响应面法优化末水坛紫菜蛋白酶解工艺及其酶解液抗氧化活性研究

为实现末水坛紫菜(Porphyra haitanensis)的高值化利用,研究了末水坛紫菜的蛋白酶解工艺及其酶解液的抗氧化活性。以酶解产物水解度和还原力为指标,分别采用单因素和响应面优化实验筛选出最适蛋白酶和最佳酶解工艺参数;通过测定酶解液还原力对1,1-二苯基-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O_2~-·)的清除作用,研究了最高水解度下的酶解液的抗氧化性活性。结果表明,中性蛋白酶是6种蛋白酶中的最适用酶;最佳酶解条件为:底物质量浓度35 g·L~(-1)、加酶量31 200 U·g~(-1)、温度45℃、pH 7.6、酶解时间5 h,在此条件下坛紫菜水解度达31.37%;酶解液还原力为2.2,对DPPH、·OH和O_2~-·自由基清除率分别为56.26%、85.84%和72.73%。结果表明,中性蛋白酶可以有效水解末水坛紫菜,水解后的酶解产物具有较好的抗氧化能力和应用前景。     

酶解罗非鱼鱼皮胶制备降血压肽的研究

为探讨罗非鱼鱼皮胶制备降血压肽的酶解工艺,研究选用Neutrase中性蛋白酶、Alcalase碱性内切蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和复合蛋白酶分别对罗非鱼鱼皮胶进行酶解,对其酶解液的水解度进行比较。结果表明复合蛋白酶的酶解效果最好。对复合蛋白酶的酶解工艺进行单因素优化,确定其最佳酶解工艺为:温度50℃、pH值7.0、料液比1∶5、酶量为底物量的1.5%。在此条件下水解6h时,水解度为60%,酶解产物对血管紧张素转化酶(ACE)的抑制率最高,达到78.96%。     

3942中性蛋白酶酶解中国毛虾蛋白制备血管紧张素转移酶抑制肽

采用3942中性蛋白酶酶解中国毛虾(Acetes chinensis)蛋白，制备具有抑制血管紧张素转移酶(ACE)活性的多肽。采取正交实验研究料水比、酶量、反应温度、反应时间4个因素对酶解中国毛虾蛋白产物的ACE抑制活性的影响。结果显示，在料水比1：3(体积比)，酶量0．5％，温度45℃，时间8h的水解条件下得到的酶解产物F7的ACE抑制活性最高，其抑制率达到92．86％。用层析柱Sephadex G-25、SP-Sephadex C-50对F7进行分离纯化，选取ACE抑制活性最高的峰进一步用反相高压液相色谱进行纯化，得到单一组分FⅠ。经飞行时间质谱和碰撞诱导裂解分析确定，FⅠ为新型的ACE抑制肽Ser-Pro，IC50值为272μmol／L。     

血管紧张素转换酶（ACE）的提取与活性验证

在从紫菜中提取制备降血压肽的研究中，为筛选能够抑制血管紧张素转换酶（ACE）活性的功能肽，需要大量ACE进行体外检测。但ACE成本昂贵，本文利用硫酸铵分级盐析法提取猪肺组织中的ACE，测其酶活力为15．45×10^-3U／mg，比活力为33．80×10^-3U／mg。通过卡托普利来验证其抑制效果，抑制率达49．15％。采用本实验室初步制得的紫菜降血压肽对自制ACE和商品ACE的活性进行抑制，测定IC50发现该抑制剂对2种ACE的抑制效果差异不大，且活性较为稳定，因此所提取的ACE粗酶液可直接用于降血压肽的体外检测实验。     

贻贝蛋白酶解降血压肽的降压活性及相对分子质量与氨基酸组成

以贻贝（Mytilus coruscus）为原料制取降血压肽，采用均匀设计试验探讨了不同酶解条件对其ACE( angiotensin converting enzyme) 抑制活性的影响，利用高效液相色谱分析了其相对分子质量分布，以氨基酸自动分析仪分析其氨基酸和游离氨基酸组成；并利用自发性高血压大鼠（SHR)饲喂试验检测其降血压活性。结果表明，对于P1酶来说, 酶量从25~175 IU• mL-1，酶解时间从2~7 h，随着酶解程度的提高，其ACE抑制率下降；其最高的ACE抑制率为88.08%，对应的最佳酶解条件为：酶量25 IU•mL-1，酶解时间2 h，pH 7.0，酶解温度60 ℃。此外发现降血压肽的相对分子质量在1.6 ku以下，其中10肽以下的短肽约占50.4%，证实了降血压肽主要以分子量较小的短肽组成。降血压肽游离氨基含量为8.8 g•（100g）-1，水解氨基酸总量为59.6 g•（100g）-1，疏水性氨基酸含量为24.86 g•（100g）-1，氨基酸组成比例平衡，必需氨基酸含量丰富,其中含量最高的氨基酸是谷氨酸,占8.57%。此外以3.0 g•kg-1体重的降血压肽样品剂量饲喂SHR，在饲喂后2～6 h降压效果显著，平均降低幅度为18～28 mmHg（P＝0.05）。研究表明以贻贝等水产蛋白为原料可开发具有高ACE抑制活性和显著降血压作用的降血压肽。     

酶法制备鲢鱼蛋白抗氧化肽研究

为制备具有良好抗氧化活性的鲢鱼蛋白肽段,选择了5种蛋白酶在相同酶活力下水解鲢鱼鱼肉蛋白,通过三硝基苯磺酸法(TNBS法)和分光光度法分别测定了鲢鱼鱼肉蛋白的水解度及酶解产物的抗氧化活性,并分析了水解度与抗氧化各指标间的相关性.结果表明:鲢鱼鱼肉蛋白的5种酶解产物中,碱性蛋白酶酶解鲢鱼鱼肉蛋白5 h后的水解度最高;清除DPPH自由基能力和还原力较强的是胃蛋白酶酶解产物,其清除DPPH自由基能力最高达到了61%,还原力最高达到了1.6;酶解产物的水解度和还原力分别与亚铁离子螯合力具有显著的相关性(P﹤0.05).酶的种类对鲢鱼蛋白的水解度和酶解产物的抗氧化活性有较大的影响.     

罗非鱼碎肉酶法制备蛋白胨的工艺研究

为探讨罗非鱼碎鱼肉酶法制备蛋白胨的加工工艺,采用正交试验的方法,分别研究了木瓜蛋白酶、AS.1398中性蛋白酶、复合蛋白酶水解罗非鱼碎肉制备蛋白胨的工艺条件。结果表明:木瓜蛋白酶的最佳水解工艺条件为pH6.5,温度65℃,水解时间4h,加酶量1250 U/g,蛋白胨得率达12.63%;AS.1398中性蛋白酶最佳水解工艺条件为pH 7.5,温度55℃,水解时间4 h,加酶量750 U/g,蛋白胨得率达13.25%;复合蛋白酶的最佳水解工艺条件为pH 7.0,温度50℃,水解时间4.5 h,加酶量850 U/g,蛋白胨得率达11.43%。     

酶解法提取鱿鱼肝油的生产工艺研究

以鱿鱼肝脏为原料,采用AS.1398中性蛋白酶水解提取肝油,选用提取率为指标,通过单因素试验和响应面试验法确定最佳的酶解工艺;并从其肝油的提取率、品质、脂肪酸组成方面与传统水提法进行比较.试验结果表明,最佳酶解工艺参数为:料液比1∶1,酶解pH值6,加酶量1 340 U/g,酶解温度55℃,酶解时间4h;酶提法提取率高于水提法,且过氧化值较低,鱼油品质较好.     

Ti鱼蛋白酶水解物的提取

用枯草杆菌中性蛋白酶（AS1398酶）提取Ti鱼蛋白酶水解物。酶水解条件由正交实验确定，即Ti鱼匀浆用AS1398酶350IU／ml在42℃下水解12h。水解液经活性炭吸附结合β－环糊精掩盖脱去苦味。生产性中试蛋白质回收率78．80％，喷雾干燥所得制品产率为14．91％。制品呈白色粉末，无苦味；蛋白质含量88．26％，必需氨基酸占总氨基酸43．61％，氨基酸间比例合理。Ti鱼蛋白酶水解物为优质蛋白质制品。     

基于美拉德反应的狭鳕鱼排复配酶解工艺优化

为提高水产品加工副产物中蛋白质资源的综合利用率,采用复合蛋白酶和风味蛋白酶对阿拉斯加狭鳕鱼排进行复配酶解。以水解度为指标,考察初始p H、温度、料液比、加酶量、复配酶比例、时间对酶解液水解度的影响。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken中心组合设计和响应面分析法,确定最佳的酶解工艺条件为:初始p H 7.0,温度47℃,料液比1∶2,加酶量3.0%,复合蛋白酶与风味蛋白酶比例1∶1,酶解时间3 h,此时酶解液水解度可达到38.74%。进一步的美拉德反应试验研究表明,在持续酶解9 h后,酶解液水解度、游离氨基酸含量增加趋势均趋于平缓,同时对美拉德反应产物的风味评价差异不显著,因此最终确定酶解时间为9 h。该研究可为利用狭鳕鱼排酶解液进行美拉德反应制备不同肉风味香料提供理论依据。     

紫菜活性肽复合酶法制备与清除羟自由基作用

以条斑紫菜为原料,利用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶组成的复合酶水解紫菜蛋白制备生物活性肽并研究清除羟自由基作用。采用单因素试验考察胰蛋白酶与木瓜蛋白酶的比例、底物质量浓度、酶用量、水解温度、水解时间、pH对羟自由基清除率及水解度的影响,响应面法优化酶解条件,SephadexG-15凝胶层析法测定活性肽的分子质量分布。试验结果表明,复合酶最佳酶解工艺条件为胰蛋白酶与木瓜蛋白酶复合酶比例1.67,底物质量浓度20mg/mL,酶用量1.67%,pH 7.0,温度55℃,酶解4h,紫菜活性肽对羟自由基的清除率为80.6%,清除率为50%时的质量浓度为0.744mg/mL,分子质量大多分布于500～1500ku。     

条斑紫菜缩曲症的研究↑（*）

本文通过对海区调查,运用切片染色技术等实验方法和电镜观察,研究了条斑紫菜的缩曲症,并对患缩曲症的条斑紫菜进行了初步的品质分析,结果表明,缩曲症虽然在外形上与癌肿病十分相似,但是其病变部位没有出现巨大细胞或多核现象等癌肿病的特有病症。研究还表明,由于缩曲症普遍存在于栽培紫菜的中、后期,且造成紫菜品质低劣,因而对紫菜质量的影响较大。     

体积排阻高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱法测定紫菜中镉(Cd)的形态

运用体积排阻高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用技术(SEC-HPLC-ICP-MS)分析了紫菜中Cd的存在形态,结果发现,在紫菜水提取液中检测到3种Cd形态,根据其保留时间确定为植物螯合肽(PC)₃-Cd、谷胱甘肽(GSH)-Cd和1种未知小分子有机态Cd,结合体外全仿生消化技术,研究了在唾液、胃、肠无机物和有机物(含消化酶)作用下,紫菜中Cd的主要存在形态,分析发现在紫菜胃全仿生提取液中,检测到2种未知小分子有机态Cd,其中以保留时间为24.2 min的Cd形态为主要存在形态。在肠全仿生提取液中检测到2种Cd形态,其中(PC)₃-Cd是主要存在形态。有关(PC)₃-Cd在生物体内的代谢规律还需进一步研究。实验确证了Cd在紫菜中的主要有机形态,为紫菜食用安全风险评价提供重要依据。     

条斑紫菜蛋白酶解液脱色脱腥技术研究

以条斑紫菜为原料采用木瓜蛋白酶制备紫菜蛋白酶解液,以活性回收率和脱色率为评价指标,研究酶解液的脱色脱腥技术。试验结果表明,紫菜盐酸提取液色素最大吸收峰为550nm;在单因素试验基础上,通过正交试验优化后的脱色工艺条件为活性炭用量10g/L、脱色温度60℃、脱色时间40min、pH 6.5,脱色后的酶解液呈浅黄色,活性回收率逾90%。     

紫菜国际标准制定对我国紫菜产业的影响

介绍了国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission,CAC）亚洲区域紫菜标准的背景、制定进程以及中日韩三国针对紫菜标准争论的焦点问题,重点分析了亚洲区域紫菜标准对我国紫菜产业发展和进出口贸易产生的影响。结合我国紫菜产业发展现状,作者提出了持续性跟踪和积极参与紫菜国际标准的制定,加强对紫菜产品中重金属和扑草净等污染物的安全性评估等具体措施和建议,以期为我国相关政府部门在制定紫菜加工业发展规划和制修订紫菜产品标准等方面提供理论依据和数据参考。     

饲料中添加浒苔对仿刺参幼参生长、消化酶活性和免疫力的影响

在水温17~18℃和盐度30条件下,将初始体质量为(4.09±0.26)g的仿刺参饲养在15个循环水玻璃缸(容积100L)中,投喂在基础饲料中添加0%、3%、6%、9%和12%浒苔的饲料,于投喂后第7、14、28d和42d分别检测仿刺参的生长指标、消化酶(蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和褐藻酸酶)和体腔液免疫酶(溶菌酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和超氧化物歧化酶)的活性。试验结果表明,投喂试验饲料后第14、28d和42d:(1)饲料中添加6%和9%浒苔组仿刺参的特定生长率显著增加(P0.05),在不同取样时间其他添加组仿刺参的的特定生长率与对照组差异不显著(P0.05);(2)饲料中浒苔添加量为6%和9%试验组仿刺参的4种消化酶比活力显著高于对照组(P0.05),其中6%组仿刺参的消化酶比活力最高;(3)饲料中浒苔添加量为6%时,仿刺参溶菌酶活力显著高于对照组及其他试验组(P0.05);饲料中浒苔添加量为6%和9%时,仿刺参碱性磷酸酶活力和超氧化物歧化酶活力显著高于对照组及其他试验组(P0.05);添加浒苔可以显著提高酸性磷酸酶活力,至第42d,试验组酸性磷酸酶活力高于对照组(P0.05),且浒苔添加量为6%时活力最高。在本试验条件下,饲料中添加浒苔可以提高仿刺参的特定生长率、消化酶活力及免疫力,浒苔的最适添加量为6%~9%。     

Partial characterization and activity distribution of proteases along the intestine of grass carp, Ctenopharyngodon idella (Val.)

A series of studies based on biochemical assays and electrophoretical observations has been conducted in order to investigate activity distributions and partially characterize various types of proteinases in the digestive tract of grass carp, Ctenopharyngodon idella (Val.). The casein digestion assays revealed that the presence of acidic proteinase had the highest activity at pH 2.5–3.0 and the alkaline proteinases at pH 10.0. The acidic proteinase activity distribution was found to decrease gradually from the oesophagus to the anus. Pepstatin A and EDTA inhibited the acidic proteinases activity. The SDS‐substrate‐PAGE showed that crude extraction of grass carp intestine contained an acidic proteinase active component with molecular mass of 28.5 ku. The substrate‐PAGE at neutral pH condition showed the presence of two acidic proteinase active components. The activity distribution of alkaline proteinase was found to slightly fluctuate along the intestine. And the whole intestine had very high activity. The inhibition assays and substrate specificity assays showed that trypsin was the main active component of the alkaline proteinases. The SDS‐substrate‐PAGE further showed that the crude extraction of grass carp intestine had four types of alkaline proteinase with molecular mass of 26.4, 30.8, 43.0 and 105.0 ku respectively. They were characterized to be trypsin (26.4, 30.8 and 43.0 ku) and un‐serine proteinase (105.0 ku) respectively. No chymotrypsin was detected.     

抗生素抑制农杆菌的效果及对条斑紫菜生长发育的影响

用头孢霉素和卡那霉素抑制农杆菌(LBA4404和EHA105)生长,同时测定在液体培养条件下条斑紫菜组织块对2种抗生素的敏感性,以期找到适合用于农杆菌介导条斑紫菜遗传转化的脱菌剂及农杆菌转化用于条斑紫菜的可行性.试验结果表明,2种抗生素对2株农杆菌菌株有较强的抑制作用,对条斑紫菜叶状体组织块的生长作用效果不同,头孢霉素≥300 mg/L抑制叶状体组织块长度的增加,而卡那霉素≥400 mg/L对组织块的增长有一定的促进作用.头孢霉素对条斑紫菜的发育抑制作用较卡那霉素更大.在培养液中添加头孢霉素≥300 mg/L或卡那霉素质量浓度≥600 mg/L组织块不能发育形成丝状体.头孢霉素和卡那霉素可作为农杆菌介导条斑紫菜遗传转化的抑菌剂,使用较适宜的质量浓度分别为200 mg/L和400 mg/L.     

海藻中无机砷超标问题研究

我国是海藻生产大国,藻类是人们喜爱的健康食品.但新的海藻制品卫生标准和食品中无机砷检测方法标准实施后,依照该标准检测发现海藻中的无机砷超标问题十分严重.为探讨其原因,调查了国内外的紫菜、海带等产品总砷、无机砷含量,分析了不同收割期的鲜紫菜及其加工制品以及养殖区域水质中无机砷变化情况.结果发现:按新的卫生标准及其检验方法检测,海藻中无机砷普遍超标;紫菜中的无机砷与养殖区水质中无机砷含量的变化并非成线性关系;GB/T 5009.11中的两种测定方法对海藻中无机砷的检测结果有明显差异,不适用于海藻中的无机砷检测.     

Autolysis and Characterization of Sarcoplasmic and Myofibril Associated Proteinases of Oxeye Scad (Selar boops) Muscle

ABSTRACT

The autolytic profile of oxeye scad mince was characterized. Mince showed higher proteolytic activity than washed mince. The highest autolysis was observed at 65 and 60°C for mince and washed mince, respectively. Both mince and washed mince showed the optimum pH for autolysis at pH 9.0, and their activities decreased with increasing NaCl concentration (0–3.5%). Autolysis of washed mince was markedly inhibited by soybean trypsin inhibitor (SBTI), suggesting that myofibril-associated proteinase was serine proteinase. Sarcoplasmic proteinase was characterized to be heat-activated alkaline proteinase having the optimal pH and temperature of 9.0 and 60°C, respectively. The activities were stable at pH range of 8.0–11.0 at 20–40°C. The crude proteinase was inhibited by N-p-tosyl-L-lysine chloromethyl ketone, SBTI, and phenylmethanesulfonyl fluoride, suggesting the predominance of serine proteinases, especially trypsin. NaCl suppressed the activity while β-mercaptoethanol, dithiothreitol, and CaCl₂ activated the activity. Therefore, trypsin-like proteinase is a major endogenous proteinase responsible for autolysis in oxeye scad muscle. The present results can be used as scientific guidelines to predict the gel strength of surimi made from oxeye scad muscle.