黑曲霉液態(tài)發(fā)酵韭籽粕提取韭籽多肽工藝

孫 婕,尹國友,Qi Wang,劉文霞,李文建,張現(xiàn)青

(1.河南城建學院生命科學與工程學院,河南平頂山 467036；2.加拿大農(nóng)業(yè)與食品部圭爾夫研究與發(fā)展中心,安大略圭爾夫 N1G5C9)

黑曲霉液態(tài)發(fā)酵韭籽粕提取韭籽多肽工藝

孫 婕1,尹國友1,Qi Wang2,劉文霞1,李文建1,張現(xiàn)青1

(1.河南城建學院生命科學與工程學院,河南平頂山 467036；2.加拿大農(nóng)業(yè)與食品部圭爾夫研究與發(fā)展中心,安大略圭爾夫 N1G5C9)

為充分利用提取韭菜籽油后的副產(chǎn)品韭籽粕,本文采用響應面分析法(RSM)優(yōu)化黑曲霉液態(tài)發(fā)酵韭籽粕中韭籽多肽提取工藝,并測定了最優(yōu)提取條件下韭籽多肽的抗氧化活性。結果表明:影響韭籽多肽提取工藝的因素主次順序為發(fā)酵時間>韭籽粕濃度>初始pH,韭籽多肽提取的最佳工藝條件:韭籽粕濃度9.4%,初始pH3.0,發(fā)酵時間3 d,在此條件下,每毫升發(fā)酵液中韭籽多肽含量可達573.55 μg/mL。在最佳工藝條件下,測定黑曲霉液態(tài)發(fā)酵制備得到的韭籽多肽對DPPH·的清除能力以及總還原力,結果表明采用黑曲霉液態(tài)發(fā)酵制備得到的韭籽多肽具有抗氧化活性,隨著韭籽多肽濃度的提高,抗氧化活性增強。

韭籽多肽,響應面法,液態(tài)發(fā)酵,抗氧化活性

韭菜籽,是蔥屬科植物韭菜的成熟干燥種子,是我國傳統(tǒng)的中藥材,最早記載于《名醫(yī)別錄》。韭菜籽的藥用價值和營養(yǎng)價值都極高,2002年我國衛(wèi)生部將其列為藥食兩用植物天然產(chǎn)物[1]。近年來國內(nèi)外對于藥食兩用的韭菜籽研究主要集中在韭菜籽油的提取和成分分析等方面,而對韭菜籽油提取后的副產(chǎn)品——韭籽粕的進一步開發(fā)利用及研究等方面在國內(nèi)外都鮮有報道[2-5]。韭籽中含有豐富的蛋白質和膳食纖維等成分,并且我國韭菜種質資源豐富,有必要對韭籽及其副產(chǎn)物韭菜籽粕進行進一步的開發(fā)利用。

近幾年隨著生命科學技術的飛速發(fā)展,人們在研究生物小分子的同時更加關注生物活性多肽物質的研究?？茖W家們已研究發(fā)現(xiàn)了具有抗氧化、降血脂和降血壓等的功能性多肽,這就使得多肽類物質研究更為熱門[6-8]。目前根據(jù)掌握的大量文獻,除孫婕[9]、洪晶等[10]曾對韭菜籽蛋白的提取及抗氧化活性進行研究和陳濤濤[11]等人對韭菜籽中活性肽的抗菌和抗氧化研究以外,鮮有關于韭菜籽蛋白質、韭菜籽多肽的研究報道。響應面分析法(Response Surface Metod,RSM)是一種非常有效的常用統(tǒng)計學分析方法,通過實驗數(shù)據(jù)可以建立數(shù)學模型來實現(xiàn)受多因素影響的最優(yōu)組合條件的篩選;中心組合設計在食品工業(yè)中的應用較為廣泛[12]。本實驗以韭籽多肽得率為考察指標,采用響應面分析法研究黑曲霉液態(tài)發(fā)酵制備韭籽活性多肽得率的影響因素,利用Design-Expert軟件中心組合設計,對三個主要工藝參數(shù)——韭籽粕濃度、初始pH、接種量進行優(yōu)化設計實驗,以獲取最佳發(fā)酵條件,為今后在工業(yè)中充分利用發(fā)酵法提取韭菜籽中生物活性物質提供相應的工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑曲霉 中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(4097);斜面培養(yǎng)基:察氏培養(yǎng)基[13]。韭籽粕 平頂山市農(nóng)業(yè)科學院提供;甘氨酸 天津市光復精細化工研究所;茚三酮 天津市科密歐化學試劑有限公司;三氯乙酸 天津市致遠化學試劑有限公司;乙酸鈉 天津市光復科技發(fā)展有限公司;乙酸氫氧化鈉、鹽酸、(均為分析純) 洛陽市化學試劑廠;甘氨酸、DPPH· 上海索萊寶生物科技有限公司。

電子天平、pH計 梅特勒-托利多(上海)有限公司;高壓蒸汽滅菌鍋 上?？茖W有限公司;HZQ-X100E恒溫震蕩搖床 常州普天儀器制造有限公司;紫外可見光分光光度計 北京譜析通用儀器有限責任有限公司;超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司;HWSZ8電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科技有限公司;FDC-1044高速離心機 科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗流程 制備黑曲霉孢子懸液、發(fā)酵培養(yǎng)基→培養(yǎng)基滅菌→菌懸液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中→液態(tài)發(fā)酵→離心取上清液→酶活測定

1.2.2 制備黑曲霉孢子懸液和發(fā)酵培養(yǎng)基 取黑曲霉斜面一支,用10 mL生理鹽水分兩次將菌苔洗下,充分震蕩10 min后制成孢子懸液。用血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)[14]。用生理鹽水調(diào)整孢子懸液濃度為107個/mL,取10 mL孢子懸液加入容量為150 mL裝有90 mL的液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,于30 ℃,200 r/min震蕩培養(yǎng)36 h,待生成均一菌絲球時即為可用于發(fā)酵的種子液[15-16]。發(fā)酵培養(yǎng)基:韭籽粕溶液50 mL/瓶(錐形瓶容量150 mL),121 ℃滅菌 20 min 后冷卻至室溫,按照一定比例接入種子液,振蕩培養(yǎng)。

1.2.3 甘氨酸標準曲線的制作 參考文獻[17-18]的方法,分別取0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 20 μg/mL的標準甘氨酸溶液于試管中,用蒸餾水補足到1 mL。分別加入0.2 mol/L pH5.8的乙酸-乙酸鈉緩沖液1 mL;再加入0.2%茚三酮顯色液1 mL,充分混合后蓋住試管口,在100 ℃水浴中加熱15 min,冷卻,放置5 min后,加入60%乙醇3 mL,充分搖勻,甘氨酸濃度為0的溶液為對照,在570 nm下測定 OD值。以甘氨酸的濃度(μg/mL)為橫坐標,OD值為縱坐標繪制標準曲線。

1.2.4 發(fā)酵液中多肽含量的測定 取適量發(fā)酵液4000 r/min離心15 min,上清液3 mL于10 mL離心管中,加入3 mL 20%三氯乙酸,5000 r/min離心15 min。離心結束后,取適量上清液,稀釋100倍,根據(jù)茚三酮法測定發(fā)酵液中多肽含量[19-20]。

1.3 單因素實驗設計

影響黑曲霉發(fā)酵韭籽粕產(chǎn)韭籽多肽的主要因素有韭籽粕濃度、初始pH、接種量和發(fā)酵時間[21-22]。將韭籽粕粉碎并過60目篩,并將未通過篩孔的渣滓再次進行粉碎于過篩后的細粉混合作為發(fā)酵原料。

1.3.1 考察韭籽粕質量濃度對韭籽多肽含量的影響 分別按照3%、5%、7%、9%、11%(m/v)的比例稱取韭籽粕,加入50 mL蒸餾水,pH調(diào)至6.0,121 ℃滅菌30 min,冷卻至30 ℃以下,加10%(v/v)的種子液,混勻后30 ℃,200 r/min振蕩培養(yǎng)3 d結束發(fā)酵,測定多肽濃度。

1.3.2 考察初始pH對黑曲霉發(fā)酵制備韭籽多肽的影響 按10%(m/v)的比例將韭籽粕加入到錐形瓶中,均加入50 mL蒸餾水,分別將pH調(diào)為3、4、5、6、7,21 ℃條件下滅菌30 min,冷卻至30 ℃以下,接入10%(v/v)的種子液,混勻后30 ℃,200 r/min振蕩培養(yǎng)3 d結束發(fā)酵,測定多肽含量。

1.3.3 考察接種量對黑曲霉發(fā)酵提取韭籽多肽的影響 按照10%(m/v)的比例稱量預處理后的韭籽粕于各錐形瓶中,加入蒸餾水50 mL,pH均調(diào)至6.0。121 ℃條件下滅菌30 min,滅菌結束后冷卻至30 ℃以下,然后按照6%、8%、10%、12%、14%(v/v)比例分別加種子液,混勻后30 ℃,200 r/min振蕩培養(yǎng)3 d結束發(fā)酵,測定多肽含量。

1.3.4 考察發(fā)酵時間對黑曲霉發(fā)酵提取韭籽多肽的影響 按照10%(m/v)的比例稱量預處理后的韭籽粕于各個錐形瓶中,均加入蒸餾水50 mL,pH均調(diào)至6.0。121 ℃條件下滅菌30 min,冷卻至30 ℃以下,然后按照10%(v/v)比例加種子液,混勻后30 ℃,200 r/min分別振蕩培養(yǎng)2、3、4、5、6 d結束發(fā)酵,測定多肽含量。

1.4 響應面實驗設計

根據(jù)單因素實驗的結果,根據(jù)中心組合設計,采用軟件Design-Expert建立三因素三水平實驗,確定微生物發(fā)酵韭籽粕提取韭籽多肽工藝。以韭籽多肽含量為考察指標,韭籽粕濃度(A)、初始pH(B)和發(fā)酵時間(C)為自變量,因素水平編碼見表1。

表1 響應面分析法的因素與水平表

1.5 發(fā)酵液中多肽的提取

參考陳濤濤的提取方法[11]。

1.6 抗氧化效果測定

1.6.1 對DPPH·清除效果測定 參考孫婕等人的方法[9]。

1.6.2 總還原力測定 取0.2 mol/L pH6.6的磷酸緩沖液和質量分數(shù)為1%(m/V)的鐵氰化鉀溶液各2.5 mL,加入不同濃度的韭籽多肽溶液1 mL(用1.5中提取得到的多肽粉末配制不同濃度的多肽溶液),混勻后50 ℃水浴20 min,冷卻后加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液,混勻,3000 r/min條件下離心10 min,取離心后的上清液2.5 mL,再加入2.5 mL雙蒸水和2.5 mL 0.1%的氯化鐵,混勻,室溫下靜置10 min,在700 nm處測定吸光度[23]。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計及作圖均采用Execl 2003軟件,所有實驗重復5次。

2 結果與分析

2.1 甘氨酸標準曲線

根據(jù)結果繪制標準曲線,如圖1所示。

圖1 甘氨酸標準曲線Fig.1 Standard curve of Glycine

通過茚三酮顯色反應實驗,確定甘氨酸濃度和吸光值之間的線性關系,即:Y=0.0687X-0.0425,R2=0.993。

2.2 單因素對發(fā)酵液中韭籽多肽含量的影響

2.2.1 韭籽粕濃度對黑曲霉發(fā)酵法制備韭籽多肽的影響 實驗結果如圖2所示。韭籽粕濃度對測定結果有較大影響,韭籽粕濃度從3%升到9%的過程中,多肽含量隨之提高,增加趨勢十分明顯。但當濃度提高到11%時,多肽含量下降,分析其原因可能為濃度過大,發(fā)酵培養(yǎng)基粘度增高,基質水分含量減少,溶氧不足,不利于微生物的生長代謝以及微生物代謝產(chǎn)生的酶對蛋白質的水解作用[24]。因此,將發(fā)酵過程中的底物濃度即韭籽粕濃度定為9%。

圖2 韭籽粕質量濃度對韭籽多肽含量的影響 Fig.2 Effect of concentration of leek seed meal on Polypeptide content

2.2.2 初始pH對黑曲霉發(fā)酵制備韭籽多肽的影響 結果如圖3所示。菌株所產(chǎn)蛋白酶對韭籽粕中蛋白的酶解效果與發(fā)酵初始pH有密切關系,同時,pH也會影響菌株的產(chǎn)酶量,進而影響多肽含量。從圖3中可以看出,隨著pH的增大,多肽含量迅速降低,其原因是所選發(fā)酵菌種為40970號黑曲霉,其主要產(chǎn)酸性蛋白酶,而酸性蛋白酶酶解時環(huán)境最適pH為2.5～3.5。當pH環(huán)境偏大或者偏小時,都不利于菌種的生長[25]。因此,在pH為3的條件下發(fā)酵效果較好。

圖3 初始pH對韭籽多肽含量的影響Fig.3 Effect of initial pH on polypeptide content

2.2.3 接種量對黑曲霉發(fā)酵提取韭籽多肽的影響 結果如圖4所示。接種量在6%～10%之間時,韭籽多肽含量先增后降,但是升高和下降的趨勢均不明顯。說明接種量在6%～10%之間時對發(fā)酵產(chǎn)多肽影響較小,但是隨著接種量的增高,菌株大量消耗發(fā)酵培養(yǎng)基的水分,阻礙酶水解蛋白的過程,使得韭籽多肽含量顯著下降[26]。因此根據(jù)測定結果,確定發(fā)酵接種量為8%。

圖4 接種量對韭籽多肽含量的影響Fig.4 Effect of inoculation concentration on polypeptide content

2.2.4 發(fā)酵時間對黑曲霉發(fā)酵提取韭籽多肽的影響 結果如圖5所示。發(fā)酵時間對微生物法提取多肽有較大的影響,發(fā)酵時間在2～3 d時,多肽含量顯著增加,說明該時間段菌株大量產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物—酸性蛋白酶,蛋白酶作用于蛋白產(chǎn)生多肽。發(fā)酵進行3 d后,發(fā)酵液中營養(yǎng)基本大部分被消耗,菌株進入衰亡期,所產(chǎn)酶量減少[27],韭籽多肽含量隨之下降。因此將3 d作為最佳發(fā)酵時間。

表3 回歸方程的方差分析

圖5 發(fā)酵時間對韭籽多肽含量的影響Fig.5 Effect of fermentation time on polypeptide content

注：p<0.001,代表極顯著“***”;p<0.01,代表較顯著“**”;p<0.05,代表顯著“*”;p>0.05,代表不顯著。

2.3 響應面法優(yōu)化結果和分析

綜合單因素實驗結果,選取韭籽粕濃度、初始pH和發(fā)酵時間為考察因素,根據(jù)響應面分析法中心組合設計原理進行響應面實驗,響應面實驗設計及結果見表2。實驗點共15個?？煞譃閮深?一是12個析因點;二是區(qū)域的中心點-零點,零點實驗重復3次,以估計誤差。

表2 Box-Behnken 設計方案及響應值結果

運用Design-Expert分析軟件進行數(shù)據(jù)處理,對實驗數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合,得到韭籽粕濃度、初始pH、發(fā)酵時間的二元多次回歸模型:R1=+593.68+54.46A+25.14B+122.94C+69.87AB+46.12AC+34.05BC-100.60A2-127.00B2-126.95C2

對回歸方程進行方差分析,結果見表3。回歸模型p值(p=0.0005)小于0.01,表明所得模型較顯著。模型的相關系數(shù)R2達98.52%以上,失擬項p值為0.1333大于0.05,失擬不顯著,說明該方程對實驗擬合度較好,可靠性較高,可用此模型來分析和預測黑曲霉發(fā)酵法制備韭籽多肽的效果。從表3回歸模型系數(shù)的顯著性檢驗結果中可以看出,模型一次項A、C的p值小于0.01,說明韭籽粕濃度和發(fā)酵時間對韭籽多肽含量的影響極顯著,B的p值大于0.05,說明初始pH對韭籽多肽含量的影響不顯著;交互項AB的p值小于0.01對韭籽多肽含量影響極顯著;交互項BC的p值大于0.05對韭籽多肽含量影響不顯著;交互項AC的p值小于0.05對韭籽多肽含量影響顯著;同時二次項A2、B2、C2的p值都小于0.01具有極高的顯著性。由此可知,各影響因素對于多肽含量的影響不是簡單的線性關系,曲面效應顯著。各因素影響提取韭籽多肽含量的程度由大到小為:發(fā)酵時間>韭籽濃度>初始pH。

2.3.1 各因素對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕制備得到韭籽多肽的影響分析 用各因素的F值可評價該因素對實驗指標的影響,F值越大,表明該因素的影響越顯著[28]。響應面曲面的坡度可反映該因素對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕制備得到韭籽多肽含量影響的強弱程度[29]。響應曲面相對平緩,說明其可容忍處理條件的影響。等高線圖的形狀表明變量間的交互作用是否顯著,橢圓等高線表明變量間的交互作用顯著,圓形等高線表明交互作用不顯著[30]。由圖6～圖8可以看出,各因素對韭籽多肽含量均有不同程度影響,韭籽多肽含量在實驗區(qū)內(nèi)可達到極值。此外,由等高線可知,發(fā)酵時間等高線變化趨勢較韭籽粕濃度和初始pH陡峭。由此可推測發(fā)酵時間對所得多肽含量影響大于韭籽粕濃度和初始pH。由圖7可看出,在韭籽粕濃度和初始pH交互作用等高線中,等高線沿韭籽粕濃度軸變化的趨勢明顯高于初始pH軸,說明韭籽粕濃度對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕制備得到韭籽多肽含量影響較初始pH大。綜上所述,各因素對韭菜籽蛋白提取率的影響主次順序為發(fā)酵時間>韭籽粕濃度>初始pH。

圖6 韭籽粕濃度和發(fā)酵時間對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕 制備得到韭籽多肽影響的響應面和等高線Fig.6 Responsive surfaces and contour plot of the effect of concentration of Chinese leek seed meal and fermentation time on the concentration of leek polypeptide

圖7 韭籽粕濃度和初始pH對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕 制備得到韭籽多肽影響的響應面和等高線Fig.7 Responsive surfaces and contour plot of the effect of concentration of Chinese leek seed meal and initial pH on the concentration of leek polypeptide

圖8 初始pH和發(fā)酵時間對黑曲霉發(fā)酵韭籽粕 制備得到韭籽多肽影響的響應面和等高線Fig.8 Responsive surfaces and contour plot of the effect of concentration of initial pH and fermentation time on the concentration of leek polypeptide

2.3.2 最佳提取條件及驗證 由Design-Expert軟件分析三個因素最優(yōu)實驗點為:濃度9.40%,初始pH3.06,發(fā)酵時間3.04 d,在此點的韭籽多肽含量是593.34 μg/mL。按照實驗操作的可行性,將最佳條件調(diào)整為韭籽粕濃度9.4%,初始pH3.0,發(fā)酵時間3.0 d,根據(jù)優(yōu)化得到的參數(shù)進行驗證實驗,驗證實驗重復3次,發(fā)酵結果的平均韭籽多肽含量是573.55 μg/mL,與理論值相差3.45%(相對誤差<5%),說明該方程與實際情況擬合很好,通過響應面法優(yōu)化得到的模型回歸方程及最佳條件可靠。

2.4 抗氧化性能檢測

2.4.1 韭籽多肽和BHT對DPPH·的清除效果 由圖9看出,以BHT為對照,隨著韭籽多肽濃度的提高,清除能力逐漸增強,當濃度為2.0 mg/mL時,清除率達66.3%。

圖9 韭籽多肽和BHT清除DPPH·的能力Fig.9 The scavenging of DPPH free radicals by leek polypeptide and BHT

2.4.2 韭籽多肽和BHT的總還原力 抗氧化劑通過自身的還原作用給出電子而清除自由基,還原力越強,抗氧化性越強。因此,可通過測定還原力來說明其抗氧化活性的大小[31]。由圖10可知,隨著韭菜籽濃度提高(0.1～2.0 mg/mL),還原力逐漸增強。

圖10 韭籽多肽和BHT的總還原力Fig.10 The total reducing power of leek polypeptide and BHT

3 結論

根據(jù)單因素的實驗結果,通過Box-Behnken中心組合實驗設計及響應面分析,得到具有較好擬合度的回歸方程模型,該模型具有統(tǒng)計學意義,從而確定優(yōu)化條件。通過驗證實驗,優(yōu)化后實際響應值與預測的最大響應值間擬合程度良好,表明中心組合設計和響應面分析在提取條件優(yōu)化方面的應用具有實際指導作用。最終的優(yōu)化條件為:韭菜籽粕濃度為9.4%,初始pH為3.0,發(fā)酵時間為3.0 d,在此條件下韭籽多肽含量是573.55 μg/mL。

對在最佳黑曲霉發(fā)酵工藝條件下制備得到韭籽多肽對DPPH·的清除能力以及總還原力進行測定,結果表明韭籽多肽具有抗氧化活性。

[1]胡國華,茅仁剛,張華,等. 韭菜籽提取物研究及應用(二)[J]. 中國食品添加劑,2008,(5):71-74.

[2]馬志虎,侯喜林,湯興利,等. 響應面法優(yōu)化超臨界CO2萃取韭菜籽油[J]. 中國油脂,2009,34(7):13-17.

[3]周玉新,于緒平,陳瑋,等. 索氏法提取韭菜籽油的工藝研究[J]. 四川化工,2007,10(6):1-4.

[4]李超,王衛(wèi)東,孫月娥. 響應曲面法優(yōu)化韭菜籽油的微波提取工藝研究[J].食品工業(yè)科技,2010,(7):283-286.

[5]Pongsak Rattanachaikunsopon,Parichat Phumkhachorn. Potential of Chinese chive oil as a natural antimicrobial for controlling Flavor bacterium columnare infection in Nile tilapia Oreochromis niloticus[J].Fisheries Science,2009,75:1431-1437.

[6]趙延華,龔吉軍,李振華,等.ACE抑制肽研究進展[J].糧食與油脂,2011(6):44-46.

[7]張曉梅,鐘芳,麻建國.大豆降膽固醇活性肽的初步分離純化[J].食品與機械,2006,22(2):33-36.

[8]王天明,蘇意鋼,馬永軍,等. 海地瓜多肽分離及抗氧化活性研究[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(5):75-81.

[9]孫婕,尹國友,丁蒙蒙,等.韭菜籽蛋白的提取及抗氧化活性研究初探[J]. 食品工業(yè)科技,2014,35(6):291-294.

[10]洪晶,陳濤濤,唐夢茹,等. 響應面法優(yōu)化韭菜籽蛋白質提取工藝[J]. 中國食品學報,2013,13(12):90-96.

[11]陳濤濤.韭菜籽中活性生物分子的分離純化及活性表征[D].福州:福州大學,2014.

[12]楊文雄,高彥祥. 響應面法及其在食品工業(yè)中的應用[J]. 中國食品添加劑,2005,6(2):68-71.

[13]杜鵬.乳品微生物學實驗技術[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2008:228.

[14]李愛華,岳思群,馬海濱. 真菌孢子三種技術方法相關性的探討[J].微生物雜志,2006,26(2):107-110.

[5]周德慶.微生物學教程[M].北京:高等教育出版社.2002(2):152-166.

[16]武漢大學,復旦大學生物系微生物學教研室編.微生物學[M].北京:人民教育出版社,1990,448-449.

[17]Nakajima Y,Nakashima T,Inaba K,et al. Effects of nitric oxide on the redox status of liver microsomes-electron spin resonance monitor ringusing nitroxide probes[J]. Hepatol Res,2002,24(1):72-79.

[18]謝翠品,敬思群,劉帥,等.黑曲霉發(fā)酵核桃粕生產(chǎn)核桃多肽工藝優(yōu)化[J].中國釀造,2013,32(2):53-56.

[19]管風波.大豆多肽液態(tài)發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].糧食與油脂,2008(6):14-16.

[20]柳杰,張暉,郭曉娜,等.液態(tài)發(fā)酵制備花生抗氧化肽的優(yōu)化研究[J].中國油脂,2011,36(2):25-29.

[21]鞠興榮,金晶,袁建,等.液態(tài)發(fā)酵法制備菜籽ACE抑制肽菌種的篩選[J].食品科學,2010,31(19):212-215.

[22]魏明,薛正蓮,趙世光,等.米曲霉發(fā)酵米糠制取米糠多肽及其抗氧化活性研[J].食品工業(yè)科技,2014,35(19):114-118.

[23]吳丹.富硒香菇多糖和富硒平菇多糖體外抗氧化活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010,38(11):5841-5856.

[24]秦衛(wèi)東,陳學紅,馬利華.黑曲霉發(fā)酵豆粕制備抗氧化肽研究[J].食品科學,2010,31(23):289-292.

[25]孫俊良.酶制劑生產(chǎn)技術[M].北京:科學出版社,2004,25-40.

[26]何榮海.枯草芽孢桿菌液態(tài)發(fā)酵菜籽粕制備抗氧化肽的研究[J].中國食品學報,2013,13(12):12-19.

[27]于研.微生物發(fā)酵法提取大豆油脂的研究[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學,2012.

[28]王岸娜,孫玉丹,李龍安,等.響應面法優(yōu)化獼猴桃糖蛋白提取工藝研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2012,41(8):121-127.

[29]岳喜慶,鮑宏宇,于娜,等.響應面法優(yōu)化卵黃蛋白質提取工藝[J].食品研究與開發(fā),2011,32(4):48-52.

[30]Rodríguez-González V. M.,Femenia A.,Minjares-Fuentes R.,et al.Functional properties of pasteurized samples of Aloe barbadensis Miller:Optimization using response surface methodology[J]. LWT-Food Science and Technology,2012,47(2):225-232.

[31]Yen Gow Chin,Duh Pin Der,Tsai Hui Ling. Antioxidant and pro-oxidant properties of ascorbic acid and gallic acid[J]. Food Chemistry,2002,79(3):307-313.

Optimization on the production of polypeptide from Chinese leek seed meal byAspergillusnigerliquid fermentation

SUN Jie1,YIN Guo-you1,Qi Wang2,LIU Wen-xia1,LI Wen-jian1,ZHANG Xian-qing1

(1.College of Life Science and Engineering,Henan University of Urban Construction,Pingdingshan 467036,China;2.Guelph Research and Development Centre,Agriculture and Agri-Food Canada,Guelph,Ontario,N1G5C9,Canada)

The optimum extraction conditions of bioactive peptides from Chinese leek seed meal by usingAspergillusnigerliquid fermentation were investigated using the response surface method(RSM)and the antioxidant activity of extract was obtained under optimum extraction conditions in order to make full use of the by-product of Chinese leek seed meal. The results indicated that the effect order of the three factors on the peptide extraction from Chinese leek seed meal was fermentation time>substrate concentration>initial pH,and the optimum extraction conditions were substrate concentration 9.4%,initial pH3.0,fermentation time 3 d. Under the optimal conditions,the extraction rate of peptide from Chinese leek seed meal was 573.55 μg/mL. Antioxidant activity of the leek polypeptide from Chinese leek seed meal,including the DPPH· and reducing power measure. The results showed that the leek polypeptide possessed antioxidant propertiesinvitro. And with the concentration of polypeptides increasing,its antioxidant activity gradually becomes stronger.

leek polypeptide;response surface method;liquid state fermentation;antioxidant activity

2016-08-04

孫婕(1976-)，女，博士，副教授，研究方向：天然產(chǎn)物分離純化及功能性質研究，E-mail：sunjie124@163.com。

河南省科技計劃重點科技攻關項目(132102210192，152102210091)；河南省產(chǎn)學研合作項目(152107000052); 河南省高等學校重點科研項目(17A550008)。

TS201.2

B

1002-0306(2017)05-0199-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.029