麥胚蛋白超聲輔助提取-酶解及其副產(chǎn)物抗氧化活性研究.pdf

1、我國是世界上最大的小麥生產(chǎn)國，而麥胚作為面粉加工的副產(chǎn)品未被充分利用。麥胚中含有約30％的蛋白和20％的多糖，麥胚蛋白因其特殊的結(jié)構(gòu)特別適宜于降血壓肽的制備;麥胚多糖具有良好的抗氧化、提高免疫、抗腫瘤等活性。但是，目前關(guān)于麥胚蛋白與麥胚多糖的提取技術(shù)的研究多數(shù)獨立進(jìn)行，即或是單一的提取麥胚蛋白并進(jìn)行多肽的制備，或是直接從麥胚中提取多糖等有效成分并通過醇沉進(jìn)行分級，缺乏對麥胚原料進(jìn)行整體開發(fā)綜合利用的研究工作。
　　本文在充分考察已

2、有研究工作的基礎(chǔ)上，提出如下整體開發(fā)的思想:先進(jìn)行麥胚蛋白提取并通過酶解進(jìn)行具有ACE抑制活性的麥胚蛋白水解物的制備，再對蛋白提取殘余的上清液中的多糖等有效成分進(jìn)行醇沉分離和抗氧化活性評價，為麥胚的綜合利用提供技術(shù)支持。在蛋白提取過程中為了提高提取效率，可以采取超聲強化提取的方法，還可改善后續(xù)酶解制備功能多肽的效果。本文以期為脫脂麥胚的綜合開發(fā)利用開辟新的途徑。
　　主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)麥胚蛋白超聲輔助堿提-

3、淀粉酶解復(fù)合提取技術(shù)研究。對于脫脂麥胚，首先在堿性條件下進(jìn)行蛋白質(zhì)的提取，通過逆流聚能式超聲波促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，然后對提取液離心的上清液進(jìn)行α淀粉酶酶解反應(yīng)，分解淀粉、降低黏度，最后通過酸沉獲得麥胚分離蛋白。在超聲功率為464 W、提取時間為20 min的前提下，經(jīng)過優(yōu)化，獲得的超聲輔助提取堿提的最佳條件為:超聲溫度50℃、料液0.087 g/mL(1∶12)、占空比為0.625。通過對α淀粉酶酶解反應(yīng)的優(yōu)化，確定的酶解條件為:加酶量為

4、12.5 U/g、酶解60 min、pH7.5。此上述條件下，蛋白質(zhì)實際提取率為87.67％，產(chǎn)品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.90％。與傳統(tǒng)無超聲的堿溶酶解提取技術(shù)比較，產(chǎn)品中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大，但提取率提高了49.06％。
　　(2)超聲輔助堿溶酶解法對麥胚蛋白的理化指標(biāo)及功能特性的影響研究。以傳統(tǒng)的堿溶酶解提取法所得麥胚蛋白為對照，測試了超聲輔助堿溶酶解法所得麥胚蛋白的熱變性、溶解性、吸水/油性、起泡性、泡沫穩(wěn)定性以及巰基含量

5、等指標(biāo)。分析發(fā)現(xiàn)，超聲輔助提取所得的蛋白的變性溫度從99.8℃下降到71.1℃、變性焓ΔH從29.09 J/g上升到100.5 J/g;游離巰基含量顯著提高;麥胚蛋白的溶解度、起泡能力和泡沫穩(wěn)定性有所下降，吸水性和吸油性得到提高。
　　(3)超聲輔助堿溶酶解法對麥胚蛋白微觀結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)的影響研究。以傳統(tǒng)的堿溶酶解提取法所得麥胚蛋白為對照，分別采用掃描電鏡、紫外光譜、傅里葉紅外光譜以及圓二色譜測定了超聲輔助堿溶酶解法所得麥胚蛋白的

6、微觀結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)的變化。掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，超聲輔助提取所得的蛋白在結(jié)構(gòu)上變得更加疏松，部分蛋白質(zhì)發(fā)生聚集;通過UV光譜分析表明，超聲輔助提取所得蛋白質(zhì)表面生色基團(tuán)有所下降，表明其結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化。FT-IR光譜分析發(fā)現(xiàn)，麥胚蛋白的二級結(jié)構(gòu)主要以β折疊(50.13％)為主，超聲輔助提取后，α螺旋的相對含量有所上升，β折疊和β轉(zhuǎn)角基本不變，β聚合鏈提高，無規(guī)則蜷曲有所下降。CD色譜分析同樣表明了麥胚蛋白以β折疊(68.60％)為主，超聲輔

7、助提取后的蛋白的α螺旋、β轉(zhuǎn)角的數(shù)量上有所提升，無卷曲結(jié)構(gòu)和β折疊含量有所下降。
　　(4)超聲輔助堿溶酶解法提取蛋白的酶解制備具有ACE抑制活性的麥胚蛋白水解物研究。通過Alcalase堿性蛋白酶酶解，將超聲輔助提取的蛋白轉(zhuǎn)化成多肽，通過優(yōu)化，得到酶解最佳參數(shù)為:底物濃度0.5％、pH9.0、加酶量4800 U/g、酶解時間80 min，在此條件下水解度為22.17％，ACE抑制率為67.33％。
　　(5)麥胚蛋白提取后