高血压是引发心血管疾病的重要危险因子,可引发心力衰竭、动脉粥样硬化、心肌梗塞等系列慢性疾病,严重地危害着人类的健康及生命安全。目前,常见降压药多为化学合成药物,在发挥降压治疗作用的同时带来一些不良反应。因此,从天然食物中提取毒副作用小、安全性高的降血压功能因子已成为全球研发的热点领域。海带是一种食药两用的大型海生褐藻,自古就作为降血压治疗的民间药物。我国海带年产量位居世界首位,但加工仍处于初级阶段,大量营养组分被废弃,利用率极低。本研究通过可控酶解海带粗蛋白制备具有显著抑制血管紧张素转换酶(Angiotensin Converting Enzyme,ACE)活性的降血压肽,并对其作用机理开展了初步探究;同时高效回收加工副产物甘露醇及褐藻糖胶,提高了海带资源的综合利用率和附加值。研究结果为酶法制备具有降血压功效的海带活性肽及其作用机制研究提供了基础的研究数据,为海带的高值化利用提供了理论指导。首先,采用超声辅助法对甘露醇、褐藻糖胶进行分步提取,并采用响应曲面法优化并确定了提取工艺参数,得出甘露醇的最佳提取工艺条件为:95%乙醇为提取溶剂,液固比52:1(mL/g)、超声时间33 min、超声温度60℃,超声功率300 w,提取两次,最高提取率为16.36%;以0.1 mol/L的盐酸为提取剂,褐藻糖胶提取的最佳工艺条件为:液固比为20:1(mL/g),超声温度49℃,超声时间25 min,超声功率为300 w,提取率达3.18%。分步提取工艺的优化为实现海带综合利用及其降血压肽酶法制备奠定了基础。其次,建立了一种简便有效的反相高效液相色谱法,可实现海带酶解液中的KY、GKY、SKTY、AKY、AKYSY、KKFY、FY、KFKY 八种降血压肽的同时定量检测;采用HPLC-ESI-MS/MS方法对该八种降血压小肽进行了结构分析与鉴定;通过ACE抑制活性体外检测,得出八种降血压肽的IC50值依次为5.24μmol/L、7.94 μmol/L、20.63 μmol/L、7.52 μmol/L、2.42 μmol/L、15.33 μmol/L、4.83 μMOL/L;同时检测了不同蛋白酶酶解产物的ACE抑制活性,得出混合酶(碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶)酶解产物ACE抑制活性最强,碱性蛋白酶酶解产物次之,木瓜蛋白酶酶解产物最弱。再次,采用响应曲面法依次对混合酶(碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶)酶特性及其酶解工艺条件进行优化,得出混合酶酶解海带粗蛋白的最佳酶特性参数为:酶比例1:2:1(木瓜蛋白酶:碱性蛋白酶:胰蛋白酶),pH 8.0,温度60℃;以最佳酶特性参数对海带粗蛋白进行酶解,得出最佳酶解工艺条件为:底物浓度1.7%,酶底比4.4%,酶解时间5.1 h,得到水解产物的ACE活性抑制IC50值为5.64 mg/mL。该优化工艺参数真实值与预测值相对误差小于0.95%,两者拟合度高,具有实际参考价值。最后,采用SYBYL8.1软件中的Surflex-Dock模块将八种海带降压小肽与tACE结晶的3D结构进行计算机分子对接模拟,得到了八个稳定结合构象的等势面图。研究结果表明八种降血压小肽均与tACE之间有较强的多位点结合能力,主要位点为His383、Glu384、Glu411和His387,其结合能由氢键作用力提供,初步探讨了 ACE抑制活性与分子构象之间的关联性。