论文部分内容阅读
谷物蛋白是谷物加工后的副产物,来源广泛廉价易得。嗜酸乳杆菌由于自身缺乏某些生物合成途径,以及不完全的蛋白质分解酶系,对氮源要求苛刻。本文以3种谷物蛋白(大米、玉米、小麦)为原料,通过碱性蛋白酶水解得到谷物蛋白肽,将其添加至培养基中,以嗜酸乳杆菌生长活性为评价指标,研究谷物蛋白肽对嗜酸乳杆菌生长的促进作用。同时,从生物代谢角度出发,考察不同谷物蛋白肽对嗜酸乳杆菌生长状态、产乳酸及合成胞外多糖的影响,进一步研究谷物蛋白肽在嗜酸乳杆菌发酵过程中对涉及乳酸和胞外多糖生物合成途径中关键酶活性的影响。最后,采用氧自由基、DPPH自由基和还原力实验研究了谷物蛋白肽的抗氧化作用。本文主要研究结果如下：(1)采用碱性蛋白酶对3种谷物蛋白进行水解并将水解物进行超滤膜分离,得到分子量不同的谷物蛋白肽,评价了不同来源、不同分子量段的谷物蛋白肽对嗜酸乳杆菌的促生长作用。重点研究了水解度(DH)、分子量和氨基酸组成对大米肽的促嗜酸乳杆菌增殖作用的影响。结果表明,大米肽的促生长活性较高于玉米肽和小麦肽；3种谷物蛋白肽中分子量(Mw)低于lku的肽段均比其它分子量段的促生长活性高；DH与谷物蛋白肽的促生长活性没有很好的相关性；大米蛋白水解物中分子量低于1kDa的肽段具有较高的氨基酸比例及较多的谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸含量。(2)研究了3种Mw<1kDa谷物蛋白肽(XM-I、DM-I和YM-Ⅰ)对嗜酸乳杆菌72h发酵过程中的活菌数、乳酸产量以及产乳酸过程中的关键酶乳酸脱氢酶(LDH)活性的影响。通过对比添加3种谷物蛋白肽的嗜酸乳杆菌发酵液中OD622值、pH值和活菌数,结果发现,Mw<1kDa的谷物蛋白肽可不同程度地促进嗜酸乳杆菌的发酵液菌体浓度,提高发酵液中的OD622值并降低其pH值,其中DM-Ⅰ的影响最显著;肽段的添加对嗜酸乳杆菌的活菌数无显著影响。通过研究发酵液中乳酸产量以及LDH酶活性的影响,发现添加谷物蛋白肽段后,嗜酸乳杆菌在发酵过程中的乳酸浓度有所增加,其中添加DM-Ⅰ的乳酸浓度最高(16.66g/L)；3种谷物蛋白均能够提高糖酵解途径中的关键酶LDH酶活性。(3)对比了3种Mw<1kDa谷物蛋白肽对嗜酸乳杆菌72h发酵过程中的胞外多糖产量、单糖组成以及产多糖过程中的关键酶UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)活性的影响。结果表明,不同谷物蛋白肽的添加均能够提高嗜酸乳杆菌胞外多糖的产量；嗜酸乳杆菌的胞外多糖主要由葡萄糖、半乳糖和甘露糖组成；添加Mw<1kDa的3种谷物蛋白肽段能够提高UGP酶的活性。(4)考察不同来源、不同分子量的谷物蛋白肽的抗氧化能力(氧自由基清除力、DPPH自由基清除力和还原力),发现谷物蛋白肽来源及相对分子质量大小对抗氧化活性均有较大影响,谷物蛋白肽中的3种抗氧化能力的强弱顺序均不相同。总体而言,大米和玉米蛋白肽的抗氧化活性较小麦蛋白肽好；经超滤膜分离后,Mw<1kDa的谷物蛋白肽抗氧化活性均高于其它分子量段的肽。