保加利亚乳杆菌水解酪蛋白条件及产物研究

【摘要】：酪蛋白是天然牛乳中主要的蛋白质,作为矿物质的载体,具有促进机体营养物质的吸收和预防相关疾病的作用,同时酪蛋白水解后产生的部分多肽具有生理活性。保加利亚乳杆菌是常见的乳品发酵剂的主要成分之一。天然牛乳中的营养成分有限,在发酵过程中不能满足微生物生长所需,但保加利亚乳杆菌可以通过水解酪蛋白产生小分子的多肽和氨基酸,用于自身物质的合成和生理活动。同时在乳制品发酵中酪蛋白的水解产物影响着发酵乳的凝乳和风味的形成。牛乳发酵过程中,酪蛋白的水解是乳酸菌进行蛋白利用的第一步。本试验主要以保加利亚乳杆菌ATCC 11842作为研究对象,同时以保加利亚乳杆菌KLDS 08007、KLDS 08009、KLDS 08010、KLDS 08014和KLDS 08018作为对照研究。通过对酪蛋白培养基的发酵实验,确定最佳的水解条件,并对水解产物和相关酶活性进行研究。本课题研究结果如下:(1)由单因素实验和响应面实验确定保加利亚乳杆菌ATCC 11842对酪蛋白水解的最佳水解条件:p H 6.78,蛋白质量浓度0.97%(w/v),接菌量109CFU/m L,6.24%(v/v),37℃发酵48h,其水解度可以达到13.91%。(2)对六株保加利亚乳杆菌ATCC 11842、KLDS 08007、KLDS 08009、KLDS 08010、KLDS 08014和KLDS 08018发酵48h,测定不同菌株发酵液的酪蛋白水解度和多肽含量,通过比较发现菌株ATCC 11842的水解能力最强,水解度为13.89%,多肽含量为0.63mg/mL。测定六株菌细胞壁蛋白酶(CEPs)的活性,与水解能力进行比较分析发现,其该酶活性与菌株的水解能力呈正相关,保加利亚乳杆菌11842的其酶活力也较强,水解能力较强,比活力为6.73U/mg。(3)对菌株ATCC11842的酪蛋白水解产物进行SDS-PAGE电泳分析,通过图谱发现,随着发酵时间的延长,酪蛋白逐渐水解,并生成3.4~21.0ku的多肽。通过对水解物进行LC-MS分析,酪蛋白水解后共产生77种6~25肽的片段,其中8~14肽占多肽种类的77%。本试验通过对以上内容的研究,表明菌株的水解能力与其CEPs的活性相关,酶的活性越强其水解能力越强。水解过程主要是对酪蛋白进行降解,产生小分子的多肽和氨基酸。