论文部分内容阅读
谷氨酰胺(Gln)是肠道细胞重要的供能物质。小麦蛋白富含Gln,是制备高Gln肽的理想原料。目前报道的小麦肽制备工艺存在底物浓度低、工艺复杂等突出问题,造成实验室研究成果工业化转化成本高、可行性差。本论文拟通过小麦Gln肽高底物浓度制备研究,开发小麦Gln活性肽的产业化制备技术,同时深入研究其产物肠道修复功能活性,开发兼具营养价值和肠道活性的小麦肽产品,为提高小麦蛋白附加值提供技术和理论支撑。论文首先比较了市场上6种代表性植物蛋白水解用酶对高底物浓度小麦蛋白的酶解效果。根据短肽得率和酶制剂成本等指标,筛选出国产XS中性酶作为小麦蛋白的主要水解用酶。在此基础上,分别添加对酶解物风味和得率有较强改善作用的Protamex以及Alcalase对小麦蛋白进行复合酶解。通过研究酶用量、时间等因素对复合酶解效果的影响,优化出小麦肽双酶及三酶复合酶解工艺。A(双酶)工艺:XS(1.00%)+Protamex(0.25%);B(三酶)工艺:XS(1.00%)+Protamex(0.25%)+Alcalase(0.30%)。在双酶酶解时,XS和Protamex同步加入,无需调节体系pH;三酶酶解时,第一步先加入XS和Protamex,在自然pH下反应3 h后,调节pH至8.5后加入Alcalase。两种工艺中底物浓度均为25%,酶解温度50℃,酶解总时间6 h。对比两种制备工艺,采用三酶法工艺制备的酶解产物得率、短肽含量、以及低聚肽含量均显著高于双酶法工艺;而双酶法所制备的小麦肽则具有更高的Gln含量,更低的苦味程度。其次,研究了A(双酶工艺酶解产物)、B(三酶工艺酶解产物)两种小麦肽及其体外消化产物对H2O2诱导的Caco-2细胞氧化应激损伤的影响。结果表明小麦肽A和B能在一定程度上缓解细胞因氧化应激损伤导致的存活率降低现象,减少细胞受氧化损伤的程度,且两种小麦肽经体外消化后仍有此作用,而小麦蛋白直接经体外模拟消化后对损伤细胞存活率没有作用。通过分析每组细胞裂解液的CAT、GSH、SOD、MDA等抗氧化指标,发现小麦肽A、B均能在一定程度上提高氧化应激损伤细胞的抗氧化能力,提高细胞内GSH水平,减少损伤细胞的脂质氧化现象。小麦肽A经体外消化后仍有上述作用,但小麦肽B经体外消化后对损伤细胞的抗氧化能力和GSH水平没有作用,说明体外消化破坏了小麦肽B的相关作用肽段,而小麦肽A的相关作用肽段经消化后仍有保留。另外,小麦蛋白体外消化产物虽能减少损伤细胞的脂质氧化现象,但对损伤细胞的抗氧化能力和GSH水平没有作用。再次,研究了两种小麦肽对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎(UC)的影响。小鼠自由饮用3%DSS溶液,5天后造成小鼠结肠炎模型,采用富含Gln的小麦肽样品进行灌胃。通过对比分析小鼠体重变化、DAI评分以及结肠的长度、组织状态、MPO水平、抗氧化能力、炎症细胞因子水平等指标,发现小麦肽A、B组与模型组相比均有不同程度的改善和提升,说明小麦肽A和B对DSS诱导的UC小鼠肠道炎症具有明显改善作用,能缓解小鼠结肠粘膜炎症的产生,减轻结肠粘膜被损伤的程度,提升小鼠结肠组织的抗氧化能力,其中小麦肽A的效果优于小麦肽B。最后,通过添加适量氨基酸对小麦肽的氨基酸组成进行调整,以调整氨基酸组成后的小麦肽粉为原料,研发了既满足感官要求、又兼具营养价值和功能活性的普通型和无糖型小麦肽固体饮料。对比两种配方,无糖型配方的蛋白含量在80%左右,而普通型配方的蛋白含量约为60%。