● 摘要
扁杏仁富含蛋白质26%以上,主要由易消化的代谢蛋白组成,其中含有8种人体必需的氨基酸,占氨基酸总量35%左右,能够平衡膳食中的不足,因此杏仁蛋白是一种营养价值相当高的植物蛋白。随着追求天然食品的兴起,杏仁的相关研究及产品开发逐渐成为功能性食品研究领域中一个新的亮点。目前对杏仁蛋白的研究主要集中在用传统的碱提酸沉法提取,用蛋白酶将其水解后进行体内、体外降血压活性研究,尚未从细胞水平对扁杏仁肽的活性进行研究。因此,本研究以一种新型的无毒绿色溶剂聚乙二醇结合微波辅助提取扁杏仁蛋白,用复合蛋白酶Protamex和碱性蛋白酶Alcalase将其双酶分步酶解,探讨扁杏仁肽对人脐静脉内皮细胞(HUEVC)功能的影响,从细胞水平探索扁杏仁肽的生物活性,为进一步从分子、基因水平研究扁杏仁降血压肽作用机理及开发降血压保健食品提供一定的理论依据。
本论文包括四个部分:
1. 绪论
首先简要回顾了杏仁蛋白的国内外研究进展;然后介绍了植物蛋白提取、沉淀分离现状及表面活性剂提取天然产物的研究;接着对酶法制备ACE抑制肽进行了综述;最后阐述了血管内皮细胞及其与高血压的关系。
2. 扁杏仁蛋白提取工艺研究
首先分别采用氢氧化钠、氯化钠、及不同分子量的表面活性剂聚乙二醇水溶液为提取溶剂,比较了不同溶剂对扁杏仁蛋白提取效率的影响,结果发现,聚乙二醇200的提取效率最高。因此,选择聚乙二醇200作为提取溶剂对微波辅助提取扁杏仁蛋白进行了系统研究。在单因素实验的基础上,采用响应曲面优化法(RSM)对扁杏仁蛋白的的提取条件进行了优化,确定最佳提取工艺参数为:PEG200浓度25%、料液比1:22 g/mL、微波功率120.00 W、温度45 ℃、提取4min,3 次平行实验得到的实际平均得率为93.35%。随后结合等电点沉淀速度快和醇沉完全的特点,采用等电点-乙醇协同作用将杏仁蛋白从提取液中沉淀,其沉淀率达到98.81%,沉淀所需时间仅为3~5 min。最后将聚乙二醇-微波辅助提取与聚乙二醇-超声辅助提取、聚乙二醇-常规水浴提取相比较,发现聚乙二醇200结合微波辅助提取扁杏仁蛋白提取率最高、提取纯度高、提取时间短,提取率93.35%、提取时间4 min、纯度95.61%。
3.扁杏仁多肽的制备
分别采用Protamex酶、Alcalase酶单酶水解,先 Protamex酶解、后 Alcalase 酶解的双酶分步酶解,对扁杏仁蛋白水解制备多肽进行了研究。实验结果表明: Alcalase 单一酶水解所得的扁杏仁多肽水解度(DH)为24.74%,高于 Protamex 单一酶水解。但经Protamex和Alcalase两种酶复配后接力水解的水解度(DH)明显提高,为32.82%,分别比 Protamex,Alcalase酶单酶水解的水解度(DH)提高了65.84%,32.66%,在此条件下平均肽链长度(PCL)、平均分子量(Mw)明显低于Protamex和Alcalase两种酶的单一酶水解。
4. 扁杏仁多肽对人脐静脉内皮细胞功能的影响
以人脐静脉内皮细胞(HUVEC)作为实验对象,观察扁杏仁全多肽、扁杏仁谷多肽与其作用之后,对内皮细胞生长增值、释放一氧化氮(NO)和内皮素(ET)的影响。实验结果显示,实验所用各种浓度的扁杏仁全多肽和扁杏仁谷多肽对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)生长几乎无毒性。实验各组与空白对照组比较,卡托普利组(Cap组)及不同剂量的扁杏仁肽组可升高内皮细胞培养液中一氧化氮(NO)含量,降低培养液中内皮素(ET)含量,其中以卡托普利组(Cap组)、扁杏仁全多肽组和扁杏仁谷多肽中剂量组效果最好(p<0.01)。实验结果还显示,去甲肾上腺素(NE)可促进内皮细胞生长以及促进分泌内皮素(ET),降低一氧化氮(NO)含量,但分别加入中剂量扁杏仁全多肽组、扁杏仁谷多肽组后培养液中一氧化氮(NO)、内皮素(ET)含量接近空白对照组(p>0.05),这说明去甲肾上腺素组(NE组)的作用可被扁杏仁全多肽、扁杏仁谷多肽所对抗。这表明扁杏仁全多肽、扁杏仁谷多肽均对血管内皮细胞具有保护作用。
论文最后对研究内容进行了总结。