提高大蒜精油提取得率的酶调控技术

报道了通过调控蒜氨酸酶活性提高大蒜精油提取得率的方法,并初步确定了提取大蒜精油的最适工艺条件。实验结果表明其提取得率较常规方法提高2倍。     

自组装多肽水凝胶包埋大蒜精油的控释研究

研究Fmoc–F自组装多肽水凝胶对大蒜精油的包埋作用、控释特性和稳定作用。结果表明:该水凝胶对大蒜精油的包埋率可达到97.07%;当p H≥6.5时,包埋大蒜精油后的水凝胶结构分解率不高于12.17%,可提高大蒜精油的稳定性;当5p H6.5时,凝胶结构部分分解;当p H≤5.0时,凝胶结构迅速分解,快速释放大蒜精油抑制大肠杆菌的生长;感官评价表明Fmoc–F水凝胶可显著掩盖大蒜精油的不良气味。     

不同大蒜精油成分及生物活性对比分析

为了解白皮大蒜和紫皮大蒜精油成分及生物活性差异,采用水蒸气蒸馏法提取白皮大蒜和紫皮大蒜精油,通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析测定两种大蒜精油的可挥发性成分;用对倍稀释法研究两种大蒜精油对几种常见病原菌的抑制活性;采用小叶碟法测定两种大蒜精油对斜纹夜蛾的拒食活性;并检测白皮、紫皮大蒜精油对ABTS、DPPH和OH自由基的清除作用。结果表明:白皮大蒜精油鉴定出26种成分,占精油的95.79%;紫皮大蒜精油鉴定出22种成分,占精油的94.26%,主要杀菌物质大蒜辣素和大蒜新素在紫皮大蒜(59.34%)中的含量比白皮大蒜(50.11%)多;两种大蒜精油对实验用菌有明显抑制作用,尤其紫皮大蒜精油对枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、热带假丝酵母菌和板栗疫病的抑制效果比白皮大蒜好;白皮大蒜和紫皮大蒜精油对斜纹夜蛾24h平均拒食率分别为52.97%和100%;白皮大蒜精油对ABTS和DPPH自由基的清除率高于紫皮大蒜精油,对OH自由基的清除率基本相当。     

大蒜精油对食用油脂的抗氧化特性

以过氧化值(P0V)为指标研究了大蒜精油对花生油的抗氧化性能,结果表明大蒜精油对花生油具有较强的抗氧化作用,且具有剂量效应关系;添加了大蒜精油的花生油应尽量贮存于低温条件下;Vc、柠檬酸、酒石酸对大蒜精油的抗氧化作用均有协同增效作用;大蒜精油与合成抗氧化剂混合使用时,其抗氧化能力均好于只添加单一抗氧化剂的效果;使用0.2%大蒜精油和0.04%大蒜精油+0.005%PG为花生油的抗氧化剂时,可使花生油在20℃下的货架寿命由4.2个月延长至24.3个月和14.1个月.     

大蒜精油对屎肠球菌和粪肠球菌产苯乙胺和酪胺的影响

本试验采用双倍试管稀释法,测定大蒜精油分别对高产苯乙胺和酪胺的E.faecium和E.faecalis的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC);并利用高效液相色谱法测定不同浓度的大蒜精油对两株高产苯乙胺和酪胺菌株的影响,从而明确大蒜精油对其产生物胺能力的抑制作用。结果表明:大蒜精油对供试菌株都具有较强的抑菌活性,大蒜精油对E.faecium的最大抑制率可达48.20%,对E.faecalis的最大抑制率为52.41%,且抑菌效果随大蒜精油浓度的增大而逐渐增强;在大蒜精油的添加量为1/2 MIC时,大蒜精油对E.faecium和E.faecalis的生长具有抑制作用;当大蒜精油浓度为0.025%时,能够显著(p0.05)降低供试菌株产苯乙胺和酪胺的含量,苯乙胺含量与空白组相比降低了26.61%,酪胺的降低了15.54%。说明大蒜精油对高产酪胺和苯乙胺的菌株具有显著(p0.05)抑制效果,从而减少了酪胺和苯乙胺的生成。     

大蒜精油对食用油脂的抗氧化特性

以过氧化值（POV）为指标研究了大蒜精油对花生油的抗氧化性能。结果表明：大蒜精油对花生油具有较强的抗氧化作用，且具有剂量效应关系；添加了大蒜精油的花生油应尽量贮存于低温条件下；VC、柠檬酸、酒石酸对大蒜精油的抗氧化作用均有协同增效作用；大蒜精油与合成抗氧化剂混合使用时，其抗氧化能力均好于只添加单一抗氧化剂的效果；使用0．2％大蒜精油和0．04％大蒜精油＋0．005％PG为花生油的抗氧化剂时，可使花生油在20℃下的贷架寿命由4．2个月延长至24．3个月和14．1个月。     

超临界CO2萃取大蒜提取物的研究

研究了超临界二氧化碳萃取大蒜精油的可行性，其最佳的提取工艺条件为15MPa，40℃;若只需得到蒜素可采用发酵醇提法预处理，这样所得蒜素得率最高，可达44.57%；若要得到大蒜精油还必须进一步利用有机溶剂萃取，每千克大蒜可得大蒜精油1.8克。本文还对制得的大蒜精油进行了红外吸收光谱定性分析。     

大蒜复合抗氧化剂的配方优化及抗氧化机理分析

大蒜精油是一种安全的、无毒的天然提取物。本研究以花生油为底物,通过正交试验确定了大蒜精油复合抗氧化剂的配方:大蒜精油0.04%、维生素C 0.01%、柠檬酸0.02%;复合抗氧化剂的抗氧化效果明显好于人工合成的抗氧化剂;对复合抗氧化剂的抗氧化机理进行分析认为,大蒜精油是主要的抗氧化物质,其中的有机硫化合物一方面具有很强的还原性,另一方面具有很强的清除自由基的作用,维生素C一方面也具有清除自由基的作用,另一方面和柠檬酸一样作为酸性物质,钝化油脂中促进自动氧化的金属离子,表现出对大蒜精油的协同抗氧化作用。     

分子蒸馏法分离提取大蒜精油

采用分子蒸馏技术,依据Box-Behnken 设计原理和响应面分析法,探讨分子蒸馏不同因素对分离、提取大蒜中大蒜精油的影响,选择最佳提取条件。结果表明：当控制系统的压力105Pa、进料速度1.2g/min、进料温度40～55℃范围内,蒸馏温度45.1℃时具有最好的二次分子蒸馏效果,大蒜精油的外观质量明显提高,平均总提取率可达0.476%,大蒜精油中水分为0.15%,纯度达99.85%。     

超临界CO2萃取大蒜提取物

研究了超临界二氧化碳萃取大蒜精油的可行性 ,得出最佳的提取工艺条件为 15MPa,40℃。若只需得到蒜素可采用发酵醇提法预处理 ,这样所得蒜素的得率最高 ,可达 44 .5 7% ,若要得到大蒜精油必须进一步利用有机溶剂进行萃取 ,每千克大蒜可得大蒜精油 1.8g。同时对制得的大蒜精油进行了红外吸收光谱定性分析。     

大蒜植株中蒜氨酸酶的纯化方法研究

以新鲜大蒜植株为原料,采用pH7.0的Na+/K+磷酸缓冲溶液浸提蒜氨酸酶,分别研究了硫酸铵沉淀法、聚乙二醇(PEG8000)沉淀法、超滤条件和SephadexG-75色谱柱对蒜氨酸酶的纯化效果。PEG8000沉淀法得到蒜氨酸酶的纯化倍数为5.42,硫酸铵沉淀法得到蒜氨酸酶的纯化倍数为0.60。最佳沉淀条件为:先加入PEG8000至其浓度达到15%(m/v),离心,上清液中继续加入PEG8000至终浓度为25%(m/v),收集沉淀。截留分子量为30ku的超滤膜,在0.1MPa下循环超滤两次,此时蒜氨酸酶纯化倍数为超滤前的1.20倍。SephadexG-75色谱柱可有效地分离蒜氨酸酶峰和杂蛋白峰。     

大蒜中蒜氨酸酶的分离纯化及纯度测定

对大蒜中的蒜氨酸酶进行分离纯化以研究其酶学及光谱学性质。首次采用Sephacryl S-200凝胶柱对新鲜大蒜以及微波真空与真空联合干燥(MV/VD)大蒜中的蒜氨酸酶进行了一步分离纯化,并采用反相HPLC和SDS-PAGE电泳测定柱分离后新鲜大蒜的蒜氨酸酶和MV/VD大蒜的蒜氨酸酶的纯度。结果表明,经Sephacryl S-200凝胶柱一步分离的蒜氨酸酶可达很高的纯度,电泳结果显示达到电泳纯。采用Sephacryl S-200凝胶柱分离纯化后的蒜氨酸酶的纯度可以达到用于酶学性质和光谱学特性研究所需的纯度。     

PHYSICAL CHARACTERIZATION OF ALLIINASE, THE FLAVOR GENERATING ENZYME IN ONIONS

The characteristic flavor of onions occurs when the enzyme alliinase (EC 4.4.1.4) hydrolyses the S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides to form sulfur containing volatiles, pyruvate and ammonia. In this paper we have new evidence on the molecular mass of native onion alliinase, its subunit size and its relationship to the predicted size from translation of the gene. Alliinase from bulbs was purified to homogeneity. Two isoforms of alliinase were detected on ion-exchange chromatography. Both isoforms were analyzed by gel filtration FPLC. Alliinase activity was detected at molecular masses of 59, 166 kDa and 59, 170 and 393 kDa for isoforms 1 and 2, respectively. When analyzed by SDS-PAGE subunit sizes were determined to be 53.3 kDa for isoform 1 and 53.3 and 51.6 kDa for isoform 2. Amino terminal sequencing of both subunits confirmed they were alliinase. Alliinase was deglycosylated and the subunits migrated as a single band indicating a common protein backbone and varying glycosylation. Thus native alliinase is a monomer, trimer and multimer of the subunits. Molecular analysis of alliinase cDNA indicated that two genes and thus two protein subunits were expressed in onion bulb tissue. Translation is likely to have initiated from the third methionine of the leader sequence of the cDNA to give a protein backbone of 53.5 kDa in gradient SDS-PAGE. The functional significance of heterogenous subunits, from different genes, and multimeric native alliinase remains unknown.     

大蒜素和有机溶剂对蒜氨酸酶活性及大蒜油组成的影响

大蒜油具有重要的生物活性和调味功能。本文以化学合成的蒜氨酸为原料在蒜酶的催化下制备大蒜油,研究中间产物大蒜素、萃取溶剂对蒜酶活性的影响,以及溶剂对大蒜油组成成分的影响。结果显示:大蒜素在一定程度上会抑制蒜酶的活性,但不会导致蒜酶的完全失活;有机溶剂对蒜酶的影响比较复杂,其中氯仿、二氯甲烷使蒜酶活性完全丧失,而正己烷、正戊烷对蒜酶的活性影响则不明显。采用气质联用、核磁共振二维谱表征了不同溶剂下大蒜油的组成。用氯仿、正己烷等非极性溶剂萃取大蒜素,得到的大蒜油以3-乙烯基-1,2-二硫环己-4-烯(4X)和3-乙烯基-1,2-二硫环己-5-烯(5X)为主;而用乙酸等质子溶剂萃取,则大蒜油成分以二烯丙基三硫醚(DATS)、二烯丙基二硫醚(DADS)为主。     

响应曲面法优化蒜氨酸酶酶促反应条件

以纯化的蒜氨酸酶为对象,研究影响蒜氨酸酶活性的不同因素并优化反应条件。在单因素试验的基础上,采用响应曲面法对影响蒜氨酸酶活性的4个主要因素包括酶与底物比、反应温度、pH值和离子浓度进行优化,以最大限度地提高酶促反应速率。Design-experts软件分析结果表明,蒜氨酸酶反应的最佳条件为：酶与底物比0.20、反应温度36℃、pH6.4、Mn2+浓度8.15mmol/L,该条件下蒜氨酸酶活力为(0.156±0.0053)U/mL。而Cu2+在10mmol/L的浓度条件下使蒜氨酸酶活力降低了一半左右。     

CHARACTERISTICS OF γ-GLUTAMYL TRANSPEPTIDASE AND ALLIINASE OF ONION AND THEIR EFFECTS ON THE ENHANCEMENT OF PYRUVATE FORMATION IN ONION MACERATES

The activity of alliinase monitored in onions stored for 32 weeks at ambient temperature (mean value of 20C) only slightly increased whereas the activity of γ-glutamyl transpeptidase increased gradually. Purified alliinase and transpeptidase showed single protein bands on SDS-PAGE, with molecular weights between protein markers of 40–69 kDa and 116–205 kDa, respectively. Molecular weights of native transpeptidase and alliinase determined by Sephadex G-200 column chromatography were estimated to be 120 and 200 kDa, respectively. Transpeptidase and alliinase had isoelectric points of 5.2 and 4.8, pH optima of 9.0 and 7.5, temperature optimum of 40C and activation energies (E_a) of 15.8 and 16.6 kJ/mol, respectively. Inhibitor studies suggested that the conditions for optimal alliinase activity did not depress the activity of transpeptidase. Transpeptidase in conjunction with alliinase enhanced pyruvate production in onion macerates over and above that catalyzed by either enzyme alone.     

金属离子对蒜氨酸酶性质的影响

以新鲜大蒜为原料,采用硫酸铵分级沉淀法、PEG6000沉淀法、葡聚糖G-200柱层析法提取分离蒜氨酸酶,获得适宜蒜氨酸酶粗分离的条件为：4℃、pH6.5磷酸盐缓冲液浸提,20%的PGE6000盐析,2000×g离心30min。再采用SDS-PAGE电泳法鉴定其纯度,发现纯度是粗酶液的16.85倍,回收率为41.26%,蒜氨酸酶亚基的分子质量约为54.7kD。利用正交试验优化金属离子交互作用对蒜氨酸酶活性的影响,研究金属离子对蒜氨酸酶反应动力学及紫外-可见光谱的影响。结果表明：不同浓度的离子组合对蒜氨酸酶活性有显著的影响,Mn2+是影响蒜氨酸酶活性最重要的因素;不同离子交互作用最佳条件为：Mn2+ 浓度10mmol/L、Fe3+浓度10mmol/L、Ca2+浓度5mmol/L、辅助因子蔗糖浓度5mmol/L,此条件下蒜氨酸酶相对酶活性为155.59%。而10mmol/L的Cu2+能够显著抑制蒜氨酸酶的活性;以蒜氨酸为底物,测得蒜氨酸酶Km值为0.25mmol/L,Vmax为1.29μmol/min;紫外-可见光谱证实了辅基磷酸吡哆醛的存在,金属离子对蒜氨酸酶的激活与抑制机制可能是因为激活剂和抑制剂影响了蒜氨酸酶辅助因子5,-磷酸吡哆醛的结构以及其与蒜氨酸酶主链的结合,从而影响了蒜氨酸酶的活性。     

香葱中蒜氨酸酶的分离纯化及其酶学性质

对香葱中蒜氨酸酶进行分离纯化并研究其酶学性质。通过均浆、离心、硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE-52离子交换层析和Sephadex G200凝胶过滤层析技术分离纯化得到纯度较高的蒜氨酸酶,并利用SDS-PAGE电泳对其纯度进行鉴定。结果表明,经分离纯化可得纯化倍数为19.6倍的蒜氨酸酶,酶比活力为11.44U/mg,酶活回收率为32.1%,达到电泳纯,其亚基的分子质量约为54.5ku。纯酶的最适反应温度为45℃,最适pH7.0,以S-甲基-L-半胱氨酸亚砜为底物,蒜氨酸酶的Km为45.31mmol/L,Vmax为40.32μmol/(mg·min)。     

大蒜中蒜氨酸酶的氨基酸组成分析和热力学研究

本文对首次采用SephacrylS-200凝胶柱从新鲜大蒜中分离纯化出来的蒜氨酸酶的氨基酸组成进行了分析,并对蒜氨酸酶的催化反应表观活化能和热失活动力学进行了研究。结果表明,蒜氨酸酶中酸性氨基酸的含量比较高,其中Asp含量最多,摩尔百分含量达到15.51%;蒜氨酸酶催化反应在较低温度下即可进行且蒜氨酸酶是不耐高温的酶类。