大豆胰蛋白酶抑制剂失活方法研究进展

胰蛋白酶抑制剂是大豆食品与饲料的主要抗营养因子,大豆胰蛋白酶抑制剂的失活能明显提高大豆食品与饲料的营养价值和食用安全性。大豆胰蛋白酶抑制剂的钝化方法有物理、化学、生物还原、酶解、发酵以及天然化合物络合法等,介绍了研究概况,大豆胰蛋白酶抑制剂失活诸方面与技术,并对其发展前景作了初步探讨。     

大豆胰蛋白酶抑制剂失活方法的研究

研究了豆奶中胰蛋白酶抑制剂的三种失活方法;热处理失活、木瓜蛋白酶水解失活及茶多酚络合失活。实验证明,这三种方法都可以有效地使胰蛋白酶抑制剂活性降低。同时都有其最佳失活条件,否则会影响其产品质量或影响胰蛋白酶抑制剂的失活效果;热处理过度,会使豆奶产生焦味和褐变;木瓜蛋白酶的加入量达到最佳值后胰蛋白酶的活性趋于稳定而不再呈上升的趋势,茶多酚的用量过多时,剩余量会对胰蛋白酶产生抑制作用而降低失活效果,同时还探讨了温度、受热时间对茶多酚与大豆胰蛋白酶抑制剂络合物的影响,温度偏高或加热时间过长,络合物就会部分解络,从而达不到预期的效果。     

大豆胰蛋白酶抑制子失活方法的研究进展

胰蛋白酶抑制子是大豆食品与饲料的主要抗营养因子,这种抑制子的失活能明显提高大豆仪器与饲料的营养价值和食用安全性,大豆胰蛋白酶抑制子的钝化方法有物理、化学、生物还原、酶解、发酵以及天然化合物法等。本文介绍了大豆胰蛋白酶抑制子失活诸方法与技术,并对其发展前景作初步探讨。     

大豆胰蛋白酶抑制剂研究概况

该文介绍国内外研究大豆胰蛋白酶抑制剂概况,并对其失活和测定方法进行初步探讨。     

生物法失活大豆胰蛋白酶抑制剂的研究

对生物法失活大豆腋蛋白酶抑制剂进行了研究。测定了豆制品中胰蛋白酶抑制剂的活性;比较了外源蛋白酶失活胰蛋白酶抑制剂的能力,确定了碱性蛋白酶失活胰蛋白酶抑制剂的最优条件为pH值8.88～9.05、温度43.40～44.70℃、酶用量10.44～11.29μL/g、底物浓度6.51%～7.18%。以发芽12h的大豆加工的熟豆乳中胰蛋白酶抑制剂活性降低了83.2%。保加利亚乳杆菌(Lb)、米黑毛霉(M.M)和米根霉(R.O)发酵能有效失活豆乳中的胰蛋白酶抑制剂活性。     

STI的抑制作用及茶多酚作用下STI的失活探讨

大豆中的两种主要的胰蛋白酶抑制剂对胰蛋白酶的活性有很强的抑制作用,随着胰蛋白酶抑制剂的增加,胰蛋白酶活性几科能完全被抑制;茶多酚能有效地和胰蛋白酶抑制剂络合而使抑制剂对胰蛋白酶的抑制作用减弱,同时研究表明茶多酚络合失活胰蛋白酶抑制剂还受温度的影响。     

商品大豆饮料胰蛋白酶抑制剂活性的研究

本研究详细测定了未经热处理的生豆奶、各种经现代技术加工的大豆饮料产品、东方传统大豆食品豆腐等样品的胰蛋白酶抑制剂活性（ＴＩＡ）。其中生豆奶的ＴＩＡ（以每克蛋白质所抑制的纯胰蛋白酶毫克数表示）是６６．４ｍｇ／ｇ蛋白质，经巴氏杀菌的商品大豆饮料ＴＩＡ是２３．７ｍｇ／ｇ蛋白质。检验了经超高温灭菌处理的７种不同商标大豆饮品，结果表明这些饮品的ＴＩＡ在１３．３～３１．６ｍｇ／ｇ蛋白质之间。另有两种已知是经灭菌的大豆饮料，其ＴＩＡ最低，分别为４．１ｍｇ／ｇ蛋白质和７．７ｍｇ／ｇ蛋白质。又分析了一种采用东方传统加工方法生产的豆腐，其ＴＩＡ仅为６．４ｍｇ／ｇ蛋白质。上述这些分析结果反映了某些经现代加工方法生产的商品大豆饮料，在消除抗营养因子的处理上是不够充分的。     

酶法钝化大豆胰蛋白酶抑制剂研究

采用中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶,在其最适ｐＨ值和最适温度下水解低温脱脂豆粕１小时,分别检测水解前后胰蛋白酶抑制剂活性的变化。结果表明,四种酶都可在不同程度上降解大豆胰蛋白酶抑制剂,但降解程度差异较大,碱性蛋白酶降解作用显著优于其它酶。按照四种酶水解胰蛋白酶抑制剂相对活力的大小排序为:碱性蛋白酶＞酸性蛋白酶＞中性蛋白酶＞木瓜蛋白酶。     

固定化酶法分离纯化大豆胰蛋白酶抑制剂

大豆分离蛋白生产中的大豆乳清废水中含有多种生理活性成分,其中大豆胰蛋白酶抑制剂可作为癌症和糖尿病治疗的药物。利用固定化胰蛋白酶分离纯化大豆胰蛋白酶抑制剂可得到高纯度的大豆胰蛋白酶抑制剂。研究结果表明:大豆胰蛋白酶抑制剂通过各阶段纯化后其活性从0.95TIU/mL增高至325.5TIU/mL,纯化程度提高324.6倍,得率0.033%;电泳结果表明:利用固定化胰蛋白酶分离纯化的大豆胰蛋白酶抑制剂有单一谱带,纯化效果明显。     

Inactivation Methods of Trypsin Inhibitor in Legumes: A Review

Seed legumes have played a major role as a crop worldwide, being cultivated on about 12% to 15% of Earth's arable land; nevertheless, their use is limited by, among other things, the presence of several antinutritional factors (ANFs ‐ naturally occurring metabolites that the plant produces to protect itself from pest attacks.) Trypsin inhibitors (TIs) are one of the most relevant ANFs because they reduce digestion and absorption of dietary proteins. Several methods have been developed in order to inactivate TIs, and of these, thermal treatments are the most commonly used. They cause loss of nutrients, affect functional properties, and require high amounts of energy. Given the above, new processes have emerged to improve the nutritional quality of legumes while trying to solve the problems caused by the use of thermal treatments. This review examines and discusses the methods developed by researchers to inactivate TI present in legumes and their effects over nutritional and functional properties.     

枯草杆菌蛋白酶对大豆胰蛋白酶抑制剂的水解钝化研究

研究了枯草杆菌蛋白酶(Subtilisin)对大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)酶解活性的影响。实验在50℃,pH7.5条件下反应1h,并以BAPNA为底物,采用改进的方法测定枯草杆菌蛋白酶对大豆胰蛋白酶抑制剂的水解钝化程度,用SDS-PAGE方法和分子排阻色谱法研究其蛋白酶钝化敏感性。结果证明,枯草杆菌蛋白酶可以水解大部分的抑制剂,并通过SDS-PAGE进一步证实了比色法得出的结论。而由分子排阻色谱图可以分析得出抑制剂经枯草杆菌蛋白酶酶解后,活性降低。分析认为,可能是由于抑制剂中二硫键被打断使得其结构发生改变,同时生成大量复杂的小分子多肽物质。因此,可以推断大豆胰蛋白酶抑制剂的稳定性与二硫键的存在有关。     

大豆胰蛋白酶抑制剂的异源表达与生化特性解析

本文对一疑似大豆胰蛋白酶抑制剂(STI;sti)的开放阅读框在毕赤酵母中进行了克隆表达与生化特性分析。结果表明,在摇瓶水平上,重组菌GS115(pPIC-STI)分泌表达了30 mg/L STI;重组STI在(40~80)℃或pH 2.0~11.0孵育1 h后,仍能保持85%以上的抑制活性;K⁺、Zn²⁺和Mg²⁺对其胰酶抑制活性有明显的激活作用,而Cu²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Fe²⁺和Fe³⁺则有明显的抑制作用;重组STI对胰蛋白酶具有较强的、专一性的和非竞争性的抑制作用,是一种典型的多肽类胰酶抑制剂。良好的酶学性质使STI在食品、医药等行业具有潜在的应用价值。     

大豆胰蛋白酶抑制剂的制备及性质

采用硫酸钠盐析法从大豆乳清废水中选择性回收大豆胰蛋白酶抑制剂(soybean trypsin inhibitor,STI),且以商品化的Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(soybean Kunitz trypsin inhibitor,KTI)为对照表征STI的理化性质和界面性质。结果表明,STI提取优化条件为:乳清溶液固形物含量13%、pH 4、加盐量9 g/100 m L,此条件下STI的得率为20.54%;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示,其主要成分为KTI,以苯甲酰-DL-精氨酸-p-硝基酰替苯胺盐酸盐为底物的胰蛋白酶抑制活力为2 135.00 TIU/mg,且具有良好的温度和pH值稳定性(80℃加热30 min后仍保持73.19%的抑制活力,在pH 2~11范围内抑制活力无明显变化);傅里叶变换红外光谱和圆二色性结果显示,其与KTI(Sigma T9218)的结构类似,二级结构主要是β-折叠和无规卷曲;界面性质数据表明,STI分子能很快吸附到气水界面形成高弹性界面,从而使其具有良好的起泡性和泡沫稳定性。因此,简单的硫酸钠盐析法是大规模制备高纯度且功能性质良好的STI的有效方法,所获得的STI在医药及功能性食品领域有潜在的应用价值。     

热处理对鲜豆奶中胰蛋白酶抑制子活性的影响

分别以95℃、120℃、140℃三种温度处理鲜豆奶,研究热处理对胰蛋白酶抑制子活性的影响。测定结果表明要达到胰蛋白酶抑制子90％的失活率,95℃时需要35min;120℃时需要7min;而140℃时只需要60s左右。胰蛋白酶抑制子的热致死时间曲线表明,加热温度增加30℃,钝化胰蛋白酶抑制子90％的热处理时间可缩短10倍。