燕麦蛋白提取、性质以及降血脂活性研究

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燕麦是食疗兼备的传统杂粮作物,营养价值高,降脂功效良好。燕麦中β-葡聚糖的降血脂功效已经得到普遍认可,但燕麦中其它功能物质,例如蛋白质是否具有降脂活性,尚缺乏系统研究。因此,本文收集2010年全国燕麦6个主产区燕麦品种39份,分析不同品种基本营养品质差异。优化燕麦蛋白质的碱提酸沉工艺,开展不同品种蛋白质氨基酸组成和营养品质分析,最后筛选出4个代表性燕麦蛋白质,研究其降血脂特性。基本营养品质分析结果表明,不同品种的燕麦籽粒主要营养品质指标存在不同程度变异,总淀粉和灰分变异系数较小(<8%),粗脂肪、β-葡聚糖和直链淀粉含量的变异系数较大(>15%)。采用聚类分析对不同燕麦品种品质进行划分,结果表明品种来源(产地)对分类结果影响显著。甘肃定西地区的主产品种‐定莜系列被聚为一类,表明其品质稳定性好,有利于推广种植。采用单因素试验和二次正交旋转实验优化碱溶酸沉法提取燕麦蛋白质工艺参数。由方差分析和响应面分析得最佳蛋白质提取工艺为:pH值11.0、温度35℃、料液比1:20(m:V)、提取时间1.2h,在此条件下,蛋白质提取率达到64.47±2.89%,纯度为80.21%(以干基计)。pH值是影响燕麦蛋白提取率的最主要因素,其次是温度。燕麦蛋白中必需氨基酸含量占总氨基酸含量的33.14%,接近WHO/FAO推荐的理想蛋白质的必需氨基酸组成模式(36%),其第一限制性氨基酸为赖氨酸,其次是苏氨酸、含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)。电泳结果显示燕麦蛋白质主要分布在20.1~24KDa和31~37KDa范围,表明以球蛋白为主(50~60%)。不同地区燕麦蛋白营养评价结果表明,甘肃和宁夏的燕麦品种中蛋白质、赖氨酸含量和营养指数(NI)值最高,但不同地区蛋白质综合营养评分差异不显著(p>0.05)。选取燕科1号、白燕1号、S109以及定莜1号4个氨基酸组成具有代表性的燕麦品种喂食高血脂模型大鼠,评价燕麦蛋白质的降血脂功能,同时以相同品种燕麦粉辅助对照。30天后各实验组均能显著降低血清中血脂含量,同时有效保护和改善肝功能。相同品种燕麦蛋白质组的降脂效果优于燕麦全粉组。以高精氨酸(Arg)、含硫氨基酸含量和Arg/Lys比值的定莜1号蛋白样品降脂效果最佳,对高脂大鼠TC和LDL-C含量抑制率分别达到38.55%和56.37%,谷丙转氨酶(ALT)值下降了28.10%(p <0.01),肝脏组织病理学检查表明肝脏病变程度最低。粪便中胆固醇测定结果表明燕麦蛋白质对大鼠胆固醇的代谢途径并非促进胆固醇的排出。推测燕麦蛋白质降脂功效与蛋白质中Arg、含硫氨基酸含量和Arg/Lys比值高低有关。
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