紫苏粕酶解工艺优化及其多肽抗氧化稳定性

2024-03-28 10:15张红玉李会珍张志军李河侯天宇王丹李孟昊叶童妹
食品研究与开发 2024年6期
关键词:紫苏多肽底物

张红玉,李会珍*,张志军,李河,侯天宇,王丹,李孟昊,叶童妹

(1.中北大学化学工程与技术学院,山西 太原 030051;2.中北大学 晋中产业技术创新研究院,山西 晋中 030600)

紫苏(PerillafrutescensL.)是唇形科一年生草本植物,主要分布在中国、日本、韩国、缅甸、印度尼西亚和俄罗斯[1]。紫苏可药食两用,在中国被当作油料作物种植,广泛用于烹饪和传统医药[2]。紫苏籽油中不饱和脂肪酸含量高达90%以上,其中ω-3 系列多不饱和脂肪酸是紫苏油中的主要不饱和脂肪酸[3],具有抗炎、改善认知、降低胆固醇、降低结肠癌发病率、预防心脑血管疾病的功效[4-7]。紫苏粕是紫苏籽榨油后的副产物,富含多种有效成分,其中蛋白质含量占40%左右,脱脂紫苏粕的蛋白富集率可提升至57.90%[8],是一种极具开发潜力的蛋白资源。

活性肽是具有多种生物活性的多肽,如抗氧化、抑菌、抗炎、抗癌、抗疲劳、免疫调节、降血压等[9-10]。然而活性肽在母体蛋白质内并没有活性,需要通过化学法、微生物发酵法或酶解法将其释放[11]。化学法和微生物法存在环境污染、产品质量不稳定、生产周期长等问题。酶解法反应条件温和,便于操作,产品安全性较高。酶解产物氨基酸组成因不同蛋白酶的酶切位点不同而产生变化,通过改变蛋白酶种类,控制酶解条件可获得具有不同生物活性的活性肽[12]。本文以水解度为指标,采用碱性蛋白酶酶解脱脂紫苏粕制备紫苏粕多肽,通过单因素试验、响应面法优化脱脂紫苏粕的酶解工艺,高效液相色谱分析测定紫苏多肽氨基酸组成,并通过添加不同食品配料检测其抗氧化稳定性,以期为紫苏粕精深加工和高值化利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱脂紫苏粕(粗蛋白含量约为57.90%,粗脂肪含量约为0.51%):中北大学晋中产业技术创新研究院实验室自制;碱性蛋白酶(30 000 U/mL):南宁东恒华道生物科技有限责任公司;茚三酮、过硫酸钾:上海阿拉丁生化科技股份有限公司;十二水磷酸氢二钠、21 种氨基酸标品:上海麦克林生化科技有限公司;2,2-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]:索莱宝生物科技有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH):上海化成工业发展有限公司;4-氯-3,5-二硝基三氟甲苯(4-chloro-3,5-dinitrobenzotrifluoride,CNBF):上海凛恩科技发展有限公司;果糖、无水乙酸钠、冰乙酸、葡萄糖、柠檬酸、NaOH、浓盐酸、NaCl:天津市恒兴化学试剂制造有限公司。所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

数显恒温水浴锅(HH-4)、数显集热式磁力搅拌器(DF-Ⅱ):金坛市杰瑞尔电器有限公司;可见分光光度计(V-1200):上海美谱达仪器有限公司;台式高速冷冻离心机(TGL-16.5M):上海卢湘仪离心机仪器有限公司;酸度计(PB-10):赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;高效液相色谱(UltiMate 3000):美国Thermo 有限公司;分析型天平(HZK-FA210):华志(福建)电子科技有限公司;电子天平(JM-B5003):余姚记铭称重校验设备有限公司;干式氮吹仪(LC-DCY-12G)邦西仪器科技(上海)有限公司;旋转蒸发仪(RE-2000A):上海亚荣生化仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 紫苏粕多肽的制备

将紫苏粕粉碎,过40 目筛,称取定量紫苏粕,加入适量水,搅拌均匀,用NaOH 或HCl 调节pH 值,加入碱性蛋白酶,于恒温水浴锅中酶解一定时间。然后置于沸水浴中10 min 灭酶,在10 000 r/min、4 ℃条件下离心10 min,取上清液测定水解度,上清液冷冻干燥即得紫苏粕多肽粉。

1.3.2 水解度的测定

紫苏粕完全水解液制备:取0.05 g 紫苏粕于水解管中,加入10 mL 6 mol/L HCl,氮吹后密封,110 ℃反应24 h,然后用旋转蒸发仪去除盐酸,蒸馏水定容至100 mL。

游离-NH2采用茚三酮显色法[13]测定。

水解度为被水解的肽键数占原料总肽键数的比值,参考余勃等[14]的方法测定脱脂紫苏粕酶解液水解度(X,%),计算公式如下。

式中:A为酶解液中总游离-NH2摩尔数,mmol;A0为紫苏粕中固有游离-NH2摩尔数,mmol;A总为紫苏粕完全水解液中总游离-NH2摩尔数,mmol。

1.3.3 单因素试验

在一定条件下,分别考察酶解时间、初始pH 值、酶解温度、底物浓度、加酶量对酶解液水解度的影响。参数考察范围分别为酶解时间2、4、6、8、10 h,初始pH9、10、11、12、13,酶解温度45、50、55、60、65 ℃,底物浓度3%、6%、9%、12%、15%,加酶量3 000、5 000、7 000、9 000、11 000 U/g。

1.3.4 响应面试验

在单因素试验基础上,选择底物浓度、酶解温度、初始pH 值为优化因素,利用Design Expert 软件进行三因素三水平的响应面试验设计,以水解度为响应值,优化碱性蛋白酶酶解脱脂紫苏粕制备紫苏粕多肽的工艺条件。基于单因素试验及响应面法优化分析结果,得到最佳酶解工艺条件,并对最佳酶解参数进行验证。因素水平见表1。

表1 响应面试验因素水平Table 1 Factors and levels in response surface design

1.3.5 氨基酸组成分析

参考张可可[15]的方法,采用Hypersil GOLD C18Selectivity HPLC Columns(250 mm×4.6 mm,5µm)测定紫苏粕多肽氨基酸组成。称取10 mg 紫苏粕多肽于消解管中,加入6 mol/L HCl 5 mL,滴加3~4 滴苯酚,充氮封口,于110 ℃油浴水解24 h,结束后旋干,0.1 mol/L pH9.0 硼酸缓冲液定容至5 mL。取100µL 21 种氨基酸混合对照品溶液或样品水解液于2 mL 离心管中,加入200µL 0.1 mol/L CNBF 衍生剂(溶于乙腈)、700µL硼酸缓冲液,60 ℃水浴衍生化30 min 后经0.2µm 过滤膜过滤后进样。

流动相A 相:乙腈,B 相:0.05 mol/L pH5.65~5.70 乙酸钠缓冲液,梯度洗脱:0 min,20%A;0~15 min,20%~38%A;15~35 min,38%~48%A;35~38 min,48%~49%A;38~42 min,49%~75%A;42~50 min,75%A;50~55 min,75%~20%A;55~78 min,20%A;流速为0.28 mL/min;进样体积:20µL;检测波长:240 nm;柱温:25 ℃。

1.3.6 抗氧化活性测定

DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率参照GB/T 39100—2020《多肽抗氧化性测定DPPH 和ABTS法》测定,以VC为阳性对照。在DPPH 自由基清除率的测定中,样品浓度梯度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mg/mL,VC浓度梯度为0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mg/mL;在ABTS+自由基清除率的测定中,样品浓度梯度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mg/mL,VC浓度梯度为0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mg/mL。

1.3.7 抗氧化稳定性测定

1.3.7.1 温度对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

配制质量浓度为0.6 mg/mL 紫苏粕多肽溶液,分别在20、40、60、80、100、120 ℃条件下保温1 h 后取出,冰水浴5 min,测定DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率。

1.3.7.2 pH 值对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

配制质量浓度为0.6 mg/mL 紫苏粕多肽溶液,用1 mol/L HCl 或NaOH 调节pH 值至2、4、6、8、10,室温放置1 h 后调节pH 值至7.0,测定DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率。

1.3.7.3 食品配料对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

配制质量浓度为0.6 mg/mL 紫苏粕多肽溶液,分别添加质量分数2%、4%、6%、8%、10% 的NaCl、柠檬酸和葡萄糖,室温放置1 h,测定DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率。

1.4 数据处理

每次试验至少3 次重复,结果以平均值±标准差表示,数据采用IBM SPSS Statistics 25、Origin 2018 和Design Expert 8.06 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 酶解时间对水解度的影响

酶解时间对水解度的影响见图1。

图1 酶解时间对水解度的影响Fig.1 Effect of hydrolysis time on the degree of hydrolysis

由图1 可知,水解度随酶解时间的延长逐渐增大随后趋于稳定。在2~4 h 内,酶解液水解度缓慢提升,在4~8 h 内,酶解液水解度急剧增加,在8 h 时达到峰值,为(10.954±0.397)%。此后,由于底物分子浓度降低,酶解反应趋于平衡[16],水解度不再增加,考虑到成本,选择8 h 为最适酶解时间。

2.1.2 初始pH 值对水解度的影响

初始pH 值对水解度的影响见图2。

图2 初始pH 值对水解度的影响Fig.2 Effect of initial pH on the degree of hydrolysis

如图2 所示,初始pH 值从9 增加到12 时,水解度呈现出上升趋势,在初始pH 值为12 时达到峰值,为(16.952±0.471)%。初始pH 值进一步增加至13,强碱条件使碱性蛋白酶构象发生变化,酶活性受到抑制[12],水解度急剧下降,下降幅度达到71.85%。因此选择初始pH 值11、12、13 进行后续试验。

2.1.3 酶解温度对水解度的影响

酶解温度对水解度的影响见图3。

图3 酶解温度对水解度的影响Fig.3 Effect of hydrolysis temperature on the degree of hydrolysis

如图3 所示,在酶解温度为45~60 ℃时,水解度随酶解温度的升高有所增加,可能是由于酶解温度升高,分子运动加快,酶与底物在单位时间内的有效碰撞次数增多,酶的催化效率提高[17]。当酶解温度由60 ℃升高到65 ℃时,水解度急剧下降,由最高值(17.410±0.193)%降至(10.003±0.511)%,降低幅度达42.545%。可能是由于酶解温度过高导致碱性蛋白酶变性,活性下降[18]。因此,选择酶解温度55、60、65 ℃进行后续试验。

2.1.4 底物浓度对水解度的影响

底物浓度对水解度的影响见图4。

图4 底物浓度对水解度的影响Fig.4 Effect of substrate concentration on the degree of hydrolysis

如图4 所示,在底物浓度为3%~6%时,随着底物浓度增加,脱脂紫苏粕中蛋白质在溶液体系中的溶解量增加,酶与底物结合的概率增大,酶解速率提升,水解度升高,在底物浓度为6% 时,水解度达到峰值,为(20.646±0.077)%。底物浓度继续增加,则表现出底物抑制作用,底物分子与蛋白酶非活性部位结合,催化效率降低[19],从而导致水解度降低。因此,选择底物浓度3%、6%、9%进行后续试验。

2.1.5 加酶量对水解度的影响

加酶量对水解度的影响见图5。

图5 加酶量对水解度的影响Fig.5 Effect of the protease dosage on the degree of hydrolysis

如图5 所示,随加酶量的增加,水解度呈现出先增大后趋于稳定的趋势。在加酶量为3 000~7 000 U/g时,随蛋白酶用量的增加,单位时间内蛋白酶与底物的结合概率增加,水解度逐渐增高。当加酶量超过7 000 U/g 时,水解度开始降低,这可能是由于在酶过量的情况下,酶解产物和酶形成复合物,阻止底物与酶的结合,降低酶活性,表现出底物抑制作用[20]。因此,选择7 000 U/g 为最佳加酶量。

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 响应面试验设计与结果

单因素试验结果显示,底物浓度、酶解温度及初始pH 值对水解度影响较大。因此,使用Design Expert 8.06对3 个因素进行响应面优化,共17 个试验点,包括12个分析因点和5 个零点。表2 为响应面的设计及结果。

表2 响应面法试验设计与结果Table 2 Design and results of respond surface experiments

对表2 水解度的数据进行多元回归拟合,得到脱脂紫苏粕碱性蛋白酶酶解液水解度对底物浓度(A)、温度(B)及初始pH 值(C)的多元二次回归方程:水解度=20.604 2+1.485 5A-0.732 25B-5.876 75C+1.983 25AB-1.485 75AC+0.748 75BC-2.209 575A2-2.023 57B2-6.289 075C2。

2.2.2 响应面回归模型的建立与分析

回归方程的方差分析结果如表3 所示。

表3 模型回归方程方差分析Table 3 ANOVA of the regression equation

由表3 可知,所得模型极显著(p=0.000 4<0.01),失拟项不显著(p=0.057 3>0.05),说明此方程对试验拟合度较好。模型确定系数R2=0.961,表明影响水解度的因素与所择取的3 个变量相关度为96.1%,说明应用该回归模型能够有效预测脱脂紫苏粕的水解度。

由Design-Expert V8.0.6 软件分析得到碱性蛋白酶酶解脱脂紫苏粕的最佳酶解工艺为底物浓度7.45%、酶解温度59.83 ℃、初始pH11.47。在此条件下,水解度预测值为22.538%。按照试验可操作性,将条件调整为底物浓度7.5%、酶解温度60 ℃、初始pH11.5,在此条件下的实际水解度为(23.462±0.237)%,与预测值相对误差为4.1%(<5%),表明由响应面法优化得到的最佳条件可信。

2.2.3 响应面交互作用分析

各因素交互作用响应面及等高线图见图6~图8。

图6 底物浓度与酶解温度对水解度影响的响应面及等高线图Fig.6 Response surface and contour map of the effect of the interaction between substrate concentration and hydrolysis temperature on the degree of hydrolysis

由图6~图8 可知,3 个因素的响应面三维立体图均开口向下,有最大值,等高线图呈椭圆形,说明各因素间存在交互作用。对模型的方差分析表明,3 个因素的交互作用对水解度的影响均不显著(p>0.05)。

由图6 可知,当初始pH 值(C)固定在中心值12时,随酶解温度(A)和底物浓度(B)的增加,水解度均呈现先增高后降低的现象,且趋势均较为缓慢。由图7 可知,当酶解温度(B)固定在中心值60 ℃时,随底物浓度(A)和初始pH 值(C)的增加,水解度均呈现先增高后降低的现象;水解度随初始pH 值变化的趋势较明显,而随底物浓度变化较缓慢。由图8 可知,当底物浓度(A)固定在中心值6% 时,随酶解温度(B)和初始pH 值(C)的增加,水解度均呈现先增高后降低的现象;水解度随初始pH 值变化的趋势较明显,而随酶解温度变化较缓慢。由表3 可知,因素项C、C2为极显著水平,A2为显著水平。综合响应面、等高线图及方差分析可知,各因素对酶解液水解度的影响顺序为C>A>B,即初始pH 值>底物浓度>温度。

图7 底物浓度与初始pH 值对水解度影响的响应面及等高线图Fig.7 Response surface and contour map of the effect of the interaction between substrate concentration and initial pH on the degree of hydrolysis

图8 酶解温度与初始pH 值对水解度影响的响应面及等高线图Fig.8 Response surface and contour map of the effect of the interaction between hydrolysis temperature and initial pH on the degree of hydrolysis

2.3 紫苏粕多肽氨基酸组成分析

紫苏粕多肽的氨基酸组成分析检测结果如表4 所示。

表4 紫苏粕多肽氨基酸组成Table 4 Amino acid composition in the polypeptides prepared from perilla meal

如表4 所示,紫苏粕多肽共有17 种氨基酸,包括7 种必需氨基酸和10 种非必需氨基酸,未检测出天冬酰胺、谷氨酰胺和亮氨酸。紫苏粕多肽总氨基酸含量达90.09%,必需氨基酸占总氨基酸含量的56.48%,接近联合国粮食和农业组织/联合国世界卫生组织(Food and Agricultural Organization of the United Nations/The World Health Organization,FAO/WHO)推荐值60%。疏水性氨基酸、正电荷氨基酸、负电荷氨基酸含量均较高,分别为36.19%、36.74%和19.51%。这可能是紫苏粕多肽抗氧化活性较强的原因之一。所有氨基酸种类中,精氨酸含量最高,达到(286.635±0.357)mg/g。精氨酸参与蛋白质的生物合成、宿主免疫反应、尿素循环和一氧化氮的产生等生物过程[21]。富含精氨酸的饮食源蛋白质已被报道了多种生物活性,如抑菌、降压、促血管生成、治疗神经退行性疾病等[22-23]。因此紫苏粕多肽作为功能食品开发潜力较大。

2.4 紫苏粕多肽抗氧化活性分析

紫苏粕多肽抗氧化活性见图9。

图9 紫苏粕多肽抗氧化活性Fig.9 Antioxidant activity of perilla meal polypeptides

如图9 所示,紫苏粕多肽的抗氧化活性具有明显的剂量效应,其DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率均表现出随浓度增加而提高,随后趋于稳定的趋势。总体上,紫苏粕多肽的抗氧化活性不及阳性对照VC,两者的DPPH 自由基清除率分别稳定在68%和95%左右,但ABTS+自由基清除率均能达到100%。紫苏粕多肽DPPH 自由基清除率曲线在浓度为0.6 mg/mL 时到达拐点,因此选择在该浓度下进行紫苏粕多肽的抗氧化稳定性分析试验。

2.4.1 温度对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

温度对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响见图10。

图10 温度对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响Fig.10 Effect of temperature on the antioxidant activity of perilla meal polypeptides

如图10 所示,紫苏粕多肽的抗氧化活性在较宽的温度范围内保持稳定。在20~100 ℃间,紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率维持在67% 左右,进一步提高温度至120 ℃,其DPPH 自由基清除率降低至(61.558±1.692)%,降低幅度仅为8.122%。在40~80 ℃间,紫苏粕多肽的ABTS+自由基清除率维持在66%左右,当温度超过80 ℃,其ABTS+自由基清除率有上升的趋势。温度为100 ℃时,紫苏粕多肽ABTS+自由基清除率为(69.161±1.629)%,提高幅度为4.79%;温度为120 ℃时,紫苏粕多肽ABTS+自由基清除率为(71.848±2.148)%,提高幅度进一步增加至8.861%。紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率在高温条件下呈现出相反的变化趋势,可能是因为高温并没有引起多肽的不可逆变性,仅改变了二级结构,从而影响了其抗氧化活性[24-25]。综上所述,紫苏粕多肽在20~100 ℃以内均可进行加工和保存。

2.4.2 pH 值对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

pH 值对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响见图11。

图11 pH 值对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响Fig.11 Effect of pH on the antioxidant activity of perilla meal polypeptides

如图11 所示,pH 值对紫苏粕多肽DPPH 自由基清除率的影响显著(p<0.05),在pH 值为6 时最高,为(67.394±0.285)%。增加或降低pH 值均会引起DPPH自由基清除率的下降。当pH 值为2 及pH 值为10时,紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率分别为(62.107±0.092)%、(35.249±3.666)%,较pH 值为6 时的降低幅度分别为7.845% 和47.697%。研究表明,pH 值的变化可改变带电氨基酸之间的静电相互作用,影响多肽分子的形状,导致化学性质的改变[26]。酸性条件下,多肽的溶解度降低,羟基的有效性减弱,从而降低了其DPPH 自由基清除活性[27],这种变化可能是可逆的,因此紫苏粕多肽在强酸条件下,经过1 h 的反应回到中性条件后,DPPH 自由基清除活性降低并不明显。而碱性条件下,降低活性肽的DPPH 自由基清除率的因素更多,包括外消旋作用、脱酰胺作用[28]以及供氢体上的氢的消耗[29],这些变化可能是不可逆的,因此紫苏粕多肽在强碱条件下,经过1 h 的反应回到中性条件后,DPPH 自由基清除活性显著降低。而pH 值对紫苏粕多肽的ABTS+自由基清除活性没有显著影响(p>0.05),其ABTS+自由基清除率稳定在68% 左右。ABTS+自由基可通过抗氧化剂转移电子或氢质子清除,而DPPH 自由基则主要依靠抗氧化剂转移氢质子消除。因此碱性条件下氢质子减少,紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率降低,而ABTS+自由基依然可以靠电子转移得到清除,从而将ABTS+自由基清除率维持在一定水平[30]。综上所述,紫苏粕多肽可在中性、弱酸性环境中进行加工和保存。

2.4.3 食品配料对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响

食品配料对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响见图12。

图12 食品配料对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响Fig.12 Effects of food ingredients on the antioxidant activity of perilla meal polypeptides

如图12a 所示,随NaCl 质量分数的增加,紫苏粕多肽的抗氧化活性稍有升高,但无显著差异(p>0.05),其DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率分别上升1.79% 和8.85%。这与郑志强等[31]、胡晓等[32]的研究结果一致,NaCl 在水溶液中电离的Na+和Cl-能中和紫苏粕多肽表面的电荷,从而破坏水化膜,暴露其氢供体以增强抗氧化活性。因此,在紫苏粕多肽的加工与应用中可适量添加NaCl。

如图12b 所示,柠檬酸对ABTS+自由基清除活性有明显抑制作用。柠檬酸质量分数由0% 增加到2%时,紫苏粕多肽的ABTS+自由基清除率降低了51.14%,质量分数继续增加,ABTS+自由基清除率维持在32%左右,这可能是由于柠檬酸的加入降低了体系的pH 值,影响了紫苏粕多肽的供电子能力,导致ABTS+自由基清除活性下降。而玉米抗氧化肽Leu-Pro-Phe 和抗氧化硒肽SeMet-Pro-Ser 在加入2% 柠檬酸后,完全丧失ABTS+自由基清除活性,这可能是由于紫苏粕多肽富含多种抗氧化氨基酸,对柠檬酸的抗性强于只含有几种氨基酸的单肽[33-34]。DPPH 自由基清除率随柠檬酸质量分数增加呈现出先降低后升高并保持稳定的趋势,变化具有显著性(p<0.05),但变化幅度较小(<2.5%)。因此,在紫苏粕多肽的加工与应用中应尽量避免添加柠檬酸。

如图12c 所示,葡萄糖对紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除活性与ABTS+自由基清除活性的影响完全相反。紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率与葡萄糖质量分数呈正相关(p<0.05),ABTS+自由基清除率与葡萄糖质量分数呈负相关,但作用不显著(p>0.05),这与栾晓旭等[27]的研究结果一致。多肽与还原糖可发生美拉德反应,生成的醛、酮类还原性化合物可增加多肽的抗氧化活性[35]。因此,在紫苏粕多肽的加工与应用中可少量添加葡萄糖。

3 结论

本文以脱脂紫苏粕为原料,采用碱性蛋白酶酶解法制备紫苏粕多肽。在单因素试验基础上,采用响应面法优化脱脂紫苏粕酶解工艺。结果表明,最佳酶解工艺条件为酶解时间8 h、初始pH11.5、底物浓度7.5%、酶解温度60 ℃、加酶量7 000 U/g,在此条件下,酶解液水解度为(23.462±0.237)%。在最优工艺条件下获得的紫苏粕多肽具有良好的氨基酸组成和抗氧化稳定性。紫苏粕多肽由7 种必需氨基酸和10 种非必需氨基酸组成,EAA/NEAA 为56.48%,接近FAO/WHO推荐值,其中正电荷氨基酸精氨酸含量达(286.635±0.357)mg/g。紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率和ABTS+自由基清除率在一定浓度条件下能达到68%和100%。紫苏粕多肽对温度的敏感性不高,在20~100 ℃的温度范围内保持良好的抗氧化活性。强碱条件下(pH10)紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率降低了47.697%。食品原料对紫苏粕多肽抗氧化活性的影响各不相同,NaCl 增强紫苏粕多肽的DPPH 自由基和ABTS+自由基清除率(p>0.05),柠檬酸显著降低紫苏粕多肽的ABTS+自由基清除率(p<0.05),葡萄糖增强紫苏粕多肽的DPPH 自由基清除率。综上,该工艺制备的紫苏粕多肽具有良好氨基酸组成和抗氧化稳定性,在其加工和应用中应尽量避免高温和强碱,可适量添加NaCl 和葡萄糖。研究结果可为紫苏粕多肽的生产和应用提供技术支撑,对促进紫苏资源综合开发利用具有重要的实践指导意义。

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