英国红芸豆蛋白抗氧化肽糖基化改性及产物功能性质研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaofeng130
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抗氧化剂(Antioxidants)是一类可以抑制生物大分子过氧化或清除体内自由基,从而祛除自由基对人体损害的一类物质。抗氧化肽是抗氧化剂的一种,是通过水解动植物蛋白获得的生物小分子活性肽,具有低毒无害且来源广泛等优点。研究团队在前期制备了具有良好抗氧化活性的英国红芸豆蛋白抗氧化肽,但活性低于目前食品工业应用的合成抗氧化剂。为了进一步提高其抗氧化活性,以抗氧化肽的冻干粉为原料与木糖进行糖基化反应,首先,确定糖基化改性最佳反应条件;其次,利用荧光光谱、紫外光谱、傅里叶中红外光谱、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等分析糖基化改性产物的性质,然后对糖基化改性产物的功能性质进行测定分析,最后进行了体外胃肠道模拟消化分析。为英国红芸豆抗氧化肽糖基化改性产物更好的运用到现代食品工业提供理论依据。研究结果如下:1.英国红芸豆抗氧化肽最佳糖基化改性条件通过单因素试验、正交试验和验证试验确定了糖基化改性的最佳反应条件。研究结果表明,在反应温度为90℃条件下,反应溶液的p H对糖基化改性产物羟基自由基清除能力影响最大,反应时间对反应产物中丙烯酰胺含量影响最大。糖基化改性最佳反应条件为:在糖基化反应温度为90℃条件下,反应体系中抗氧化肽浓度为10 mg/m L、p H 7、反应时间为4 h、糖肽比为1:1。在此条件下制备的糖基化改性产物得率为98.6%,较改性前羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率、还原力和亚铁离子螯合能力都有显著提升,分别提升了80.9%、75.1%、135.7%、27.2%,丙烯酰胺生成量低至359.23μg/L,与我国丙烯酰胺含量行业标准接近;其中与亚铁离子螯合能力高于相同浓度下维生素C的螯合能力,可能原因是英国红芸豆抗氧化肽糖基化改性产物中含有较多的与亚铁离子螯合的基团,所以是一种较为理想的金属螯合剂,可以抑制食品体系当中物质的氧化。2.英国红芸豆抗氧化肽糖基化改性产物分析通过对糖基化产物的褐变程度、接枝度、粒径分布、Zeta电位的测定和荧光光谱、紫外光谱、傅里叶中红外光谱和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。试验结果表明:在最佳反应条件下褐变程度为0.52,接枝度DG%为39%,粒径分布减小,反应之后粒径分布在100nm-300 nm之间;Zeta电位绝对值增大,由芸豆抗氧化肽的23.3 m V增大到36.6 m V;通过荧光光谱分析发现:反应前的抗氧化肽最大吸收峰在413 nm附近,最大荧光强度为3761,改性后的反应产物最大吸收峰在417 nm,最大荧光吸收强度达到了12806,糖基化改性产物的荧光吸收强度显著高于芸豆抗氧化肽的最大荧光吸收强度,证明芸豆抗氧化肽和木糖之间的糖基化反应发生并产生了荧光物质;通过对紫外吸收光谱分析发现:反应产物的吸收峰发生了蓝移现象,在265-275 nm处紫外吸收强度增大;通过红外吸收光谱分析发现:在3373.26 cm-1和2926.53 cm-1两处均有伸缩振动吸收,N-H键变形振动,酰胺I带这一区间在1663.74 cm-1处发现变化,说明芸豆抗氧化肽在糖基化改性过程中产生C=O伸缩震动,酰胺II和酰胺III带这一区间变化分别出现在1597.64 cm-1和1412.46 cm-1处,这一区间主要来自于C-N的伸缩和N-H的变化;通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图分析发现,糖基化改性产物的条带颜色较芸豆抗氧化肽的变浅,原因是经过糖基化反应后,反应产物中自由氨基含量减少。3.糖基化改性产物功能性质的分析通过对英国红芸豆抗氧化肽和糖基化改性产物功能性质的分析发现,糖基化改性产物较芸豆抗氧化肽的各项指标均有不同程度的提升。糖基化改性产物的各项功能性质测定结果如下,除吸水性以外其他指标均有提升:溶解性提高了89.9%,起泡性和起泡稳定性分别提高了51.7%和25.4%,乳化性和乳化稳定性分提高了29.8%和42.5%,吸油性提高了52.8%,但是吸水性降低了22.5%,黏度提高了25.0%,游离巯基含量提高了65.6%,表面疏水性提高了150.9%。4.体外胃肠道模拟消化分析经过体外胃肠道模拟消化,糖基化改性产物较改性前的体外抗氧化活性均有显著(P<0.05)提高。经过体外模拟胃部消化后,糖基化改性后较改性前羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率、还原力和亚铁离子螯合能力分别显著提高了66.0%、44.8%、118.5%和49.0%;再经过体外模拟肠道消化后分别显著提高了51.5%、36.2%、128.2%和46.0%,改性后的糖基化产物的抗氧化能力与同等浓度维生素C接近,糖基化改性产物经体外模拟消化抗氧化活性进一步提高,其经消化道后抗氧化活性不会受到影响,进而说明糖基化改性产物有很好的抗氧化稳定性。以上结果表明英国红抗氧化肽经过糖基化改性后的功能特性得到进一步提升,拓宽了糖基化改性产物的使用环境和用途,具有较高的应用潜力,为糖基化改性产物早日应用于食品工业提供了理论依据。
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