鹰嘴豆蛋白的制备与其蛋白肽功能性质的研究

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目前鹰嘴豆在豆科类作物中居第3位,是世界上栽培面积较大的食用豆类作物之一。在我国西部地区如青海、新疆、甘肃、云南等地有种植。国内外对鹰嘴豆蛋白的组成、结构、功能性质以及蛋白质改性方面的研究都很少。本研究以新疆地区生产的鹰嘴豆品种为材料,对其蛋白组成、10S和7S蛋白的提取分离、蛋白肽功能性质方面加以研究,以期对鹰嘴豆蛋白的深加工和综合利用提供实验依据。主要结果如下:1、鹰嘴豆是一种重要的豆类作物。本研究拟测定鹰嘴豆Kabuli类型和Desi类型籽粒的清蛋白和球蛋白的等电点,并用凝胶过滤色谱和SDS-PAGE研究它们的总蛋白和清蛋白、球蛋白的组成以及亚基的相对分子质量。结果表明:Kabuli类型和Desi类型籽粒清蛋白和球蛋白的等电点分别是5.4、4.0和5.2、4.0;鹰嘴豆籽粒贮藏蛋白经凝胶过滤色谱出现8个蛋白峰,而SDS-PAGE电泳图谱上都出现13条主要亚基带;鹰嘴豆籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白亚基条带分布与大豆相应蛋白亚基条带差异较大;Kabuli类型籽粒球蛋白的亚基数目及其相对分子量与Desi类型非常相似,但这两种类型间鹰嘴豆籽粒的清蛋白亚基数目及其相对分子量有差异。2、研究了提取分离鹰嘴豆贮藏蛋白10S和7S两种主要成分的合适的工艺流程.从等电点、提取缓冲液液种类、盐溶液稀释倍数以及缓冲液提取法与水稀释法相结合等角度着手,最终确定了一条简易可行的提取路线。结果表明普通的等电点法无法很好的分离开10S和7S蛋白,可以根据盐溶性的差异,先分离出10S蛋白,再调p H至7S蛋白等电点4.6,使7S蛋白沉淀。实验还通过分析超速离心技术验证了所提取的10S和7S蛋白的纯度。3、初步探讨了在适合的条件下,分别用酶Ⅰ(蜂蜜曲霉,Proteinase from Aspergillusmelleus,酶活力3.7U/mg),酶Ⅱ(枯草杆菌蛋白酶,Protease from Bacillus SP.,酶活力≥16U/g)对鹰嘴豆分离蛋白进行酶解反应.对影响产物肽的反应温度、pH、酶与底物浓度百分比、反应时间等4个因素进行研究,求得生产活性肽的最佳工艺参数。正交实验的结果表明当酶Ⅰ的反应条件为pH 8,35℃,E/S 6%,5h时获得的水解度最高,DH为18.6%;反应条件为pH 8,55℃,E/S 3%,3h时获得的蛋白肽的抗氧化性最好,Pf为2.21。当酶Ⅱ的反应条件为pH 8,65℃,E/S 9%,5h时获得了最好的水解度,DH为13.5%;反应条件为pH 12,65℃,E/S 6%,1h时获得的蛋白肽有最好的抗氧化性,Pf为2.35。总体而言,酶Ⅰ制备的蛋白肽的水解度高于酶Ⅱ,平均DH为15.2%;而酶Ⅱ制备的蛋白肽的抗氧化性强于酶Ⅰ,平均Pf达到2.01.4、对经过酶解获得的鹰嘴豆肽和大豆肽的功能特性进行研究。主要研究对比了鹰嘴豆肽和大豆肽的水解度、抗氧化性、吸油性、吸湿及保湿性等功能特性的差异,以及蛋白酶种类对肽产物功能性质的影响。结果表明①酶Ⅱ(Protease from Bacillussp.)制备的蛋白肽抗氧化性和吸油能力最好,以及低湿度下的吸湿性和高湿度下的保湿性也最好;酶Ⅲ(Papain from papaya latex)制备的蛋白肽水解度最高;酶Ⅰ(Proteasefrom Aspergillus melleus)制备的蛋白肽在不同湿度条件下都有较好的吸湿性能.②大豆肽的水解度和抗氧化能力比鹰嘴豆肽好。③Desi肽吸油能力最强,在抗氧化性上仅次于大豆肽,高低湿度环境下都有很好的的保湿能力,其中Desi肽Ⅱ这些特征最为明显。④Kabuli肽在不同湿度条件下的吸湿和保湿能力都较好。
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