鹰嘴豆发酵过程中抗ACE肽变化的研究
鹰嘴豆发酵过程中抗ACE肽变化的研究[20200509183638]
摘要：鹰嘴豆是大自然赐予人类的珍品，在世界上享有“黄金豆”的美称。至今人们已从鹰嘴豆中获得了多种生物活性肽，其中血管紧张素转移酶抑制肽由于具有显著的降血压功能，是近几年来国内外研究的热点课题。本实验利用蛹虫草发酵鹰嘴豆，再分离发酵后的鹰嘴豆蛋白，与发酵前的鹰嘴豆样品进行ACE抑制活性、蛋白质溶解度、主体成分以及色泽等方面的对比。结果表明，经过蛹虫草发酵的鹰嘴豆在ACE抑制活性方面明显高于未经发酵的鹰嘴豆，其粗蛋白、脂肪以及灰分含量较高，而蛋白质溶解度在酸性条件下相比于未经发酵者则较低。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:鹰嘴豆；蛹虫草发酵；ACE抑制肽；蛋白质溶解度；主体成分
目录
摘要1
关键字1
Abstract1
Key words1
引言1
1实验材料与方法4
1.1 实验材料 4
1.1.1 原材料 4
1.1.2 主要试剂 4
1.1.3 培养基 4
1.1.4 主要仪器和设备 4
1.2 实验方法 4
1.2.1 蛹虫草发酵鹰嘴豆制作工艺 4
1.2.1.1发酵剂制备 4
1.2.1.2蛹虫草发酵鹰嘴豆产品的制作 4
1.2.2发酵前后主体成分的测定 5
1.2.2.1 蛋白质的测定 5
1.2.2.2 脂肪的测定 5
1.2.2.3灰分的测定 5
1.2.3 色泽的测定 5
1.2.4 蛋白质溶解度测定 5
1.2.5 发酵前后ACE抑制活性的测定 5
2. 结果与分析 6
2.1 蛹虫草发酵鹰嘴豆主体成分变化情况 6
2.2 蛹虫草发酵鹰嘴豆色泽的变化情况 6
2.3 蛹虫草发酵鹰嘴豆蛋白质溶解度的变化情况 7
2.4 蛹虫草发酵鹰嘴豆ACE抑制活性的变化情况 8
3. 总结和展望 9
致谢 11
参考文献 12
附录 14
鹰嘴豆发酵过程中抗ACE肽变化的研究
引言
引言：鹰嘴豆属豆科野豌豆族鹰嘴豆属,一年生或越年生草本植物。其豆质坚硬, 尖如鹰嘴, 故名鹰嘴豆, 别名桃豆、鸡豌豆,起源于亚洲西部和近东地区，是世界上栽培面积较大的豆类植物，约一亿五千万亩 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
，其中印度和巴基斯坦两国的种植面积占全世界的 80% 以上，在我国主要分布于新疆、青海、甘肃和云南等省, 是重要的小杂粮作物之一。我国对于鹰嘴豆种质资源鉴定筛选和开发利用方面的研究相对较少, 研究多集中在其保健活性成分和药用价值的开发与利用方面[1][2]。鹰嘴豆的种质资源深入系统的研究甚少, 分子水平的遗传多样性研究缺乏, 有关鹰嘴豆分子标记方面的研究报道很少。
马螈[3]等人研究发现，每100克煮熟的干鹰嘴豆中，水分占60%，含蛋白质8.9克、脂肪2.6克和碳水化合物27.4克，能提供686.5千焦的热量。其富含粗纤维、叶酸、和维生素B1，还含有一定数量的烟酸、维生素B6、泛酸等维生素，以及硒、铬钾、镁、磷、锌、铜等微量元素等，有“粗粮中的粗粮”之美誉，特别适合糖尿病、高血脂和减肥者使用。同时还具有补血、补钙等方面作用明显，对于女性和儿童也是不错的食品。鹰嘴豆富含人体易吸收的18种氨基酸, 其中人体必需的8种氨基酸全部具备, 其含量比燕麦要高出2倍以上,其生物质和蛋白质消化率均优于其他豆类,被誉为营养之花、豆中之王。对鹰嘴豆的利用和加工方法主要包括浸泡、去皮、磨粉、催芽、发酵、打浆、煎炸等[4]。在地中海国家，发酵过的鹰嘴豆被用作发酵剂来发酵面包和面包干，在面粉中添加发酵过的鹰嘴豆，能够提高这些产品的营养质量及延长货架期[5]。
鹰嘴豆在世界上享有“黄金豆”的美称, 被许多国家列为特殊营养食品。其具有补中益气、温肾壮阳、润肺止咳之功效, 可作滋补食品[6]鹰嘴豆是自然赐予我们的宝贵的礼物，究其原因，不仅仅是因为它富含多种营养素，更重要的是由于人们从鹰嘴豆中获取了多种生物活性肽，其中血管紧张素转移酶抑制肽，简称ACE抑制肽，由于具有显著的降低血压的功能, 且具有安全、营养及保健等功能, 是近几年来国内外研究的热点课题, 也是功能性生物产品的一个重要的研究方向。而早在70、80年代，欧洲就已将其作为日常饮食，并列为高血压患者的主要补充食物。
ACE 抑制肽可以实现降压的作用主要是因为它可以抑制 ACE 的活性。在人的生理过程中, 血压的调节主要受到肾素- 血管紧张素系统（RAS）和激肽- 激肽生成酶系统（KKS）相互作用的控制[7]。肾素进入血液, 将血浆中的血管紧张素原水解为血管紧张素Ⅰ(Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Leu-Val-Ile-His), 然后在血管紧张素转化酶（Angiotensin-I converting enzyme, 简称 ACE）的作用下, 将末端的二肽切下来, 转换成血管紧张素Ⅱ(Asp- Arg- Val-Tyr- Ile- His- Pro- Phe), 血管紧张素Ⅱ可加强心肌的收缩力, 并同时使血管平滑肌收缩, 造成血压上升。另一方面, 激肽- 激肽生成酶系统也受到 ACE 的调控,它可使具有血管舒张作用的舒缓激肽转变为没有活力的缓释肽。两个系统在 ACE 的协同作用下, 造成了人体内血压的升高(见图1)
RAS 系统 KKS 系统
血管紧张素原 激肽原
肾素 激肽释放酶
血管紧张素 I 激肽
血管紧张素II ACE 失活片断
血压升高
图1 ACE抑制肽降血压作用原理
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
Fig 1 The principle of the blood press reduction about ACE inhibitory peptidess
RAS 和 KKS 在血压调节方面是一对相互拮抗的体系，其平衡对维持正常血压有重要作用，平衡失调是高血压发病的重要因素之一。由于 ACE 在 RAS 和 KKS 系统中对血压调节起重要作用，抑制 ACE 活性对降低血压有积极的影响。ACE 拥有两个具有活性的作用位置，分别为 N-区和 C-区，它们具有几乎相同的功能。ACE 抑制肽是对 ACE 活性区域亲和力较强的竞争性抑制剂，与 ACE 的亲和力比 AngⅠ或舒缓激肽的强，而且不易从 ACE 结合区释放，从而阻碍 ACE 催化水解 AngⅠ成为 AngⅡ，及催化水解舒缓激肽成为失活片段的两种生化反应过程，起降血压作用[8][9]。
此外，豆类食品的加工工艺与营养和功能性质关系密切。通常，豆类含有多种抗营养因子(ANFs)，如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素和致敏因子等，这些ANFs都以不同方式不同程度地影响人体对营养成分的消化、吸收和利用。发酵豆类食品通过发酵过程中微生物及其分泌的酶系的作用，发生一系列的生化反应，破坏了豆中原有的对生理不利的物质，使大豆中营养素被利用的可能性大大提高。同时，发酵过程可以把不溶性高分子物质分解成为可溶性低分子化合物，同时还可以产生豆类原本没有的营养成分和生物活性物质，使产品具有较高的营养和功能特性。
在植物蛋白 ACE 抑制肽制备的研究中，主要有酶法和微生物发酵法两种。微生物发酵法主要利用的是发酵菌株的产酶及酶解能力[10] 。与直接酶解法相比，微生物发酵法成本低廉、工艺过程简便、条件温和，得率提高10%～20%，成本却仅为酶解法的50%～60%[11]
本实验采用蛹虫草对鹰嘴豆进行发酵。蛹虫草为子囊菌亚门，麦角菌目，麦角菌科、虫草属的模式种，被广泛用作天然药物和补品。蛹虫草中有多种生物活性成分，包括虫草素、虫草酸、虫草多糖、蛋白质及超氧化物歧化酶（SOD）等[12-15]。蛹虫草能够增强机体免疫能力，降低高血压，消炎，防止心律失常等多种作用[16-19]。蛹虫草多糖还有抗癌[20-21]，抗氧化[22-23]，抗病毒，进行免疫调节等作用[24-25]。
摘要：鹰嘴豆是大自然赐予人类的珍品，在世界上享有“黄金豆”的美称。至今人们已从鹰嘴豆中获得了多种生物活性肽，其中血管紧张素转移酶抑制肽由于具有显著的降血压功能，是近几年来国内外研究的热点课题。本实验利用蛹虫草发酵鹰嘴豆，再分离发酵后的鹰嘴豆蛋白，与发酵前的鹰嘴豆样品进行ACE抑制活性、蛋白质溶解度、主体成分以及色泽等方面的对比。结果表明，经过蛹虫草发酵的鹰嘴豆在ACE抑制活性方面明显高于未经发酵的鹰嘴豆，其粗蛋白、脂肪以及灰分含量较高，而蛋白质溶解度在酸性条件下相比于未经发酵者则较低。
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关键字:鹰嘴豆；蛹虫草发酵；ACE抑制肽；蛋白质溶解度；主体成分
目录
摘要1
关键字1
Abstract1
Key words1
引言1
1实验材料与方法4
1.1 实验材料 4
1.1.1 原材料 4
1.1.2 主要试剂 4
1.1.3 培养基 4
1.1.4 主要仪器和设备 4
1.2 实验方法 4
1.2.1 蛹虫草发酵鹰嘴豆制作工艺 4
1.2.1.1发酵剂制备 4
1.2.1.2蛹虫草发酵鹰嘴豆产品的制作 4
1.2.2发酵前后主体成分的测定 5
1.2.2.1 蛋白质的测定 5
1.2.2.2 脂肪的测定 5
1.2.2.3灰分的测定 5
1.2.3 色泽的测定 5
1.2.4 蛋白质溶解度测定 5
1.2.5 发酵前后ACE抑制活性的测定 5
2. 结果与分析 6
2.1 蛹虫草发酵鹰嘴豆主体成分变化情况 6
2.2 蛹虫草发酵鹰嘴豆色泽的变化情况 6
2.3 蛹虫草发酵鹰嘴豆蛋白质溶解度的变化情况 7
2.4 蛹虫草发酵鹰嘴豆ACE抑制活性的变化情况 8
3. 总结和展望 9
致谢 11
参考文献 12
附录 14
鹰嘴豆发酵过程中抗ACE肽变化的研究
引言
引言：鹰嘴豆属豆科野豌豆族鹰嘴豆属,一年生或越年生草本植物。其豆质坚硬, 尖如鹰嘴, 故名鹰嘴豆, 别名桃豆、鸡豌豆,起源于亚洲西部和近东地区，是世界上栽培面积较大的豆类植物，约一亿五千万亩 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
，其中印度和巴基斯坦两国的种植面积占全世界的 80% 以上，在我国主要分布于新疆、青海、甘肃和云南等省, 是重要的小杂粮作物之一。我国对于鹰嘴豆种质资源鉴定筛选和开发利用方面的研究相对较少, 研究多集中在其保健活性成分和药用价值的开发与利用方面[1][2]。鹰嘴豆的种质资源深入系统的研究甚少, 分子水平的遗传多样性研究缺乏, 有关鹰嘴豆分子标记方面的研究报道很少。
马螈[3]等人研究发现，每100克煮熟的干鹰嘴豆中，水分占60%，含蛋白质8.9克、脂肪2.6克和碳水化合物27.4克，能提供686.5千焦的热量。其富含粗纤维、叶酸、和维生素B1，还含有一定数量的烟酸、维生素B6、泛酸等维生素，以及硒、铬钾、镁、磷、锌、铜等微量元素等，有“粗粮中的粗粮”之美誉，特别适合糖尿病、高血脂和减肥者使用。同时还具有补血、补钙等方面作用明显，对于女性和儿童也是不错的食品。鹰嘴豆富含人体易吸收的18种氨基酸, 其中人体必需的8种氨基酸全部具备, 其含量比燕麦要高出2倍以上,其生物质和蛋白质消化率均优于其他豆类,被誉为营养之花、豆中之王。对鹰嘴豆的利用和加工方法主要包括浸泡、去皮、磨粉、催芽、发酵、打浆、煎炸等[4]。在地中海国家，发酵过的鹰嘴豆被用作发酵剂来发酵面包和面包干，在面粉中添加发酵过的鹰嘴豆，能够提高这些产品的营养质量及延长货架期[5]。
鹰嘴豆在世界上享有“黄金豆”的美称, 被许多国家列为特殊营养食品。其具有补中益气、温肾壮阳、润肺止咳之功效, 可作滋补食品[6]鹰嘴豆是自然赐予我们的宝贵的礼物，究其原因，不仅仅是因为它富含多种营养素，更重要的是由于人们从鹰嘴豆中获取了多种生物活性肽，其中血管紧张素转移酶抑制肽，简称ACE抑制肽，由于具有显著的降低血压的功能, 且具有安全、营养及保健等功能, 是近几年来国内外研究的热点课题, 也是功能性生物产品的一个重要的研究方向。而早在70、80年代，欧洲就已将其作为日常饮食，并列为高血压患者的主要补充食物。
ACE 抑制肽可以实现降压的作用主要是因为它可以抑制 ACE 的活性。在人的生理过程中, 血压的调节主要受到肾素- 血管紧张素系统（RAS）和激肽- 激肽生成酶系统（KKS）相互作用的控制[7]。肾素进入血液, 将血浆中的血管紧张素原水解为血管紧张素Ⅰ(Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Leu-Val-Ile-His), 然后在血管紧张素转化酶（Angiotensin-I converting enzyme, 简称 ACE）的作用下, 将末端的二肽切下来, 转换成血管紧张素Ⅱ(Asp- Arg- Val-Tyr- Ile- His- Pro- Phe), 血管紧张素Ⅱ可加强心肌的收缩力, 并同时使血管平滑肌收缩, 造成血压上升。另一方面, 激肽- 激肽生成酶系统也受到 ACE 的调控,它可使具有血管舒张作用的舒缓激肽转变为没有活力的缓释肽。两个系统在 ACE 的协同作用下, 造成了人体内血压的升高(见图1)
RAS 系统 KKS 系统
血管紧张素原 激肽原
肾素 激肽释放酶
血管紧张素 I 激肽
血管紧张素II ACE 失活片断
血压升高
图1 ACE抑制肽降血压作用原理
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
Fig 1 The principle of the blood press reduction about ACE inhibitory peptidess
RAS 和 KKS 在血压调节方面是一对相互拮抗的体系，其平衡对维持正常血压有重要作用，平衡失调是高血压发病的重要因素之一。由于 ACE 在 RAS 和 KKS 系统中对血压调节起重要作用，抑制 ACE 活性对降低血压有积极的影响。ACE 拥有两个具有活性的作用位置，分别为 N-区和 C-区，它们具有几乎相同的功能。ACE 抑制肽是对 ACE 活性区域亲和力较强的竞争性抑制剂，与 ACE 的亲和力比 AngⅠ或舒缓激肽的强，而且不易从 ACE 结合区释放，从而阻碍 ACE 催化水解 AngⅠ成为 AngⅡ，及催化水解舒缓激肽成为失活片段的两种生化反应过程，起降血压作用[8][9]。
此外，豆类食品的加工工艺与营养和功能性质关系密切。通常，豆类含有多种抗营养因子(ANFs)，如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素和致敏因子等，这些ANFs都以不同方式不同程度地影响人体对营养成分的消化、吸收和利用。发酵豆类食品通过发酵过程中微生物及其分泌的酶系的作用，发生一系列的生化反应，破坏了豆中原有的对生理不利的物质，使大豆中营养素被利用的可能性大大提高。同时，发酵过程可以把不溶性高分子物质分解成为可溶性低分子化合物，同时还可以产生豆类原本没有的营养成分和生物活性物质，使产品具有较高的营养和功能特性。
在植物蛋白 ACE 抑制肽制备的研究中，主要有酶法和微生物发酵法两种。微生物发酵法主要利用的是发酵菌株的产酶及酶解能力[10] 。与直接酶解法相比，微生物发酵法成本低廉、工艺过程简便、条件温和，得率提高10%～20%，成本却仅为酶解法的50%～60%[11]
本实验采用蛹虫草对鹰嘴豆进行发酵。蛹虫草为子囊菌亚门，麦角菌目，麦角菌科、虫草属的模式种，被广泛用作天然药物和补品。蛹虫草中有多种生物活性成分，包括虫草素、虫草酸、虫草多糖、蛋白质及超氧化物歧化酶（SOD）等[12-15]。蛹虫草能够增强机体免疫能力，降低高血压，消炎，防止心律失常等多种作用[16-19]。蛹虫草多糖还有抗癌[20-21]，抗氧化[22-23]，抗病毒，进行免疫调节等作用[24-25]。
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