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我国燕麦品种资源丰富,燕麦产区地理和生态条件独特。对我国特有的优质裸燕麦的保键功能进行深入的研究,开发和完善燕麦功效成分分离纯化工艺,建立工业化示范生产线,对于我国燕麦的综合开发利用、燕麦功效产品的产业化发展具有非常重要的市场价值和社会效益。
生物活性肽的研究领域发展很快,研究证实生物活性肽具有调节细胞生理功能和代谢活动、影响细胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移的作用,到目前为止,研究发现的生物活性多肽有几十种,经常添加到美容护肤品中。
关于燕麦肽的获得方法国内外并没有详细的研究,对于燕麦蛋白水解的酶和相应的酶解技术也没有更多的报道。特别是对于燕麦综合加工利用,从燕麦中提取功能因子的分离技术和方法,以及燕麦肽在化妆品中的应用,国内外均没有文献报道。
本研究就是以燕麦麸作为研究对象,用三种蛋白酶Alcalase、Neutrase、Protamex酶解制备燕麦肽,利用响应面分析法得到最佳的酶解条件,用大孔吸附树脂分离纯化多肽,并进行人体成纤维细胞实验检测其抗衰老的功效及其测定相应的燕麦肽的分子量分布。
研究结果如下:
1、采用Box—Benhnken响应面分析法,以水解度(DH)及氮溶指数(NSI)为评价指标,在对温度、pH值、加酶量、反应时间、水料比等单因素实验的基础上,设计了3因素3水平实验,得到了了燕麦麸蛋白酶酶解的最优条件。结果表明,Alcalase酶的最佳条件为水料比为15,pH值加酶量为底物的5%,酶解反应时间控制在4h,水解度值达到21.8%,氮溶指数达到18.99%;Neutrase酶采用水料比为15,加酶量为底物的5%,酶解反应时间控制在4h,水解度值达到11.59%,氮溶指数达到16.9%;Protamex酶采用水料比为15,加酶量为底物的5%,酶解反应时间控制在4h,水解度值达到13.78%,氮溶指数达到15.53%。
2、采用DA201-C大孔吸附树脂对燕麦肽酶解产物进行脱盐及脱糖纯化。结果表明,当酶解产物pH为4.76时,大孔树脂对燕麦肽酶解产物的吸附率可达68%。大孔吸附树脂DA201-C具有较好的蛋白吸附效果且有较好的脱盐与脱糖效果。通过检验,纯化后燕麦肽产物的多肽含量比纯化前含量大幅提高,由原有的32.38%提高至71.93%;而纯化后糖含量大幅降低,由于原有的64.30%降低至26.60%;另外在实验过程中带入的无机盐等成分基本去除。
3、观察细胞形态,培养的成纤维细胞成梭形,符合培养条件下成纤维细胞的形态特征。采用MTT法测定燕麦肽对人皮肤成纤维细胞的增殖情况,结果表明三种酶酶解得到的燕麦肽在浓度为0.005%—0.05%时,对体外培养的人皮肤成纤维细胞增殖有促进作用。样品在浓度为0.05%的条件下,OD值均达到了最高值,相比较空白对照(以培养基代替样品)OD值有所增加,且加入样品组的光吸收值明显高于细胞对照组,其中Alcalase酶解产物对细胞的增殖作用最显著(P<0.05)。
4、使用高效液相色谱精确测定具有促进成纤维细胞增殖的燕麦肽分子量在438.56至1301.01之间,通过求算峰面积可知,分子量在这个范围的物质占纯化后产物的97.43%,而且该组分是多种肽的混合体系。