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复合酶结合碱法制备麦胚活性多肽的研究

作　者: 高超
导　师: 王成忠
学　校: 山东轻工业学院
专　业: 食品科学
关键词: 麦胚蛋白碱提蛋白酶解分子量分布超滤
分类号: TS201.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以脱脂后的小麦胚芽为原料，利用蛋白酶降解蛋白，使蛋白质变成可溶的肽类而被分离出来，制备麦胚生物活性多肽。本课题主要研究的内容是选择两种蛋白酶复合水解脱脂后的麦胚制备麦胚多肽，探讨各个实验因素对酶解过程的影响，对主要因素进行参数的分析和优化，确定最佳酶解工艺，酶解后进行碱提；测量得到的混合多肽溶液的分子量分布；根据分子量分布的测量结果将混合多肽利用膜进行分级分离，探讨最佳超滤工艺，得到不同分子量的多肽。本课题研究的主要内容以及结果如下：（1）探讨制备麦胚多肽的最佳实验条件，主要采用复合酶水解麦胚，研究了酶解温度、酶解pH、酶解时间、底物浓度、复合酶配比和添加量等因素，然后调节酶解液的pH进行碱提，进一步提高多肽提取率。实验结果显示，木瓜蛋白酶和中性蛋白酶复合水解麦胚蛋白的最佳工艺为：pH为6，底物浓度为5%，温度为50℃，提取时间为90min，加酶量为400U/g，木瓜蛋白酶与中性蛋白酶的添加量的配比（活性比）为1:1，麦胚多肽的提取率高达89.87%，水解度达到19.03%。然后将料液的pH调到8.5左右，45℃进行碱提1h，使多肽的提取率由89.87%提高到93.76%。（2）本实验采用凝胶过滤层析SephadexG-15来测定麦胚多肽混合液中的分子量的分布，所选用的标准物质是肌球蛋白（F3）（2500Da），维生素B12（分子量1355Da）、氧化型谷胱甘肽(600Da)、还原型谷胱甘肽(300Da)。实验结果表明，木瓜蛋白酶与中性蛋白酶复合的酶解产物中多肽分子量主要在2500-300Da之间，占整个洗脱峰面积的58.91%。大于2500Da多肽分子和大分子蛋白占27.48%；2500-1335Da之间的多肽分子占14.86%；1335-600Da之间的多肽分子占25.54%；600-300Da之间的多肽分子占18.51%；小于300Da的多肽分子和氨基酸总量占13.57%。（3）根据所测得的分子量分布情况，利用膜过滤将多肽进行分级分离，探讨了操作压力、操作时间、料液浓度以及温度等条件对膜通透量的影响，并且确定了超滤的最佳工艺条件。对分级分离得到的每一部分多肽进行喷雾干燥测定每种多肽片段的比例。实验结果表明，选用截留分子量为3000Da、1500Da、1000Da的改性聚醚砜平板对水解度为19.03%的小麦胚芽蛋白复合酶酶解物进行超滤分级分离时最佳超滤条件为最适料液浓度为1.5%-2%、操作温度为30℃、操作压力为0.15MPa、最佳超滤时间为80min。三级超滤后得到的小麦胚芽多肽的回收率达到90.12%。4种分级多肽所占的比例分别为多肽Ⅰ（分子量＞3000Da）25.36%，多肽Ⅱ（3000-1500Da）20.79%、多肽Ⅲ（1500-1000Da）22.81%、多肽Ⅳ（﹤1000Da）31.04%。

全文目录

摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
第1章绪论  12-24
  1.1 小麦胚芽蛋白  12-14
    1.1.1 小麦胚芽蛋白营养成分  12-13
    1.1.2 小麦胚蛋白提取及其性质  13-14
    1.1.3 麦胚蛋白的利用现状  14
  1.2 生物活性多肽  14-18
    1.2.1 生物活性肽的种类  15-16
    1.2.2 生物活性肽的制备方法  16-17
    1.2.3 生物活性多肽的应用  17-18
  1.3 膜分离技术  18-22
    1.3.1 膜分离技术的定义以及分类  18-19
    1.3.2 膜分离技术的发展史  19-20
    1.3.3 超滤技术在食品中的应用  20-22
  1.4 论文立题意义及主要内容  22-24
    1.4.1 立题意义  22
    1.4.2 主要研究内容  22-24
第2章复合酶结合碱法制备麦胚多肽的研究  24-38
  2.1 引言  24
  2.2 实验材料与设备  24-25
    2.2.1 实验材料  24
    2.2.2 主要仪器设备  24-25
  2.3 实验方法  25-27
    2.3.1 蛋白酶酶活的测定  25
    2.3.2 多肽含量的测定  25
    2.3.3 水解度的测定  25
    2.3.4 麦胚多肽的制备工艺  25
    2.3.5 实验操作要点  25
    2.3.6 小麦胚芽多肽制备的影响因素  25-27
  2.4 结果分析  27-36
    2.4.1 蛋白酶酶活力的测定  27-28
    2.4.2 小麦胚芽多肽制备的影响因素  28-36
  2.5 本章小结  36-38
第3章麦胚多肽分子量分布的测定  38-50
  3.1 引言  38
  3.2 实验材料与设备  38-39
    3.2.1 主要实验材料  38-39
    3.2.2 仪器与设备  39
  3.3 实验方法  39-40
    3.3.1 凝胶使用前的预处理  39
    3.3.2 装柱  39
    3.3.3 样品上柱和洗脱  39-40
    3.3.4 凝胶柱的保养和凝胶的保存  40
    3.3.5 凝胶层析峰面积的计算  40
  3.4 结果分析  40-47
    3.4.1 标准曲线的绘制  40-42
    3.4.2 木瓜蛋白酶酶解物分子量的分布  42
    3.3.3 菠萝蛋白酶酶解物分子量的分布  42-44
    3.3.4 中性蛋白酶酶解物分子量的分布  44-45
    3.3.5 碱性蛋白酶酶解物分子量的分布  45-46
    3.3.6 复合酶酶解物分子量的分布  46
    3.3.7 不同蛋白酶酶解产物的分子筛层析结果的比较  46-47
  3.5 本章小结  47-50
第4章麦胚多肽的分级分离  50-60
  4.1 引言  50
  4.2 实验材料与设备  50-51
    4.2.1 主要试验材料  50
    4.2.2 主要实验设备和仪器  50-51
  4.3 主要试验方法  51-52
    4.3.1 小麦胚芽蛋白混合多肽酶解物的制备  51
    4.3.2 超滤工艺的影响因素  51-52
    4.3.3 膜通量与膜效能的计算  52
    4.3.4 多肽含量的测定  52
  4.4 结果分析  52-58
    4.4.1 膜组件的选择  52-53
    4.4.2 料液浓度的影响  53-55
    4.4.3 操作温度的影响  55-56
    4.4.4 操作压力的影响  56-57
    4.4.5 超滤时间的影响  57
    4.4.6 超滤条件的确定以及产物的分析  57-58
  4.5 本章小结  58-60
第5章结论与展望  60-62
  5.1 结论  60-61
    5.1.1 复合酶结合碱法制备麦胚多肽条件的优化  60
    5.1.2 麦胚多肽混合液的分子量分布的测定  60-61
    5.1.3 麦胚多肽的分级分离  61
  5.2 创新点  61
  5.3 展望  61-62
参考文献  62-68
致谢  68-70
在学期间主要科研成果  70
  发表学术论文  70

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