玉米黃粉(CGM),是玉米經(jīng)過濕法加工后的主要副產(chǎn)物,含有大約60%的蛋白質(zhì),其中玉米醇溶蛋白的含量大約在68%,醇溶蛋白(Zein)的氨基酸組成中,疏水性氨基酸所占比例高,如脯氨酸Pro、丙氨酸Ala、亮氨酸Leu等,通過酶解玉米黃粉可以制備出具有抗氧化、醒酒、降血壓等多種活性的肽類,但由于蛋白組成中富有高含量的疏水性氨基酸,導(dǎo)致玉米黃粉的水溶性差,酶解效率極低。為提高酶解效率與酶解產(chǎn)物的ACE抑制率,本文主要研究了超聲輔助酶解玉米黃粉的酶解工藝和超高壓協(xié)同堿性蛋白酶制備玉米黃粉ACE抑制肽及其對酶解產(chǎn)物特性的影響。主要研究結(jié)論如下:1.研究了堿性蛋白酶、中性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、胰蛋白酶以及木瓜蛋白酶等對玉米黃粉的水解效果;選取超聲輔助中性蛋白酶水解玉米黃粉,對酶解過程中超聲功率、底物濃度、酶用量、pH、反應(yīng)時間以及反應(yīng)溫度等因素對水解效果以及酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性進行了系統(tǒng)的研究,最后確定出超聲輔助中性蛋白酶水解玉米黃粉的最佳工藝參數(shù)為:底物濃度5.00%,溫度45℃,酶濃度0.6×10~4U/g底物,pH7.2,酶解時間1.0h,超聲功率480W。在此工藝條件下酶解產(chǎn)物的ACE抑制率可達(63.37±0.19)%。2.采用超高壓協(xié)同堿性蛋白酶制備玉米黃粉ACE抑制肽,試驗比較分析了超高壓協(xié)同酶解、超高壓預(yù)處理后酶解、常壓酶解等方式對ACE抑制率的影響;探討了超高壓協(xié)同酶解的底物濃度、時間、壓力、pH、溫度等因素對ACE抑制率的影響;采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化了制備條件。結(jié)果表明,與常壓相比,超高壓協(xié)同堿性蛋白酶酶解產(chǎn)物的ACE抑制率(酶解時間15min)提高了55%;與超高壓預(yù)處理后再酶解相比,ACE抑制率提高了30%。在超高壓協(xié)同酶解時,影響ACE抑制率的主要因素是pH,其次是壓力、底物濃度和時間,溫度影響不顯著(P0.05)。在底物濃度4.78%,高壓時間14min,壓力372MPa,pH8.4,溫度35℃,ACE抑制率可達(74.03±0.56)%。超高壓協(xié)同堿性蛋白酶制備玉米黃粉ACE抑制肽,不僅提高了ACE抑制率,且酶解時間縮短至15min以內(nèi)。3.研究超高壓作用對玉米黃粉酶解產(chǎn)物特性的影響。玉米黃粉經(jīng)過超高壓處理后,結(jié)構(gòu)變得更加松散;超高壓作用使玉米黃粉中蛋白的結(jié)構(gòu)變得更加疏松,更有利于酶分子進入到蛋白顆粒內(nèi)部發(fā)生作用,使大量的疏水性氨基酸釋放出來,進而提高了酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性。4.在相同的酶解時間下,與常壓酶解相比,超高壓協(xié)同酶解能夠促進酶解效率,提高酶解產(chǎn)物中小分子量肽段的含量,提高酶解產(chǎn)物的表面疏水性;在相同的酶解時間下,超高壓預(yù)處理后再酶解以及超高壓協(xié)同酶解均能提高酶解產(chǎn)物的疏水性氨基酸的比例。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS209;TQ936.16
【部分圖文】：

33E F三維立體圖中坐標(biāo)軸 A：底物濃度，B：時間，C 壓力，D：pH圖 3.7 各試驗因素對 ACE 抑制率的交互影響Figure 3.7 Interactive effects of factors on ACE inhibition rate超高壓協(xié)同堿性蛋白酶制備玉米黃粉 ACE 抑制肽條件的確定和驗證據(jù) Box-Behnken 試驗得到結(jié)果和回歸方程，預(yù)測試驗范圍內(nèi)的最佳工藝條件為：底物濃，高壓時間 14.38min，壓力 372.49MPa，pH8.43，預(yù)測模型的 ACE 抑制率為 76.15 %。驗證回歸方程的模型是否可靠，考慮到實際試驗的情況，將模型預(yù)測出的最佳工藝條件，修正后的條件為底物濃度 4.78%，高壓時間 14min，壓力 372MPa，pH8.4，溫度 35件下進行 3 次試驗，計算得到 ACE 抑制率的平均值為（74.30±0.45）%，與預(yù)測值 76.表明該模型能夠較好的預(yù)測出實際的 ACE 抑制率。本章小結(jié)1）超高壓協(xié)同堿性蛋白酶酶解玉米黃粉 15min 得到的產(chǎn)物 ACE 抑制肽可達（72.09±0.0

國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第四章 超高壓對玉米黃粉酶解產(chǎn)物特性的影米黃粉結(jié)構(gòu)是聚集在一起的，幾乎無間隔空隙，經(jīng)過超高壓處理后，玉米黃粉間的空隙變原來的大面積聚集變成小部分聚集在一起。Shen 等（2012）人研究發(fā)現(xiàn)超高壓通過空化、剪沖擊等作用，使物料的組織結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化。適當(dāng)?shù)膲毫ψ饔糜谟衩S粉后，破壞了玉米黃蛋白的折疊結(jié)構(gòu)，使疏水性增加，結(jié)構(gòu)間變得更加松散（Liu 等，2011；Hu 等，2011）。圖 4.2（C）、（D）分別為常壓酶解 15min 以及超高壓協(xié)同酶解 15min 后的酶解殘留物的顯構(gòu)圖。從圖中可以看出，超高壓作用下的酶解殘留物與常壓下的酶解殘留物相比，組織結(jié)構(gòu)了更多的孔洞，孔洞排列更有規(guī)律，孔洞數(shù)量的增多表明在酶解過程中有更多的玉米黃粉被。因此，分析認為，超高壓作用使玉米黃粉中蛋白的結(jié)構(gòu)變得更加疏松，更有利于酶分子進蛋白顆粒內(nèi)部發(fā)生作用，進而提高了酶解產(chǎn)物的 ACE 抑制活性。

士學(xué)位論文 第四章 超高壓對玉米黃粉酶物的電泳分析壓作用對酶解產(chǎn)物分子量大小的影響，取 A、B、C、D 四組酶解凍干粉溶液，進行電泳分析，結(jié)果如圖 4.3 所示。從圖中可以看出酶解產(chǎn)物的大分子量片段（＞20kD）明顯降低，短肽的分子量多壓能夠使蛋白底物與酶更好的結(jié)合，促進酶解作用，使酶解更徹A）得到的酶解產(chǎn)物，依舊存在大量的大分子物質(zhì)（＞20kD），產(chǎn)生了新的聚集（Yin 等，2008）。
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本文編號：2856487