离子液体体系中麦谷蛋白酶解制备抗氧化肽antioxidantpeptidespreparedfromgluteninby
摘 要本实验研究了酶解法制备麦谷蛋白抗氧化肽的工艺优化，以及酶解产物的抗氧化活性。以谷朊粉为原料，筛选出碱性蛋白酶是制备麦谷蛋白抗氧化肽的最佳蛋白酶。将酶解物的DPPH自由基清除率作为衡量指标，进行单因素实验，考察底物浓度、加酶量、酶解温度、pH和酶解时间这五个因素对麦谷蛋白抗氧化肽制备工艺的影响。采用正交实验，得出制备麦谷蛋白抗氧化肽的最优条件为pH 7.0，加酶量4000 U/g，底物浓度18 mg/mL，酶解时间为2 h，酶解温度65 ℃。在此条件下，麦谷蛋白抗氧化肽的DPPH清除率为90.83 %。以相同浓度的维生素C为对照，考察最佳工艺条件下制备的麦谷蛋白抗氧化肽的抗氧化性，结果表明抗氧化肽与Fe2+有显著的结合能力，螯合力明显高于Vc； 300 μg/mL抗氧化肽溶液的DPPH清除率接近同浓度下的Vc；总还原能力远低于同浓度的Vc。关键词: 麦谷蛋白；离子液体体系；抗氧化肽；DPPH清除率
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 麦谷蛋白 1
1.1.1 小麦面筋 1
1.1.2 麦谷蛋白组成与结构 2
1.1.3 麦谷蛋白的应用 2
1.2 抗氧化肽 3
1.2.1 抗氧化肽的定义 3
1.2.2 抗氧化肽的抗氧化机制 3
1.2.3 抗氧化能力的测定 4
1.2.4 酶法制备抗氧化肽 5
1.2.5 发展趋势 5
1.3 离子液体 6
1.3.1 离子液体简介 6
1.3.2 离子液体的制备 6
1.3.3 离子液体的应用 7
1.4 本实验研究的意义与内容 7
1.4.1 研究意义和目的 7
1.4.2 研究内容 7
第二章 实验材料与方法 9
2.1 实验药品和仪器 9
2.1.1 实验药品 9
2.1.2 实验仪器 9
2.2 实验方法 9
2.2.1 麦谷蛋白含量测定 9
2.2.2 麦谷蛋白抗氧化肽的制备工艺研究 9
2.2.3 单因素实验 10
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.4 正交实验 11
2.2.5 考察优化条件下的其它抗氧化指标 11
第三章 实验结果与分析 13
3.1 麦谷蛋白含量测定 13
3.2 麦谷蛋白抗氧化肽制备工艺研究 14
3.2.1 酶的选择 14
3.2.2 单因素实验 15
3.2.3 麦谷蛋白抗氧化肽制备正交实验及结果 20
3.2.4 验证实验 22
3.2.5 三种抗氧化性指标的考察 22
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪 论
生物活性肽无毒、生物活性高以及作用持久等特点使其成为药物开发的热点领域之一。目前，生物活性肽的制备方式以酶解为主。虽然蛋白质酶解是实现蛋白质功能多元化、提高附加值的有效途径之一，但是也一直存在水解效率和产量低等问题。所以寻求高效的蛋白质酶解工艺和条件依然是该领域研究的热点之一。因此本课题组就超声和离子液体两种预处理方法进行了抗氧化肽制备工艺优化的研究，而我主要进行离子液体预处理的制备研究。
1.1 麦谷蛋白
1.1.1 小麦面筋
在过去的几十年里，不断增加的人口数量极大地影响了人们对食品的需求。植物蛋白就是是一种经济且用途广泛的动物蛋白替代品。小麦面筋蛋白是小麦粉湿处理回收小麦淀粉过程中一种经济的重要副产物，是一种丰富的植物蛋白源。小麦面筋蛋白由两部分组成，麦谷蛋白和醇溶蛋白。其中醇溶蛋白是单链多肽，分子量为30000~80000，而麦谷蛋白则是多链多肽，分子量为80000到几百万之间。另外我们也可以按小麦蛋白在不同溶剂中溶解度的不同而分为溶于10 %NaC1溶液的球蛋白，溶于水和稀盐溶液的清蛋白，溶于稀酸或稀碱溶液的麦谷蛋白以及溶于70 %乙醇溶液的醇溶蛋白[1]。目前就我国而言，虽然小麦面筋的产量位于世界前列，但对它的使用方式仍然较为低下，所以应该注重发掘其潜在价值，也能成为农民创收的一个增长点。
小麦面筋具有的特性使其被广泛应用于食品的加工：
（1）小麦面筋蛋白中的麦谷蛋白分子为纤维状，分子量较大 (100000以上)，弹性较强，但延伸性小；麦醇溶蛋白分子呈球状，分子量较小 (25000~100000)，具有延伸性，但弹性小[2]。所以它们之间的互补作用促使了小麦面筋拥有独特的黏弹性。
（2）胶质的存在使小麦面筋在生产加工过程中可以提高黏度、起泡性和持水性。乳化性优异使得小麦面筋能吸附产品中游离的不饱和脂肪酸，从而改善产品的切片性和弹性，并降低肉类风味物质的散失以及减少蒸煮过程中脂肪的损失。
（3）热敏感性较低使得小麦面筋不易凝胶化，也就是说它的热凝固性差。原因是面筋蛋白的分子间多为二硫键交联，也就是说它的三级和四级结构较为坚固。而还原剂会切断面筋蛋白间的二硫键交联，从而显著提高它的热敏感性。
（4）小麦面筋的黏弹性使它能够薄膜成形。因为压力可以克服部分弹性，在面筋形成CO2或水汽，使面筋呈现纤维或海绵状结构，从而使产生的气体被连续的蛋白相包围，使孔内充满气体，形成薄膜面筋[3]。
（5）小麦面筋蛋白作为一种络合蛋白质并不存在明显的等电点，所以它的正负电荷恰好平衡时的分辨点较难寻找到。小麦面筋蛋白在酸性或碱性环境下会发生加速溶解的现象，因为有研究表明它在pH 6.0~9.0时的溶解度最低。
1.1.2 麦谷蛋白组成与结构
当麦谷蛋白聚合体的SS被打断时，就会形成亚基，而亚基可以溶于水和乙醇的混合溶液之中[4]。纤维状的麦谷蛋白分子，细长巨大且表面积大，因此分子间相互结合能力强，显示出较强弹性[5]。它由17~20个多肽亚基构成，而这些多肽亚基又可以分为高分子量亚基和低分子量亚基两大类。高分子量亚基含脯氨酸、甘氨酸及少量赖氨酸，形成分子内的二硫键；低分子量亚基仅含半胱氨酸，形成分子间的二硫键[6]?
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 麦谷蛋白 1
1.1.1 小麦面筋 1
1.1.2 麦谷蛋白组成与结构 2
1.1.3 麦谷蛋白的应用 2
1.2 抗氧化肽 3
1.2.1 抗氧化肽的定义 3
1.2.2 抗氧化肽的抗氧化机制 3
1.2.3 抗氧化能力的测定 4
1.2.4 酶法制备抗氧化肽 5
1.2.5 发展趋势 5
1.3 离子液体 6
1.3.1 离子液体简介 6
1.3.2 离子液体的制备 6
1.3.3 离子液体的应用 7
1.4 本实验研究的意义与内容 7
1.4.1 研究意义和目的 7
1.4.2 研究内容 7
第二章 实验材料与方法 9
2.1 实验药品和仪器 9
2.1.1 实验药品 9
2.1.2 实验仪器 9
2.2 实验方法 9
2.2.1 麦谷蛋白含量测定 9
2.2.2 麦谷蛋白抗氧化肽的制备工艺研究 9
2.2.3 单因素实验 10
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.4 正交实验 11
2.2.5 考察优化条件下的其它抗氧化指标 11
第三章 实验结果与分析 13
3.1 麦谷蛋白含量测定 13
3.2 麦谷蛋白抗氧化肽制备工艺研究 14
3.2.1 酶的选择 14
3.2.2 单因素实验 15
3.2.3 麦谷蛋白抗氧化肽制备正交实验及结果 20
3.2.4 验证实验 22
3.2.5 三种抗氧化性指标的考察 22
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪 论
生物活性肽无毒、生物活性高以及作用持久等特点使其成为药物开发的热点领域之一。目前，生物活性肽的制备方式以酶解为主。虽然蛋白质酶解是实现蛋白质功能多元化、提高附加值的有效途径之一，但是也一直存在水解效率和产量低等问题。所以寻求高效的蛋白质酶解工艺和条件依然是该领域研究的热点之一。因此本课题组就超声和离子液体两种预处理方法进行了抗氧化肽制备工艺优化的研究，而我主要进行离子液体预处理的制备研究。
1.1 麦谷蛋白
1.1.1 小麦面筋
在过去的几十年里，不断增加的人口数量极大地影响了人们对食品的需求。植物蛋白就是是一种经济且用途广泛的动物蛋白替代品。小麦面筋蛋白是小麦粉湿处理回收小麦淀粉过程中一种经济的重要副产物，是一种丰富的植物蛋白源。小麦面筋蛋白由两部分组成，麦谷蛋白和醇溶蛋白。其中醇溶蛋白是单链多肽，分子量为30000~80000，而麦谷蛋白则是多链多肽，分子量为80000到几百万之间。另外我们也可以按小麦蛋白在不同溶剂中溶解度的不同而分为溶于10 %NaC1溶液的球蛋白，溶于水和稀盐溶液的清蛋白，溶于稀酸或稀碱溶液的麦谷蛋白以及溶于70 %乙醇溶液的醇溶蛋白[1]。目前就我国而言，虽然小麦面筋的产量位于世界前列，但对它的使用方式仍然较为低下，所以应该注重发掘其潜在价值，也能成为农民创收的一个增长点。
小麦面筋具有的特性使其被广泛应用于食品的加工：
（1）小麦面筋蛋白中的麦谷蛋白分子为纤维状，分子量较大 (100000以上)，弹性较强，但延伸性小；麦醇溶蛋白分子呈球状，分子量较小 (25000~100000)，具有延伸性，但弹性小[2]。所以它们之间的互补作用促使了小麦面筋拥有独特的黏弹性。
（2）胶质的存在使小麦面筋在生产加工过程中可以提高黏度、起泡性和持水性。乳化性优异使得小麦面筋能吸附产品中游离的不饱和脂肪酸，从而改善产品的切片性和弹性，并降低肉类风味物质的散失以及减少蒸煮过程中脂肪的损失。
（3）热敏感性较低使得小麦面筋不易凝胶化，也就是说它的热凝固性差。原因是面筋蛋白的分子间多为二硫键交联，也就是说它的三级和四级结构较为坚固。而还原剂会切断面筋蛋白间的二硫键交联，从而显著提高它的热敏感性。
（4）小麦面筋的黏弹性使它能够薄膜成形。因为压力可以克服部分弹性，在面筋形成CO2或水汽，使面筋呈现纤维或海绵状结构，从而使产生的气体被连续的蛋白相包围，使孔内充满气体，形成薄膜面筋[3]。
（5）小麦面筋蛋白作为一种络合蛋白质并不存在明显的等电点，所以它的正负电荷恰好平衡时的分辨点较难寻找到。小麦面筋蛋白在酸性或碱性环境下会发生加速溶解的现象，因为有研究表明它在pH 6.0~9.0时的溶解度最低。
1.1.2 麦谷蛋白组成与结构
当麦谷蛋白聚合体的SS被打断时，就会形成亚基，而亚基可以溶于水和乙醇的混合溶液之中[4]。纤维状的麦谷蛋白分子，细长巨大且表面积大，因此分子间相互结合能力强，显示出较强弹性[5]。它由17~20个多肽亚基构成，而这些多肽亚基又可以分为高分子量亚基和低分子量亚基两大类。高分子量亚基含脯氨酸、甘氨酸及少量赖氨酸，形成分子内的二硫键；低分子量亚基仅含半胱氨酸，形成分子间的二硫键[6]?
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