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高碳水食物中的淀粉和糖原能被α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖和麦芽糖,从而导致血液中葡萄糖水平增加,影响人体健康。抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性可有效控制血糖升高,目前,通过控制淀粉消化酶的抑制活性来控制人体血糖已成为研究热点。黑豆蛋白中必需氨基酸组成种类齐全且比例适合,是一种优质的植物蛋白,具有良好的生物活性,对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性有一定抑制作用。本文以α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率为指标,确定黑豆7S球蛋白的最佳提取工艺,并进一步探究黑豆7S球蛋白及其酶解肽对淀粉消化特性的影响,以及继续对黑豆7S球蛋白酶解液进行分离纯化,以确定高度抑制两种酶活性的活性组分及其氨基酸序列,为黑豆7S球蛋白资源的开发利用提供新的思路。首先,以α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,利用碱提酸沉法制备黑豆7S球蛋白,通过单因素和响应面实验优化提取工艺,确定对两种酶的活性抑制效果最好的提取条件。接着探究了在不同温度、不同p H下黑豆7S球蛋白对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性稳定性,并利用双曲线倒数法推测出黑豆7S球蛋白对两种酶的抑制类型。实验结果表明:在提取料液比为1:13、提取p H为4.8、氯化钠浓度为0.16 mol/L条件下,黑豆7S球蛋白对两种酶的抑制活性为最好,其中,对α-淀粉酶的抑制活性可达70.51%。黑豆7S球蛋白在20到60℃之间能保持良好的酶抑制活性,属于热敏性蛋白,当温度升至70℃,对两种酶的抑制活性几乎降至0。p H在3到9之间,黑豆7S球蛋白对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均能表现较好的抑制活性,具有良好的酸碱耐受性。抑制动力学研究发现黑豆7S球蛋白对α-淀粉酶为非竞争性抑制,非竞争性抑制常数为12.89 mg/m L,对α-葡萄糖苷酶为竞争性抑制,竞争性常数为1.00 mg/m L。其次,利用碱性蛋白酶和转谷氨酰胺酶对黑豆7S球蛋白进行复合酶解改性,探究黑豆7S球蛋白及其酶解肽对淀粉慢消化作用的影响。胃肠道体外模拟消化研究结果表明,黑豆7S球蛋白酶解肽经过胃肠道体外模拟消化后,其α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性要强于黑豆7S球蛋白。这可能是因为胃肠道环境对酶解后的生物活性肽段有一定的促进作用,使其在胃肠道中进一步发生反应而不被影响,因而对两种酶的抑制活性逐渐递增。小麦淀粉中添加黑豆7S球蛋白及其酶解肽后,淀粉水解率均降低,蛋白酶解肽对淀粉消化特性的影响更大。随着蛋白酶解肽添加量的增大,RDS、SDS、RS都有显著性变化。蛋白酶解肽添加量升至30%时,与空白小麦淀粉相比,RDS含量下降了12.85%,RS含量增长了17.45%,淀粉水解率下降了14.77%。添加黑豆7S球蛋白及其酶解肽后小麦淀粉水解的平衡浓度C∞和k值整体均呈下降趋势;蛋白及其酶解肽添加量为30%时,其预测血糖值分别降低至82.90%和72.55%。另外,黑豆7S蛋白及其酶解肽对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性均具有良好抑制作用。当黑豆7S球蛋白浓度为20mg/m L时,对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为69.54±2.22%和26.23±1.09%,IC50值分别9.84和38.98 mg/m L;当黑豆7S球蛋白酶解物浓度为20 mg/m L时,其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为46.14±2.56%和22.89±1.01%,IC50值分别为22.41和46.69 mg/m L。最后,对黑豆7S球蛋白及其酶解肽进行氨基酸组成分析,结果表明两者均含有较多的亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸等疏水性氨基酸以及包括酪氨酸在内的芳香族氨基酸。氨基酸的疏水性与α-葡萄糖苷酶的抑制活性有关,芳香族氨基酸与α-淀粉酶的抑制活性有关。对该多肽进行分子量分布分析可知分子量主要集中在两个区间。超滤分离出三个不同分子量的多肽,其中小于3Kda的肽段对两种酶的抑制活性更好。选用Sephadex-15葡聚糖凝胶色谱层析进一步纯化,收集得到两个组分;在凝胶色谱柱中保留时间较长的组分Ⅱ所表现出来的酶抑制活性更高,低浓度下对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性分别为24.17±0.83%和9.06±0.57%。对组分Ⅱ进行结构表征,从中得到五个不同的氨基酸序列,分别为TLFLPH(Thr-Leu-Phe-Leu-Pro-His)、TFPYP(Thr-Phe-Pro-Tyr-Pro)、KLGLKF(Lys-Leu-Gly-Leu-Lys-Phe)、FKSDRIFFA(Phe-Lys-Ser-Asp-Arg-Ile-Phe-Phe-Ala)和SFDYEPFY(Ser-Phe-Asp-Tyr-Glu-Pro-Phe-Tyr)。