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。     

超声预处理对脱脂小麦胚芽酶解制备ACE抑制肽的影响

为了研究不同工作模式超声预处理对脱脂小麦胚芽水解度和ACE抑制率的影响,在相同能耗条件,利用聚能逆流单频、聚能逆流双频、脉冲扫频多频、发散三频、对振双频五种工作模式超声,对脱脂小麦胚芽进行预处理。同时进行单因素实验来寻找最佳超声预处理参数。结果表明,超声波预处理对水解度没有显著的影响,但可以显著提高酶解产物的ACE抑制活性,最佳的超声波工作模式为脉冲平板式40 k Hz/28 k Hz双频超声;在此模式下超声预处理单位体积超声功率60 W/L、超声时间70 min、超声初始温度60℃、底物浓度7%时得到的酶解产物IC_(50)值低至2.483 mg/m L,为较优结果,和未超声相比,其产物IC_(50)值降低了5.8%。     

扫频超声波预处理对麦胚蛋白制备ACE抑制肽的影响

研究了扫频式超声波预处理对小麦胚芽蛋白制备ACE抑制肽的影响。以ACE抑制活性和水解度为指标,为了提高蛋白质酶解制备ACE抑制肽的反应效率,改善酶解物的ACE抑制活性,考察了超声频率、扫频周期、上、下振板间距、超声时间和料液浓度对小麦胚芽蛋白预处理效果的影响。试验结果表明,在超声波总功率600 W/30 L、料液初始温度35℃和超声波每工作250 s间歇5 s的前提下,扫频式超声波预处理麦胚蛋白的最佳条件是:上、下振板的超声波频率分别为(24±2)k Hz和(68±2)k Hz、扫频周期170 ms、振板间距5 cm、超声波时间140 min、料液质量浓度1.0 g/100 m L。在此条件下,酶解产物的ACE抑制率可达到36.50%,半数抑制剂浓度IC50为0.53 mg/m L,产物转化率77.5%±2.8%。超声波预处理对麦胚蛋白的水解度和酶解产物的转化率没有明显影响,而使其水解产物的ACE抑制活性显著提高。扫频式超声波的预处理效果优于定频式超声波。     

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。     

逆流超声辅助酶解法制备大米ACE抑制肽

研究逆流超声预处理大米蛋白对其碱性蛋白酶酶解制备血管紧张素转换酶(Angiotensin-I Converting Enzyme,ACE)抑制肽的影响。首先从米渣中提取大米蛋白,以ACE抑制率为主要指标,水解度为辅助指标,运用单因素逐级优化法对酶解反应的底物浓度、时间、温度、加酶量和pH进行参数优化,在此基础上筛选逆流超声模式的最佳超声参数。结果表明最佳酶解参数为底物浓度30 g/L、加酶量(E/S)7.5%、温度50 ℃、pH8.5和酶解时间60 min,此时酶解产物ACE抑制率为45.59%,水解度为21.49%。最佳超声参数为超声频率20 kHz、功率密度170 W/L、时间12.5 min。此时酶解液ACE抑制率达72.24%,水解度为21.64%,相较于未超声组ACE抑制率提高了57.42%,相较于传统超声组,ACE抑制率提高了11.36%。结果表明逆流超声波辅助酶解法能有效提高酶解效率、减少能耗、促进ACE抑制肽制备。     

超声波辅助酶解玉米胚芽脱脂粕预处理条件的优化

为进一步提高玉米胚芽脱脂粕的酶解效率,以玉米胚芽粕为原料,酶解前期对其进行超声波预处理,然后在碱性蛋白酶和风味蛋白酶最适条件下分步酶解,并以其水解度、可溶性蛋白含量和抗氧化活性为指标,通过选取不同的超声功率、超声时间和超声温度,并采取单因素和正交试验比较酶解过程中的变化趋势,选择最优预处理条件。试验结果表明:在55℃下,以214 W的超声功率酶解玉米胚芽脱脂粕30min后,玉米胚芽脱脂粕水解物的水解度、可溶性蛋白含量、抗氧化活性分别为36.58%、21.06mg/mL、514.67U/mL。     

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。     

扫频超声处理对玉米醇溶蛋白酶解特性的影响

为了探索扫频超声技术促进蛋白质酶解反应的效果,提高酶解产物的血管紧张素转换酶(ACE)相对抑制活性,利用扫频超声处理玉米醇溶蛋白,进行单因素考察来寻找最佳扫频超声工作模式、超声预处理参数和最佳酶解条件.在最佳的超声预处理及最佳的酶解条件下,ACE抑制率为48.48％、水解度为11.20％,酶解产物的IC50值为3.77mg/L,比常规酶解(无超声处理)降低了31.20％,产品得率为66.15％,比常规酶解提高了14.39％.这表明扫频超声预处理能够有效地促进玉米醇溶蛋白的酶解反应,提高产物的ACE相对抑制活性.     

酶膜耦合制备高活性ACE抑制玉米肽及结构研究

为了充分提高酶解效率及获得高活性的ACE抑制玉米肽,采用酶解与膜分离耦合技术连续化制备高活性ACE抑制玉米肽,考察了该制备过程中产品的质量和稳定性,比较了不同分子质量级分玉米肽的ACE抑制活性,以及采用HPLC-MS/MS对几种玉米肽的结构进行了解析。结果显示:在连续制备5 h内,所得产品的ACE抑制活性及肽含量较稳定,ACE抑制率在84%左右(最高达到89.82%),其中Mw<3 ku级分玉米肽其ACE抑制活性最高(IC50=0.29 mg/mL);解析出了3种玉米肽的结构,其氨基酸序列分别为QQLLPF、QQFLPF和QFLPF。试验表明:连续化酶膜耦合技术制备的ACE抑制玉米肽产品质量高且稳定,其中Mw<3 ku的玉米肽级分的ACE抑制活性最高;解析出的3种玉米肽均具有ACE抑制肽的结构特点。     

超声、微波联合预处理大米蛋白制备ACE抑制肽工艺优化

采用碱性蛋白酶酶解经过超声、微波预处理后的大米蛋白,以提高酶解产物大米肽的血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性。结果表明,超声波功率、作用时间、微波加热温度和搅拌速度对ACE活性都有一定影响,主次因素为超声波功率、搅拌速度、作用时间、微波加热温度,最优参数为超声波功率500W、搅拌速度500r/min、作用时间20min、微波加热温度55℃。在该最优条件下,大米肽粗品的ACE抑制率可从65.44%提高到90.70%,此时大米肽粗品的半抑制浓度为0.226mg/mL。     

超声预处理对玉米蛋白可酶解性的影响

旨在采用超声预处理改善玉米蛋白的酶解性,研究了超声频率模式(单频、双频、定频和扫频)及频率参数对玉米蛋白酶解水解度及溶解率的影响,采用高效尺寸排阻色谱法对酶解液的分子质量分布进行了表征。研究发现,(68±2)kHz/(28±2)kHz双频扫频为最佳超声频率模式,优化试验获得超声预处理的最佳工作参数为:超声温度30℃、料液比1:20(g/mL)、超声处理时间40 min、扫频周期500 ms、超声功率密度80 W/L、脉冲超声的工作时间10 s和间歇时间3 s。在最佳超声频率模式及工作参数预处理的条件下,水解度和蛋白溶解率分别为23.6%和75.2%,较对照组(未经超声处理)分别提高了39.4%和54.7%,且酶解液具有更窄的分子质量分布范围。这表明超声预处理能促进玉米蛋白向多肽转化,尤其有利于分子质量为200~1 000 u的玉米蛋白肽的形成。     

米曲霉固态发酵玉米胚芽粕制备玉米肽的研究

经过单因素试验和正交试验,确定了米曲霉发酵玉米胚芽粕生产玉米多肽的最佳发酵条件:玉米胚芽粕含量为40%(60%麸皮),培养基含水量为74%,培养基接种量为7%,培养温度30℃,发酵时间84h。在此条件下玉米肽转化率达到最大为36%。并对制得的玉米肽进行了初步的分离纯化,经截留分子质量104的中空纤维柱超滤,得到分子质量在104以下的超滤液,超滤液经SephadexG-25柱分离和相对分子质量分布的测定,共洗脱出2个峰。经过计算,其各级玉米肽组分相对分子质量分别大约为5128和1626 Da。为了进一步验证这两种组分的纯度,我们在实验中用Tricine-SDS-PAGE电泳进行了验证,并证明确实主要为两种组分,与葡聚糖凝胶柱分离结果相符。     

超声波辅助酶解膨化玉米蛋白制肽工艺的响应面优化

玉米黄粉蛋白,其蛋白转化率较低,仅为50%左右。利用响应面分析方法对超声波辅助酶解膨化玉米蛋白制肽工艺进行了优化,并且建立相应的数学模型,通过研究得到最优酶解工艺条件为超声功率450 W,超声时间为8 min,底物质量分数为12%,加酶量为3.4%,酶解温度为56℃,酶解pH值为9.3,在此条件下利用Alcalase碱性内切蛋白酶水解4 h玉米黄粉蛋白,其蛋白转化率为75.79%。     

超声波预处理酶解制备茶渣蛋白ACE抑制肽及其活性分析

血管紧张素转换酶（Angiotensin-I Converting Enzyme,ACE）在血压调节中扮演重要角色,抑制其活性有利于维持血压平衡。食源性ACE抑制肽具有安全、易吸收的特点,受到广泛关注。本研究旨在从茶渣蛋白中获得一种具有高ACE抑制活性的新肽。以ACE抑制率为指标,通过对三种超声方式的比较,确定最佳超声方式;以单因素实验为基础,进行响应面优化确定最佳超声波预处理参数;酶解液分离纯化运用超滤的方法,并对截留分子量小于3 kDa组分进行稳定性分析。结果表明,超声波预处理为最佳处理方式,得最优条件为超声功率300 W、超声温度45 ℃、超声时间25 min。在最佳超声波预处理条件下,ACE抑制率为64.8%,相比于未超声组54.1%提高了10.7%;当截留分子量小于3 kDa时,ACE抑制肽的抑制率为82.3%,相比于原始酶解液提高了17.5%。当温度30 ℃升温至90 ℃,ACE抑制肽的抑制率从82.3%降低至78.3%,减少了4.3%;酸碱度、盐溶液变化其对ACE抑制率表现稳定;模拟消化环境中8 h后,ACE抑制率从82.3%降为62.3%。     

超声预处理提高茶籽粕多肽抗氧化活性的研究

以茶籽饼粕为原料,研究了超声波预处理条件对酶解茶籽粕蛋白制备抗氧化肽的水解度和抗氧化活性的影响。以茶粕抗氧化肽的还原力为评价指标,得到超声波处理的最佳工艺条件:超声功率720W,超声初始温度60℃,超声时间40min。在上述条件下,水解度的增长率为32.52%,抗氧化肽还原力吸光值达0.823。与未处理的对照组比较发现,超声处理可以显著提高抗氧化肽的活性,其中.OH清除率、O2-.清除率、还原力吸光值的增长率分别为79.33%、71.72%、113.8%。     

超声预处理时间对金枪鱼皮酶解过程ACE抑制肽释放的影响

以水解度、ACE抑制率为指标,并通过电泳、HPLC、红外光谱(FTIR)、热稳定性分析(DSC)研究不同超声预处理时间对金枪鱼皮酶解过程ACE抑制肽释放的影响。结果表明,酶解5 min后,超声预处理组酶解液的水解度与未处理组呈现显著性差异(p<0.05),并且ACE抑制率均高于未处理组,说明超声预处理可改变金枪鱼皮胶原酶解模式,加快短时酶解过程中ACE抑制肽的快速释放。电泳和HPLC分析表明,随着酶解过程的进行,10 kDa以下小分子组分含量呈现往复增减变化,超声预处理会加速该过程进行,从而提高其释放效率。FTIR和DSC分析可知,超声处理会破坏鱼皮胶原蛋白内部氢键的平衡,使其三螺旋结构松散,更多酶切位点暴露,说明超声处理能促进短时酶解过程ACE抑制肽的快速释放。     

响应面法优化超声波辅助酶法制备燕麦ACE抑制肽的工艺研究

利用超声辅助酶法制备燕麦ACE 抑制肽,研究超声波处理时间、超声波频率、超声波功率、超声波水浴温度、酶解时间及加酶量对ACE 抑制率和水解度的影响。通过单因素试验得到最佳条件,即超声波处理时间30min、超声频率50kHz、超声功率176W、超声温度55℃、酶解时间2h、加酶量5%(Alcalase 酶);随后选择对ACE 抑制率有显著影响的四个因素：超声波处理时间(X1)、超声波功率(X2)、超声波水浴温度(X3)和酶解时间(X4),进行四因素三水平的响应面分析试验,经过优化得到最优条件为超声波处理时间28.40min、超声波功率190.08W、超声波水浴温度55.05℃、酶解时间2.25h,在此条件下燕麦ACE 抑制肽的抑制率87.50%,多肽质量浓度8mg/ml。     

Ultrasound-assisted production of bioethanol by simultaneous saccharification and fermentation of corn meal

An ultrasound-assisted liquefaction as a pretreatment for bioethanol production by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of corn meal using Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus yeast in a batch system was studied. Ultrasound pretreatment (at a frequency of 40 kHz) was performed at different sonication times and temperatures, before addition of liquefying enzyme. An optimal duration of the treatment of 5 min and sonication temperature of 60 °C were selected, taking into account glucose concentration after the liquefaction step. Under the optimum conditions an increase of glucose concentration of 6.82% over untreated control sample was achieved. Furthermore, the SSF process kinetics was assessed and determined, and the effect of ultrasound pretreatment on an increase of ethanol productivity was investigated. The obtained results indicated that the ultrasound pretreatment could increase the ethanol concentration by 11.15% (compared to the control sample) as well as other significant process parameters. In this case, the maximum ethanol concentration of 9.67% w/w (which corresponded to percentage of the theoretical ethanol yield of 88.96%) was achieved after 32 h of the SSF process. A comparison of scanning electron micrographs of the ultrasound-pretreated and untreated samples of corn meal suspensions showed that the ultrasound stimulated degradation of starch granules and release of glucose, and thereby accelerated the starch hydrolysis due to the cavitation and acoustic streaming caused by the ultrasonic action.