米渣蛋白酶解物的制備與微囊化特性及其對SD鼠生長性能的影響.pdf

1、本論文以淀粉糖工業(yè)的主要副產(chǎn)物米渣為原料，采用可控生物酶法制備米蛋白的多肽混合物，然后以此多肽混合物為主要壁材組成成分建立其穩(wěn)定的O/W乳化體系，制備出米肽壁材型微囊化調(diào)和油，并對所制得多肽混合物及其壁材型微囊化脂肪的營養(yǎng)效應進行研究，旨在探討制備米蛋白的多肽混合物、米渣蛋白酶解物壁材型微囊化脂肪的技術，并對在斷奶鼠腸組織形態(tài)和生長軸因子方面的營養(yǎng)效應進行評定，為米渣蛋白資源的綜合開發(fā)利用提供技術指導和理論依據(jù)。
　　 1．以蛋

2、白質(zhì)得率(YP)、水解度(DH)為指標，通過二次響應面旋轉中心組合設計優(yōu)化出胰蛋白酶的工藝條件：pH7.6、52.83℃、E/RD0.89:1000(m/m)、RD/水0.17:1(g/ml)、水解2.43h。在此條件下米渣蛋白水解度、蛋白質(zhì)得率分別為6.94％、75.81％。水解度(DH)和蛋白質(zhì)得率(YP)的預測模型分別為：Y1(DH,％)=7.162-0.227x1+0.217x2-0.246x3-0.531x4*-0.095x5

3、-0.471x2x3-0.3845x3x4-1.184x22***+0.614x32**-0.489x42*+0.27x52Y2(YP,％)=63.251+1.857x1*+1.813x2*-0.006x3-1.012x4-0.280x5-2.0372x1x3+1.9202x1x5+2.576x2x4*-3.105x2x5**-4.709x3x4***-1.6203x4x5-1.3739x12-4.265x42****p＜0.05,**

4、p＜0.01level,***p＜0.001level。
　　 2．運用實驗研究結合數(shù)學推導的方法，對最優(yōu)參數(shù)下胰蛋白酶有限水解米渣蛋白的動力學機制進行了研究。結果表明：在反應過程中底物存在著促進反應速度和抑制酶活性的雙重作用，酶催化的水解速率隨水解進程呈指數(shù)下降；由實驗數(shù)據(jù)推導出胰蛋白酶限制性水解米渣蛋白的水解速率(Ⅴ)動力學模型和水解度(x)動力學模型分別為：V=(487.75E0-0.0508S0)exp(-0.525x)

5、3．采用化學分析法、凝膠排阻色譜法對所制備米渣蛋白酶解物的常規(guī)養(yǎng)分、氨基酸組成，及肽分子量分布進行了分析。結果表明：米渣蛋白酶解物是一種主要由小肽(52.2％)和游離氨基酸(18.7％)組成的混合物；以FAO/WHO/UNU(1985)中雞蛋、牛奶為參考蛋白，酶解物蛋白的EAAI分別為0.93和0.96，非必需氨基酸中Glu、Arg含量分別為180.61、90.61mg/g。這些表明米渣蛋白酶解物是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。
　　

6、4．研究了干燥方法對米渣蛋白酶解物功能特性、理化特性和蛋白質(zhì)分子二級結構的影響。結果表明：米渣蛋白酶解物在pH2-12范圍內(nèi)的氮溶解指數(shù)＞80％、乳化活性＞30％、乳化穩(wěn)定性＞45％；噴干粉、凍干粉的表面疏水性指數(shù)分別為62.633和16.725，變性起始溫度分別為88.96℃和98.64℃、峰值溫度分別為107.3℃和99.53℃、熱焓值分別為20.058J/g和25.432J/g；FTIR分析表明干燥方法對酶解物蛋白質(zhì)分子酰胺Ⅰ帶二

7、級結構影響較大，而對酰胺Ⅲ帶二級結構影響較小，噴干粉酰胺Ⅰ帶β-折疊結構(23.68％)比凍干粉少16.38％、α-螺旋結構(8.33％)比凍干粉少1.48％、β-轉角(20.33％)比凍干粉少6.13％，而無規(guī)卷曲結構(47.66％)比凍干粉多24.00％。這些表明，真空冷凍干燥有利于酶解物蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定結構的形成，而噴霧干燥使酶解物蛋白質(zhì)亞基進一步暴露。
　　 5．采用噴霧干燥法研究了米渣蛋白酶解物對富含MCFA調(diào)和油的微膠

8、囊化工藝。通過單因素和正交試驗確定其穩(wěn)定體系最優(yōu)工藝條件為：芯材含量25％,壁材中米渣酶解物(RP)：麥芽糊精(MD)=5:5(m:m)，乳化劑添加量3％、吐溫-80:單甘酯：蔗糖酯=16:81:3(m:m:m)，羧甲基纖維素添加量0.45％，黃原膠添加量1％,45℃乳化20min，乳液固形物含量20％,10MPa均質(zhì)二次，噴霧干燥進風溫度、出風溫度分別為190℃、95℃。在此條件下，所制乳液穩(wěn)定性好，乳液平均粒徑為261nm，微囊化效

9、率達83.6％。微囊化工藝優(yōu)化中，壁材組成對微囊化效率影響最大但不具有統(tǒng)計學顯著性。
　　 6．通過分析乳液粒度、流變學特性和乳液穩(wěn)定性，比較研究了壁材組成中RP、MD、變性淀粉(MS)的不同配比對O/W乳液性質(zhì)的影響，并對噴霧干燥所得的微膠囊產(chǎn)品進行電鏡掃描分析。結果表明：不同壁材體系所配制乳液的粘度相差不大，但以RP:MD=5:4、4:5體系的乳液較穩(wěn)定，其乳液平均粒徑較小(分別為152.4、132.1nm)，體系表面張力最

10、小(30.492、29.904mN/m),60℃水浴30min后的穩(wěn)定性分別為97.81％、98.15％，所得微膠囊產(chǎn)品顏色淺黃，粒徑較小(10～20um)，顆粒表面形態(tài)光滑、結構完整。
　　 7．通過差示掃描熱分析和Schaal烘箱加速儲藏試驗研究了壁材組成中RP、MD、MS的不同配比對微膠囊玻璃化轉變特性、貯藏穩(wěn)定性的影響。DSC結果表明：RP的添加可使玻璃化轉變溫度(Tg)降低；MD比例的增加使玻璃化轉變時壁材組分間的相變

11、協(xié)同性降低，使Tg值升高、相變熱焓增加；MS比例的增加使玻璃化轉變時壁材各組分間的相變協(xié)同性增強，相轉變溫度范圍變窄，相變熱焓降低。TG-DTG分析表明，調(diào)和油經(jīng)微囊化后其分解溫度油由270℃左右升高到＞300℃。加速儲藏試驗中，MS:MD:RP=2:2:2、1:4:1、4:1:1壁材型微膠囊POV隨儲藏天數(shù)呈指數(shù)型上升，而其它含米渣蛋白酶解物相對較多的壁材型微膠囊POV有明顯下降趨勢，儲藏23天時芯材油脂的自動氧化反應仍處于誘導期。<

12、br>　　 8．通過紅外光譜分析研究了壁材蛋白質(zhì)和芯材脂肪分子結構的變化。結果表明：噴霧干燥微囊化過程能使壁材中蛋白質(zhì)分子的β-折疊結構解開向α-螺旋結構轉變，同時伴隨有無規(guī)卷曲結構的減少、β-轉角結構的增加，壁材中較多量MD有利于減少酰胺Ⅰ帶無規(guī)卷曲結構的增加，而較多量MS有利于減少酰胺Ⅲ帶無規(guī)卷曲結構的增加；加速儲藏6個月后，壁材中RP較多時蛋白質(zhì)分子結構較穩(wěn)定，而壁材中碳水化合物較多時，蛋白質(zhì)分子表現(xiàn)有向較不穩(wěn)定二級結構轉變的趨

13、勢，同時芯材分子不飽和雙鍵斷裂成C=O，不飽和酯含量有所減少。
　　 9．以大豆蛋白日糧為對照，對米渣蛋白(RD、RD-H)飼喂斷奶后SD鼠生長的影響及其相關作用機制進行了研究。與對照組相比，米蛋白有利于促進斷奶后小腸組織的恢復、生長，提高日糧轉化效率，使動物生長性能提高，且RD-H日糧的飼喂效果稍優(yōu)于RD日糧。血液指標分析表明：盡管機體對RD-H日糧有較長的適應階段，但與RD、SB日糧相比，RD-H日糧有利于改善和提高機體的蛋

14、白質(zhì)代謝狀況；各組血清IgG濃度相近。RD、SB、RD-H日糧對臟器發(fā)育程度的影響相當。real-time RT-PCR分析表明：RD-H組肝GHR mRNA的表達7d明顯高于SB組、略高于RD組，肝(28d除外)、肌肉IGF-1mRNA表達略高于RD、SB組；全期各組間肌肉GHR mRNA的表達差異很小。這些結果顯示，與RD、SB相比，日糧中添加RD-H有利于改善斷奶后動物的生長狀態(tài)。
　　 10.以21日齡SD鼠為動物模型，

15、以常規(guī)斷奶方式(28d斷奶+大豆蛋白日糧)為對照，對米渣蛋白酶解物(RP)及其壁材型微膠囊脂肪(MF)的提前斷奶效應及相關影響機制進行了研究。與對照組相比，斷奶日糧中添加RD-H、MF能使斷奶期提前，且生長性能不受影響。14d時MF日糧組血清UN水平明顯低于RD-H、CK組,28d時各組間差異不明顯；各處理組動物血清IL-2、IgG濃度相當，血清Ins水平相近；14d時提前斷奶組血清GH濃度明顯高于常規(guī)斷奶組，RD-H明顯高于MF組；但

16、14d時RD-H日糧組皮質(zhì)醇濃度明顯高于CK組、MF組。各處理間臟器發(fā)育水平相當。14d時，CK組腸組織形態(tài)仍處于受損后的恢復階段。real-time RT-PCR分析表明，14d時RD-H組肝、肌肉IGF-1mRNA的表達水平稍高于MF組、明顯高于CK組,28d時RD-H、MF組肝中FAS mRNA表達料CK組明顯上調(diào)。這些結果表明，日糧中添加MF、RD-H日糧有利于提前斷奶。
　　 11.以大豆蛋白為對照，通過消化代謝試驗對