大鲵肉酶解产物的制备及其抗氧化性的研究
2023-12-27
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《河北渔业}2012年第9期(总第225期) o研究与探讨 doi:10.3969/j.issn.1004—6755.2012.09.O01 大鲵肉酶解产物的制备及其抗氧化性的研究 王文莉,张 伟,于新莹,李 伟,佟长青,曲 敏,金 桥 (辽宁省水产品加工及综合利用重点开放实验室,大连海洋大学食品工程学院,辽宁大连,116023) 摘 要:以大鲵肉为原料,利用Aspergillus sp.酸性蛋白酶进行酶解,研究其最佳的酶解条件以及酶解产物的 抗氧化怍用。结果表明,大鲵肉酶解的最佳工艺条件为Aspergillus sp.酸性蛋白酶加酶量为0.4 (质量比) 及底物浓度为0.1 g/mL时,酶解时闻5.5 h,pH 2.0,温度45℃。时间飞行质谱表明酶解产物的分子量小于 2 000,苯酚硫酸法测定糖含量为2 ,Fo1in一酚试剂法测蛋白含量为93 。大鲵酶解产物清除羟基自由基 (・OH)和DPPH自由基的能力随浓度升高而增强。 关键词:大鲵肉;酸性蛋白酶;抗氧化活性 大鲵是世界上现存最大的也是最珍贵的两栖 动物n 。它的叫声很像幼儿哭声,因此人们又叫 白含量采用Folin一酚法测定;采用三氯乙酸 (TCA)沉淀大分子蛋白后,采用Folin一酚法测 定酶解液的肽含量。 1.2.3糖含量的测定 采用三氯乙酸(TCA)沉 淀大分子蛋白后,用苯酚一硫酸法测定样品中糖 含量。 它“娃娃鱼”,是国家二类保护水生野生动物,是农 业产业化和特色农业重点开发品种。由于大鲵具 有较高的营养和药用价值,被视为珍品。大鲵肉 中蛋白含量丰富,氨基酸组成全面,符合人体需要 量模式,且呈味氨基酸含量和比例都较高,味道 鲜美[ 。 1.2.4 大鲵肉酶解产物分子量的测定 大鲵肉 酶解液冻于后的产物用5~1O L 0.15 三氟乙 酸(TFA)溶解后离心,取离心后的上清液与等体 积的基质混合点靶进行时问飞行质谱(MALDI— TOF)测定。质谱测定的条件:N 激光源,波长 337 nm,正离子线性方式检测(飞行管长1.6 m, 加速电压为25 kV)。基质:芥子酸(SA),用 0.1 TFA/5O 的乙腈配成饱和溶液,再将该溶 液与0.1 混合。 1.2.5 清除羟基自由基(・OH)能力的测定 分别取酶解液2 mL,加人1 mL 9 mmol/L的Fe— SO ,9 mmol/I 的水杨酸一乙醇2 mL,混匀后加 TFA/50 的乙腈以1:1的比例 本文以大鲵肉为原料,利用酸性蛋白酶进行 酶解,对其酶解产物进行抗氧化活性试验,发现其 具有较强的抗氧化作用。 1材料与方法 1.1 材料 大鲵肉,2010年10月由张家界(中国)金驰 大鲵生物科技有限公司提供。 Aspergillus sp.酸性蛋白酶由大连海洋大学 ・张家界(中国)金驰大鲵生物科技有限公司生物 技术联合实验室制备。其它试剂均为国产分析纯 试剂。 1.2 方法 入质量分数为7.5 的双氧水2 mL启动反应,在 37℃水浴保温30 min,以蒸馏水作为空对照,于 取新鲜的大鲵肉, 1.2.1 大鲵肉酶解液的制备510 nm下测吸光度,考虑到样品本身的吸光度以 9 mmol/I 的FeSO4 1 mL,9 mmol/L的水杨酸 洗净后用组织捣碎机研磨成糜状物,加入一定量 的水,搅拌均匀后加入酸性蛋白酶,改变酶解温 度、pH、加酶量和酶解时问等闲素,测定酶解产物 的肽得率口]。 1.2.2蛋白质含量和酶解液肽含量的测定 蛋 乙醇2 mI ,不同浓度的酶解液2 mI 为本底吸 收‘ ・。清除率计算公式如下: OH清除率/%一 一(A^一A )/ ×100 式中,A。为空白对照的吸光度值;A 为加入 1—— 《河j匕渔业))2012年第9期(总第225期) 样液的吸光度值;A如为不加H 0。的样液的吸光 度值。 o研究与探讨 升幅度趋于平缓,故确定酶解时间为5 h最佳。 90 80 1.2.6 清除DPPH自由基能力的测定 用无水 乙醇配制2.0×10 raol/L的DPPH溶液,于棕 堡7o 嚣60 餐5O 40 30 色瓶中低温避光保存备用。分别取2 mL酶解液 于试管中,加入2 mL所配制的DPPH溶液,混合 均匀,在25℃水浴中反应30 min,移人l cm比色 孵解时同Ih 管中,于517 nm处测定其吸光度值Ai,同时测定 2 mL样液加2 mL无水乙醇25℃水浴中反应3O 图2不同酶解时间对大鲵肉酶解的影响 2.1.3 pH值对大鲵肉酶解的影响 将酶解条 arin后的吸光度值Aj,以及2 mL DPPH加2 mL 蒸馏水25℃水浴中反应30 min后的吸光度值 A。,酶解液对DPPH的清除率按下式计算: 清除率/ 一Ao一(A;一A )/A。×100 式中, 为试剂空白的吸光值;A 为样液的 吸光值;Aj为样液本底的吸光值[6 ]。 2结果与讨论 2.1 酶解大鲵肉制备低聚肽单因素条件的影响 2.1.1酶解温度对大鲵肉酶解的影响 将酶解 条件设定为:pH值2.0,加酶量为0.5 (质量 比),于4O、45、50、55、60℃下分别酶解4.5 h,底 物浓度为0.1 g/mL,测肽得率如图1所示。由图 1可知,当酶解温度在40~6O℃之间变化时,随 着酶解温度继续上升,肽得率逐渐升高,当温度达 到55℃,肽得率达到最大值后,再继续提高酶解 温度,所得的肽得率出现下降的趋势。温度过高, 可以使酶变性甚至失活。但当温度达到45℃后, 肽得率变化不是很大,考虑到成本等问题,所以, 确定大鲵肉酶解反应的最适温度为45℃。 图1 不同醺解温度对大鲵肉酶解的影响 2.1.2 酶解时间对大鲵肉酶解的影响 将酶解 条件设定为:pH值2.0,加酶量为0.5 (质量 比),于45℃下分别酶解1.5、3、4、5、6 h,底物浓 度为0.1 g/mL。测定肽得率如图2所示。由图 2可知,当酶解时间在3~5 h之间变化时,随着 酶解时间的增大肽得率不断增加,但在5 h后上 一2一 件设定为:pH分别为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0,加 酶量为0.5 (质量比),于45℃下酶解5 h,底物 浓度为0.1 g/mL。测定肽得率如图3所示。由 图3可知,随着pH的不断升高,肽得率出现下降 趋势,所以,大鲵肉酶解液反应的最适pH为 2.0 84 82 80 母78 潞76 啦74 餐72 70 68 66 2 2.5 3 3.5 4 pH值 圈3不同pH值对大鲵肉酶解的影响 2.1.4酶加量对大鲵肉酶解的影响 将酶解条 件设定为:pH值2.0,加酶量为0.2 9,6、0.3 9,6、 0.4 、0.5 、0.6 (质量比),于45℃下分别酶解 5 h,底物浓度为0.1 g/mL。测定肽得率如图4 所示。由图4可知,当加酶量不断增加时,肽得率 不断上升,当酶加量大于0.3 时,肽得率上升幅 度平稳,综合成本和肽得率两方面考虑,确定酶加 量为0.4 (质量比)。 90 85 堡80 妻75 餐70 65 60 图4不同加酶量对大鲵肉酶解的影响 2.1.5 最佳酶解条件的确定 影响酶解反应的 几个主要因素为酸性蛋白酶的加酶量、酶解时间、 pH和酶解温度。根据上述单因素试验分析,并 考虑生产成本等因素,以所得肽得率为指标做酶 《河北渔业))2012年第9期(总第225期) 加量,酶解时间,pH和温度4因素3水平的正交 试验L9(34),正交试验的因素水平见表1,正交 o研究与探讨 以最优水平为B。C。D2A ,即pH为2.0,酶解温度 为45℃,酶解是间为5.5 h。加酶量为0.4 (质 试验结果见表2。 表1 正交因素水平表 注:A:pH;B:酶解温度(℃);C:酶解时间(h);D:加酶量 (质量比) 表2正交试验安排及结果 l 1 1 1 1 84.43 2 l 2 2 2 76.79 3 1 3 3 3 79.16 4 2 1 2 3 77.51 5 2 2 3 l 78.66 6 2 3 1 2 73.89 7 3 l 3 2 92.12 8 3 2 1 3 72.84 9 3 3 2 1 64.43 K1 240.55 254.1 231.16 227.52 K2 230.1 228.46 218.94 242.97 K3 229.39 217.48 249.94 229.55 kl 80.18 84.7 77.05 75.84 k2 76.7 76.15 72.98 8O.99 k3 76.46 72.49 83.31 76.52 R 3.72 12.2l 10.33 5.15 注:A:pH;B:酶解温度(℃);C:酶解时I司(h);D:加 酶量(质量比) 由表2可知,各因素对酶解大鲵肉制备低聚 糖肽影响的大小顺序为B>C>D>A,即酶解温 度>酶解时问>加酶量>pH。各个因素的影响 顷序为B C。D。A ,由表2可以看出,B C D A。 肽得率最高,因为pH值的影响不是最明显的,所 量比)。 2.2大鲵肉酶解产物分子量的测定 圈5大鲵酶解液飞行质谱图 图5的飞行质谱表明酸性蛋白酶酶解大鲵肉 获得的产物,确定为低聚肽,核质比在小于2 000 的区域。m/z主要有948.365、1 020.105、 1 150.219、1 262.864、1 435.411、1 830.835。∞ 舳 ∞如柏∞加m 0 2.3大鲵肉酶解液抗氧化性的研究 2.3.1 清除羟基自由基(・OH)能力测定 准 确称取冻干后的酶解产物,将其配成2 mg/mL的 溶液,分别取0.6 mL、1.0 mL、1.4 mL、1.8 mL、 2.0 mL上述溶液,按1.2.5的方法测定其清除羟 基自由基能力,结果如图6。 瓣 篮 艇 瑚 也 皿 蝴 搬 图6渭除羟基自由基(・OH)能力测定 随着酶解液浓度的增加,羟基自由基 (・OH)的清除率达到86 左右就趋于平缓增加 状态,一直增加到89 左右,清除率不再增大,故 大鲵酶解液肽粉的浓度达到2 mg/mL,清除羟基 自由基(・OH)能力达到最大。 2.3.2 清除DPPH自由基能力的测定 准确称 取冻干后的酶解产物,将其配成2 mg/mL,分别 取0.6 mL、0.8 mL、1.0 1TIL、1.2 mL、1.4 mI 上 述溶液,加蒸馏水至2 mL,按1.2.6的方法测定 一3一 《河北渔业》2012年第9期(总第225期) 其清除DPPH自由基能力,结果如图7。 o研究与探讨 浓度达到1.2 mg/mL时,DPPH清除率达到 最大。 薅 蜒 ∞ ∞如∞∞加m O 参考文献: [1]高士贤,戴定远,范勤德.常见药用动物[M].上海:上海科技 }H版社,1984 至 叁 [2]马小燕,陈易彬,李彦军.酶法水解大鲵蛋白的T艺研究[J]. 中国酿造,2009,212(11):92—94 O.6 0.8 1 1.2 1.4 [3]刘程惠,董秀萍,赵露露.等.胰蛋白酶酶解法制备海参肽的下 酶解液浓度 g.mL‘’ 艺条件[J].大连轻T业学报,2006,25(1):83—85 图7 清除DPPH自由基能力的测定 [4]马利华,贺菊萍,秦卫东,等.槐花提取物抗氧化性能研究 随着酶解产物浓度的增加,DPPH的活性清 [J].食品科学,2007,28(9):75—77 [53白鹤,赵前程,李伟,等.酶水解美洲帘蛤蛋白质及其产物抗 除率达到80%左右就趋于平缓状态,故大鲵酶解 氧化活性初探[刀.水产科学,2009,28(4):196—199 液肽粉的浓度达到1.2 mg/mL,DPPH清除率达 [6]Xie,Z.,Huang J.,Xu,X.,&Jin,Z.Antioxidant activity 到最大。 of peptides isolated from alfalfa leaf protein hydrolysate. Food Chemistry.2008,111,370—376 3结论 [7]Singh,N.,&P.S.,R..Free radical scavenging activity of all aqueous extract of potato pee1.Food Chemistry,2004, 由试验结果可知,酸性蛋白酶水解大鲵肉的 85:611—616 最适条件为pH为2.0,酶解温度45℃,酶解是问 [8]Song,L.,Li,T.,Yu,R.,Yah,c.,Ren,S.,&Zhao, 5.5 h,加酶量0.4%(质量比)。酶解产物具有清 Y..Antioxidant activities of hydrolysates of Arca subcrenata 除羟基自由基和DPPH自由基的能力,测定结果 prepared with three proteases.Marine Drugs,2008,6:607 表明当大鲵肉酶解液低聚肽的浓度达到2 mg/ 6]9. mL,清除羟基自由基(・OH)能力达到最大,当 Study on the enzymatic hydrolysates of flesh from Andrias davidianus and its Antioxidant Activities WANG Wen—li,ZHANG Wei,YU Xin—ying,LI Wei, T0NG Chang—qing,QU Min,JIN Qiao (Key and Open Laboratory of Aquatic Products Processing and Utilization of Liaoning Province。 Dalian Ocean University,Liaoning Dalian 116023) Abstract:Flesh of Andrias da vidianus was hydrolyzed by acid protease in this article.The optimal conditions of enzymolysis of flesh of Andrias davidianus and the antioxidant activities of hydrolyzate were studied.The results showed optimaI concentration of flesh of Andrias davidianus were 0.4% (mass ratio)of Aspergillus sp.acid protease and 0.1 g/mL of substrate concentration。reaction time was 5.5 h,pH2.0,temperature was 45℃.The enzymatic hydrolysates were determined by MALDI— TOF to be less than 2 000.the content of polysaccharides was 2 which were determined by phenol-- sulfuric acid method。The protein was determined by Lowry method and its content iS 93 .There were well relationships between the contents of enzymatic hydrolysates and activities of scavenging hy— droxyl free radical and DPPH free radical appeared linear relationships. Key words:Key words:flesh of Andrias davidianus;Acid protease;Antioxidant activities (收稿日期:20l2—05—31)