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芝麻抗氧化肽的分离纯化与生物活性研究

丁红军  
【摘要】: 芝麻富含油脂及蛋白质,目前芝麻主要以榨油为主,蛋白的利用率较低,对芝麻蛋白的进一步开发利用的研究很有意义。本文对芝麻蛋白的酶水解工艺、芝麻抗氧化肽的分离纯化及生物活性进行了初步研究,结果如下: (1)通过比较胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、AS1398中性蛋白酶、Alcalase碱性蛋白酶对芝麻蛋白的水解效果,表明用木瓜蛋白酶酶解得到的酶解物的抗氧化活性最高,所以选用木瓜蛋白酶为酶解芝麻蛋白制备功能性短肽的专用酶。 (2)酶解前的热处理可以提高酶水解的效果,最佳的热处理条件是将蛋白溶液于90℃加热10 min。 (3)用木瓜蛋白酶酶解芝麻蛋白的具体工艺参数为:底物浓度9.0 g/L,酶添加量20.0%,pH 6.5,温度50℃,时间6 h,在此工艺下得到的酶解产物的抗氧化活性最高,对邻苯三酚自氧化的抑制率为35.6%。其中温度、pH和酶添加量是三个重要的影响因素。 (4)芝麻蛋白酶解物经过Sephadex-G25凝胶色谱柱分离,得到4个组分酶解物,其分子量分布为:17090-5593 Da、5593-3207 Da、3207-1571 Da、小于1571 Da。 (5)阴阳离子交换树脂法脱盐的效果和混合床法脱盐的效果大体一致,没有显著的差别。但是酶解液中水解肽的得率有显著的差别,阴阳离子交换树脂法的得率只有68.8%,混合床法的得率普遍高于阴阳离子交换树脂法,当阴、阳离子交换树脂的比例为1.5:1.0时,得率最高为81.5%。 (6)活性最高的组分Ⅲ经强酸性阳离子交换色谱进一步分离可以得到3个组分,活性相对高的组分Ⅲ-2和Ⅲ-3进一步强碱性阴离子交换色谱纯化,又可以分为2个和3个组分。活性高的多肽组分Ⅲ-2-a和Ⅲ-3-b仍然一个混合的多肽,需进一步分离。 (7)非油体系体外活性试验结果表明:用木瓜蛋白酶酶解芝麻蛋白得到的酶解物与BHT、维生素C在相同浓度比较,其总还原力、对羟基自由基的清除能力、对超氧自由基的清除能力不及对照物的相应值。但随酶解物浓度的增大,总还原力、对羟基自由基的清除能力、对超氧自由基的清除能力也随着变强。酶解物对超氧自由基的清除IC_(50)值是27.5±2.1 mg/L,对羟基自由基的清除IC_(50)值是786.1±11.5 mg/L。因此,芝麻蛋白用木瓜蛋白酶水解得到的酶解物可以作为生产抗氧化肽的原料。 (8)油体系体外活性试验结果表明:酶解物可以有效地抑制猪油、亚油酸和Fe~(2+)诱发卵黄脂蛋白PUFA过氧化体系的氧化。添加了不同量酶解物的亚油酸体系的氧化诱导周期都有不同程度的延长。在卵磷脂蛋白体系中,酶解物的抗氧化效果与对照物维生素C的效果相近,维生素C的IC_(50)值为39.14±2.1 mg/L,酶解液的IC_(50)值为36.3±1.8 mg/L。 (9)比较正常饲喂组,低、中、高剂量饲喂组小老鼠的体重和各器官的重量,经过饲喂蛋白酶解物的小老鼠的各器官没有显著的变化,初步判断,芝麻蛋白酶解物可以安全食用。 (10)比较正常饲喂组,低、中、高剂量饲喂组可以看出,芝麻蛋白酶解物可以有效地降低血清、肝组织、脑组织中MDA的含量,特别是高剂量组达到了极显著水平;血清、肝组织、脑组织中的GSH-PX的活力和SOD活力都比正常饲喂组有提高,中、高剂量组几乎全部与正常组相比有极显著差异。中、高组肝组织中CAT活力与正常组相比有极显著差异。证明芝麻蛋白酶解物是一种良好的功能性短肽混合物。


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