大米抗氧化肽的复合酶法制备及理化性质研究

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大米蛋白是人们日常膳食中重要的蛋白质来源,具有较高营养价值、低过敏性。大米抗氧化肽具有大米蛋白良好的营养特性,能清除自由基、抗衰老等,且溶解度高、黏度低、对酸热稳定,广泛应用于食品工业中。本文采用5种常用抗氧化方法测定大豆肽的体外抗氧化活性,比较其适用性,分析适用原因,从中选取合适的方法评价大米肽的体外抗氧化活性。采用碱性蛋白酶水解大米蛋白,再利用中性蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶分别水解,优化较佳的酶组合制备大米蛋白酶解液,经超滤分离、冷冻干燥,测定不同多肽组分的抗氧化活性;采用阴阳离子混合床对抗氧化活性最强多肽组分脱盐精制,测定精制后大米抗氧化肽吸湿性、保水性、疏水性指及精制前后大米肽体外抗氧化活性、氨基酸组成、相对分子质量分布,分析抗氧化活性变化的原因。研究结果如下:(1)为确定适用于多肽体外抗氧化活性的测定方法,以BHA、VC、VE为对照,测定了大豆肽的还原能力、螯合Fe2+能力、清除ABTS+·活性或DPPH·及抑制脂质体氧化的活性。结果显示:在质量浓度为030 mg/mL时,大豆肽还原能力随质量浓度的增加而增强,与BHA、VE、VC的结果类似,大豆肽最大还原能力仅为0.487。大豆肽抑制脂质体氧化的活性弱于BHA和VE,但具有较稳定的增加趋势,最大抑制率达到20.6%;在质量浓度为015 mg/m L时,大豆肽螯合Fe2+能力随质量浓度的增加而增强,最大螯合率为38.7%。然而,未检测出BHA、VE、VC具有螯合Fe2+的能力;在质量浓度为03.0 mg/mL时,大豆肽清除ABTS+·活性与VC基本一致,并大于BHA和VE,ABTS+·清除率最大为61.2%。大豆肽清除DPPH·活性弱于VC、BHA和VE,DPPH·清除率最大仅为2.1%,远低于VC(45.0%)、BHA(10.1%)和VE(10.7%),表明螯合Fe2+能力、清除ABTS+·及抑制脂质体氧化活性的测定方法适合用于评价大豆肽体外抗氧化活性,还原能力及清除DPPH·活性的测定方法则不适。(2)为制备高抗氧化活性的大米蛋白的复合酶解液,以碱性蛋白酶水解大米蛋白,分别添加中性蛋白酶、复合蛋白酶及胰蛋白酶复合酶解,以DH、肽浓度、螯合Fe2+能力、清除ABTS+·活性为指标,确定较佳复合酶种类及酶解条件。结果显示:酶解过程中所有DH均出现不同程度增加,碱性蛋白酶解物的抗氧化活性随肽浓度的增大而增强,最大Fe2+螯合率、ABTS+·清除率分别为55.7%(肽浓度0.74mg/m L)、76.9%(肽浓度3.7 mg/mL)。较佳复合酶种类及酶解条件为:大米蛋白浓度7.5%(w/v),pH值为9,温度55℃,碱性蛋白酶与底物比(E/S)48AU/Kg,酶解时间90 min;胰蛋白酶添加量为2.5%(w/w),pH值为8,温度37℃,酶解时间30 min。该条件下DH为15.9%,大米蛋白酶解液清除ABTS+·活性(肽浓度3mg/m L)及螯合Fe2+能力(6 mg/mL)分别为75.0%、78.6%。表明复合酶解制备的大米肽具有较高的抗氧化活性。(3)采用截留分子质量为3、10 KDa的超滤膜分离大米蛋白复合酶解液,测定酶解产物及3种大米肽组分的抗氧化活性。结果显示:分子质量小于3 KDa的RPAA-Ⅰ抗氧化活性最强,肽浓度为6 mg/m L时清除ABTS+·的活性达到80.1%。采用阴阳离子混合床脱盐精制该肽组分,灰分由9.5%降至0.5%,但抗氧活性明显下降,6 mg/mL时清除ABTS+·活性仅为51.5%。与大米蛋白相比,脱盐RPAA-Ⅰ吸湿性更强,25℃、湿度为5090%范围内,吸湿性由4.3%增至33.9%,脱盐RPAA-Ⅰ保水性较好,室温放置1248 h保水性由37.5%降至5.0%。脱盐RPAA-Ⅰ中大部分氨基酸的含量增加(精氨酸由4.63%降至4.17%),6种必需氨基酸(苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸)含量由脱盐前的16.51%增至20.91%。脱盐后RPAA-Ⅰ分子质量分布由294.2901.1 Da增至376.1949.0 Da,且含最小分子质量的肽组分由脱盐前的86.9%降至82.4%,这可能是脱盐RPAA-Ⅰ清除ABTS+·活性减弱的原因。
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