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鴨血球短肽的優(yōu)化制備及其特性研究

來(lái)源:嘉盛(香港)科技有限公司   2024年01月10日 17:14  

摘要本試驗(yàn)旨在篩選水解效率高且脫色效果好的商業(yè)蛋白酶,,建立血球短肽的優(yōu)化工藝,,比較其在酶解前后營(yíng)養(yǎng)特性的變化研究其功能特性與體外抗氧化能力,,以研發(fā)功能性血球 短肽產(chǎn)品為家禽血液資源高值化的轉(zhuǎn)化利用與深度挖掘提供理論依據(jù)與技術(shù)借鑒,。比較酶 種類(lèi),、酶濃度,、溫度、pH,、水解時(shí)間等因素對(duì)蛋白酶水解度 (DH),、脫色程度、水解物產(chǎn)量的影響,,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化血球短肽的最佳工藝,,對(duì)血球短肽進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值功能特性及抗氧化性能評(píng)價(jià),。確定酸性蛋白酶為最佳水解酶,,其水解鴨血球蛋白制備短肽的優(yōu)工藝參數(shù)為:酶用量6000U/g溫度50,,pH3.5,,水解時(shí)間7.0h在此條件下,,水解度為(25.10±0.65)%,,水解物產(chǎn)量為(60.09±1.77)%。通過(guò)高效液相色譜分析水解產(chǎn)物分子質(zhì)量分布,。結(jié)果表明,,酶解對(duì)血球蛋白有明顯的降解作用 ,酶解產(chǎn)物主要以3ku以下的短肽為主,,其中1ku以下占大部分(62.82),。血球短肽粉呈乳白色,氨基酸種類(lèi)齊全,,必需氨基酸含量豐富(53.3l),,鴨血球蛋白酶解后的溶解性大大提高(>60),且具有良好的乳化穩(wěn)定性,。血球短肽清除自由基能力較強(qiáng),,隨血球蛋白濃度的提升清除1,,1-二苯基-2-苦基肼自由基 (DPPH·)與超氧陰離子能力隨之愈強(qiáng),,原力也逐漸增加由此可見(jiàn),,酸性蛋白酶可有效水解鴨血球蛋白獲得氨基酸含量豐富,、溶解性好且具有抗氧化活性的乳白色血球短肽可以作為功能性原料應(yīng)用于食品與飼料中,。

關(guān)鍵詞血球短肽,;酸性蛋白酶功能特性,;抗氧化活性

血液是家禽肉類(lèi)加工的副產(chǎn)物,,占體重的6%~8%,,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富蛋白質(zhì)含量高 (17~22),,脂肪含量低 (0.15%~0.20),,素有液態(tài)肉的美譽(yù)[ 1-2]。中國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó),,2013年家禽出欄數(shù)為119億羽,,血液產(chǎn)量高達(dá)119萬(wàn)t,除部分被加工成血豆腐,、血粉等低附加值的產(chǎn)品及用于生化制藥生產(chǎn)血紅素,、超氧化物歧化酶、蛋白胨外,開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品較單調(diào),,深加工程度低,,浪費(fèi)了寶貴的蛋白質(zhì)資源血球蛋白是血液中最主要的蛋白質(zhì),,約占總蛋白質(zhì)的2/3,,由于其色澤猩紅、金屬味重,、難貯藏以及消化利用率低,,而難以開(kāi)發(fā)利用。利用酶工程水解蛋白質(zhì)目前已成為血球蛋白高效利用的重要方向,,它可以將難以消化利用的大分子蛋白質(zhì)水解成肽及L-氨基酸,,水解后獲得的血球短肽還具有血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin-converting enzymeACE)抑制3-4,、阿片樣活性5-6,、刺激細(xì)菌生長(zhǎng)7、止痛9,、抗菌9-10加及抗氧化11-12等生理活性,大大提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性,。綜上可見(jiàn),,優(yōu)化建立血球酶解工藝,研發(fā)高功能性短肽產(chǎn)品,,探討其營(yíng)養(yǎng)特性,、功能性質(zhì)與抗氧化性能,對(duì)家禽血液的高值化利用與推廣具有重要的理論與實(shí)際意義,。由于酶法具有反應(yīng)條件溫和,、水解過(guò)程易于控制、產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn),,大量研究學(xué)者采用蛋白酶水解不同蛋白質(zhì)以制備高附加值產(chǎn)物,。鄧佳等副采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶對(duì)豬血紅蛋白進(jìn)行復(fù)合水解以及條件優(yōu)化,,水解10h后得到水解度19.1%的酶解液;Guo[14]證實(shí),,胰酶 (pancreatin)和復(fù)合風(fēng)味蛋白酶 (flavourzyme)組合酶水解豬血紅蛋白,,總氮得率高達(dá)97.69%,水解液的分子質(zhì)量 散亂分布在> 15ku<1ku,,短肽含量有待進(jìn)一步提高,;Sun15采用不同蛋白酶水解豬血紅蛋白,堿性蛋白酶(alcalase)水解效果好,,胃蛋白酶 (pepsin)次之,,說(shuō)明酸堿條件有助于提高蛋白質(zhì)水解效果,且水解液中含有抗氧化活性的肽段,;于美娟等1研究了中性蛋白酶與木瓜蛋白酶復(fù)合水解豬血紅蛋白,,水解度 (DH)達(dá)24.5%,總氮得率為74.64%,;In[16] 刮研究表明,,98%左右的亞鐵血紅素存在于低pH(35)、高水解度 (>20)的蛋白質(zhì)沉淀物中,,說(shuō)明酸性條件下高度水解有助于去除血紅素鐵以改善水解液色澤,。目前的研究目標(biāo)大多集中于血球蛋白潛在的生理活性探討,而因其含有亞鐵血紅素而導(dǎo)致的色澤差,、適口性差,、消化性差等問(wèn)題仍未得到妥善解決。如何利用酶解反應(yīng)獲得更多顏色淺,、無(wú)異味,、高水解度的短肽,已成為生產(chǎn)工藝中亟待解決的技術(shù)難題,。此外,,關(guān)于酶解鴨血球蛋白制備短肽并探討其功能性質(zhì)與抗氧化能力的研究還是有限的。本研究以鴨血球蛋白為原料,,通過(guò)考察酶種類(lèi),、酶用量、pH,、酶解溫度,、時(shí)間對(duì)水解度和水解物產(chǎn)量的影響,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化鴨血球蛋白酶解的最佳工藝,,以期獲得色澤佳,、無(wú)異味、易吸收、氨基酸平衡性好的血球短肽,,并考察該產(chǎn)品的功能特性與抗氧化活性,,為血球短肽的產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

 

結(jié)

采用水解度和水解物產(chǎn)量雙指標(biāo)衡量正交試驗(yàn)結(jié)果,,優(yōu)化確定了酸性蛋白酶水解鴨血球 蛋白制備短肽的工藝條件為:酶用量 6000U/g,,溫度50℃pH3.5,,水解時(shí)間7h,。在此條件下,蛋白水解度為 (25.10±0.65)%,,水解物產(chǎn)量為(60.09~1.77)

與血球蛋白粉相比,,鴨血球短肽粉呈乳白色且無(wú)異味,L*值與WI值較高,,且其小分子肽含量高,,3 ku以下的占81.89%,1ku以下的占62.82%,,有利于動(dòng)物的消化吸收,。

血球短肽氨基酸種類(lèi)齊全,必需氨基酸含量豐富,約占總氨基酸的53.31%,,異亮氨酸,、蛋氨酸等血球限制性氨基酸含量均有不同幅度的增加,且賴氨酸含量高,,可作為一種很好的谷 物蛋白質(zhì)互補(bǔ)物,。

經(jīng)酸性蛋白酶改性的鴨血球蛋白具有良好的溶解性(>60)、乳化穩(wěn)定性及清除自由基,、還原力等抗氧化活性,,功能特性良好,可作為功能性原料應(yīng)用于飼料與食品行業(yè)中,。

 

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