玉米醒酒肽构效关系及机理研究进展

玉米醒酒肽是玉米黄粉蛋白水解后得到的一种低聚寡肽。在大量的体外、动物和人体试验中,玉米醒酒肽可以有效调节参与酒精代谢的相关酶活性以及改善机体摄入酒精后的各类生理反应,发挥显著的醒酒活性。具有醒酒活性的玉米肽在一级结构上体现明显的共性,具有相似的氨基酸组成序列,其醒酒机理也已经被广泛研究和证实。本文对玉米醒酒肽的活性验证试验、结构特征及醒酒机理进行综述,旨在为进一步开展玉米及其他来源醒酒肽的研究提供借鉴。     

玉米低聚肽和姜黄素对小鼠的醒酒功能研究

评价玉米低聚肽和姜黄素单独使用及联合应用时对醉酒小鼠的醒酒活性,探讨其作用机理。将清洁级雄性KM种小鼠随机分为4组,即模型对照组和低、中、高剂量组。各剂量组灌胃相应受试物,玉米低聚肽模型对照组灌胃等量双蒸水,姜黄素模型对照组灌胃含5.6%乙醇的双蒸水。0.5h后每组分别灌胃白酒(56°)。灌胃结束后立即测定行为学指标(翻正反射消失时间、醉酒持续时间、攀附时间),30 min后测定血液中乙醇、乙醛浓度,并测定肝组织乙醇脱氢酶(ADH)、乙醛脱氢酶(ALDH)、细胞色素P450(CYP450)、过氧化氢酶(CAT)、黄嘌呤氧化酶(XOD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。与模型对照组相比,玉米低聚肽能延长小鼠攀附时间和翻正反射消失时间,缩短醉酒时间,降低血液中乙醇和乙醛含量。高剂量姜黄素可明显改善小鼠醉酒后的行为学指标,一定程度上降低血中乙醇和乙醛浓度。玉米低聚肽和姜黄素均可增强小鼠肝组织ADH和ALDH活性,提高CYP450、CAT和SOD含量,降低XOD活性。玉米低聚肽和姜黄素联合应用时对醉酒小鼠的活性强于单独使用姜黄素,但与单独使用玉米低聚肽组无显著差异。在该实验条件下,玉米低聚肽和高剂量姜黄素对醉酒小鼠具有明显的醒酒活性。     

中性蛋白酶及碱性蛋白酶制备玉米粗肽的醒酒活性比较

本文旨在使玉米蛋白增值,为工业化生产玉米醒酒肽提供依据.采用气相色谱、氨基酸自动分析仪等仪器,研究了玉米蛋白水解物--粗肽的醒酒活性.结果表明：中性蛋白酶的低水解度粗肽（2h、酶底比0.5%、料液比1：25）能使小鼠血醇浓度降低54.06%,但该粗肽的蛋白回收率太低.碱性蛋白酶的中水解度粗肽（4h、酶底比0.5%、料液比1：20）的醒酒活性高,并存在剂量效应关系,其剂量为800 mg/kg.bw时,小鼠血醇浓度降低了62.80%,且该粗肽的蛋白回收率高,具有开发价值.     

超滤法制备高活性醒酒玉米肽以及pH值对超滤的影响

为了制备高活性醒酒玉米肽,采用了超滤技术对酶解液进行分级分离,通过体内外试验比较了各级分的醒酒玉米肽,并研究了pH对玉米肽超滤过程的影响.结果显示:体外试验中活性较高的分子质量小于5 ku的玉米肽级分,在动物试验中表现出最高的血醇清除率,达34.35%;与原酶解液相比,活性极显著提高(P<0.01).随着时间的增加,在pH 6、7、8、9条件下,超滤膜通量和传质率(Tr)不断下降,而浓缩体积倍数(VCF)不断增加;而同一时间,随着pH的增加,膜通量和VCF逐渐增加,而Tr则逐渐下降.采用截留分子质量为5 ku的超滤膜对玉米肽进行分级分离,膜透过物(即Mw<5 ku)的醒酒活性可极显著提高(P<0.01);碱性条件下(pH 8～9)对玉米蛋白酶解液进行超滤效果最好.     

玉米肽的醒酒活性体外试验及其醒酒机理研究

为研究玉米肽的醒酒机理,找到筛选高醒酒活性玉米肽的便捷的体外试验方法,考察了在体外试验中,玉米肽对乙醇脱氢酶(ADH)活力的影响及对羟基自由基(·OH)的清除作用,并与动物试验比较,结果显示三种方法基本吻合.玉米肽在体外试验中可激活ADH,具有良好地抑制·OH的能力,玉米肽中含有较高比例的丙氨酸、亮氨酸,尤其是亮氨酸.结论:可以通过测定玉米肽对ADH的激活率及对·OH的抑制率这两个体外试验,从不同蛋白酶酶解玉米肽及不同水解度的玉米肽中筛选出高醒酒活性肽.玉米肽的醒酒作用机制与其能激活ADH、清除·OH及其较高比例的丙氨酸、亮氨酸组成有关.     

具有醒酒活性的玉米肽的制备、富集和鉴定

为制备具有高效醒酒活性的玉米肽,采用木瓜蛋白酶和胰酶复合酶酶解玉米黄粉。以蛋白质回收率和乙醇脱氢酶(ADH)激活率为指标,确定最佳的酶解工艺。结果:木瓜蛋白酶和胰酶复合酶的最佳酶解条件是:料液比1∶10,总加酶量2%,木瓜蛋白酶和胰酶质量比1∶1,酶解时间8 h。在此条件下蛋白质回收率为69.89%,ADH激活率为65.72%。为进一步分离富集具有高醒酒活性的成分,先用不同体积分数浓度的乙醇富集玉米肽中的醒酒成分,其中以80%乙醇的醇沉组分的ADH激活率最高(75.08%);再用葡聚糖凝胶G-15(Sephadex G-15)对80%乙醇的醇沉组分进行第2步分离,共获得4个组分,其中G4组分的ADH激活率高达90.12%。这2种分离方法高效富集了具有醒酒活性的玉米肽;最后用超高压液相色谱串联质谱(UPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS)分离鉴定具有高效醒酒活性的肽段结构,共得6条肽段。这些肽段都含丙氨酸,其中3条肽段含有亮氨酸。由于这2种氨基酸有利于醒酒,所以这6条肽段具有醒酒活性。本研究结果为深入研发玉米醒酒肽提供了理论基础。     

玉米低聚肽中ACE抑制肽的分离纯化及结构鉴定

为了考察玉米低聚肽中血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽的活性和结构,以玉米黄粉为原料,采用两步酶解法制备出玉米低聚肽,在对其基础理化成分进行分析的基础上,测定其总抗氧化活性。结果表明,玉米低聚肽中总蛋白质含量为92.15%±5.26%,酸溶蛋白质含量为87.57%±5.98%,脂肪含量为0.06%±0.01%,灰分含量为3.12%±0.38%,水分含量为3.54%±0.29%。玉米低聚肽的ACI抑制活性为0.55±0.03 mg/mL。利用反相高效液相色谱对玉米低聚肽进行分离纯化,选择ACE抑制活性最高的组分峰,利用质谱仪测定肽段序列,鉴定出4个ACE抑制肽段:AY、SAP、NAP、VNAP, IC50值分别为0.036±0.005, 0.039±0.004, 0.112±0.010和0.205±0.018 mg/mL,大约是玉米低聚肽的15.3, 14.1, 4.9和2.7倍,是具有较高ACE抑制活性的肽段。     

玉米醒酒肽的脱苦及其对活性的影响

为了制备具有高醒酒活性及风味良好的玉米肽功能食品,采用正交实验、体外乙醇脱氢酶活性试验,比较了活性炭吸附法,风味酶酶切法和β-环糊精掩盖法3种脱苦工艺对脱苦效果和醒酒活性的影响,以期获得醒酒活性高、风味口感好的产品。实验结果表明:活性炭吸附法虽实现了脱色和脱苦的同步进行,但造成了较大的玉米肽和醒酒活性的双重损失;风味酶法在保留玉米肽醒酒活性的同时能使苦味值下降2个单位,且无氮损失;β-环糊精掩盖法脱苦效果好。因此,生产高醒酒活性玉米肽功能食品不宜采用活性炭吸附法脱苦,可采用风味酶酶切法或β-环糊精掩盖法脱苦。     

玉米低聚肽中抗氧化肽的分离纯化及结构鉴定

为了考察玉米低聚肽中抗氧化肽的活性和结构,以玉米黄粉为原料,采用两步酶解法制备出玉米低聚肽,在对其基础理化成分进行分析的基础上,测定了其总抗氧化活性。结果表明,玉米低聚肽中总蛋白质含量为92.15%±5.26%,酸溶蛋白质含量为87.57%±5.98%,脂肪含量为0.06%±0.01%,灰分含量为3.12%±0.38%,水分含量为3.54%±0.29%。玉米低聚肽的总抗氧化能力为0.48±0.01 mmol/100 g。利用反相高效液相色谱对玉米低聚肽进行分离纯化,收集到12个主要的组分峰,利用质谱仪测定肽序列,鉴定出的12个肽段中,有4个肽段YGPQ、LSPY、AYPQ和AYLQQQ的总抗氧化能力比玉米低聚肽强,其含量分别为2.64±0.12, 2.51±0.19, 1.71±0.12和1.70±0.15mmol/100 g。     

玉米醒酒肽的脱苦工艺研究及表征分析

蛋白质水解后其热稳定性、溶解性以及功能特性得到了改善,同时形成了大量的苦味肽。采用活性炭吸附法对玉米醒酒肽脱苦工艺条件进行研究。通过响应曲面分析方法优化其水解工艺,结果表明,脱苦温度为29.7℃,固液比为1∶12(m/v),pH为3.5,时间2h。所测得的玉米肽液中OD220/OD280为37.90。采用高效液相色谱法对玉米醒酒肽进行测定分子量的实验,结果表明:玉米醒酒肽的分子量主要分布在1356.594 Da³207.308 Da之间。氨基酸分析结果显示:玉米醒酒肽中亮氨酸含量最高,丙氨酸其次。