玛咖多肽的制备工艺优化及其理化性质研究

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玛咖(Lepidium meyenii Walpers,Maca)含有多种营养成分,其中蛋白质含量占10.2%18%;此外还含有多种次生代谢产物,如生物碱、芥子油苷、多酚等。本文以新疆黄色玛咖干粉为原料,采用醇水回流法去除玛咖中小分子可溶性成分,制备玛咖醇提液;再用淀粉酶去除淀粉得到玛咖蛋白质,通过蛋白酶酶解制备玛咖多肽;对玛咖醇提液和玛咖多肽的抗氧化活性进行研究。(1)以玛咖醇提液总生物碱提取率为考察指标,对制备玛咖醇提液的工艺进行优化,在提取温度85℃、乙醇浓度55%、料液比1:10(g/mL)、提取时间1 h条件下,玛咖醇提液总生物碱提取率最高,为(90.21±0.35)%。(2)比较酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶分别对玛咖蛋白质水解程度的影响,确定酶解玛咖蛋白质的最适酶是碱性蛋白酶。通过碱性蛋白酶酶解制备玛咖多肽的最适条件是酶解时间4 h、酶解pH为10.5、酶解温度55℃、加酶量1.6×104 U/g,在此条件下,玛咖蛋白质的水解度为(31.55±0.74)%。(3)通过DPPH自由基(DPPH·)清除实验、羟基自由基(·OH)清除实验、超氧自由基(O2-·)清除实验评价玛咖醇提液以及玛咖多肽的抗氧化活性,并对玛咖醇提液和玛咖多肽进行组成分析。研究结果如下:玛咖醇提液的抗氧化能力与浓度成正相关,稀释相同倍数下的玛咖醇提液对DPPH·的清除能力最好,对·OH的清除能力其次,对O2-·清除能力最弱。稀释一倍的玛咖醇提液对各自由基清除率为最大,对DPPH自由基的清除率为94.44%,对·OH的清除率为85.05%,对O2-·清除率为53.85%。对玛咖醇提液进行氨基酸组成分析,发现其中含有17种氨基酸,具有清除自由基能力的氨基酸:His、Lys、Tyr、Pro、Met、Cys、Arg、Glu,占玛咖醇提液中总氨基酸含量的59.16%。此外,还有一些小分子可溶性成分例如生物碱、可溶性多糖及多酚等等溶解其中,这些物质均具有一定的抗氧化能力。玛咖多肽对·OH、DPPH·及O2-·的IC50值分别为0.85 mg/mL、0.44 mg/mL、0.86 mg/mL,且表现出一定的量效关系。而Vc对·OH、DPPH·及O2-·的IC50值分别为0.44 mg/mL、0.32 mg/mL、0.32 mg/mL,比玛咖多肽的抗氧化活性好。在pH410范围内,随pH值的升高,玛咖多肽对·OH的清除能力随之升高后下降;对DPPH·的清除率下降;对O2-·清除能力基本无影响。对玛咖多肽进行氨基酸组成分析,发现玛咖多肽中Tyr、His、Tyr、Pro四种氨基酸含量为16.98%,然而含有Tyr、His、Tyr、Pro等氨基酸的多肽一般具有较强的抗氧化活性。这说明玛咖多肽氨基酸组成与抗氧化活性存在一定关系。
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