小麦制酒精残渣的发酵及其小肽抗氧化和免疫活性研究

摘要

小麦生产酒精的过程中产生的残渣，含水量大，体积大，异味大，难处理。同时粗蛋白含量较高，丢弃处理实属浪费资源且污染环境。利用微生物对其进行固态发酵，不仅可以使其无害化，同时还实现了资源化，且发酵产物中还增加了生物活性肽。为此，本研究先对小麦制酒精残渣固态好氧发酵的工艺进行优化，而后研究了产物中小肽的提取分离以及该类小肽混合物的抗氧化和免疫活性，结果如下：
　　1.小麦制酒精残渣的饲用微生物固态发酵。试验选择本实验所保存的可产蛋白酶的高效饲用微生物菌种地衣芽孢杆菌D-1和枯草芽孢杆菌KG109为试验菌种，通过与现在发酵使用的酒曲进行比较。发酵过程中，D-1和 KG109两种菌的发酵条件分别为接种量取3％和6%，每个接种量对应50%、60%、70%三个水平的水分含量，使用酒曲发酵的对照组按照原有优化的发酵条件即接种量10%和物料水分50%的条件不变，发酵结果中，以发酵组合水分高和酸溶蛋白含量高为最优组合。结果表明，使用D-1为菌种，3%的菌液添加量，70%水分含量时，所得发酵产物的效果最好，其酸溶蛋白和粗蛋白含量分别为14.63%和31.75%，比对照组均明显增高(P<0.01)。
　　2.小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的分离纯化。发酵小麦制酒精残渣小肽提取条件的优化过程使用单因素试验，并测定粗提液中的肽含量。通过试验结果可知，30℃条件下料水比1:6，提取15min可以得到较优的结果。小肽粗提液的分离使用葡聚糖凝胶柱 G-15，经过分离条件的优化，最终得到5种不同分子量的肽，通过绘制标准曲线测得五种肽的分子质量，并判定分别是八肽、七肽、五肽、四肽和三肽共5种肽。
　　3.小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的体内外抗氧化活性与细胞免疫活性。体外抗氧化分别测定5种小肽对人工合成的自由基的清除效果，分别测定不同浓度样品液对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除能力、对羟自由基(·OH)的清除效果和各种小肽的总还原力。体内抗氧化活性通过小鼠试验测定，将112只4周龄雌性健康昆明小鼠随机分成14组，基础日粮对照组和试验1-6组饲喂正常基础日粮的同时分别灌胃生理盐水，低、中、高3个剂量的五肽和低、中、高3个剂量的七肽，高脂日粮对照组和试验7-12组饲喂高脂日粮的同时分别灌胃生理盐水，低、中、高3个浓度的五肽和低、中、高3个浓度的七肽。灌胃试验持续28 d，基础对照组和试验1-6组小鼠测血清中丙二醛(MDA)含量，肝匀浆中 MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性，脾细胞内CD3+、CD4+和CD8+淋巴T细胞的数量。基础日粮对照组、高脂日粮对照组和试验7-12组小鼠测十二指肠、空肠和回肠中MDA含量、SOD、CAT、GSH-PX活性。结果表明，浓度在1mg/mL时，对于DPPH自由基的消除有明显的效果，其中五肽和四肽的去除率为80%左右，七肽为48%，三肽为31%，八肽不具有清除DPPH的能力；0.4mg/mL四肽和0.8mg/mL小肽粗提液的·OH清除率可以达到95%以上，0.8mg/ml时，五肽对·OH的清除率在90%以上，七肽在80%以上，三肽清除率较低，而八肽不具有·OH清除能力；5mg/mL的小肽粗提液和四肽的总还原力与0.5mg/mL谷胱甘肽相近。灌胃五肽和七肽后，小鼠血清、肝脏和肠道中MDA都降低了较大水平(P＜0.05)，SOD、CAT、GSH-PX三种酶的活性都有很大程度的提高(P＜0.05)，CD4+/CD8+也有一定程度的升高(P＜0.05)。结果表明，四肽、五肽和七肽具有较强的体外抗氧化能力，并且五肽和七肽均具有体内抗氧化能力和免疫增强活性，而且能够清除高脂饮食带来的氧化损伤。

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文献综述

1 小麦制酒精残渣

2 生物活性肽

3 小麦制酒精残渣的固态发酵及小肽的应用前景

1 引 言

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 小麦制酒精残渣固态发酵

2.3 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的分离纯化

2.4 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的体内外抗氧化及细胞免疫活性

2.5 指标测定及数据处理

2.6 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1 小麦制酒精残渣固态发酵

3.2 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的分离纯化

3.3 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的抗氧化活性

4 讨 论

4.1 小麦制酒精残渣的发酵及产物中小肽的体外抗氧化活性

4.2 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的体内抗氧化活性

4.3 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的细胞免疫活性

4.4 小麦制酒精残渣发酵产物中小肽的肠道抗氧化活性

5 结论

参考文献

致谢

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