菜籽饼粕蛋白酶法制备ACE抑制肽研究

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高血压是全世界最大的流行病之一,在我国高血压发病率逐年增高,我国高血压患者中能有效控制血压的仅有3%。研究表明,有效控制血压的重要方法是降低血管紧张素转换酶(Angiotensin Converting Enzyme, ACE)的活性。本研究以菜籽粕为原材料提取出的菜籽蛋白为原料进行分步酶解,并对酶解工艺、脱色工艺、分离工艺进行了优化;对高活性的分离组分进行了结构初探和性质评价。研究结果如下:(1)筛选出碱性蛋白酶和中性蛋白酶作为分步水解菜籽蛋白的酶,通过Box-Behnken模型响应面法优化菜籽ACE抑制肽制备工艺,得到了酶解菜籽蛋白的回归方程为ACEI=+50.22600-0.29250×温度+0.47750×底物浓度+0.70250×酶与底物质量之比-0.11750×温度×底物浓度-1.11250×温度×酶与底物质量之比+1.41750×底物浓度×酶与底物质量之比-9.41175×温度2-2.45675×底物浓度2-3.83175×酶与底物质量之比2,方程最值求解,得到最优的水解条件为温度54.9℃、底物浓度5.65%、酶与底物的质量比6.5%,ACEI理论值为50.303%。实际验证得到ACE抑制率为50.12%、IC50为1.78mg/mL的ACE抑制肽,实际值接近于理论值。(2)对酶解液进行脱色,优化确定了最优工艺为:活性炭的用量1%、pH3.0、温度80℃、时间50min,在此条件下测得脱色率为85.52%,ACE抑制率为57.83%,活性损失率为5.69%。(3)将脱色后冷冻干燥的菜籽ACE抑制肽粗品进行超滤分离研究。确立了较佳的工艺条件为:第一级超滤(截留分子质量为10kDa),最佳料液浓度2%、料液温度40℃、操作压力0.3kg/cm2;第二级超滤(截留分子质量为3kDa),最佳料液浓度2%、料液温度30℃、操作压力0.7kg/cm2。原液的IC50值经过两级超滤后下降为1.33mg/mL,下降了25.3%,活性总回收率达到77.37%,小于3kDa的组分活性最高,其肽含量为82.85%。各组分的肽谱分析表明有4个高活性的组分峰。(4)对高活性的分离组分的氨基酸分析可知,菜籽ACE抑制肽和菜籽蛋白均由17种氨基酸组成(色氨酸未计),精氨酸(18.19mg/100mg)、谷氨酸(12.58mg/100mg)、天门冬氨酸(10.05mg/100mg)是菜籽ACE抑制肽主要的氨基酸组成部分,呈味氨基酸的含量极为丰富;紫外扫描图谱表明最大吸收峰在216.0nm;红外扫描图谱显示了酰胺键、糖环、O-H、N-H、 C=O、C-N,-CH3等基团的存在。(5)理化性质研究表明:菜籽ACE抑制肽的溶解性基本不受pH值的影响、黏度在其浓度5%20%的范围内变化不大、耐热耐酸碱性较强。菜籽ACE抑制肽的吸油性、起泡性、乳化稳定性低于菜籽蛋白,而吸水性和乳化性要高于菜籽蛋白。
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