發(fā)布時(shí)間：2020-09-30 20:14

　　 酪蛋白是牛奶中占比80%的重要組成成分,同時(shí)它也是很多生物活性肽的母體蛋白,需要通過蛋白酶酶解才能將其釋放出來發(fā)揮更好的生物活性。有研究指出酪蛋白酶解物的抗氧化活性比其母體酪蛋白更為顯著,但是天然酪蛋白酶解物的抗氧化活性還遠(yuǎn)低于合成類抗氧化劑,因此如果想更好讓其滿足人類對(duì)食品抗氧化能力的需求,核心問題就是如何利用改性技術(shù)進(jìn)一步提升酪蛋白及其酶解物的抗氧化性。超聲波技術(shù)是物理改性中研究較多的一種高效改性手段,它可以通過改變蛋白分子構(gòu)象從而改變蛋白功能特性及生物活性的表達(dá),而美拉德反應(yīng)也被廣泛應(yīng)用于提升蛋白的抗氧化活性,同時(shí)超聲可以通過改變蛋白結(jié)構(gòu)增加其參與美拉德反應(yīng)的位點(diǎn)從而促進(jìn)美拉德反應(yīng)的進(jìn)行。目前針對(duì)蛋白改性的研究較為集中,但對(duì)于蛋白酶解物的改性研究還較少。因此,本研究將兩種改性手段結(jié)合,研究超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物抗氧化性的影響,從而為食品加工開發(fā)天然抗氧化基料提供理論基礎(chǔ)和新方法。本研究首先利用超聲預(yù)處理酪蛋白及酪蛋白酶解物,而后將兩者與葡萄糖結(jié)合進(jìn)行美拉德反應(yīng),分別以未美拉德反應(yīng)組及未超聲處理組為對(duì)照組,研究超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物反應(yīng)進(jìn)程、抗氧化活性以及結(jié)構(gòu)的影響,通過分析酪蛋白及其酶解物的結(jié)構(gòu)變化特點(diǎn),探究其與抗氧化活性變化的關(guān)系。研究結(jié)果如下:(1)利用木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶以及中性蛋白酶對(duì)酪蛋白進(jìn)行酶解,研究不同蛋白酶對(duì)酪蛋白水解度以及酶解產(chǎn)物多肽含量和DPPH自由基清除能力的影響。結(jié)果表明,利用中性蛋白酶水解酪蛋白,其水解度、酶解產(chǎn)物多肽含量以及DPPH自由基清除能力均較高,分別為(40.56±0.72)%、(22.37±0.64)mg/mL和(28.43±1.37)%。因此,選擇中性蛋白酶為最適宜酶解酪蛋白產(chǎn)生抗氧化活性的水解酶。(2)研究超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物反應(yīng)進(jìn)程的影響。結(jié)果表明,超聲預(yù)處理后酪蛋白酶解物-葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(CS-Glc MRPs)和酪蛋白-葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(CH-Glc MRPs)的接枝度、中間產(chǎn)物含量以及褐變程度均顯著高于未超聲處理組(p0.05),其中CH-Glc MRPs的升高程度較CS-Glc MRPs更加顯著(p0.05)。隨著超聲功率和時(shí)間的增加,CS-Glc MRPs和CH-Glc MRPs的接枝度分別在450 W,20 min和300 W,20 min時(shí)達(dá)到最大,分別為26.98%和29.57%。兩者中間產(chǎn)物吸光值的A_(294nm)分別在450 W,30 min和300 W,20 min時(shí)最大,為1.26和0.968。CS-Glc MRPs的褐變程度A_(420nm)在450 W,20 min時(shí)最大,為0.481,但超聲預(yù)處理對(duì)CH-Glc MRPs褐變程度的影響不顯著(p0.05)。(3)研究超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物抗氧化性的影響。結(jié)果表明,超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)使酪蛋白及其酶解物的還原力、DPPH自由基清除能力、Fe~(2+)螯合能力、Cu~(2+)螯合能力以及脂質(zhì)氧化抑制能力均有顯著性的升高(p0.05)。隨著超聲功率和超聲時(shí)間的增加,在450 W,20 min時(shí),CS-Glc MRPs和CH-Glc MRPs的最大還原力比原酪蛋白及酶解物分別增長(zhǎng)了16.46倍和12.26倍;兩者DPPH自由基清除能力分別提高了3.43倍和2.74倍;兩者Fe~(2+)螯合能力分別升高了4.96倍和3.70倍;兩者Cu~(2+)螯合能力分別提高了4.40倍和3.54倍;兩者脂質(zhì)氧化抑制能力分別升高了2.98倍和2.97倍。同時(shí)與常用抗氧劑相比,CS-Glc MRPs和CH-Glc MRPs的還原力及Fe~(2+)螯合能力、Cu~(2+)螯合能力指標(biāo)部分高于0.01%的丁基羥基茴香醚(BHA)和V_C(p0.05)。(4)研究超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)使酪蛋白及其酶解物的紫外光吸收程度加強(qiáng),說明其分子內(nèi)部的疏水性生色基團(tuán)逐漸暴露;內(nèi)源熒光光譜分析結(jié)果顯示,酪蛋白及其酶解物在超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)后發(fā)生了λ_(max)紅移現(xiàn)象,由此表明兩者結(jié)構(gòu)變得松散;紅外光譜研究結(jié)果顯示,酪蛋白及其酶解物的吸收峰在超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)后發(fā)生了變化,酰胺I帶和酰胺II帶發(fā)生了C=O伸縮振動(dòng)和N-H彎曲振動(dòng),說明超聲預(yù)處理及葡萄糖分子的引入改變了酪蛋白及其酶解物的二級(jí)結(jié)構(gòu)。由圓二色譜結(jié)果可知,酪蛋白及其酶解物的有序結(jié)構(gòu)減少無序結(jié)構(gòu)增多,二級(jí)結(jié)構(gòu)變得無序,蛋白分子趨于舒展。綜上,超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)可以促進(jìn)酪蛋白及其酶解物的反應(yīng)進(jìn)程,提升兩者的抗氧化性,同時(shí)使兩者的結(jié)構(gòu)更加松散趨于無序,正是由于其結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致了其抗氧化活性的變化。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS201.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 立題背景
    1.2 酪蛋白概述
        1.2.1 酪蛋白的組成和結(jié)構(gòu)
        1.2.2 酪蛋白功能性質(zhì)及生物活性的研究現(xiàn)狀
    1.3 酪蛋白的酶解概述
        1.3.1 酪蛋白的酶解
        1.3.2 酪蛋白酶解物的生物活性
    1.4 酪蛋白及其酶解物的抗氧化活性
        1.4.1 自由基
        1.4.2 抗氧化劑
        1.4.3 酪蛋白及其酶解物的抗氧化活性
    1.5 超聲波技術(shù)在蛋白改性中的應(yīng)用
        1.5.1 超聲波技術(shù)
        1.5.2 超聲波的作用機(jī)制
        1.5.3 超聲波在蛋白改性中的應(yīng)用
    1.6 美拉德反應(yīng)在蛋白改性中的應(yīng)用
        1.6.1 美拉德反應(yīng)基本原理
        1.6.2 美拉德反應(yīng)對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的影響
        1.6.3 美拉德反應(yīng)對(duì)蛋白功能性質(zhì)及生物活性的影響
        1.6.4 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物抗氧化活性的研究
    1.7 研究目的與意義
    1.8 研究?jī)?nèi)容
2 材料與方法
    2.1 材料與設(shè)備
        2.1.1 材料與試劑
        2.1.2 試驗(yàn)主要儀器與設(shè)備
    2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.1 酪蛋白水解酶的篩選
        2.2.2 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物反應(yīng)進(jìn)程的影響
        2.2.3 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物抗氧化性的影響
        2.2.4 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物結(jié)構(gòu)的影響
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 酪蛋白酶解物的制備
        2.3.2 水解度測(cè)定
        2.3.3 多肽含量測(cè)定
        2.3.4 酪蛋白及其酶解物的超聲預(yù)處理
        2.3.5 酪蛋白及其酶解物美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備
        2.3.6 接枝度測(cè)定
        2.3.7 中間產(chǎn)物測(cè)定
        2.3.8 褐變程度測(cè)定
        2.3.9 還原力測(cè)定
        2.3.10 DPPH自由基清除能力測(cè)定
2+螯合能力測(cè)定'>        2.3.11 Fe²⁺螯合能力測(cè)定
2+螯合能力測(cè)定'>        2.3.12 Cu²⁺螯合能力測(cè)定
        2.3.13 脂質(zhì)氧化抑制能力測(cè)定
        2.3.14 紫外吸收光譜分析
        2.3.15 內(nèi)源熒光光譜分析
        2.3.16 傅里葉紅外光譜分析
        2.3.17 圓二色譜分析
        2.3.18 統(tǒng)計(jì)分析
3 結(jié)果與分析
    3.1 酪蛋白水解酶的篩選
    3.2 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物反應(yīng)進(jìn)程的影響
        3.2.1 接枝度
        3.2.2 中間產(chǎn)物
        3.2.3 褐變程度
    3.3 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物抗氧化性的影響
        3.3.1 還原力
        3.3.2 DPPH自由基清除能力
2+螯合能力'>        3.3.3 Fe²⁺螯合能力
2+螯合能力'>        3.3.4 Cu²⁺螯合能力
        3.3.5 脂質(zhì)氧化抑制能力
        3.3.6 抗氧化性比較
    3.4 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.1 紫外吸收光譜分析
        3.4.2 內(nèi)源熒光光譜分析
        3.4.3 傅里葉紅外光譜分析
        3.4.4 圓二色譜分析
4 討論
    4.1 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德對(duì)酪蛋白及其酶解物反應(yīng)進(jìn)程的影響
    4.2 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物抗氧化性的影響
    4.3 超聲預(yù)處理結(jié)合美拉德反應(yīng)對(duì)酪蛋白及其酶解物結(jié)構(gòu)的影響
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào)：2831334