【摘 要】
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豌豆是世界上重要的豆类栽培作物,其营养全面且均衡,具有生物价高,功效比大的特点,其蛋白含量高,是良好的植物蛋白来源之一。我国虽豌豆资源丰富,但常用于淀粉的制备,其副产物豌豆蛋白的利用率则不高,常用于饲料生产或直接作为生产废料,造成极大的资源浪费。除具有很高的营养价值外,豌豆蛋白还具有较好的功能特性,是良好的植物蛋白肽来源,已有研究表明豌豆肽具有多种功能特性,其中抗氧化性较为突出,且其功能特性与制备
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豌豆是世界上重要的豆类栽培作物,其营养全面且均衡,具有生物价高,功效比大的特点,其蛋白含量高,是良好的植物蛋白来源之一。我国虽豌豆资源丰富,但常用于淀粉的制备,其副产物豌豆蛋白的利用率则不高,常用于饲料生产或直接作为生产废料,造成极大的资源浪费。除具有很高的营养价值外,豌豆蛋白还具有较好的功能特性,是良好的植物蛋白肽来源,已有研究表明豌豆肽具有多种功能特性,其中抗氧化性较为突出,且其功能特性与制备方法密切相关。目前,豌豆肽的抗氧化性研究多集中于体外抗氧化指标的检测,在机体中是否仍发挥其生物活性的研究较少,且作用机制尚不清晰。本研究采用物理联合酶法制备豌豆抗氧化肽,其中包括挤压联合酶法对豌豆蛋白改性以及酶解法制备豌豆抗氧化肽,然后通过色谱法对其进行分离纯化,并进行体外抗氧化指标的测定,最后探究豌豆肽的体内抗疲劳效果。主要研究结果如下:(1)采用单因素与正交实验结合的方法对挤压联合酶法制备改性豌豆蛋白的工艺进行优化,并对改性后的蛋白进行结构分析。结果,当物料含水量为30%,机筒温度为80℃、模具孔径为8 mm、螺杆转速为150 r/min时,可制备出较好的改性豌豆蛋白。红外光谱分析结果显示,改性后的豌豆蛋白其α-螺旋与β-折叠含量均显著降低,β-转角及无规则卷曲含量均显著升高,蛋白稳定性变差,结构更为松散。电泳结果显示,改性后的豌豆蛋白主要包含7S和11S球蛋白,还出现少量新的条带,说明可能有新结构产生。(2)酶解改性豌豆蛋白制备抗氧化豌豆肽。采用单因素和响应面结合法对碱性蛋白酶制备豌豆抗氧化肽的工艺参数进行优化,结果,在p H值为8.1,酶解时间为3.8 h、酶解温度为50℃、底物浓度为6.75%时,制备得到的豌豆肽其DPPH清除率达到48.64%,与理论值相近。验证发现该条件的参数稳定、易于操作,可用于制备豌豆抗氧化肽。(3)采用大孔树脂色谱吸附法和凝胶层析色谱对制备得到的豌豆抗氧化肽进行分离纯化,并收集得到三种不同分子量的多肽物质,然后通过体外抗氧化指标对富集得到了三个不同分子量的肽段进行主要功能肽段的筛选。结果,不同分子量的肽段均表现出较好的O2·、·OH和DPPH自由基清除能力,其自由基清除率分别为76.52%、66.48%、52.89%,表明制备的豌豆肽均具有良好的抗氧化性,其中分子量小于2 k Da的抗氧化能力最强,且小于2 k Da肽段在总含量中的占比达52.72%,为主要功能肽段。(4)采用小鼠体内实验进行豌豆抗氧化肽的抗疲劳研究。结果豌豆肽对小鼠的体重及脏器重量无显著差异;在力竭游泳实验中,高剂量豌豆肽组和中剂量豌豆肽组小鼠游泳时间比对照组延长47.81%和35.16%,且呈现一定剂量时间依赖关系;豌豆抗氧化肽高、中、低剂量组使肝糖原含量逐渐增加;对小鼠血清尿素氮含量降低作用明显,说明其可能参与小鼠能量代谢,可提高小鼠的运动耐力;小鼠体内乳酸含量也显著下降,且呈剂量依赖,高剂量组效果最好,乳酸含量为5.24 mmol/L,相比对照乳酸含量降低了35.86%,表明其具有缓解疲劳的作用;还可降低小鼠血清中丙二醛含量,通过测定小鼠血清中SOD、GSH-PX的含量,发现不同剂量的豌豆抗氧化肽可通过提高体内抗氧化酶系的活力,清除细胞中的过氧化物,以达到缓解疲劳的作用。综上所述,先采用挤压联合酶法改性豌豆蛋白,然后对改性豌豆蛋白进行酶解,可制备出抗氧化活性肽,纯化后的豌豆抗氧化肽其不仅表现出良好的体外抗氧化效果,在机体中同样可通过其特性而发挥抗疲劳作用,且效果显著。但目前豌豆肽体内抗氧化性的研究报道较少,其在体内发挥抗氧化性以及抗疲劳作用的机制尚不清晰。本研究通过物理联合酶法进行豌豆抗氧化肽的制备,优化其制备工艺,探究其体内功能作用,可为豌豆抗氧化肽的研究提供理论支撑,对豌豆蛋白的应用及精深加工具有重要意义,也为植物蛋白活性肽来源提供参考。
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