率就越低,多肽得率也越低。α-淀粉酶活性制服率显现先激昂后降落的趋向,在液料比为20:1mL/g时α-淀粉酶活性制服率最高为42.19%。因而风韵卵白酶制备花生粕多肽的最好料液比为20:1mL/g。

2.2超声功率对卵白酶解液的影响

超声波预责罚能毁坏花生卵白的构造,使酶的连合位点加多,更轻易使花生卵白酶解为小分子肽段。由图3可知,多肽得率和α-淀粉酶制服率都随超声功率的增大显现先激昂后降落的趋向,当超声功率为W时,α-淀粉酶活性制服率为最大值36.7%,但当超声功率持续抬高时,花生卵白构造被毁坏,酶连合位点接续加多,大分子卵白被酶解为更小的分子量的短肽,致使α-淀粉酶制服率升高。因而风韵卵白酶制备花生粕多肽的最好超声功率为W。

2.3超声时光对卵白酶解液的影响

由图4可知,超声功率一守时,跟着超声时光的拉长,多肽得率和α-淀粉酶活性制服率都显现出先激昂再降落的趋向,当超声时光为30min时,多肽得率和α-淀粉酶活性制服率到达最大值离别为42.3%和40.07%。这大概是由于超声波空化影响对卵白分子形成的剪切做使劲和转瞬高压,能够使花生卵白构造被毁坏,酶连合位点加多,具备制服活性的产品制服率随之补充,因而风韵卵白酶制备花生粕多肽的最好超声时光为30min。

2.4酶增加量对卵白酶解液的影响

由图5可知,跟着酶增加量的增大,卵白液一直被酶解解,多肽得率随之激昂,α-淀粉酶制服领先激昂后降落,增大酶增加量使其与底物充足来往,大分子卵白质被水解成不同分子量的肽段,α-淀粉酶制服率浮现升高。当酶增加量为U/g时,α-淀粉酶活性制服率到达最大值为51.62%。因而风韵卵白酶制备花生粕多肽的最好酶增加量为U/g。

2.5酶解时光对卵白酶解液的影响

由图6可知,跟着酶解时光的拉长,多肽得率逐步抬高,ɑ-淀粉酶活性制服率浮现先抬高后升高的趋向,这是由于具备ɑ-淀粉酶制服影响的有用肽段跟着水解的持续举行,被酶解成无制服活性的小肽,进而活性制服率升高,当酶解时光为2h时,ɑ-淀粉酶活性制服率到达最大值40.78%。思量到以上起因,风韵卵白酶制备花生粕多肽最好酶解时光为2h。

3反响面优化实验计划及结束

采取Design-Expert.V8.0.6统计软件计划,反响面优化实验结束见表3,回归方差剖析见表4。

采取Design-Expert.V8.0.6统计软件,对表3中的实验数据举行二次多项式回归拟合,最后赢得二次项回归方程为:

α-淀粉酶制服率Y=+55.88+1.26A?0.0.56B+3.48C+0.13AB?1.18AC+0.67BC?1.87A2?2.58B2?7.96C2。

从表4能够看出,该模子P0.,差别极显著,因变量与所查核的自变量之间线性关连显著R2=0.,模子调换断定系数R2Adj=0.,注明该模子可托度较高,拟合度较好。失拟项不显著P=0..05,注明本实行所得二次回归方程能够很好对反响值举行展望。从方差剖析结束能够看出各要素对ɑ-淀粉酶制服率的影响力巨细的依序为:CAB,即酶增加量液料比超声时光。

4反响面剖析及最优前提断定

过程回归方程绘制花生粕多肽酶解工艺前提的反响面剖析图,反响面图呈启齿向下的凹形曲面,讲明ɑ-淀粉酶制服率存在极大值,由等高线的中央地位能够讲明ɑ-淀粉酶制服率的最优前提存在于计划要素水准的领域以内。反响面交互影响受曲面坡度的影响,曲面陡讲明该要素对ɑ-淀粉酶制服率的影响显著,曲面平展讲明该要素ɑ-淀粉酶制服率的影响不显著;等高线形态反响两要故交互影响的强弱,椭圆形讲明两要故交互影响强,圆形则讲明两要故交互影响弱;等高线麋集讲明对ɑ-淀粉酶制服率的影响较大,稀薄讲明对ɑ-淀粉酶制服率的影响较小,结束如图7所示。

过程Design-Expert8.0.6软件优化赢得花生卵白制备α-淀粉酶制服肽的最好工艺前提:液料比为21.35mL/g,超声时光为29.25min,酶增加量为.75U/g,在此实验下,α-淀粉酶制服率为51.%。采取这一结束并依据实习境况,将工艺前提改成:液料比为20:1mL/g,超声时光为30min,酶增加量为U/g,赢得实行结束为50.62%。与理论值较为凑近,注明过程反响面优化赢得的超声波帮忙酶解花生卵白制备α-淀粉酶制服肽工艺参数具备较高靠得住性。

5超滤离开纯化花生粕多肽的结束

花生卵白酶解液经超滤分级离开后赢得分子量不同的四个组分,取样本浓度为5mg/mL离别测定各个多肽组分对ɑ-淀粉酶的制服率,结束如表5所示。

由表5可知,不同分子量组分的ɑ-淀粉酶制服活性不同。ɑ-淀粉酶制服活性跟着分子量的升高而显著补充。当花生粕多肽分子量3kDa时,其对ɑ-淀粉酶制服率最高。GuX从榨油后的杏仁残渣中索取的两种降血糖肽,肽A肽B的分子量离别为.37和.31。YuwenFang从丝胶中索取纯化判定出的降血糖肽的分子量为、、kDa。由此能够看出,超滤后具备较高活性的肽段分子量都对比小,因而取舍分子量3kDa的组分进一步纯化。

6SephadexG-15凝胶离开纯化结束

将分子量3kDa的多肽组分举行SephadexG[1]15凝胶纯化,赢得三个组分峰(P1、P2、P3),结束见图8,由图可知,P3为要紧组分峰。离别搜罗各个组分峰,?20℃冷冻干枯,测定各组分峰对α-淀粉酶制服率。结束见图9。

将搜罗后的3个组分峰多肽,配制成1mg/mL浓度不异的溶液,离别测其对ɑ-淀粉酶的制服率。由图9可知,P1、P2、P3三个组分的制服率离别为63.08%、57.56%、73.30%。P3组分多肽显然高于其余组分。凝胶过滤层析中,大分子物资由于直径较大,不易加入凝胶颗粒的微孔,小分子物资除了可在凝胶颗粒空隙中分散外,还能够加入凝胶颗粒的微孔中,较大分子化合物后洗脱出来,由此能够估计,三个组分的分子原料巨细为P1P2P3。

7论断

本实行以花生粕为材料索取花生卵白,过程超声波预责罚后酶解花生卵白赢得粗肽,以多肽得率和α-淀粉酶制服率为目标挑选最适卵白酶,在单要素实行上,采取液料比、超声时光、酶增加量举行Box-Behnken实验计划,赢得最优工艺前提为:液料比为20:1mL/g,超声时光为30min,酶增加量为U/g,在此前提下,α-淀粉酶制服率为50.62%。与未过程超声责罚组的α-淀粉酶制服率35.45%比拟,有显著提拔,为持续升高多肽的制服活性,对粗肽举行离开纯化。经超滤分级离开,赢得四个不同组分,离别为10kDa、5~10kDa、3~5kDa、3kDa3kDa,个中3kDa分子量制服率到达最高60.21%。操纵SephadexG-15凝胶离开纯化3kDa组分,赢得P1、P2、P3三个组份,个中P3最高制服率可到达73.30%。因而可知,花生多肽对ɑ-淀粉酶制服率成果显著,固然倘使想要持续升高制服率,还需对酶解液进一步纯化责罚。

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编纂:苑丽婧主编:冯媛媛

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