马面鱼皮胶原抗氧化肽的分离制备及稳定性研究

为促进对马面鱼皮资源的综合利用,开发高附加值产品,本试验以DPPH自由基清除率和水解度(DH)为评价指标,探讨马面鱼皮胶原蛋白的最佳酶解工艺,并采用超滤和凝胶柱层析法分离制备抗氧化肽,通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)法对其进行结构解析。此外,还探讨了pH值、温度及体外模拟消化对多肽抗氧化活性的影响。结果表明,利用双酶分步酶解法可制备高活性抗氧化多肽,即在底物浓度3%,加酶量3 600 U·g^-1以及温度50℃的条件下先用Proteasea A ‘Amano’2G酶解3 h,再用酸性蛋白酶酶解2 h,清除DPPH自由基的IC₅₀值为13.03 mg·mL ^-1。经超滤及柱层析分离后,可得到抗氧化活性较高的A₁组分,其清除DPPH自由基的 IC₅₀值为1.80 mg·mL^-1。稳定性研究结果表明,所制备的胶原蛋白抗氧化肽热稳定性好,在偏酸性条件下能保持较高的活性,经体外模拟胃肠消化后仍能保持较高的抗氧化活性。根据UPLC-MS分析推测A₁的氨基酸序列可能为Gly-Glu-Gly-Ala-Cys-Asn或Asn-Glu-Gly-Ala-Cys-Gly。本研究结果为马面鱼皮的高值化利用及高活性抗氧化肽的筛选提供了一定的理论依据。     

玉米皮多酚提取工艺优化及抗氧化性研究

为探究超声辅助酶解法提取玉米皮多酚的最优工艺,并探讨其体外抗氧化活性,以玉米皮多酚提取量为响应值,分别考察超声时间、提取温度、料液比和酶添加量4个因素对提取效果的影响。在单因素试验的基础上,采用中心组合响应面分析法对提取工艺进行优化。结果表明,最佳提取条件为:超声时间6.5 min、酶解温度55℃、液料比41 mL·g^-1、木聚糖酶添加量2.10%,此条件下,玉米皮多酚提取量最高,为7.26 ± 0.15 mg·g^-1,与响应面预测值7.17 mg·g^-1相近。DPPH·和ABTS⁺·清除法抗氧化试验结果表明,玉米皮多酚具有较强的抗氧化能力,可作为潜在天然抗氧化剂应用于食品行业。本研究结果为玉米加工副产物玉米皮综合应用提供了理论依据。     

鱿鱼皮胶原蛋白肽的脱色及其对风味影响的研究

为探究脱色工艺及其对鱿鱼皮胶原蛋白肽风味的影响,本试验在酶解制备的基础上,研究了不同活性炭和树脂对鱿鱼皮酶解液的脱色效果及最优工艺,并采用电子舌、电子鼻、氨基酸分析及感官评价等方法对鱿鱼皮胶原蛋白肽风味变化进行了分析。结果表明,粉末状活性炭的脱色效果较好,最佳脱色工艺为：pH值2.0,添加量0.1%(m/v),30℃下脱色30 min,该条件下鱿鱼皮酶解液的脱色率和蛋白损失率分别为82.91%和24.81%。分子量分布与游离氨基酸分析结果表明,与脱色前相比,脱色后样品的分子量分布变化不大,游离氨基酸及苦味氨基酸含量下降,鲜味氨基酸占比上升。电子舌、电子鼻及感官评价结果表明,脱色前后样品的风味差异较大,脱色后,样品的风味有显著改善,表现为苦味下降,鲜、酸、咸味提升。本研究结果为鱿鱼皮高附加值产品的开发及胶原蛋白肽的应用提供了一定的理论依据。     

小黄鱼边角料的酶解工艺及酶解液性能研究

为开发利用小黄鱼边角料制备浓缩鱼汤,本研究采用酶解工艺对小黄鱼边角料进行酶解并对其酶解液的功能活性进行研究。以氨基酸态氮含量为指标,通过单因素及响应面试验探究酶制剂种类及添加量、pH值和酶解时间对酶解效率的影响;采用DEAE层析柱对酶解液进行分离纯化,SDS-PAGE凝胶电泳测定酶解多肽的分子量;通过测定酶解多肽对·OH和DPPH自由基的清除率、对细菌生长曲线的影响判断酶解多肽的抗氧化性和抗菌性。结果表明,以碱性蛋白酶为酶制剂,当酶与底物蛋白比为322 U·g^-1、固液比(m:v)为1:2、pH值为11.0、温度为55℃、酶解时间为2 h时,小黄鱼酶解液中氨基酸态氮含量为0.545 2 g·100g^-1;酶解液经DEAE柱分离得到了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组多肽,其中组分Ⅲ多肽的分子量小于3.3 kDa;当酶解液中氨基酸态氮含量分别为8.62 和25.59 mg·mL^-1时,对·OH和DPPH自由基的清除率分别约为80%和61%;组分Ⅲ多肽对枯草芽孢杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均有不同程度的生长抑制作用。本研究为小黄鱼边角料开发浓缩鱼汤及其他综合利用提供了依据。     

酶解制备鱼鳞蛋白降血压肽的工艺优化

为有效利用鱼鳞制备降血压肽,以罗非鱼鱼鳞为原料,在121℃条件下进行热预处理15 min后,运用响应面分析法优化酶解制备鱼鳞蛋白ACE抑制肽的工艺条件。结果表明,以水解度和ACE抑制率为评价指标,筛选出碱性蛋白酶为最优酶。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,最终确立最优的酶解工艺参数为:酶解时间2 h、酶解温度56.3℃、pH值8.0,酶底比1.1%,此条件下ACE抑制率理论值为87.95%,实际值为88.26%。最优条件下制得的酶解产物相对分子质量集中在300～3 000 Da之间,水解效果较好。本研究结果对酶解法制备鱼鳞蛋白降血压活性肽具有一定的实践参考价值。     

秘鲁鱿鱼吸盘环齿脱离工艺条件优化及其结构特性分析

为了实现秘鲁鱿鱼加工副产物的高值化利用,以鱿鱼加工废弃物中的鱿鱼吸盘为原料,以脱齿率为指标,采用不同蛋白酶对其进行脱环齿试验,以确定最适蛋白酶,在单因素试验基础上,利用响应面法对其酶解工艺进行优化,对鱿鱼吸盘环齿主要成分进行测定,并通过红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对鱿鱼吸盘环齿(SRT)的结构特性进行分析。结果表明,秘鲁鱿鱼吸盘环齿最适酶解脱离工艺条件为酶添加量1 700 U·g^-1、酶解温度43℃、酶解时间34 min,此条件下样品脱齿率为96.2%,蛋白质含量为86.75%。红外光谱分析证明,鱿鱼吸盘环齿主要成分为蛋白质,不含有甲壳素;扫描电镜观察发现秘鲁鱿鱼吸盘环齿微观构造为平行管状模块组成的多孔结构;热稳定分析显示其在118.6℃处有熔融峰,具有一定的热塑性。同时,鱿鱼吸盘环齿还具有一定的耐酸耐碱性。本研究结果为进一步开发利用秘鲁鱿鱼吸盘环齿提供了理论依据。     

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同⁶⁰Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。     

壳聚糖酶解产物抑制真菌活性研究

为探究并提高壳聚糖抑制真菌的活性,本研究利用蜡状芽孢杆菌ncps116发酵所制备的壳聚糖酶来酶解壳聚糖,测定不同酶解时间壳聚糖产物的抑菌活性,并监测酶解产物中还原糖的含量;之后选取抑菌活性提高最显著的壳聚糖酶解产物为研究对象,测定最低抑菌活性和最适pH,并使用电子显微镜观察酶解产物对病原真菌菌丝和孢子萌发的抑制作用。结果表明,壳聚糖经0.5~12 h酶解能够显著提高市售壳聚糖的抑菌活性,在酶解24 h内抑菌活性呈先升高后降低的趋势,而且酶解产物的抑菌活性与还原糖浓度相关,还原糖浓度过低(≤44.24 μg·mL^-1),酶解不充分,抑菌圈直径13 mm;而还原糖浓度过高(≥1 900 μg·mL^-1),酶解完全,抑菌圈直径10 mm,抑菌活性均较差。其中,酶解6 h的壳聚糖产物抑菌活性提高最显著,对3种病原真菌(棉花黄萎病菌、苹果轮纹病菌、西瓜专化型尖孢镰刀菌)的最低抑菌活性提高4~8倍,还原糖浓度为383.34 μg·mL^-1,在pH值4.0~4.7时抑菌活性最高;此外,酶解产物能导致真菌菌丝断裂、褶皱、菌丝末端囊泡等畸形生长,并长期抑制孢子生长和菌丝伸长。综上所述,酶解是提高壳聚糖抗菌活性的有效手段,这为推进亮聚糖在防腐保鲜方面的应用奠定了基础。     

红娘鱼降血压肽的酶解制备工艺优化及酶解产物的抗氧化活性研究

为有效利用红娘鱼制备降血压肽,以红娘鱼鱼糜为原料提取蛋白,并对其进行酶解制备降血压肽。以血管紧张素转换酶ACE抑制率和水解度为指标,通过响应面分析法对酶解红娘鱼鱼糜蛋白制备降血压肽的工艺条件进行优化,并对最优条件下制备的酶解产物进行分子量和抗氧化活性测定。结果表明,碱性蛋白酶是制备降血压肽的最适蛋白酶,响应面法优化制备降血压肽的最佳酶解条件为pH值9、酶与底物的比值(酶底比)1.4%、温度54℃、时间2 h,此条件下酶解制得的降血压多肽ACE抑制率理论值为88%,实际值为89.3%;经高效液相色谱(HPLC)分析可得酶解产物相对分子量<2 000 Da。通过测定酶解产物样品的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率、羟自由基(·OH)清除率及还原力判定其体外抗氧化活性,结果表明酶解产物具有较强抗氧化活性。本研究结果为红娘鱼的高值化利用提供了数据支持和理论基础。     

高压均质-酶解改性提高酸性条件下花生蛋白的溶解性及其稳定性研究

花生蛋白在酸性条件下会絮凝沉淀,溶解性降低,限制了其在酸性饮料加工领域的应用。本研究通过利用高压均质-中性蛋白酶酶解复合改性提高花生蛋白在pH值4.0条件下的溶解度,并根据Turbiscan多重光散射稳定性分析仪的背散射光强值和体系不稳定指数(TSI)分析不同浓度改性蛋白添加量对酸性果汁稳定性的影响。响应面分析结果表明,高压均质-中性蛋白酶酶解复合改性的最优工艺为:均质压力79.74 MPa,料液比7.23%,加酶量517 U·g^-1,酶解时间48.20 min,此时,花生蛋白在pH值4.0条件下氮溶指数(NSI)从由4.04%提升至37.49%。将改性后蛋白加入pH值3.88的果汁中,改性后蛋白添加量为3%和4%的果汁稳定性指数(TSI)分别为1.95和2.23,显著优于蛋白质添加量为5%的样品(TSI为3.29)。研究表明高压均质-中性蛋白酶酶解改性可以显著提高花生蛋白在pH值4.0条件下的溶解度且改性后蛋白在酸性饮料中稳定性良好,为植物蛋白在酸性饮料中的应用提供了参考。     

鳖甲胶原蛋白酶解物的分离纯化及体外抗氧化性研究

为建立中华鳖背甲中胶原蛋白酶解物(CH)的制备条件,并明确其体外抗氧化活性,本研究采用单因素试验探讨鳖甲胶原蛋白酶解物的分离条件。结果表明,其最佳提取工艺参数:胃蛋白酶添加量 4 000 U·g^-1、pH值2.5、酶解温度35℃。通过透析纯化后获得体外抗氧化活性最好的组分为分子量<50 kDa的样品。该样品经Sephadex G-75凝胶色谱分离纯化得到2个组分,其中GP-2组分对O2-·、OH·和DPPH·3种自由基清除能力最强;之后对GP-2组分进行离子交换层析分离同样获得2个组分,其中P1组分体外抗氧化活性高于GP-2,其对DPPH·、OH·、O2-·清除率分别为81.67%、65.45%和6.78%。经SDS-PAGE电泳确定P1组分的分子量约40 kDa。本研究结果为鳖甲的开发利用及鳖源新型抗氧化物质的研发提供了一定的理论基础。     

超声辅助竹节虾头酶解及抗氧化肽分离研究

为了实现竹节虾加工副产物的高值化利用,以竹节虾加工废弃物中的虾头副产物为原料,以水解度和DPPH清除率作为评价指标,采用中性蛋白酶酶解,通过响应面法优化超声辅助酶解工艺,并依次通过超滤、凝胶层析色谱和反相高效液相色谱等分离方法,从竹节虾虾头酶解产物中分离制备抗氧化肽,采用超高压液相色谱串联质谱联用技术对肽的结构进行表征。结果表明,在中性蛋白酶添加量为3 000 U·g~(-1)、p H值7.0条件下,最佳超声辅助酶解工艺参数为超声时间41 min,超声温度55℃,超声频率22 k Hz,料液比1∶9(w/v),在此条件下获得的酶解产物DPPH清除率达69.50%。当水解时间为0.5~2.5 h时,超声辅助酶解的酶解产物水解度和DPPH清除率比非超声辅助酶解工艺分别高17.95%和18.83%,该工艺缩短了酶解时间,节约了能耗。酶解产物经超滤初步分离发现,相对分子质量在3k Da(SHP4)的组分具有显著的抗氧化活性。用凝胶层析法进一步分离纯化SHP4组分后得到4个峰,其中SHP4-II的DPPH清除率最高;SHP4-II通过反相高效液相纯化后也得到4个主要肽峰,在多肽含量为1.5 mg·m L~(-1)时,SHP4-II-4的DPPH清除率最高,达到85.69%,并且具有较好的分离度,质谱分析发现,该抗氧化肽的结构为Gly-Asn-Gly-Leu-Pro(455.99 Da)。本研究结果为虾肽抗氧化保健食品的研发提供了一定的科学依据。     

祁白术多酚酶法提取工艺优化及其抗氧化、抑制黑色素合成活性

为考察祁白术多酚(polyphenols from Atractylodes macrocephala Koidz grown in Qimen, AMP)的可利用性,采用响应面分析法优化酶法提取工艺,并研究AMP的抗氧化、抑制黑色素合成活性。结果表明,在料液比1:30 g·mL^-1、酶解时间20 min的条件下,当纤维素酶添加量为1.35%、酶解温度为44℃、pH值为4.7、搅拌转速为670 r·min^-1时,AMP提取量最高,为26.58±0.23 mg·g^-1。统计学分析显示,所选响应面模型拟合较好,优化后的提取工艺条件合理可行。AMP具有较好的抗氧化活性,其总还原力、对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除作用随其浓度的增加而增强。当AMP浓度为0~0.02 mg·mL^-1时,对B16细胞无毒性作用。与α-MSH模型组相比,AMP显著下调了细胞内酪氨酸酶活性(P<0.05),并呈浓度依赖性地抑制细胞内黑色素的合成(P<0.05);当AMP浓度为0.02 mg·mL^-1时,对细胞内酪氨酸酶活性及黑色素合成抑制率分别为30.11%、43.35%,阳性对照熊果苷(0.1 mg·mL^-1)对细胞内酪氨酸酶活性及黑色素合成的抑制率分别为22.03%、39.77%,表明AMP对黑色素生成的抑制效果强于熊果苷。本研究结果为祁白术多酚的综合开发利用提供了依据。