復(fù)合酶二次酶解法制備紫菜多肽原液及其ACE抑制活性的研究

雷桂潔,蘇國(guó)成,2,江曉穎,周常義,2,劉靜雯,李　健,2,4,*

(1.集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,福建廈門(mén) 361021；2.廈門(mén)市食品科技研發(fā)檢測(cè)中心,福建廈門(mén)361021；3.廈門(mén)中集信檢測(cè)技術(shù)有限公司,福建廈門(mén) 361021；4.廈門(mén)市海洋功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361021)

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復(fù)合酶二次酶解法制備紫菜多肽原液及其ACE抑制活性的研究

雷桂潔1,蘇國(guó)成1,2,江曉穎3,周常義1,2,劉靜雯1,李健1,2,4,*

(1.集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,福建廈門(mén) 361021；2.廈門(mén)市食品科技研發(fā)檢測(cè)中心,福建廈門(mén)361021；3.廈門(mén)中集信檢測(cè)技術(shù)有限公司,福建廈門(mén) 361021；4.廈門(mén)市海洋功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361021)

壇紫菜用粉碎、研磨、蛋白酶酶解處理法提取多肽,考察了破碎酶解法對(duì)蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)提取率、ACE抑制率的影響;多肽提取物采用脫腥處理,考察了β-環(huán)糊精對(duì)腥味的影響;多肽提取物采用殺菌處理,考察了殺菌對(duì)感官指標(biāo)、菌落總數(shù)和ACE抑制率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),壇紫菜經(jīng)粉碎、研磨、蛋白酶酶解處理后蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率得到顯著提高,ACE抑制率也得到一定程度的提高。不同蛋白酶酶解效果差異較大,其中以胰蛋白酶和堿性蛋白酶進(jìn)行復(fù)合酶二次酶解的效果較好,蛋白質(zhì)提取率達(dá)85.22%,ACE抑制率達(dá)93.51%。提取物添加1.5%β-環(huán)糊精具有較好的脫腥效果。提取物經(jīng)滅菌后仍有較好的ACE抑制作用。

壇紫菜,復(fù)合酶二次酶解,蛋白質(zhì)提取率,ACE抑制率

壇紫菜盛產(chǎn)于福建,是我國(guó)特有的暖溫帶性經(jīng)濟(jì)藻類(lèi),其在福建的年產(chǎn)量至2010年時(shí)已接近全國(guó)總產(chǎn)量一半[1]。目前紫菜的加工仍處于初級(jí)階段,主要產(chǎn)品為干制品,經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。紫菜含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,干紫菜中含有蛋白質(zhì)(25%～50%)、多糖(20%～40%)、脂肪(1%～3%)、灰分(7.8%～26.9%)和多種維生素[2],是理想的保健食品原料。紫菜提取物具有降血糖[3]、降血壓[4]、抗腫瘤[5]、抗衰老[6]等多種生理活性,其中紫菜多肽的降血壓活性成為研究的熱點(diǎn)之一。由于紫菜細(xì)胞壁難以被破壞,人體不能充分消化吸收紫菜的營(yíng)養(yǎng)成分。因此,研究者們采用不同的方法進(jìn)行破壁提取紫菜內(nèi)容物。肖海芳等[7]比較了反復(fù)凍融法、溶脹法、低鹽濃度法和超聲波法對(duì)條斑紫菜藻紅蛋白提取效果的影響,鄭惠彬等[8]用纖維素酶和木瓜蛋白酶聯(lián)合處理壇紫菜,較大地提高了蛋白質(zhì)提取率和固形物得率等特性,鄭溫翔等[9]利用納豆芽孢桿菌或枯草芽孢桿菌對(duì)紫菜進(jìn)行發(fā)酵,并結(jié)合木瓜蛋白酶酶解的方法,較大地提高了蛋白質(zhì)提取率。本文采用粉碎、研磨、蛋白酶酶解分別或聯(lián)合處理壇紫菜,并對(duì)提取物進(jìn)行脫腥、殺菌處理,考察了提取物的蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)提取率、血管緊張素轉(zhuǎn)移酶抑制率、提取物的感官指標(biāo)和細(xì)菌菌落,優(yōu)化了降血壓活性的紫菜多肽原液制備工藝,為紫菜的深加工提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

壇紫菜干制品集美菜市場(chǎng);木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、新風(fēng)味酶南寧龐博生物工程有限公司;胰蛋白酶廈門(mén)仁馳化工有限公司;胃蛋白酶鄭州超凡化工有限公司;馬尿酰-組氨酰-亮氨酸水合物、血管緊張素轉(zhuǎn)移酶(來(lái)源于兔肺)Sigma公司;β-環(huán)糊精郁南縣永光環(huán)狀糊精有限公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;高速藥物粉碎機(jī)青州市精誠(chéng)機(jī)械有限公司;實(shí)驗(yàn)室臥式砂磨機(jī)上海索廷機(jī)電設(shè)備有限公司;電熱恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;pH計(jì)北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;冷凍離心機(jī)Thermo公司;Quawell Q5000微量核酸測(cè)定儀Quawell Technologylnc 公司;

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1測(cè)定指標(biāo)蛋白質(zhì)含量的測(cè)定依據(jù)GB 50095-2010中的第一法凱氏定氮法測(cè)定[10]。蛋白質(zhì)提取率按下式計(jì)算:

蛋白質(zhì)提取率(%)=m1/m2×100

式中,m1為上清液中的蛋白質(zhì)含量(g),m2為原料中的蛋白質(zhì)含量(g)。

ACE抑制率的測(cè)定參考Cushman and Cheung[11]的方法加以調(diào)整,并按下式計(jì)算:

ACE抑制率(%)=[a-(b-d)]/(a-c)×100

式中,a為無(wú)抑制劑管的吸光值,b為含抑制劑管的吸光值,c為空白對(duì)照管的吸光值,d為抑制劑空白管的吸光值。

菌落總數(shù)的測(cè)定依據(jù)GB 47892-2010[12]菌落總數(shù)。

1.2.2干紫菜粉的制備將壇紫菜在50 ℃下烘2 h,放入高速粉碎機(jī)中粉碎,紫菜放入量約為粉碎腔體積的4/5,粉碎5次,每次約2 s。

1.2.3紫菜研磨工藝的確定分別按料水比1∶15、1∶25的比例將干紫菜粉在4 ℃下過(guò)夜浸泡,研磨,轉(zhuǎn)速為2000 r/min,每隔20 min取出一批研磨樣品,一共取4次,冷凍離心(15000×g,4 ℃,30 min),取上清棄沉淀,觀察上清的色澤及物性,并測(cè)定其蛋白質(zhì)含量,計(jì)算蛋白質(zhì)提取率。

1.2.4紫菜酶解工藝的確定

表1　七種蛋白酶的基本信息

1.2.4.1不同料水比對(duì)酶解效果的影響按料水比1∶15、1∶20、1∶25、1∶30的比例將干紫菜粉與水混合均勻,加入2.5%的木瓜蛋白酶,在其最適溫度和最適pH下酶解5 h,在沸水浴中滅酶10 min,冷凍離心(8000×g,15 min,4 ℃),取上清,棄沉淀。另設(shè)一組,按料水比1∶15加酶量1.5%的比例加入水和木瓜蛋白酶,在其最適溫度和最適pH下酶解3 h,冷凍離心,收集上清,保留沉淀,按料水比1∶10加酶量1.0%的比例向沉淀物中加入水和木瓜蛋白酶使之重懸,在其最適溫度和最適pH下酶解2 h,冷凍離心,取上清,棄沉淀,合并兩次得到的上清液。測(cè)定以上五組所得上清液的蛋白質(zhì)含量,并計(jì)算蛋白質(zhì)提取率。本文中料水比和加酶量均以干紫菜粉重量計(jì)。

1.2.4.2七種蛋白酶酶解效果的比較選取A-F七種蛋白酶在其各自最適溫度和最適pH條件下進(jìn)行二次酶解實(shí)驗(yàn)。第一次酶解的料水比為1∶15,加酶量為1.5%,酶解時(shí)間為3 h,第二次酶解的料水比為1∶10,加酶量為1.0%,酶解時(shí)間為2 h,合并兩次酶解得到的上清液,棄去沉淀,將上清液在沸水浴中滅酶10 min,冷凍離心(8000×g,15 min,4 ℃),取上清,棄沉淀。分別測(cè)定以上七組所得的上清液中的蛋白質(zhì)含量,計(jì)算蛋白質(zhì)提取率,并測(cè)定ACE抑制率。

1.2.4.3雙酶復(fù)合酶解效果的比較同時(shí)作用:按A+B、A+C、A+D、A+E、A+F,分成五組實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行二次酶解實(shí)驗(yàn),兩次酶解時(shí)添加的復(fù)合酶比例均為1∶1。先后作用:按A+B、A+C、A+D、A+E、A+F,分成五組實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行二次酶解實(shí)驗(yàn),第一次酶解時(shí)均添加蛋白酶A,第二次酶解時(shí)分別添加蛋白酶B-F。同時(shí)以A+A作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)組。

第一次酶解時(shí),將紫菜勻漿作為酶解底物,加酶量為1.5%,酶解時(shí)間為3 h,第二次酶解的料水比為1∶10,加酶量為1.0%,酶解時(shí)間為2 h,合并兩次酶解得到的上清液,棄去沉淀,將上清液在沸水浴中滅酶10 min,冷凍離心(8000×g,30 min,4 ℃),取上清,棄沉淀。分別測(cè)定以上所得的上清液中的蛋白質(zhì)含量,計(jì)算蛋白質(zhì)提取率,并測(cè)定ACE抑制率。

表3　不同研磨條件下的色澤和物性

1.2.4.4復(fù)合酶二次酶解正交優(yōu)化將優(yōu)選出的復(fù)合酶組合進(jìn)行正交優(yōu)化,確定最優(yōu)的酶解工藝，酶解時(shí)間和酶用量見(jiàn)表2。

表2　復(fù)合酶(A+D)二次酶解L9(34)因素水平表

1.2.5脫星工藝的確定選取β-環(huán)糊精作為腥味掩蔽劑,按伍宏等[13]方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

1.2.6殺菌工藝的確定將經(jīng)酶解的紫菜上清液按以下方式處理:不殺菌處理、90 ℃恒溫15 min、100 ℃恒溫10 min、120 ℃恒溫3 min、130 ℃恒溫1 min,觀察處理后的紫菜液的色澤及狀態(tài),測(cè)定菌落總數(shù),冷凍離心后測(cè)定ACE抑制率。

2　結(jié)果與分析

2.1紫菜研磨工藝的確定

由圖1可知,隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng),上清液的蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率呈上升的趨勢(shì)。料水比為1∶25時(shí)增幅較小,蛋白質(zhì)含量由原來(lái)的0.49%增加到0.64%,蛋白質(zhì)提取率由原來(lái)的24.57%增加到31.79%。料水比為1∶15時(shí)增幅較大,蛋白質(zhì)含量由原來(lái)的0.69%增加到1.28%,蛋白質(zhì)提取率由原來(lái)的21.88%增加到38.07%。

圖1　研磨對(duì)蛋白質(zhì)指標(biāo)的影響Fig.1　Effect of grinding on the content and extraction rate of protein

蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率越高,酶解時(shí)得到的多肽含量相對(duì)越多,因此研磨時(shí)的料水比選取1∶15。盡管圖1中在80 min時(shí)仍有上升的趨勢(shì),但由表3可知,隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng),紫菜勻漿流動(dòng)性變差,物料循環(huán)速度緩慢,考慮到制備時(shí)的時(shí)間、電力等成本,研磨時(shí)間選取80 min。

紫菜藻膽蛋白在研磨時(shí)高剪切作用力下發(fā)生變性,蛋白結(jié)構(gòu)伸展交聯(lián),使得溶液粘稠度增加流動(dòng)性減弱,此外,紫菜溶液的顏色是由藻膽蛋白的四種發(fā)色基綜合體現(xiàn)的,這四種發(fā)色基是僅雙鍵位置不同的同分異構(gòu)體,即藻紅膽素(PEB)、藻藍(lán)膽素(PCB)、藻尿膽素(PUB)和phycobiliviolin(PXB)[14]。高剪切作用力還可能導(dǎo)致藻膽蛋白的發(fā)色團(tuán)共價(jià)鍵位置轉(zhuǎn)移,使得溶液顏色發(fā)生變化。

2.2紫菜酶解工藝的確定

2.2.1不同料水比對(duì)酶解效果的影響由圖2可知,單次酶解時(shí),隨著料水比的減小,蛋白質(zhì)含量逐漸減小,蛋白質(zhì)提取率逐漸增加并趨于平緩。水量的增加雖然稀釋了蛋白質(zhì)肽,使得上清液中蛋白質(zhì)含量減小,但沉淀物中截留的蛋白質(zhì)肽也減少,使得提取出來(lái)的蛋白質(zhì)肽盡可能地轉(zhuǎn)移至水相,從而提高了蛋白質(zhì)提取率?？偭纤韧瑸?∶25時(shí),1∶15+1∶10二次酶解與1∶25單次酶解相比,蛋白質(zhì)含量提高了23.46%,達(dá)到1.00%,蛋白質(zhì)提取率提高了18.72%,達(dá)到57.13%。原因是第二次酶解可以進(jìn)一步將沉淀物殘?jiān)械牡鞍踪|(zhì)酶解提取出來(lái),還能將沉淀物截留的蛋白質(zhì)肽轉(zhuǎn)移至水相。因此,酶解時(shí)選取料水比1∶15+1∶10二次酶解法。

圖2　料水比對(duì)蛋白質(zhì)指標(biāo)的影響Fig.2　Effect of ratio of material to water on the content and extraction rate of protein

2.2.2七種蛋白酶酶解效果的比較由圖3可知,七種蛋白酶的酶解效果差異較大,其中最適pH在偏中堿性范圍內(nèi)的蛋白酶酶解效果較好,蛋白質(zhì)含量均在1%以上,蛋白質(zhì)提取率均在50%以上。在這些蛋白酶中又以胰蛋白酶的酶解效果最好,蛋白含量達(dá)到1.27%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)到72.54%,比未經(jīng)酶解的紫菜上清液的蛋白含量和蛋白質(zhì)提取率都提高了2倍。最適pH在2.0的胃蛋白酶的酶解效果最差,蛋白含量?jī)H0.25%,蛋白質(zhì)提取率僅14.22%,比未經(jīng)酶解的紫菜上清液的蛋白含量和蛋白質(zhì)提取率都降低,原因是紫菜蛋白在pH2.0時(shí)已經(jīng)發(fā)生變性聚沉,不能充分與胃蛋白酶接觸而觸發(fā)酶解反應(yīng),只有少部分蛋白質(zhì)肽溶解,因而上清液中的蛋白質(zhì)含量減少。

圖3　酶種類(lèi)對(duì)蛋白質(zhì)指標(biāo)的影響Fig.3　Effect of protease on the content and extraction rate of protein

降壓肽抑制ACE酶活性主要與兩個(gè)因素有關(guān),即多肽分子量和多肽的氨基酸組成結(jié)構(gòu)?；钚暂^強(qiáng)的降壓肽分子量一般在1500 u以下,多為3～6肽[4],有學(xué)者提出降壓肽結(jié)構(gòu)模型假說(shuō)[15],假說(shuō)認(rèn)為當(dāng)肽的C端為芳香族氨基酸或Pro時(shí),或N端為疏水性氨基酸或堿性氨基酸時(shí),其抑制活性較高。

卡托普利(Captopril)是一種ACE抑制劑,被應(yīng)用于治療高血壓和某些類(lèi)型的充血性心力衰竭。本實(shí)驗(yàn)選用1 mg/mL的卡托普利溶液作為陽(yáng)性對(duì)照,其ACE抑制率為83.39%。

由圖4可知,經(jīng)七種蛋白酶酶解后的紫菜上清液均對(duì)ACE酶有較強(qiáng)的抑制作用,抑制率在75%以上,均比只經(jīng)浸泡和研磨的紫菜上清液的ACE抑制率有提高,其中以經(jīng)木瓜蛋白酶酶解的紫菜上清液的抑制率最高,達(dá)到完全抑制的作用。表明了紫菜中本身含有部分降壓肽,經(jīng)蛋白酶酶解后產(chǎn)生了更多的降壓肽。七種蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的作用位點(diǎn)不同,且作用位點(diǎn)廣泛,因此得到的蛋白質(zhì)肽的種類(lèi)很多,其中包括了多種降壓肽,其含量、分子量、組成結(jié)構(gòu)均不同,具體為何種降壓肽在起作用,需要對(duì)其進(jìn)一步分離純化鑒定結(jié)構(gòu)才可知。

圖4　酶種類(lèi)對(duì)ACE抑制率的影響Fig.4　Effect of protease on ACE inhibitory activity

對(duì)于蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)提取率,胰蛋白酶的作用效果顯然最好,對(duì)于ACE抑制效果,胰蛋白酶的抑制率達(dá)到93.41%,接近100%,綜合考慮三項(xiàng)指標(biāo),選取胰蛋白酶為最優(yōu)酶。

2.2.3雙酶復(fù)合酶解效果的比較經(jīng)研磨、胰蛋白酶(A+A)酶解處理得到的紫菜上清液中蛋白質(zhì)含量達(dá)1.03%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)82.12%,比未經(jīng)研磨、僅A+A酶解處理得到的紫菜上清液蛋白質(zhì)提取率提高了13.20%。

由圖5可知,當(dāng)兩種不同蛋白酶同時(shí)進(jìn)行酶解時(shí),得到的紫菜上清液中的蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率均比只用一種蛋白酶(A+A)時(shí)明顯減小,因?yàn)閮煞N不同蛋白酶的最適酶解條件不同,且其本質(zhì)是蛋白質(zhì),在同一酶解條件下,兩種蛋白酶同時(shí)作用會(huì)互相干擾,使得酶解效果明顯下降。而當(dāng)兩種不同蛋白酶先后進(jìn)行酶解時(shí),得到的紫菜上清液中的蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率與只用一種蛋白酶(A+A)時(shí)基本相同,其中以胰蛋白酶和堿性蛋白酶復(fù)合(A+D)的效果較好,蛋白質(zhì)含量達(dá)1.06%,提高了2.90%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)84.10%,提高了2.40%。

圖5　復(fù)合酶作用對(duì)蛋白質(zhì)含量(a)和蛋白質(zhì)提取率(b)的影響Fig.5　Effect of enzymolysis with composite protease on the content(a)and extraction rate(b)of protein

由圖6可知,當(dāng)兩種不同蛋白酶先后進(jìn)行酶解時(shí),得到的紫菜上清液的ACE抑制率與只用一種蛋白酶(A+A)時(shí)基本相同,均在80%～90%之間,復(fù)合酶作用較單酶作用幾乎沒(méi)有提高。

表4　復(fù)合酶(A+D)二次酶解L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

注：*表示在蛋白質(zhì)指標(biāo)的方差分析中B因素具有顯著性。

圖6　復(fù)合酶作用對(duì)ACE抑制率的影響Fig.6　Effect of enzymolysis with composite protease on ACE inhibitory activity

以上六組經(jīng)研磨后的單酶酶解或復(fù)合酶酶解所得到的紫菜上清液的蛋白質(zhì)提取率均比未經(jīng)研磨、僅A+A酶解處理得到的紫菜上清液蛋白質(zhì)提取率有所提高,但是ACE抑制率有所下降,可能是經(jīng)研磨后紫菜細(xì)胞壁破壞程度增加,細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)更充分的溶于水中并與蛋白酶接觸,酶解效果加強(qiáng),蛋白質(zhì)提取率得到提高,而部分降壓肽因酶解過(guò)度轉(zhuǎn)化成氨基酸,使得ACE抑制作用有所降低,但仍然保持較高的ACE抑制活性。因此,綜合考慮三項(xiàng)指標(biāo),選取胰蛋白酶和堿性蛋白酶(A+D)作為最優(yōu)復(fù)合酶。

2.2.4復(fù)合酶二次酶解正交優(yōu)化將優(yōu)選出的復(fù)合酶組合(A+D)按先后作用的方式進(jìn)行正交優(yōu)化,酶解環(huán)境為其最適溫度和pH,結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知,對(duì)于蛋白質(zhì)含量,優(yōu)組合為A1(2)B3C1(3)D2(3),而實(shí)驗(yàn)組實(shí)際最優(yōu)組合為A1B3C3D3和A2B3C1D2,因素主次順序?yàn)锽>D>A(C),B因素具有顯著性。對(duì)于蛋白質(zhì)提取率,優(yōu)組合為A3B3C3D3,而實(shí)驗(yàn)組實(shí)際最優(yōu)組合為A1B3C3D3,因素主次順序?yàn)锽>A>D>C,B因素具有顯著性。對(duì)于ACE抑制率,優(yōu)組合為A1B2C3D2(3),而實(shí)驗(yàn)組實(shí)際最優(yōu)組合為A1B2C2D2,因素主次順序?yàn)锳>B>C>D,無(wú)顯著性因素。

綜合考慮三項(xiàng)指標(biāo)及成本因素,優(yōu)水平應(yīng)控制在A1C3D2,又因在ACE抑制率指標(biāo)中B因素不顯著,而蛋白質(zhì)指標(biāo)中B因素顯著,因此控制在B3水平,得優(yōu)組合A1B3C3D2,即第一次酶解時(shí),胰蛋白酶的酶解時(shí)間為2 h,添加量為2%,第二次酶解時(shí),堿性蛋白酶的酶解時(shí)間為3 h,添加量為1%。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),測(cè)得酶解液的蛋白質(zhì)含量為1.25%,蛋白質(zhì)提取率為85.22%,ACE抑制率為93.51%,與正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)值接近,因此選取A1B3C3D2作為復(fù)合酶(A+D)的最優(yōu)酶解工藝。

2.3脫腥工藝的確定

藻類(lèi)的腥味成分主要是萜烯類(lèi)化合物、胺類(lèi)物質(zhì)及吡啶類(lèi)物質(zhì)[16]。β-環(huán)狀糊精是海產(chǎn)品加工中經(jīng)常選用的脫腥劑,具有內(nèi)部疏水、外部親水的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。疏水性的腥味有機(jī)物易被β-環(huán)狀糊精的環(huán)內(nèi)疏水部分吸附,形成包結(jié)物,達(dá)到遮掩腥異味效果。

由圖7可知,當(dāng)β-環(huán)糊精添加量為1.5%時(shí),紫菜液的脫腥效果較好,這與吳克剛等[17]、姚興存等[18]和伍宏等[13]的結(jié)果相近。因此選取1.5%作為最適添加量。

圖7　β-環(huán)糊精添加量對(duì)脫腥效果的影響Fig.7　Effect of β-cyclodextrin dosage on removing fishy

2.4殺菌工藝的確定

由表5可知,隨著殺菌溫度的提高,紫菜液褐變的程度逐漸加深,由于紫菜液含有高濃度的蛋白質(zhì)肽和多糖,經(jīng)熱殺菌處理后會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),使溶液褐變。此外,經(jīng)高壓殺菌后紫菜液中的細(xì)菌能夠被完全滅活,但是會(huì)產(chǎn)生少量沉淀,而經(jīng)常壓殺菌后紫菜液中仍有少量細(xì)菌存活,不利于貯存,但溶液不會(huì)產(chǎn)生沉淀。因此選取120 ℃恒溫3 min作為殺菌條件。

表5　不同殺菌條件下的色澤、狀態(tài)和菌落總數(shù)

由圖8可知,在90、100 ℃這兩個(gè)常壓殺菌處理下的紫菜液的ACE抑制率較不殺菌處理的紫菜液有提高,可能是部分較大分子的多肽在此條件下受熱變性,多肽分子鏈展開(kāi),暴露出更多的具有抑制ACE酶的活性位點(diǎn)。而在120、130 ℃這兩個(gè)高壓殺菌處理下的紫菜液的ACE抑制率較常壓殺菌處里的紫菜液有下降,可能是部分ACE抑制肽在高壓高溫條件下活性基團(tuán)被破壞?？傮w來(lái)看,紫菜液的ACE抑制作用具有較好的熱穩(wěn)定性。

圖8　殺菌條件對(duì)ACE抑制率的影響Fig.8　Effect of sterilization on ACE inhibitory activity

3　結(jié)論

壇紫菜經(jīng)粉碎、研磨、蛋白酶酶解處理后,蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)提取率得到顯著提高,ACE抑制率也得到一定程度的提高,不同蛋白酶酶解效果差異較大,其中以胰蛋白酶和堿性蛋白酶進(jìn)行復(fù)合酶二次酶解的效果較好,蛋白質(zhì)提取率達(dá)85.22%,ACE抑制率達(dá)93.51%。表明粉碎、研磨、蛋白酶酶解處理可以較大程度地獲得具有一定降血壓功能的物質(zhì),經(jīng)此處理的紫菜多肽原液可以作為制備降血壓功能保健食品的原料。添加1.5%β-環(huán)糊精具有較好的脫腥效果,可以為制作保健食品改善紫菜令人不愉快的風(fēng)味。紫菜液經(jīng)滅菌后仍有較好的ACE抑制作用,有利于降血壓功能保健食品的生產(chǎn)。

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Studies on preparation of the polypeptide extracts fromPorphyrahaitanensisby composite protease method and ACE inhibitory activity

LEI Gui-jie1,SU Guo-cheng1,2,JIANG Xiao-ying3,ZHOU Chang-yi1,2,LIU Jing-wen1,LI Jian1,2,4,*

(1.College of Food and Bioengineering,Jimei University,Xiamen 361021,China;2.Xiamen Food Techonology R&D and Testing Center,Xiamen 361021,China;3. Xiamen ISL Detection Technology Co.,Ltd,Xiamen 361021,China;4. Key Laboratory of Xiamen for Marine Functional Food,Xiamen 361021,China)

The content and extraction rate of protein,ACE inhibitory activity,sensory evaluation index and total plate count of extracts fromPorphyrahaitanensistreated by means of smash,grinding,protease hydrolysis,removing fishy and sterilization were investigated. It was found that the content and extraction rate of protein of laver extracts treated by means of smash,grinding and protease hydrolysis were increased observably and ACE inhibitory activity was also improved. It had great different effects on hydrolysis with various proteases. The results showed that extraction rate of protein reached 85.22% and ACE inhibitory activity was 93.51% using trypsin combined with alcalase,which was better than that with other protease. Besides,it had good removing fishy effects on extracts using 1.5%β-cyclodextrin. What’s more,it remains good ACE inhibitory activity of extracts treated by sterilization.

Porphyrahaitanensis;twice composite protease hydrolysis;extraction rate of protein;ACE inhibitory activity

2015-10-12

雷桂潔(1989-),女,碩士研究生,研究方向:食品科學(xué),E-mail:m18359228479@163.com。

李健(1980-),男,博士,副教授,研究方向:天然活性物質(zhì)、食品安全、食品生物技術(shù),E-mail:lijian2013@jmu.edu.cn。

廈門(mén)市海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目(14CZP047HJ21、13PZP002SF24);教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金(201507030002);福建省教育廳中青年教師教育科研項(xiàng)目(JA15276)。

TS201.3

A

1002-0306(2016)11-0141-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.11.021