超声波预处理对大米蛋白酶解产物ACE抑制率的影响

研究了大米蛋白经三频平板式超声波设备预处理对碱性蛋白酶酶解后的大米多肽血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性的影响。分别采用紫外可见分光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、荧光分光光度计对超声的大米蛋白进行了测定,探讨超声影响酶解产物活性的机制。结果表明,所有的频率组合均可显著提高大米蛋白酶解产物的ACE抑制活性,尤其是20,35,50 kHz顺序超声。通过超声后大米蛋白的紫外光谱,红外光谱,表面疏水性的变化表明:超声能改变蛋白的紫外吸收峰,降低蛋白二级结构中α-螺旋和β-转角的含量,同时提高β-折叠的含量。通过蛋白表面疏水性可知,超声能显著提高大米蛋白的表面疏水性,影响蛋白的结构,使碱性蛋白酶容易与酶切位点结合,从而影响蛋白酶解产物的ACE抑制活性。     

超声频率对大米蛋白酶解物及其胃肠模拟消化产物ACE抑制活性的影响

研究不同的超声频率预处理对大米蛋白酶解产物及其胃肠道模拟消化产物的ACE抑制活性的影响,同时研究不同阶段大米蛋白酶解产物的多肽含量。研究表明,单频、双频顺序及双频同步超声虽然对大米蛋白的水解度均无显著影响(P0.05),但是均可以显著提高酶解产物的ACE抑制活性(P0.05)。单频超声20 kHz、双频顺序超声20/35 kHz及双频同步超声20/35 kHz对ACE抑制活性的影响最为明显,与对照组相比,分别增加了35.68%,66.24%和56.17%。双频超声对ACE抑制活性的提高幅度明显高于单频超声,且顺序超声优于同步超声。经胃模拟消化后,不同超声频率预处理均能显著提高蛋白酶解产物的ACE抑制活性。然而过肠模拟消化以后,与对照组相比,不同超声频率预处理对蛋白酶解产物的ACE抑制活性显著升高(P0.05),然而与胃消化的结果相比则显著降低(P0.05)。多肽含量测定结果表明,与对照相比,超声显著增加胃模拟消化后大米多肽的含量(P0.05),而对于肠模拟消化后的大米蛋白含量显著降低(P0.05)。结论:不同超声频率预处理均可促进大米蛋白酶解物及胃模拟消化后的ACE抑制活性;大米蛋白酶解产物经过胃消化后的多肽含量增加,而经过肠消化后的多肽含量反而降低;双频顺序超声效果优于双频同步超声,更优于单频超声。     

超声预处理对海参性腺蛋白酶解物结构特性的影响

以海参性腺蛋白为研究对象，通过紫外光谱、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱分析，表面疏水性和粒径分布测定，以及微观结构观察，对比不同时间（0、5、15、25、35 min,200 W）超声预处理对海参性腺蛋白中性蛋白酶酶解物结构特性的影响。结果表明：随着超声时间的延长，海参性腺蛋白酶解物的紫外吸光度、β-折叠相对含量、荧光强度、表面疏水性和粒径均呈现先升高后降低的趋势，α-螺旋相对含量的变化趋势与之相反。其中，当超声时间为15 min时，酶解物的紫外吸光度、β-折叠相对含量、荧光强度和表面疏水性分别较未超声时增加了7.30%、50.72%、4.50%和13.42%,α-螺旋相对含量降低了9.98%(P<0.05)。超声预处理15 min的酶解物具有最小的粒径尺寸和分布范围，此现象可以通过扫描电子显微镜观察结果更直观地展现。综上，适当的超声预处理可以促进海参性腺蛋白结构的展开，减少蛋白质的聚集，15 min超声预处理效果最佳。     

扫频超声波预处理对玉米醇溶蛋白酶解特性的影响

目的:研究扫频式超声波预处理对玉米醇溶蛋白酶解特性的影响。方法:以ACE抑制活性和水解度为指标,考察扫频超声波对玉米醇溶蛋白制备ACE抑制肽酶解特性的影响;研究经扫频超声处理后,玉米醇溶蛋白二级结构、表面形貌、酶解产物氨基酸组成等特性的变化。结论:扫频超声波预处理玉米醇溶蛋白后,其水解度和酶解液的ACE抑制率显著提高;酶解产物的疏水性氨基酸和支链氨基酸含量大幅度提高。(40±2)k Hz/(68±2)k Hz组合双频扫频超声波预处理后,玉米醇溶蛋白酶解液的ACE抑制率为43.7%,与未超声对照组相比提高了1.21倍。玉米醇溶蛋白经超声处理后其二级结构发生变化;原子力显微镜对其表面形貌分析表明,双频扫频超声处理使玉米醇溶蛋白颗粒迅速疏松、细化,出现分子自组装聚集现象。     

逆流聚能式超声预处理对谷朊蛋白酶解及其结构和热特性的影响

采取逆流聚能式超声波预处理技术提高谷朊蛋白酶解制备ACE抑制肽的效率。以谷朊蛋白酶解产物的ACE抑制率为指标,通过Box-Behnken响应面试验设计,建立逆流超声预处理谷朊蛋白的数学模型,优化技术参数。利用原子力显微镜、紫外光谱、荧光光谱、差示量热扫描仪对超声预处理后蛋白结构性质进行分析。结果表明,在超声波频率20 k Hz、功率446 W条件下,逆流超声预处理谷朊蛋白制备ACE抑制肽模型的最优条件为:脉冲超声工作时间4 s、间歇时间3 s、料液初始温度30℃、预处理时间30 min。在最优条件下,ACE抑制率为77.235%,IC50值为0.41 mg/m L,分别比未超声预处理的对照组提高了29.8%,降低了36.92%。结构及热特性分析表明,超声预处理改变了谷朊蛋白的微观形貌,使其表面粗糙度变大;蛋白分子发生了伸展,高级结构改变;热转变温度及热焓值下降。形貌、结构及热特性的变化表明超声波预处理使谷朊蛋白有利于酶解反应的进行。     

超声波对麦胚蛋白性质及其酶解物ACE抑制活性的影响

为了提高麦胚分离蛋白酶解产物的降血压活性,采用超声波处理麦胚分离蛋白。研究了超声波功率对麦胚分离蛋白的溶解度、表面疏水性、荧光光谱、巯基含量变化、水解度和酶解产物对血管紧张素转换酶(ACE)相对抑制活性的影响。结果表明:经超声波处理后,小麦胚芽球蛋白的荧光光谱和巯基含量均发生了显著的变化。麦胚分离蛋白的溶解度和表面疏水残基含量随着超声波功率的增加而提高,但当超声功率达到800 W后,增幅趋于平缓。经超声波前处理后,ACE抑制活性明显提高,而麦胚分离蛋白的酶解产物水解度没有明显变化,因此ACE抑制活性的提高是由于蛋白结构的变化造成的。在超声功率800 W时,酶解产物的ACE相对抑制活性提高了41.09%。     

超声预处理辅助酶解玉米胚芽ACE抑制肽的研究

旨在研究不同工作模式的超声预处理对玉米胚芽蛋白酶解制备血管紧张素转换酶(Angiotensin-I Converting Enzyme,ACE)抑制肽的影响。以蛋白转化率和高活性肽占比为指标,利用聚能逆流双频、发散三频和对振双频的超声设备,对玉米胚芽粕进行预处理,得到最优的超声预处理模式;采用单因素逐级优化法来确定最佳超声预处理参数;在最优超声处理条件下,优化酶解反应条件。结果表明分子量在300~1000 Da的多肽ACE抑制活性最高,IC₅₀值为0.78 mg/mL;最优的超声模式为20/40 kHz交替双频,最佳超声预处理参数为功率密度100 W/L、底物浓度为8%、超声时间20 min、超声温度30 ℃,酶解条件为加酶量2000 U/g蛋白、酶解时间2.5 h。在最优条件下,蛋白转化率为85.00%,相比于未超声组的73.01%提高了16.42%;高活性肽占比为29.63%,相比于未超声组的26.00%提高了13.96%。因此,逆流双频超声波辅助酶解法能有效提高蛋白转化率和产物ACE抑制活性,有利于ACE抑制肽的制备。     

不同频率超声对鲢鱼肌原纤维蛋白结构的影响

以鲢鱼为原料,采用单频、双频和三频超声分别处理鲢鱼肌原纤维蛋白,研究不同频率超声处理对肌原纤维蛋白表面疏水性和表面巯基含量的影响。结果表明:经不同超声处理后,随着超声时间的延长,肌原纤维蛋白的表面疏水性和表面巯基含量均呈现先增大后减小的趋势。单频和三频超声在分别处理肌原纤维蛋白15 min和10 min后,其表面疏水性和表面巯基含量达到最高值。与未超声处理蛋白的表面疏水性相比,80 kHz超声处理15 min后的蛋白表面疏水性提高了56.88%,三频超声处理10 min的蛋白表面疏水性提高了65.34%。与未超声处理蛋白的表面巯基含量相比,80 kHz超声处理15 min后的蛋白表面巯基含量提高了11.19%,三频超声处理10 min的蛋白表面巯基含量提高了13.32%。双频超声对蛋白表面疏水性和表面巯基的影响作用介于单频和三频超声处理的之间。     

超声处理对叶黄素与牛血清白蛋白结合行为的影响

为探究超声处理对叶黄素（LUT）与牛血清白蛋白（BSA）结合行为的影响,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱法分析不同超声频率（0 Hz/40 kHz/53 kHz）下LUT与BSA的相互作用,通过位点竞争试验和分子对接技术来确定结合位点。结果表明：不同超声频率下LUT对BSA造成荧光猝灭,当超声频率53 kHz时猝灭率最高（50.6%）,同时超声处理使BSA结构的疏水性增强,与紫外-可见吸收光谱测定结果一致。同步荧光表明,超声处理使BSA骨架变得疏松,且在超声频率53kHz时色氨酸荧光强度变化显著。分子对接结果显示：LUT与BSA结合位点位于亚结构域ⅢA和ⅢB之间,已得到位点竞争试验的验证。此外,热力学研究和分子对接结果表明：LUT主要通过氢键和疏水相互作用与BSA自发结合。当超声超声频率53 kHz时,对LUT与BSA的结合行为影响显著。结论：通过改变超声频率,可调控食品中蛋白与小分子相互作用。     

超声预处理大米蛋白对其酶解产物ACEI活性的影响

以酶解产物ACEI活性为指标筛选最佳超声预处理模式,在最佳的超声波模式条件下采取单因素逐级优化方法优化超声预处理工艺参数。结果表明:采取20/28/40 kHz同步模式,在超声时间7.5 min、温度40℃、工作间歇比6∶3 (s/s)和功率密度66.7 W/L条件下,大米蛋白酶解所得产物ACEI活性最高,为48.39%,与对照组相比提高了35.20%。说明发散型三频超声对大米蛋白进行预处理能有效的提高酶解产物的ACEI活性。     

扫频超声处理时间对β-乳球蛋白酶解制备多肽抗氧化活性的影响

目的:研究不同扫频超声处理时间对β-乳球蛋白酶解制备多肽抗氧化活性的影响。方法:研究不同的超声预处理时间(10,20,30,60,90 min)对β-乳球蛋白表观结构的影响,以及超声波处理对β-乳球蛋白酶解产物的抗氧化活性、氨基酸组成、分子质量分布和疏水性的影响。结论:超声波处理可显著提高β-乳球蛋白酶解产物的DPPH自由基清除率、ABTS·清除能力和Fe2+络合能力。随着超声时间的延长,β-乳球蛋白酶解产物抗氧化活性呈先增加后降低的趋势。扫频超声波处理可以提高β-LG酶解产物的疏水性,并且显著增加多肽中的疏水性氨基酸的含量。扫频超声处理10~60 min有利于分子质量为200~2000 u多肽的生成,从而提高其酶解产物的抗氧化活性。粒径分布表明短时间的超声处理(<30 min)引起β-LG粒径减小,大分子蛋白的结构疏松,分子间的疏水性作用力增加;长时间(60~90 min)的超声处理则引起大分子蛋白聚集,疏水性作用力降低,蛋白颗粒粒径增大。     

The use of ultrasound for enzymatic preparation of ACE-inhibitory peptides from wheat germ protein

The effects of ultrasonic treatment during proteolysis on kinetic characterisation of the hydrolysis of defatted wheat germ protein (DWGP), and on ACE-inhibitory activity of the hydrolysate, were investigated. The effects of ultrasonic pretreatment on the release of peptides with ACE-inhibitory were also studied. The results showed that the value of k_A for DWGP hydrolysis under ultrasonic irradiation increased by about 22.2%, and K_M decreased about 13.0%, compared with that obtained without ultrasound. Analysis of ACE-inhibitory activity indicated that ultrasound during enzyme treatments had less effect on the ACE-inhibitory activity, while ultrasonic pretreatment caused a 21.0–40.7% increase in ACE-inhibitory activity of DWGP hydrolysate. Analyses of hydrophobicity, microstructure, and amino acid composition revealed that ultrasonic pretreatment could accelerate the release of hydrophobic amino acids from DWGP during enzymatic hydrolysis. In conclusion, ultrasonic treatment during proteolysis could facilitate the enzymatic hydrolysis of DWGP, whereas ultrasonic pretreatment could promote the release of ACE-inhibitory peptides from DWGP during enzymatic hydrolysis.     

基于可编程逻辑控制器的超声阵列辅助酶解控制系统设计与试验

针对目前多数超生辅助酶解研究过程中采用的超声设备频率和模式单一,酶解过程中的化学指标多数不能实时测量的问题,设计了基于可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)的S型超声阵列辅助酶解控制系统。实现了5种频率的单频、双频和三频模式切换,并采用近红外光谱技术结合PLC控制,建立了以血管紧张素转换酶(Angiotensin I-converting enzyme,ACE)抑制率为指标的数学模型,通过实时在线原位监测ACE抑制率化学值判断酶解终点。试验发现ACE抑制率预测值和实测值的相关度高(R 2>0.84),可以实现酶解终点的自动控制。     

超声预处理对米渣蛋白酶解特性的影响

以米渣粉为原料,以常规酶解作对照,考察不同超声功率(100 W和300 W)、超声时间(15 min和30 min)和超声模式(连续超声和工作间歇比2:2 s)预处理米渣原料后对酶解改性米渣蛋白回收率、水解度、可溶性氮含量、表面疏水性和粒径的影响。研究表明,不同超声处理条件对米渣蛋白的回收率、可溶性氮含量和水解度影响不显著,但同对照组相比,蛋白质回收率和水解度均有所提升。表面疏水性随着超声功率和超声时间的的增大而增大,间歇超声处理米渣蛋白的表面疏水性小于连续超声处理的。超声功率从100 W增加到300 W时,蛋白质粒径由236 nm增加至256 nm,但都小于未超声组;超声时间15 min时米渣蛋白粒径小于未超声组,当超声延长至30min时粒径增大;间歇超声处理的蛋白质粒径大于连续超声组且都小于未超声组。超声预处理可改善米渣蛋白的酶解敏感性,提高其水解度和蛋白质回收率。与单一酶解改性相比较,超声预处理后酶解得到的改性米渣蛋白可溶性氮含量提高,表面疏水性降低,粒径减小。     

Effects of sweeping frequency ultrasound treatment on enzymatic preparations of ACE-inhibitory peptides from zein

In this study, the effect of sweeping frequency ultrasound (SFU) treatment on the degree of hydrolysis of zein and the angiotensin I-converting enzyme (ACE)-inhibitory activity of its hydrolysates were investigated. The mechanism through which ultrasonic pretreatment releases peptides with ACE-inhibitory activity was also studied by fluorescence, circular dichroism (CD), scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM). Compared to the control, SFU and fixed frequency ultrasound (FFU) increased the degree of zein hydrolysis by approximately 11.5 %. Sweeping frequency ultrasound pretreatment increased ACE-inhibitory activity of zein hydrolysates by 12.3–116.7 % over the control. At 40 ± 2 kHz, SFU-treated zein hydrolysates had 42.9 % ACE-inhibitory activity, representing an increase of 116.7 % over the control. The fluorescence intensity of SFU- and FFU-treated zein was weaker than in untreated zein, indicating that more Phe, Trp, and Tyr residues were exposed outside the polypeptide chains. CD spectra show that SFU treatment resulted in increase in the α-helix content by 3.4 %, and β-sheet, β-turns, and random coils content by 24.4 %. Analyses of microstructure by SEM and AFM revealed that ultrasonic pretreatment ruptured the fine meshwork structure of zein resulting in the appearance of several micro-holes. We conclude that the SFU pretreatment for 40 ± 2 kHz can remarkably raise the degree of zein hydrolysis and ACE-inhibitory activity of the hydrolysates by altering the second structure of zein and rupturing the smooth surface of protein.     

响应面试验优化广昌白莲蛋白提取工艺及其酶解多肽抗氧化活性

以广昌白莲为原料,通过单因素试验和响应面试验优化超声波辅助提取白莲蛋白的工艺,并采用胃蛋白酶和碱性蛋白酶对白莲蛋白进行单酶和有次序双酶水解,研究其酶解产物的抗氧化活性。结果表明,广昌白莲蛋白的最佳提取条件为：在超声功率固定250 W条件下,料液比1∶14（g/mL）、提取温度35.5 ℃、提取时间58 min、NaCl浓度0.14 mol/L。所得蛋白提取率达到89.86%,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfatepolyacrylamidegelelectrophoresis,SDS-PAGE）分析显示其分子质量主要分布在14～25 kD和35～60 kD之间;不同酶解方式显著影响了白莲蛋白的酶解效果及其酶解产物的抗氧化活性,其中先胃蛋白酶后碱性蛋白酶的双酶酶解为最佳方式,其蛋白水解度达到20%,其酶解产物（P-A）H的总还原能力（A700 nm）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除能力和·OH清除能力IC50值分别达到1.002、0.379 mg/mL和1.093 mg/mL,表明广昌白莲蛋白酶解产物具有较强的抗氧化活性。     

基于超声预处理的脱脂玉米胚芽ACE抑制肽的制备

为了研究超声辅助酶解制备血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽的较优工艺,通过三种超声设备对脱脂玉米胚芽预处理,碱性蛋白酶酶解,酶解液体外模拟胃肠消化,以消化液ACE抑制率和酶解过程中玉米胚芽水解度(DH)为指标对超声预处理和酶解的参数进行单因素逐级优化。实验结果表明,最佳超声工作模式为20~40 kHz聚能式逆流双频交替超声模式;超声工作参数为功率密度120 W/L,超声预处理时间15 min,初始温度30℃,物料浓度5%;酶解条件为加酶量3000 U/g,酶解时间30 min,pH9.0,酶解温度50℃。在此条件下,酶解液的IC₅₀为4.166 mg/mL,比对照组降低了5.08%;胃肠消化液的IC₅₀为3.986 mg/mL,比对照降低了4.44%。制备的酶解产物,经模拟胃肠消化后具有较强的ACE抑制活性。优化获得的制备脱脂玉米胚芽ACE抑制肽的工艺是可行的。     

Improvement of the ACE‐inhibitory and DPPH radical scavenging activities of soya protein hydrolysates through pepsin pretreatment

This study aimed to investigate the effect of pepsin pretreatment on the ACE‐inhibitory and DPPH radical scavenging activities of soya protein hydrolysates prepared with alcalase and protamex. The protein recovery, TCA‐soluble peptide content, surface hydrophobicity, particle size and zeta potential were evaluated. Results showed that the hydrolysates exhibited varying ACE‐inhibitory (i.e. the highest value 72.6% by alcalase and 84.3% by protamex) and DPPH radical scavenging activities (i.e. the highest value 51.9% by alcalase and 51.7% by protamex). Pepsin pretreatment could make soya proteins more susceptible for hydrolysis, and the results showed that the ACE‐inhibitory and DPPH radical scavenging activities of the resultant hydrolysates were improved. A highly significant positive correlation between ACE‐inhibitory and DPPH radical scavenging activities was observed in the alcalase hydrolysates, while no significant correlation among other treatments. The physical properties of hydrolysates, that is surface hydrophobicity, particle size and zeta potential, could influence their ACE‐inhibitory and DPPH radical scavenging activities.     

火麻油复合纳米乳液的制备及稳定性研究

以火麻油、大豆分离蛋白、卵磷脂以及山柰酚为原料制备火麻油复合纳米乳液。研究在不同超声功率（100、200、300、400 W）下处理10 min对乳液稳定性的影响,揭示复合体系稳定性随超声条件变化的规律。通过粒径、Zeta电位、内源荧光光谱以及表面疏水性的测定可知,当超声功率为300 W时,由于超声处理的空化作用使体系分散均匀,蛋白质内部的疏水性残基暴露于表面,乳液的内源荧光光谱红移,荧光强度与表面疏水性均提高。通过测定样品的乳化性、乳析指数以及氧化稳定性可知,当超声功率为300 W时,乳液有较好的物理稳定性和氧化稳定性。这表明适当的超声处理有利于提升复合体系稳定性。研究结果对延长火麻油货架期有参考作用,对构建复合乳液体系有借鉴意义。