玉米降血糖活性肽制备及其对糖尿病斑马鱼体内糖脂代谢影响

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:cstmddn
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糖尿病是一种严重威胁人类健康及生命的代谢型疾病,长时间服用人工合成药物进行治疗糖尿病对人体会产生一定副作用。以食物为原料的蛋白酶解物具有易吸收、安全性好等特点,在开发功能性产品上具有潜在价值。本文以玉米黄粉为原料,采用双酶复合水解及超滤分级制得玉米降血糖活性肽,并对其各组分进行结构分析,而后利用斑马鱼模型对其体内降血糖效果进行评价,旨在开发出食源性玉米降血糖功能性活性肽的相关保健产品提供理论依据,主要研究内容及结果如下:(1)以水解度和α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,在四种蛋白酶中筛选出两种降血糖效果较好的蛋白酶,分别进行单因素试验以及正交试验。最适酶解条件为:首先添加风味蛋白酶(最佳温度50℃、p H 6.5、加酶量为5.5%(V/m)、酶解时间4 h),而后添加碱性蛋白酶(最佳温度为50℃、p H 8.5、加酶量2%(V/m)、反应时间2 h)酶解完成得到的玉米蛋白水解液α-葡萄糖苷酶抑制率最高,为81.38%。(2)对玉米蛋白降血糖酶解液进行超滤分级得到超滤分级各个组分的玉米降血糖活性肽,分析超滤分级后各组分玉米蛋白降血糖活性肽的α-葡萄糖苷酶抑制率和抗氧化活性,并对粒径分布及结构变化进行表征。结果显示<1 k Da组分的α-葡萄糖苷酶抑制率最高,为90.87%。<1 k Da组分同时具有较高的抗氧化活性,即还原力高达0.181,清除羟自由基率达到76.72%,清除DPPH自由基率达到52.56%。动态光散射结果显示玉米降血糖活性肽随超滤分级平均粒径不断减小,<1 k Da组分平均粒径最小为563.6nm,且分布最宽泛,分布范围主要集中在100-6000 nm内。傅里叶变换红外光谱结果显示各组分玉米肽二级结构变化明显,相比于>10 kda组分,<1 kda组分的β-折叠含量增加16.36%,而β-转角含量则降低20.68%。(3)采用不同超滤组分的玉米蛋白降血糖活性肽喂养糖尿病斑马鱼,研究玉米蛋白降血糖活性肽对糖尿病斑马鱼体内糖脂代谢影响。结果显示,各组分玉米蛋白降血糖活性肽均能够显著降低糖尿病斑马鱼的体质指数BMI,并改善血糖血脂指标。其中采用<1 k Da组分的玉米蛋白降血糖活性肽进行干预后,糖尿病模型组斑马鱼葡萄糖含量由0.662mmol/L降低至0.547mmol/L,降血糖效果显著。同时<1k Da组分使其总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白含量分别下降34.65%、28.82%和26.62%,高密度胆固醇增加96.67%,均接近正常水平。对该组分进行氨基酸组成分析发现具有调节血糖作用的亮氨酸和谷氨酸含量较高分别为24.84%和11.09%。(4)利用不同剂量组的<1k Da超滤组分的玉米降血糖活性肽喂养糖尿病斑马鱼,通过测定斑马鱼生化指标,评价了玉米降血糖活性肽对糖尿病斑马鱼体内糖脂指标的血糖改善作用。结果显示:玉米降血糖活性肽低、高剂量组均能对葡萄糖含量水平起到改善作用且未受剂量影响。在总胆固醇含量水平中,玉米降血糖活性肽对糖尿病斑马鱼的胆固醇降低效果显著,提高饲喂剂量能够达到与阿卡波糖相当的效果。<1 k Da组分的玉米降血糖活性肽高剂量饲喂的糖尿病斑马鱼的甘油三酯含量及低密度脂蛋白含量显著降低了19.18%和37.74%,高密度脂蛋白含量升高63.27%,降血糖效果显著。本研究进一步确定了玉米作为开发降血糖产品原料的潜力。
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