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本研究隶属于国家863项目子课题-《坚果活性蛋白稳定性与加工适用性研究与开发》(2013AA102206-5)。以前期研究所得的食源性抗氧化短肽Met-Met-Cys-Thr-Asp(MMCTD)、Lys-Cys-His-Lys-Pro(KCHKP)和Gln-Trp-Phe-His(QWFH)为实验对象,借助圆二色谱(CD)、反相高效液相色谱(RP-HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外吸收光谱(UV)、内源荧光光谱、核磁共振H谱(1H-NMR)、红外显微成像(FT-IR imaging)等多种分析技术,在优化高压脉冲电场(PEF)提高短肽抗氧化活性参数的同时,深入阐述了PEF辅助提高短肽抗氧化活性的机理并对其进行直观的验证,为PEF处理不同序列的抗氧化短肽提供技术和理论基础。本研究所获成果如下:(1)在PEF提高短肽抗氧化活性的作用评价中,以MMCTD、KCHKP和QWFH为实验对象,以DPPH、ABTS自由基清除能力和氧自由基吸收能力为评价指标,综合评价不同电场强度和电场频率的PEF作用对短肽抗氧化活性的改变作用。MMCTD、KCHKP以及QWFH在PEF作用下抗氧化活性得到了不同程度的提高,分别于2400 Hz,5 k V/cm、1800 Hz,10 k V/cm和2400 Hz,15 k V/cm时达到最大值。因此,分别选取未经PEF处理和最优处理条件下的MMCTD、KCHKP以及QWFH进一步分析。(2)在PEF对抗氧化短肽二级结构作用的探究中,以未经PEF处理和最优处理条件下的MMCTD、KCHKP以及QWFH为实验对象,以水溶液中三条短肽二级结构的含量,热力学参数以及zeta电位值为指标,探究PEF对抗氧化短肽二级结构的作用。结果表明,MMCTD、KCHKP和QWFH在水溶液中的主要二级结构含量显著降低,无规则卷曲结构的含量显著增加,表明PEF破坏了短肽在水溶液中的二级结构。随着维持二级结构稳定H键遭到破坏,短肽的变性温度降低,体系内能降低而混乱度增大,这表明在短肽在PEF作用后能更有效的与自由基反应。短肽在PEF作用后zeta电位值的下降也反映了体系稳定性的降低。(3)在PEF对抗氧化短肽一级结构作用的探究中,以未经PEF处理和最优处理条件下的MMCTD、KCHKP以及QWFH为实验对象,借助HPLC、UV、FT-IR、以及1H-NMR技术,分别从三条短肽的肽链、肽键、官能团以及H质子四个角度探究PEF对短肽一级结构的作用。RP-HPLC结果表明,在PEF作用下,短肽的肽链保持稳定并未裂解成更小的肽段。UV和FT-IR的结果表明,PEF作用不仅增强了短肽主链上肽键的振动强度,也影响了侧链基团所处的微环境。1H-NMR的实验结果表明短肽在PEF作用下并未产生新类型的H质子,肽链的化学结构稳定,这也与前面的结果相一致。(4)在对PEF提高短肽抗氧化活性作用机理的验证中,以PEF作用下抗氧化活性提高最大的QWFH为实验对象,借助红外显微成像技术和内源荧光光谱分别对PEF的作用机理进行验证。FT-IR imaging的结果表明,PEF作用改变了QWFH主链结构和侧链基团的空间分布,使QWFH能够更充分的与体系内的自由基发生反应。QWFH的内源荧光光谱也验证了色氨酸的微环境向亲水性转变,能更好的发挥清除自由基的作用。