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火麻仁作为药食同源作物在我国使用有数千年的历史。火麻仁含20%-25%蛋白质、25%-30%油脂、20%-30%膳食纤维、一系列丰富的维生素和矿物质。火麻仁蛋白质主要含有球蛋白和白蛋白,满足人体所需的各种必需氨基酸,特别富含精氨酸、赖氨酸和谷氨酸。这两种蛋白质易于消化,是一种十分优异的植物蛋白新资源。本论文以火麻仁种仁为原料,通过分步酶解和枯草芽孢杆菌液体发酵两种方法对火麻仁蛋白质进行水解,以不同的方法研究具有较强清除自由基能力的水解物及其纯化多肽,筛选出最佳的水解条件,并研究其潜在的应用价值,从而提高火麻仁蛋白质的生物价值和经济附加值。主要研究结果如下:通过采用超声波加溶剂提取火麻仁油后,再用碱液从火麻仁粕提取蛋白质,可明显提高火麻仁粕粗蛋白的提取率,超声波作用的条件为:功率200 W,提取料液比1:10 (g/mL),空占比20:20 s/s,作用时间为25 min。并通过正交试验,得出其碱液提取蛋白质的最佳条件为:pH 8.5,温度45℃,以1:12 (g/mL)的料液比,提取时间60 min,蛋白质提取率为86.1%,经测定蛋白含量为84.6%。与对照试验比较,蛋白提取率提高约12.2%,提取时间缩短1/3。分别用六种单酶、分步酶解、枯草芽孢杆菌液体发酵火麻仁蛋白质进行比较。发现碱性蛋白酶( Alcalase)是制备抗氧化肽的合适用酶。在分步酶解制备抗氧化肽的研究中,Alcalase酶解5 h接着用木瓜酶酶解3 h得到的酶解物清除自由基的能力,总的来说比只用Alcalase酶酶解效果好一些。除了酶解法,还用枯草芽孢杆菌发酵法制备抗氧化肽,研究结果表明:当初始pH为7.0,底物浓度5%(w/w),红糖粉1.5% (w/w),温度37℃,摇床转速180 r/min, MnSO4. H2O 0.1% (w/w) ,MgSO4.7H2O 0.04%, CaCl2.2H2O 0.04%和NH4Cl 0.1%,发酵时间在42 h-54 h之间的发酵液清除自由基的能力总的来说比其它发酵周期的时间段要好,而48 h时的发酵液对多种自由基的清除率最高以及对油酸过氧化体系的抑制最好。为了比较酶解物(冻干粉)和发酵物(冻干粉)的抗氧化性,在加入亚硝酸钠0.24 mmol/L(溶液浓度)之前,加入发酵物20 mg/mL(溶液浓度),对此引起的氧化褐变,即使在室温下保持60 min,血红蛋白的颜色几乎保持不变,同样,用拉曼光谱仪测定由亚硝酸钠引起血液Fe2+氧化为Fe3+的变化;酶解物2%加上柠檬酸助剂对鸡油的氧化有明显的抑制作用;水解物4 mg/mL对由自由基导致的DNA破坏有明显的保护作用;氨基酸分析结果表明发酵物中游离精氨酸占总量的4.44%。为了研究水解物及其纯化多肽对自由基清除能力的评价,采用了IC50值进行比较,结果表明经过分离纯化的多肽比它们相对应的水解物清除自由基的能力强,且发酵物纯化多肽(F2)比酶解物纯化多肽(E2)的强。纯化酶解多肽(E2)对DPPH,HO˙,O2·-, Fe2+的清除率IC50值分别是2.01 mg/mL,0.6 mg/mL,3.21 mg/mL和1.12 mg/mL ,而纯化发酵多肽(F2)的IC50值分别是1.73 mg/mL,0.44 mg/mL,2.89 mg/mL和0.88 mg/mL。采用飞行离子色谱测定分离的具有较强抗氧化特性的多肽氨基酸顺序及分子量,纯化酶解多肽(E2):Phe-Leu-Lys-Leu-Thr-Ala-Glu-Arg (MW=997.4924Da),而纯化发酵多肽:Arg-Ser-Arg-Lys-Gly-Phe-Glu-Trp-Leu-Arg-Val-Lys (MW=1306.7063 Da)。这两个结构独特的多肽具有很明显抑制脂肪过氧化的能力。