论文部分内容阅读
抗氧化肽是一种来源于天然蛋白质的,可以清除自由基、螯合金属离子、具有还原能力,具有抗氧化性的,一般含有2～20个氨基酸的低分子量多肽。因为其具有来源广泛、稳定性好安全性高、抗氧化效果好等优点,在食品工业领域、化妆品行业、保健品、药品行业中有着十分广泛的应用。本研究主要探索了将乳酸菌与蛋白酶结合起来发酵水解5%酪蛋白的最佳水解工艺。首先,从实验室保藏的9株乳酸菌中筛选出了产蛋白酶活力高、分解酪蛋白能力好的一株乳酸菌。其次,将这株乳酸菌与6种蛋白酶进行组合,从发酵水解产物的抗氧化能力和水解度方面确定了与乳酸菌结合制备抗氧化肽效果最好的蛋白酶组合,并后续对乳酸菌与蛋白酶组合发酵水解酪蛋白制备抗氧化肽的工艺进行响应面优化,用得出的最佳工艺对酪蛋白进行发酵水解制备得到抗氧化肽。最后测定了抗氧化肽在模拟胃肠道消化过程中的变化情况,测定了在模拟胃液消化0、30、60、90、120 min,和在模拟肠道消化1、2、3、4 h过程中其抗氧化性、水解度和多肽分子量的变化情况。本研究的创新性体现在将乳酸菌发酵和蛋白酶水解结合应用于酪蛋白抗氧化肽的制备。本实验的主要研究结果如下:(1)通过对实验室保藏的9株乳酸菌蛋白酶性质和分解酪蛋白的能力的研究得出:将乳酸菌培养至稳定期时,鼠李糖乳杆菌GG产蛋白酶活力最高为103.78±7.06 U/m L,显著高于其他菌株(P<0.05),其他蛋白酶活力较高的菌株分别为植物乳杆菌、动物双歧杆菌BB-12、嗜热链球菌,这三株乳酸菌的蛋白酶活力分别为:88.11±5.18 U/m L、70.49±1.96 U/m L、68.53±5.18 U/m L,发酵乳杆菌Q6的蛋白酶活力最低为21.53±2.99 U/m L(P<0.05),各菌株发酵酪蛋白产物的抗氧化能力、水解度随发酵时间均逐渐增大,在9株乳酸菌中LGG发酵酪蛋白产物的抗氧化性显著高于其他菌株(P<0.05)、水解度也显著高于其他菌株(P<0.05)。从9株乳酸菌在酪蛋白溶液体系中的生长情况分析得出,随培养时间的增加,酪蛋白溶液体系中活菌数不断增多,LGG的生长情况优于其他菌株(P<0.05)。测定9株乳酸菌在酪蛋白溶液体系中蛋白酶活力可以得出,在发酵8 h前蛋白酶活力逐渐增大,8 h后有些菌株的蛋白酶活力会有所降低,其中LGG的蛋白酶活力仍然优于其他菌株(P<0.05)。(2)通过分析乳酸菌结合蛋白酶发酵水解产物抗氧化性和水解度测定得到结合乳酸菌最佳的蛋白酶组合及其比例。乳酸菌与蛋白酶的最佳组合为:LGG+木瓜蛋白酶+风味蛋白酶,蛋白酶比例为1:1,此时发酵水解产物DPPH自由基清除率为84.51±0.50%,羟自由基最大为79.37±1.17%,水解度为22.37±0.36%。(3)通过单因素分析和响应面Box-Benhnken试验设计得出菌酶组合发酵水解的最佳发酵水解工艺。响应面优化分析各因素的主次顺序为:乳酸菌接种量>温度>酶添加量>发酵水解时间,最终确定酪蛋白抗氧化肽的最佳发酵水解条件为:LGG接种量为3%(v/w),发酵水解温度37℃、发酵水解时间为12 h,酶添加量0.25%(w/w),此条件下发酵水解产物DPPH自由及清除率最大值为:92.12±0.02%。(4)抗氧化肽模拟胃肠道消化测定出在模拟胃液消化2 h内,抗氧化肽的抗氧化性降低,DPPH自由基清除率由初始的88.52±0.99%下降至49.62±2.84%,羟自由基清除率由初始的79.37±1.17%下降至40.35±1.11%。在模拟肠道消化的4 h内,抗氧化肽的DPPH自由基清除率上升至90.45±1.78%,羟自由基清除率上升至76.49±0.62%。在模拟胃液消化过程中消化产物的水解度从23.03±0.13%缓慢上升至24.51±0.17%,在模拟肠道消化过程中水解度增大明显达到33.31±0.13%。Tricine-SDS-PAGE凝胶电泳结果显示在整个模拟消化过程中,较低分子量多肽含量逐渐增加。