紅薯蛋白濃縮物的性質及其水解物的抗氧化性研究.pdf

1、甘薯資源豐富,在全世界100多個國家都有種植。甘薯除了直接食用外,主要用于甘薯淀粉的生產,是淀粉工業(yè)生產淀粉主要的原料之一。甘薯中不僅含有淀粉,還含有一定量的蛋白。但是迄今為止,甘薯蛋白的性質尚未非常清晰,這導致了這種資源豐富的蛋白副產物的應用也比較滯緩。
　　 本論文主要目的是研究甘薯淀粉工業(yè)副產物甘薯淀粉渣和新鮮甘薯中分離提取得到了兩種甘薯濃縮蛋白(SPPr和SPPC)的性質,并對影響其性質的因素進行初步探討,然后以這兩種甘

2、薯濃縮蛋白為原料制備具有抗氧化活性的蛋白水解物,詳細研究水解物的抗氧化活性并研究了熱對它們抗氧化活性穩(wěn)定性的影響。在此基礎上,進一步對水解物進行分離純化,獲得一系列具有強自由基淬滅活性的肽段序列。通過上述研究以期闡明甘薯蛋白性質,并為其未來作為蛋白質和抗氧化物的應用提供基礎。
　　 論文首先從甘薯淀粉渣和新鮮甘薯分離得到的甘薯淀粉濃縮蛋白SPPr和SPPC,其蛋白含量分別為73％和76％。和土豆分離蛋白(PPI)相比,甘薯濃縮蛋

3、白SPPr和SPPC都顯示了較好的氮溶解度指數(shù)(＞80％)(p＜0.05)。其中,從甘薯淀粉工業(yè)副產物甘薯淀粉渣中分離得到的甘薯濃縮蛋白SPPr的但溶解指數(shù)相對較高。甘薯濃縮蛋白SPPr和SPPC在低酸性(pH2)和高堿性(pH12)條件下都有起泡性,其起泡能力接近于170％。而除了pH4時,土豆分離蛋白(PPD的起泡能力則隨著pH的增加而增加。和PPI形成的泡沫的穩(wěn)定性在偏堿性條件下相比較好不同,SPPr和SPPC形成的泡沫的的泡沫穩(wěn)

4、定性在酸性條件下較為穩(wěn)定,其中SPPC形成的泡沫的泡沫穩(wěn)定性達到了50％以上(p＜0.05)。SPPr的的乳化活性指數(shù)(EAI)在pH10時最高,這和PPI一樣。而SPPC的乳化活性指數(shù)(EAI)則在pH4時最高。相比于PPI制備得到的乳狀液的乳化穩(wěn)定性在pH10-12時有顯著提高,SPPr和SPPC制備得到的乳狀液的乳化穩(wěn)定性在pH4時有顯著不同,其乳化穩(wěn)定性不低于80％。
　　 隨后,用截留分子量為100kDa的超濾膜對新鮮

5、甘薯中分離得到的濃縮蛋白SPPC進行了超濾分離,并進一步用Superdex75凝膠色譜柱和DEAE Sepharose Fast Flow離子交換色譜進行純化。將部分純化得到的蛋白進行了等電點的測定,結果表明其等電點在pH4,此時蛋白的zeta電位接近于零。將純化的蛋白進行了原態(tài)電泳的分析,電泳上顯示了兩個條帶。電泳條帶上主要的蛋白經過鑒定為甘薯蛋白中主要的可溶性蛋白sporamin。
　　 論文進一步對分離得到的甘薯濃縮蛋白進

6、行了酶解,并分析了甘薯蛋白經過堿性蛋白酶(Aicalase)和風味蛋白酶(Flavourzynle)水解6h后得到的蛋白水解物的抗氧化活性。抗氧化活性的測定分別采用ABTS+自由基淬滅能力、DPPH自由基淬滅能力、還原力、金屬離子螯合能力以及亞油酸氧化抑制能力這五種方法進行。其中,甘薯蛋白的風味蛋白酶水解物(SPPH(Alc))顯示了較好的Fe2+螯合能力,而甘薯蛋白的堿性蛋白酶水解物(SPPH(Flv))則顯示了較好的還原力。SPPH

7、(Alc)的清除DPPH自由基能力＞SPPH(Flv),而清除ABTS+自由基能力正好相反。SPPH(Alc)的亞油酸氧化抑制能力則比SPPC和SPPH(Flv)都高。
　　 為了得到甘薯水解蛋白物中活性多肽的信息,用反相C18制備色譜對SPPH(Alc)和sPPH(Flv)進行了分離,并分析了分離得到多個組分的ABTS+自由基清除能力。用UPLC-Q-TOF-MS對分離得到的清除自由基能力較好的組分進行了分析,從SPPH(Al

8、c)中鑒定得到了抗氧化肽STY,DPMLR和VIKPTDV,而從SPPH(Alc)中鑒定得到了抗氧化肽GVGKGGGL,TPRSAGGGV和SLPFGGAV。研究表明,抗氧化肽的抗氧化活性不僅和多肽分子的大小有關,還和多肽分子的氨基酸序列有關。
　　 對水解物抗氧化能力的熱穩(wěn)定性研究表明用甘薯蛋白蛋白水解物在80℃加熱后其活性并不受影響,和未加熱蛋白水解物沒有差異(p＞0.05)。當加熱溫度升高到100和120℃,這些蛋白水解物

9、的活性則隨著溫度的升高而增加。但是在溫度增加到150℃時,這些蛋白水解物的活性經過加熱后則下降了。對比從甘薯淀粉工業(yè)副產物甘薯淀粉渣分離得到的蛋白制備的水解物和從新鮮甘薯分離得到的蛋白制備的水解物,結果表明前者不僅抗氧化活性較高而且穩(wěn)定性更好。
　　 綜上所述,SPPr and SPPC在物理化學性質、抗氧化功能和熱穩(wěn)定性上顯示出來的較好的性質,以及其較好的可利用率,使其成為有競爭力的食品配料,并可能可以替代那些昂貴的食品蛋白配