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具有抗菌活性的乳清蛋白肽的酶法制备及分离技术研究

作　者: 梁英红
导　师: 张丽萍; 李爱科
学　校: 黑龙江八一农垦大学
专　业: 食品科学
关键词: 乳清蛋白肽酶解抗菌活性
分类号: TS252.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本研究以乳清蛋白为原料，研究了胰蛋白酶的酶解工艺，确定了最适酶解条件；采用超滤技术对酶解得到的多肽进行初步分离，得到了具有抗菌活性的乳清蛋白肽。试验内容分为以下两个部分：1.乳清蛋白酶解工艺的研究。首先以抗菌活性为指标，采用牛津杯平板法、比浊法、滤纸片法对不同水解度的乳清蛋白酶解液的抗菌活性进行了研究，结果表明当水解度为18%左右时，酶解液呈现最大的抗菌活性。采用牛津杯平板法操作简便、直观，测得水解度为18%时所得酶解液对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为1.32cm。然后采用单因素和响应面优化试验设计，研究底物浓度、pH、E/S、温度及酶解时间等酶解条件对乳清蛋白酶解工艺的影响。最佳酶解条件确定为：底物浓度为8.3%，pH为8.5，E/S为5000U/g，温度46.0℃，酶解时间3h，所得酶解液的水解度为18.91%，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达1.58cm。经HPLC测定乳清蛋白肽的相对分子质量主要分布在2000-8000Da左右。2.乳清蛋白肽超滤技术工艺参数的研究。以膜通量为指标，采用1×104Da的超滤膜，经单因素和响应面试验设计，研究过膜压力、料液初始浓度、料液初始温度及超滤时间对超滤技术工艺的影响。超滤的最佳操作条件为：过膜压力0.5bar，料液初始浓度16.4mg/ml，料液初始温度8.5℃，超滤时间60min，所得乳清蛋白肽对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达1.67cm，膜通量为70.25L/m2·h。对透过液中氨基酸的含量进行了测定，其中含量较多的为亮氨酸和赖氨酸，分别为19.26%和18.46%，其疏水性强的氨基酸占48.01%。本文通过对胰蛋白酶水解乳清蛋白的酶解工艺、超滤技术工艺参数的研究，确定了具有抗菌活性的乳清蛋白肽的制备及初步分离技术的最佳工艺参数。试验表明利用本研究方法和工艺参数进行制备及分离具有抗菌活性的乳清蛋白肽的方法是可行的，得到的乳清蛋白肽对金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌活性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-11
第一章引言  11-28
  1.1 生物活性肽  11
  1.2 抗菌肽  11-17
    1.2.1 抗菌肽的来源  12
    1.2.2 抗菌肽的类型与结构  12-13
    1.2.3 抗菌肽的抗菌机理  13-15
    1.2.4 抗菌肽的研究开发现状  15-16
    1.2.5 抗菌肽应用前景及存在问题  16-17
  1.3 乳清蛋白  17-20
    1.3.1 乳清蛋白的组成和结构  17-18
    1.3.2 乳清蛋白的生物活性肽特性及应用展望  18-20
  1.4 乳清蛋白源抗菌肽的研究进展  20-22
  1.5 分离纯化方法  22-25
    1.5.1 膜分离  22-23
    1.5.2 层析分离  23-25
  1.6 课题的研究背景及意义  25
  1.7 课题研究内容  25-27
    1.7.1 乳清蛋白酶解工艺的研究  26
    1.7.2 乳清蛋白肽超滤工艺的研究  26-27
  1.8 研究技术路线  27-28
第二章乳清蛋白酶解工艺研究  28-45
  2.1 试验材料与设备  28-29
    2.1.1 试验材料  28-29
    2.1.2 主要仪器设备  29
  2.2 试验方法  29-33
    2.2.1 乳清蛋白酶解液的制备  29
    2.2.2 水解度的测定  29-30
    2.2.3 蛋白含量的测定  30
    2.2.4 抑菌性的测定  30-32
    2.2.5 酶解乳清蛋白的条件优化  32
    2.2.6 蛋白酶活力测定  32
    2.2.7 相对分子量分布的测定  32-33
    2.2.8 数据分析方法  33
  2.3 结果与分析  33-43
    2.3.1 牛津杯平板法对不同水解度的酶解液抗菌活性的测定结果  33-34
    2.3.2 比浊法对不同水解度的酶解液抗菌活性的测定结果  34
    2.3.3 滤纸片法对不同水解度的酶解液抗菌活性的测定结果  34-35
    2.3.4 不同底物浓度对有效水解度及酶解液抗菌活性的影响  35-36
    2.3.5 酶/底物比对有效水解度及酶解液抗菌活性的影响  36
    2.3.6 pH 对有效水解度及酶解液抗菌活性的影响  36-37
    2.3.7 不同水解温度对有效水解度及乳清蛋白肽抗菌活性的影响  37-38
    2.3.8 不同水解时间对有效水解度及酶解液抗菌活性的影响  38
    2.3.9 胰蛋白酶水解乳清蛋白工艺条件优化  38-40
    2.3.10 交互作用对乳清蛋白酶解液抗菌活性的影响  40-41
    2.3.11 乳清蛋白酶解物的相对分子量分布  41-43
  2.4 讨论  43-44
  2.5 本章小结  44-45
第三章应用超滤技术初步分离乳清蛋白肽  45-57
  3.1 试验材料与设备  45-46
    3.1.1 试验材料  45
    3.1.2 主要仪器设备  45-46
  3.2 试验方法  46-48
    3.2.1 具有抗菌活性的乳清蛋白肽的制备  46
    3.2.2 超滤膜的清洗  46
    3.2.3 膜通量的测定  46
    3.2.4 过膜压力（TMP）的测定  46-47
    3.2.5 抑菌性的测定  47
    3.2.6 超滤技术分离乳清蛋白肽的单因素试验  47
    3.2.7 超滤技术的工艺参数优化  47-48
    3.2.8 氨基酸含量的测定  48
  3.3 结果与分析  48-56
    3.3.1 料液初始浓度对膜通量的影响  49
    3.3.2 料液初始温度对膜通量的影响  49-50
    3.3.3 过膜压力对膜通量的影响  50
    3.3.4 超滤时间对膜通量的影响  50-51
    3.3.5 超滤技术的工艺条件优化结果  51-53
    3.3.6 交互作用对乳清蛋白肽抗菌活性的影响  53-54
    3.3.7 超滤各组分抑菌效果的比较  54
    3.3.8 透过液中氨基酸含量的测定结果  54-56
  3.4 讨论  56
  3.5 本章小结  56-57
第四章结论与展望  57-58
  4.1 结论  57
  4.2 展望  57-58
参考文献  58-64
致谢  64-65
作者简介  65

具有抗菌活性的乳清蛋白肽的酶法制备及分离技术研究

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