玉米黄粉ACE抑制肽的制备及其活性研究

摘要

玉米黄粉(CGM)，是玉米经过湿法加工后的主要副产物，含有大约60％的蛋白质，其中玉米醇溶蛋白的含量大约在68％，醇溶蛋白(Zein)的氨基酸组成中，疏水性氨基酸所占比例高，如脯氨酸Pro、丙氨酸Ala、亮氨酸Leu等，通过酶解玉米黄粉可以制备出具有抗氧化、醒酒、降血压等多种活性的肽类，但由于蛋白组成中富有高含量的疏水性氨基酸，导致玉米黄粉的水溶性差，酶解效率极低。为提高酶解效率与酶解产物的ACE抑制率，本文主要研究了超声辅助酶解玉米黄粉的酶解工艺和超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽及其对酶解产物特性的影响。主要研究结论如下: 1.研究了碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶以及木瓜蛋白酶等对玉米黄粉的水解效果;选取超声辅助中性蛋白酶水解玉米黄粉，对酶解过程中超声功率、底物浓度、酶用量、pH、反应时间以及反应温度等因素对水解效果以及酶解产物的ACE抑制活性进行了系统的研究，最后确定出超声辅助中性蛋白酶水解玉米黄粉的最佳工艺参数为:底物浓度5.00％，温度45℃，酶浓度0.6×104U/g底物，pH7.2，酶解时间1.0h，超声功率480W。在此工艺条件下酶解产物的ACE抑制率可达(63.37±0.19)％。 2.采用超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽，试验比较分析了超高压协同酶解、超高压预处理后酶解、常压酶解等方式对ACE抑制率的影响;探讨了超高压协同酶解的底物浓度、时间、压力、pH、温度等因素对ACE抑制率的影响;采用响应面分析法优化了制备条件。结果表明，与常压相比，超高压协同碱性蛋白酶酶解产物的ACE抑制率(酶解时间15min)提高了55％;与超高压预处理后再酶解相比，ACE抑制率提高了30％。在超高压协同酶解时，影响ACE抑制率的主要因素是pH，其次是压力、底物浓度和时间，温度影响不显著(P＞0.05)。在底物浓度4.78％，高压时间14min，压力372MPa，pH8.4，温度35℃，ACE抑制率可达(74.03±0.56)％。超高压协同碱性蛋白酶制备玉米黄粉ACE抑制肽，不仅提高了ACE抑制率，且酶解时间缩短至15min以内。 3.研究超高压作用对玉米黄粉酶解产物特性的影响。玉米黄粉经过超高压处理后，结构变得更加松散;超高压作用使玉米黄粉中蛋白的结构变得更加疏松，更有利于酶分子进入到蛋白颗粒内部发生作用，使大量的疏水性氨基酸释放出来，进而提高了酶解产物的ACE抑制活性。 4.在相同的酶解时间下，与常压酶解相比，超高压协同酶解能够促进酶解效率，提高酶解产物中小分子量肽段的含量，提高酶解产物的表面疏水性;在相同的酶解时间下，超高压预处理后再酶解以及超高压协同酶解均能提高酶解产物的疏水性氨基酸的比例。