駝乳和牛乳乳清蛋白抗菌肽的制備及其抗菌活性的比較研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-08 08:29
【摘要】:馬駝乳具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和較高的藥用價(jià)值,其乳清蛋白中含有豐富的保護(hù)性蛋白,且含有較高活性的抗菌因子。本研究以駝乳和牛乳乳清蛋白為原料,研究了胃蛋白酶及胰蛋白酶的酶解工藝,確定了最適酶解條件;采用超濾技術(shù)對(duì)酶解得到的多肽進(jìn)行初步分離,通過葡聚糖凝膠層析得到了具有抗菌活性的乳清蛋白肽,本文的主要試驗(yàn)結(jié)果如下:1.以抑菌率為評(píng)價(jià)指標(biāo),利用響應(yīng)面法優(yōu)化技術(shù)對(duì)胃蛋白酶和胰蛋白酶制備抑菌肽的工藝進(jìn)行了優(yōu)化。獲得胃蛋白酶最佳酶解駝乳乳清蛋白工藝參數(shù):酶解溫度為40.16℃、酶解pH為3.00、酶解時(shí)間為5.36 h,酶解底物濃度為4%,酶與底物濃度比為1:100,抑菌率為84.03%;獲得胃蛋白酶最佳酶解牛乳乳乳清蛋白工藝參數(shù):酶解溫度為39.24℃、酶解pH為3.00、酶解時(shí)間為4.89 h,酶解底物濃度為4%,酶與底物濃度比為1:100,抑菌率為82.11%;獲得胰蛋白酶最佳酶解駝乳乳清蛋白工藝參數(shù):酶解溫度為45.36℃、酶解pH為8.58、酶解時(shí)間為3.57 h,酶解底物濃度為4%,酶與底物濃度比為1:100,抑菌率為73.01%;獲得胰蛋白酶最佳酶解牛乳乳清蛋白工藝參數(shù):酶解溫度為40.96℃、酶解pH為7.78、酶解時(shí)間為3.93 h,酶解底物濃度為4%,酶與底物濃度比為1:100,抑菌率為73.56%;通過SDS-電泳鑒定了水解程度,得出駝乳相較于牛乳更易被蛋白酶水解從而證明其更易消化吸收。2.對(duì)酶解液進(jìn)行超濾和葡聚糖凝膠層析純化處理,得出具有較強(qiáng)抑菌活性的組分,分別為胃蛋白酶酶解駝乳和牛乳乳清蛋白抗菌肽組分G-25-2和G-25-2'以及胰蛋白酶酶解駝乳和牛乳乳清蛋白抗菌肽組分G-25-2和G-25-1 '。3.氨基酸分析結(jié)果表明,駝乳胃蛋白酶的G-25-2組分中疏水性氨基酸(65.76%)及堿性氨基酸(32.8%)的含量均高于牛乳的G-25-2'組分(分別為51.77%和31.77%);駝乳胰蛋白酶的G-25-2組分中堿性氨基酸(28.13%)的含量高于牛乳的G-25-1'組分(25.07%),但其疏水性氨基酸(51.29%)的含量低于牛乳的G-25-1'組分(57.69%)。在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),駝乳胃蛋白酶G-25-2的抑菌肽組分中脯氨酸的含量(32.34%)顯著高于其它抗菌肽組分中脯氨酸的含量(p0.05),進(jìn)一步說明了駝乳胃蛋白酶抗菌肽的抑菌活性強(qiáng)于牛乳抗菌肽。4.分子量分析結(jié)果表明,胃蛋白酶酶解的駝乳和牛乳抗菌肽組分G-25-2和G-25-2'的分子量范圍分別為651.35~673.33 Da和516.81~1070.6 Da;胰蛋白酶酶解的駝乳和牛乳抗菌肽組分G-25-2和G-25-1'的分子量范圍分別為508.24~1438.77 Da 和 533.29~1665.66 Da。5.研究各組分的穩(wěn)定性及抑菌特性。以大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌為指示菌,測(cè)定各組分的最小抑菌濃度和生長(zhǎng)曲線的抑制作用,并以大腸埃希氏菌為指示菌研究了高溫和不同pH對(duì)抗菌活性的影響。結(jié)果表明:各組分對(duì)高溫穩(wěn)定且在酸性條件下抑菌效果明顯,中性條件下抑菌效果變?nèi)?而在堿性條件下,抑菌效果劇烈下降。
【圖文】:
2.5.1各蛋白酶單因素試驗(yàn)結(jié)果逡逑2.邋5.1.1不同溫度對(duì)駝乳和牛乳乳清蛋白水解度的影響逡逑從圖1中可以看出,四種蛋白酶的水解度均隨著溫度的升高呈先增大后減小的逡逑趨勢(shì),,駝乳和牛乳胃蛋白酶的水解度均在在40邋°C時(shí)達(dá)到最大值,胰蛋白酶和木瓜逡逑蛋丨'I酶的水解度均在45邋°C時(shí)達(dá)到最大值,而堿性蛋白酶的水解度則在50邋°C時(shí)達(dá)到逡逑M人。其原因是由于在一定的溫度范圍內(nèi),溫度升高反應(yīng)物分子獲得能量,反應(yīng)速逡逑率加快,從而使水解度增大,但溫度過高會(huì)導(dǎo)致蛋白酶變性失活,從而使反應(yīng)速率逡逑K降,水解度降低[87]。對(duì)于駝乳乳清蛋白而言木瓜蛋白酶水解物,在45邋°C和50邋°C逡逑T的水解度沒有明顯差異,考慮到酶解溫度越高酶的活性越不穩(wěn)定,因此胃蛋白酶、逡逑胰蛋丨'丨酶、木瓜蛋內(nèi)酶和堿性蛋白酶的較適酶解溫度分R%為40邋°C、45邋°C、45邋°C和逡逑50邋°C;對(duì)于牛乳乳清蛋白各蛋白酶水解的最適酶解溫度亦分R%為40邋°C、45邋°C、45邋°C逡逑和邋50邋°C。逡逑
pH值過低或者過高都會(huì)使酶失活從而影響酶的作用效果。在最佳pH條件下,逡逑酶保持其最優(yōu)的空間結(jié)構(gòu),酶活性中心與底物的結(jié)合最好,因此,在最適pH條件逡逑下,酶具有最佳的催化活性。由圖2可知,不同的蛋白酶對(duì)酸堿環(huán)境的要求不同,逡逑對(duì)于駝乳乳清蛋白而言,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,胰蛋白酶和堿性蛋白酶分別在逡逑pH=2,邋pH=6,pH=8.5和pH=9.5時(shí)酶解物的水解度達(dá)到最大值;而對(duì)于牛乳乳清蛋逡逑白而言,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,胰蛋白酶和堿性蛋白酶分別在pH=2.5,邋pH=6,逡逑pH=8和pH=9.5時(shí)酶解物的水解度達(dá)到最大值。逡逑fifllff—一邐麗麗.1逡逑:ttmm邐-o-msam邋I逡逑A邐......._邐0邐4umM逡逑y\邐0邐I-,-鋮性蛋_逡逑?邋j、邐嚴(yán)一逡逑,邐r邐\邐y逡逑*邋A逡逑/\逡逑i.?-邐/邐g邐A逡逑2邋z邋El°'邐/邋\逡逑8-八邐A逡逑?s邋-逡逑邐j邐邐邐j邐邐邐\邐,邐t邐.邐s邐;逡逑2邐1邐貧邐c坼巍懾巍觶ュ喂儒危儒危齲╁義希咤褰忮澹穡儒義賢跡插澹穡榷勻榍宓鞍姿舛鵲撓跋戾義希疲椋紓酰潁澹插澹牛媯媯澹悖翦澹錚駑澹恚椋歟脲澹鰨瑁澹澹瑁洌潁錚歟螅椋簀澹穡儒澹錚鑠澹模儒義獻(xiàn)ⅲ海粒和杖槿榍宓鞍;n號(hào)H槿榍宓鞍族義
本文編號(hào):2654406
【圖文】:
2.5.1各蛋白酶單因素試驗(yàn)結(jié)果逡逑2.邋5.1.1不同溫度對(duì)駝乳和牛乳乳清蛋白水解度的影響逡逑從圖1中可以看出,四種蛋白酶的水解度均隨著溫度的升高呈先增大后減小的逡逑趨勢(shì),,駝乳和牛乳胃蛋白酶的水解度均在在40邋°C時(shí)達(dá)到最大值,胰蛋白酶和木瓜逡逑蛋丨'I酶的水解度均在45邋°C時(shí)達(dá)到最大值,而堿性蛋白酶的水解度則在50邋°C時(shí)達(dá)到逡逑M人。其原因是由于在一定的溫度范圍內(nèi),溫度升高反應(yīng)物分子獲得能量,反應(yīng)速逡逑率加快,從而使水解度增大,但溫度過高會(huì)導(dǎo)致蛋白酶變性失活,從而使反應(yīng)速率逡逑K降,水解度降低[87]。對(duì)于駝乳乳清蛋白而言木瓜蛋白酶水解物,在45邋°C和50邋°C逡逑T的水解度沒有明顯差異,考慮到酶解溫度越高酶的活性越不穩(wěn)定,因此胃蛋白酶、逡逑胰蛋丨'丨酶、木瓜蛋內(nèi)酶和堿性蛋白酶的較適酶解溫度分R%為40邋°C、45邋°C、45邋°C和逡逑50邋°C;對(duì)于牛乳乳清蛋白各蛋白酶水解的最適酶解溫度亦分R%為40邋°C、45邋°C、45邋°C逡逑和邋50邋°C。逡逑
pH值過低或者過高都會(huì)使酶失活從而影響酶的作用效果。在最佳pH條件下,逡逑酶保持其最優(yōu)的空間結(jié)構(gòu),酶活性中心與底物的結(jié)合最好,因此,在最適pH條件逡逑下,酶具有最佳的催化活性。由圖2可知,不同的蛋白酶對(duì)酸堿環(huán)境的要求不同,逡逑對(duì)于駝乳乳清蛋白而言,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,胰蛋白酶和堿性蛋白酶分別在逡逑pH=2,邋pH=6,pH=8.5和pH=9.5時(shí)酶解物的水解度達(dá)到最大值;而對(duì)于牛乳乳清蛋逡逑白而言,胃蛋白酶,木瓜蛋白酶,胰蛋白酶和堿性蛋白酶分別在pH=2.5,邋pH=6,逡逑pH=8和pH=9.5時(shí)酶解物的水解度達(dá)到最大值。逡逑fifllff—一邐麗麗.1逡逑:ttmm邐-o-msam邋I逡逑A邐......._邐0邐4umM逡逑y\邐0邐I-,-鋮性蛋_逡逑?邋j、邐嚴(yán)一逡逑,邐r邐\邐y逡逑*邋A逡逑/\逡逑i.?-邐/邐g邐A逡逑2邋z邋El°'邐/邋\逡逑8-八邐A逡逑?s邋-逡逑邐j邐邐邐j邐邐邐\邐,邐t邐.邐s邐;逡逑2邐1邐貧邐c坼巍懾巍觶ュ喂儒危儒危齲╁義希咤褰忮澹穡儒義賢跡插澹穡榷勻榍宓鞍姿舛鵲撓跋戾義希疲椋紓酰潁澹插澹牛媯媯澹悖翦澹錚駑澹恚椋歟脲澹鰨瑁澹澹瑁洌潁錚歟螅椋簀澹穡儒澹錚鑠澹模儒義獻(xiàn)ⅲ海粒和杖槿榍宓鞍;n號(hào)H槿榍宓鞍族義
本文編號(hào):2654406
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