国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

鴨肉蛋白源抗氧化肽的酶法制備工藝

2015-03-17 05:36王璐莎張首玉周光宏
食品科學(xué) 2015年7期
關(guān)鍵詞:鴨肉

王璐莎,張首玉,黃 明,*,周光宏

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,農(nóng)業(yè)部畜產(chǎn)品加工重點實驗室,江蘇 南京 210095;2.河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院烹飪食品系,河南 鄭州 450046)

?

鴨肉蛋白源抗氧化肽的酶法制備工藝

王璐莎1,張首玉2,黃 明1,*,周光宏1

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,農(nóng)業(yè)部畜產(chǎn)品加工重點實驗室,江蘇 南京 210095;2.河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院烹飪食品系,河南 鄭州 450046)

摘 要:以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率為指標(biāo),采用響應(yīng)曲面法(response surface methodology,RSM)優(yōu)化胃蛋白酶制備鴨肉抗氧化肽的最佳酶解工藝條件。結(jié)果表明:以底物質(zhì)量濃度、酶與底物質(zhì)量比和酶解時間為自變量,以DPPH自由基清除率為響應(yīng)值,得到的回歸方程擬合度高(R2=0.995 7,R2Adj=0.992 7)。其中酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率的影響最大,其次是酶解時間,底物質(zhì)量濃度的影響最小。胃蛋白酶的最優(yōu)酶解工藝條件為底物質(zhì)量濃度10.89 g/100 mL、酶與底物質(zhì)量比0.013%、酶解時間3.54 h,此時DPPH自由基清除率的理論值可達84.23%,通過優(yōu)化驗證實驗測得,在最優(yōu)酶解條件下,DPPH自由基清除率的實際值為(83.57±0.20)%。

關(guān)鍵詞:鴨肉;胃蛋白酶;抗氧化肽;DPPH自由基清除率;響應(yīng)曲面

研究發(fā)現(xiàn)機體內(nèi)過多的自由基會破壞核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,使機體細胞和組織產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化損傷,從而誘發(fā)一些疾病的發(fā)生,如動脈粥樣硬化、關(guān)節(jié)炎、糖尿病、老年癡呆癥和癌癥等[1-3]。自由基也是導(dǎo)致油脂氧化的重要原因之一,而油脂的氧化會改變食品的風(fēng)味、色澤和質(zhì)地等感官品質(zhì),甚至?xí)a(chǎn)生有毒有害物質(zhì),最終導(dǎo)致食品變質(zhì)而無法食用。因此抗氧化劑的研究具有重要的意義。目前一些人工合成的抗氧化劑如二丁基羥基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)、丁基羥基茴香醚(butylated hydroxyanisole,BHA)、特丁基對苯二酚(tertbutylhydroquinone,TBHQ)等已在食品中廣泛使用,但這些物質(zhì)具有一定的副作用,會威脅人體健康;一些天然抗氧化劑因成本過高或?qū)κ称犯泄儆杏绊?,在使用上存在著局限性[4-5]。因此急需尋找一種安全健康高效的抗氧化劑。

目前,用動植物蛋白制備抗氧化肽已成為了研究熱點,這種抗氧化肽被認為是安全的。此外它還具有低成本、低分子質(zhì)量、高活性、穩(wěn)定性高和易吸收等特點[3]。抗氧化肽可通過動植物蛋白酸解、酶解或微生物發(fā)酵獲得。酶解法因具有快捷、可控、便于重復(fù)等優(yōu)點成為了制備抗氧化肽的主要方法[6]。已有研究者通過酶解大豆[7]、玉米[8]、花生[9]、酪蛋白[10]、豬皮[11]、藍園鲹[12]、草魚[13]、沙丁魚[14]、魷魚[15]、鱈魚[5]、雞肉[16]等動植物蛋白而獲得了抗氧化肽,并證實它們具有較強的抗氧化性。

我國是世界上最大的鴨肉生產(chǎn)國,根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations,F(xiàn)AO)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2012年我國鴨肉產(chǎn)量約為300 萬t,約占全世界的69%,位居世界第一位。鴨肉的營養(yǎng)價值很高,可食用部分蛋白質(zhì)含量約為16%~25%[17]。目前用來制備動物蛋白源抗氧化肽的蛋白主要為各種魚類蛋白,以鴨肉為蛋白源的抗氧化肽研究在國內(nèi)還很少,因此酶解鴨肉蛋白來制備抗氧化肽具有一定的研究和應(yīng)用價值。

該研究的主要目的是探討鴨肉蛋白源抗氧化肽的酶法制備工藝條件,以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力作為評價指標(biāo),選用胃蛋白酶為工具酶,經(jīng)單因素試驗和響應(yīng)曲面法(response surface methodology,RSM)優(yōu)化抗氧化肽的制備條件,以期為深入研究酶法制備抗氧化肽及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

櫻桃谷鴨 江蘇省南京市蘇果超市。

胃蛋白酶1∶3 000(Amresco 0685,3 000~3 500 NFU/mg) 美國Amresco公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基 梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;其他試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

C-MAG HS7數(shù)顯加熱磁力攪拌器、勻漿機 德國IKA公司;HH-W恒溫水浴箱 恒豐儀器制造有限公司;GRINDOMIX GM200刀式混合研磨儀 德國Retsch公司;pH計 瑞士Mettle Toledo公司;M2e酶標(biāo)儀美國MD公司;Avanti J-E高速離心機 美國Beckman Coulter公司;KjeltecTM2300全自動凱氏定氮儀 瑞典FOSS公司;Hitachi L-8900A氨基酸自動分析儀 日本Hitachi公司。

1.3方法

1.3.1 酶解產(chǎn)物制備工藝流程

宰殺鴨子→取胸肉與腿肉→去除脂肪與筋腱→絞碎(2 000 r/min,10 s)→煮制使蛋白適度變性(90 ℃,10 min)→加甘氨酸-HCl緩沖液(pH 2.0)勻漿→加胃蛋白酶→恒溫酶解→滅酶(調(diào)pH 7.0,再沸水浴10 min)→離心取上清液(7 000 r/min,15 min)→測DPPH自由基清除率與三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)可溶性蛋白(短肽)含量

1.3.2 常規(guī)理化指標(biāo)測定

總蛋白質(zhì)含量:參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法測定;水分含量:參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》中常壓干燥法測定;灰分含量:參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定》中的干法灰化法測定;脂肪含量:參照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》中索氏抽提法測定。1.3.3 氨基酸分析

參照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測定》的方法將鴨肉用6 mol/L鹽酸,在110 ℃真空條件下水解24 h,酸解后的樣品采用氨基酸自動分析儀Hitachi L-8900A進行氨基酸含量測定。

1.3.4 酶解條件的單因素試驗設(shè)計

1.3.4.1 不同底物質(zhì)量濃度對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白(短肽)含量的影響

底物質(zhì)量濃度設(shè)為3、5、8、10、13、15、18、20 g/100 mL,酶與底物(鴨肉)質(zhì)量比0.01%,pH 2.0,37 ℃恒溫反應(yīng)3 h,離心取上清液測TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率。

1.3.4.2 不同的酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白(短肽)含量的影響

酶與底物(鴨肉)質(zhì)量比設(shè)為0、0.003%、0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,底物質(zhì)量濃度10 g/100 mL,pH 2.0,37 ℃恒溫反應(yīng)3 h,離心取上清液測TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率。

1.3.4.3 不同酶解時間對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白(短肽)含量的影響

酶解時間設(shè)為0.5、1、2、3、4、5、6、7 h,底物質(zhì)量濃度10 g/100 mL,酶與底物(鴨肉)質(zhì)量比0.01%,pH 2.0,37 ℃恒溫反應(yīng),離心取上清液測TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率。

1.3.5 酶解條件的響應(yīng)曲面試驗設(shè)計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選擇底物質(zhì)量濃度(X1)、酶與底物質(zhì)量比(X2)、酶解時間(X3)為試驗因子,以DPPH自由基清除率為響應(yīng)值,利用三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計進行酶解條件的優(yōu)化。

1.3.6 DPPH自由基清除率的測定

參照Cumby等[18]的方法并稍做修改。具體方法為將DPPH自由基溶解于甲醇中,配制成質(zhì)量濃度為0.101 5 g/L的溶液。其中樣品組為500 μL酶解產(chǎn)物(3 mg/mL)與500 μL DPPH自由基溶液在室溫下避光反應(yīng)30 min,在517 nm波長處測其吸光度,記為A1;對照組1為500 μL酶解產(chǎn)物(3 mg/mL)與500 μL甲醇在517 nm波長處的吸光度,記為A2;對照組2為500 μL蒸餾水與500 μL DPPH自由基溶液在517 nm波長處的吸光度,記為A3;調(diào)零組為500 μL甲醇與500 μL蒸餾水在517 nm波長處的吸光度。

1.3.7 TCA可溶性蛋白(短肽)含量的測定

一般功能性肽含有2~20 個氨基酸殘基,分子質(zhì)量小于6 000 D[3],因此可認為功能性肽可溶解于TCA中。TCA可溶性蛋白(短肽)含量的測定方法參照Jang等[19]的方法并稍做修改。將10 mL酶解液與等量的20% TCA混合后離心(3 000×g,5 min),取上清液與雙縮脲試劑在室溫下反應(yīng)30 min,然后在540 nm波長處測其吸光度,根據(jù)該吸光度對照標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的值即為10% TCA可溶性蛋白質(zhì)量濃度。樣品中總蛋白含量用凱氏定氮法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

實驗重復(fù)3 次,采用SAS 8.1軟件進行統(tǒng)計分析,用One-Way ANOVA方法進行方差分析,采用Duncan’s multiple range test進行多重比較,顯著水平設(shè)為P<0.05,應(yīng)用Design-Expert 7.0.0進行響應(yīng)曲面優(yōu)化試驗設(shè)計。

2 結(jié)果與分析

2.1常規(guī)理化指標(biāo)和氨基酸分析

鴨肉肉糜(濕樣)經(jīng)測定各組分含量為:總蛋白質(zhì)含量(22.00±0.49)%、水分含量(74.60±0.59)%、灰分含量(1.43±0.08)%、脂肪含量(1.35±0.05)%。結(jié)果表明鴨肉的蛋白含量較高,適合用來蛋白質(zhì)酶解。

表1 鴨肉氨基酸組成Table 1 Amino acids composition of duck meat

如表1所示,鴨肉的氨基酸組成合理,必需氨基酸的總量所占比例為43.82%,其中Lys和Leu含量最高,分別占總蛋白質(zhì)的9.42%和8.46%,對嬰兒來說也是必需氨基酸的His含量占總蛋白質(zhì)的3.05%。鴨肉富含Glu、Gln、Asp、Asn、Lys、Leu、Arg和Ala。研究發(fā)現(xiàn)一些特定氨基酸的存在(如Glu、Asp、 Lys、Leu和Ala)能夠增強肽的抗氧化性。Lys、Asp和Glu因其側(cè)鏈有氨基或羧基而具有螯合金屬離子或清除自由基的作用[20]。Leu的側(cè)鏈具有很強的疏水性,提高抗氧化肽的油溶性,并使肽能夠很好的通過磷脂雙分子層,在細胞內(nèi)發(fā)揮抗氧化作用[21]。因此鴨肉蛋白是一種用來制備抗氧化肽的優(yōu)質(zhì)原料。

選用胃蛋白酶作為工具酶來水解鴨肉蛋白制備抗氧化肽。胃蛋白酶在對蛋白或多肽進行水解時,具有一定的氨基酸特異性,其酶切位點主要為氨基端或羧基端為Phe、Trp和Tyr的肽鍵[22]。研究發(fā)現(xiàn)Phe、Trp和Tyr對肽的抗氧化性做出了貢獻,因為Trp、Tyr分別含有吲哚基、酚羥基,能夠作為電子供體而起到清除自由基的作用[3],Guo Hang等[23]研究發(fā)現(xiàn)肽鏈中含有Trp、Tyr的寡肽表現(xiàn)出很強的自由基清除能力。用胃蛋白酶水解得到的一些肽在其氨基端或羧基端含有Phe、Trp或Tyr,因此這些肽很可能具有很強的抗氧化性。

2.2酶解條件的單因素試驗

2.2.1 不同底物質(zhì)量濃度的影響

圖1 不同底物質(zhì)量濃度對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effect of substrate concentration on DPPH radical scavenging rate and TCA-soluble peptide yield

由圖1可知,不同底物質(zhì)量濃度對DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都有顯著的影響(P<0.01)。底物質(zhì)量濃度為3~10 g/100 mL時,DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都顯著增加,之后兩者都有下降的趨勢。原因可能為底物質(zhì)量濃度的增加有利于其有效占據(jù)酶的活性中心,增加敏感肽鍵的數(shù)量,加快酶反應(yīng)速率,有利于增加抗氧化肽的數(shù)量[24]。但當(dāng)?shù)孜镔|(zhì)量濃度過高時,過多的底物聚集在酶分子表面,形成了一種酶活性的中間產(chǎn)物,抑制了酶解作用[25],同時過高的底物質(zhì)量濃度會降低有效水分濃度,從而降低了酶和底物的擴散運動,最終降低了酶解作用[26]。通過綜合考慮,選擇底物質(zhì)量濃度為10 g/100 mL。

2.2.2 不同酶與底物質(zhì)量比的影響

由圖2可知,酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都有顯著影響。隨著酶與底物質(zhì)量比的增加(0~0.01%),TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率都顯著增加(P<0.01),但繼續(xù)增加酶與底物的質(zhì)量比,TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率都有下降的趨勢。這可能是因為在底物分子充足的條件下,增加酶用量可提高底物與酶的結(jié)合,從而加快反應(yīng)速率,此時酶與底物質(zhì)量比越高,TCA可溶性蛋白(短肽)含量就越大,得到的抗氧化肽就越多。但當(dāng)酶與底物質(zhì)量比超過0.01%時,底物已被完全飽和,酶過量,具有抗氧化活性的肽鏈被降解為無活性的氨基酸或二肽,所以表現(xiàn)出了TCA可溶性蛋白(短肽)含量和DPPH自由基清除率下降的跡象。通過綜合考慮,確定最佳酶與底物質(zhì)量比為0.01%。

圖2 不同酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effect of enzyme-to-substrate ratio on DPPH radical scavenging rate and TCA-soluble peptide yield

2.2.3 不同酶解時間的影響

圖3 不同酶解時間對DPPH自由基清除率以及TCA可溶性蛋白含量的影響Fig.3 Effect of hydrolysis time on DPPH radical scavenging rate and TCA-soluble peptide yield

由圖3可知,不同酶解時間對DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都有顯著影響(P<0.01),并且DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量兩者的變化呈正相關(guān)(R2=0.910 7)。在0~3 h時,隨著時間的延長,DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都增加。酶解時間為3 h時,DPPH自由基清除率達到最大值(73.01±2.53)%;3 h過后,DPPH自由基清除率和TCA可溶性蛋白(短肽)含量都下降。這可能是因為反應(yīng)初期,底物質(zhì)量濃度較高,水解較快,產(chǎn)生的活性肽增加,從而使DPPH自由基的清除活性迅速增強;但隨著反應(yīng)的進行,具有抗氧化活性的長鏈肽被再一次降解,從而使抗氧化活性下降[27]。通過綜合考慮,確定最佳反應(yīng)時間為3 h。

2.3酶解條件的響應(yīng)曲面試驗

2.3.1 響應(yīng)曲面試驗結(jié)果

表2 響應(yīng)曲面試驗設(shè)計與結(jié)果Taabblle 2 Design program and experimental results of RSM

響應(yīng)曲面試驗方案及結(jié)果如表2所示。用Design-Expert 7.0.0軟件進行分析,得到方差分析結(jié)果(表3)和DPPH自由基清除率(Y)對底物質(zhì)量濃度(X1)、酶與底物質(zhì)量比(X2)、酶解時間(X3)的二次多項回歸模擬方程:Y=-122.84+17.97X1+8 021.46X2+33.35X+207.50XX+0.66XX-512.50XX-1.05X2-

312132313.38×105X2-4.83X2。

23

方差分析表明,該回歸模型極顯著(P<0.01),失擬度不顯著(P失擬=0.507 1>0.05)。模型的決定系數(shù)R2=0.995 7,校正擬合度R2Adj=0.992 7,展望擬合度R2=0.984 2,展望擬合度和校正擬合度相差不大,且模

pred型的信噪比較大,為64.03,說明模型擬合度與可信度都很高,試驗誤差小,可用該回歸模型代替試驗真實點對試驗結(jié)果進行分析。

表3 DPPH自由基清除率試驗結(jié)果方差分析Table 3 ANOVA for DPPH radical scavenging rate

由表3可知,一次項底物質(zhì)量濃度(X1)(P<0.000 1)、酶與底物質(zhì)量比(X2)(P<0.000 1)、酶解時間(X3)(P<0.000 1)對DPPH自由基清除率具有極顯著的影響。由回歸方程的各系數(shù)可知,酶與底物質(zhì)量比(X2)對DPPH自由基清除率貢獻最大,其次是酶解時間(X3)、底物質(zhì)量濃度(X1)的貢獻最小,但X1、X2、X3對酶解產(chǎn)物清除DPPH自由基都產(chǎn)生了正效應(yīng)影響。交互項X1X2(P=0.004 7<0.01)、X2X3(P=0.000 2<0.01)和二次項X12(P<0.000 1)、X22(P<0.000 1)和X32(P<0.000 1)對DPPH自由基清除 率也具有極顯著的影響,這表明各個試驗因素對響應(yīng)值的影響不是簡單的線性關(guān)系,而是呈二次關(guān)系,且3 個因素之間存在著交互作用。

對TCA可溶性蛋白(短肽)含量與DPPH自由基清除率之間進行線性相關(guān)性分析,結(jié)果為R2=0.980 7,R2=0.979 8,說明TCA可溶性蛋白(短肽)含量與DPPH自

Adj由基清除率之間呈顯著正相關(guān)。這與Wang Qiukuan等[28]得到的結(jié)論相似,對牡蠣蛋白水解產(chǎn)物進行抗氧化測定,發(fā)現(xiàn)羥自由基(·OH)清除率隨著TCA可溶性蛋白(短肽)含量的增加而增加。這其中的原因可能是隨著蛋白質(zhì)被水解成小肽,一些能與氧化物質(zhì)反應(yīng)的氨基酸殘基暴露出來[29],而這些小肽在TCA溶液中有較好的溶解性,所以表現(xiàn)出了蛋白水解產(chǎn)物抗氧化活性隨著TCA可溶性蛋白(短肽)含量增加而增強的現(xiàn)象。雖然DPPH自由基清除率與TCA可溶性蛋白(短肽)含量之間存在著一定的相關(guān)性,但本研究目標(biāo)產(chǎn)物為DPPH自由基清除能力最強的鴨肉蛋白酶抗氧化肽,因此以DPPH自由基清除率為第一指標(biāo),TCA可溶性蛋白(短肽)含量為輔助指標(biāo)。

2.3.2 各因素對DPPH自由基清除率的影響

圖4 底物質(zhì)量濃度、酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率的影響Fig.4 Effect of substrate concentration and enzyme to substrate ratio on DPPH radical scavenging rate

由圖4可知,固定時間為中心點水平,當(dāng)?shù)孜镔|(zhì)量濃度一定時,隨著酶與底物質(zhì)量比的升高,DPPH自由基清除率先增加后減小,在0.013%左右達到最大值,DPPH自由基清除率下降的原因可能是抗氧化肽被再一次水解;當(dāng)酶與底物質(zhì)量比一定時,隨著底物質(zhì)量濃度的增加,DPPH自由基清除率先增加后減小,在11.00 g/100 mL左右達到最大值。

由圖5可知,固定酶與底物質(zhì)量比為中心點水平,當(dāng)?shù)孜镔|(zhì)量濃度一定時,隨著酶解時間的延長,DPPH自由基清除率先增加后減小,在3.5 h左右達到最大值;當(dāng)酶解時間一定時,隨著底物質(zhì)量濃度的增加,DPPH自由基清除率先增加后減小,在11.00 g/100 mL左右到達最大值。

圖5 底物質(zhì)量濃度、酶解時間對DPPH自由基清除率的影響Fig.5 Effect of substrate concentration and hydrolysis time on DPPH radical scavenging rate

圖6 酶與底物質(zhì)量比、酶解時間對DPPH自由基清除率的影響Fig.6 Effect of enzyme-to-substrate ratio and hydrolysis time on DPPH radical scavenging rate

由圖6可知,固定底物質(zhì)量濃度為中心點水平,當(dāng)酶解時間較短時,隨著酶與底物質(zhì)量比的增加,DPPH自由基清除率呈上升趨勢;當(dāng)酶解時間較長時,隨著酶與底物質(zhì)量比的增加DPPH自由基清除率先增加后減小,這是因為在水解初期,大量底物蛋白質(zhì)被迅速水解為肽,抗氧化基團暴露出來并得到積累;隨著底物蛋白質(zhì)的減少,肽含量上升,由于肽鏈比底物蛋白分子短,靈活性高,更易與蛋白酶接觸而進一步被水解,所以有可能使抗氧化肽被進一步水解而使抗氧化能力下降。當(dāng)酶與底物質(zhì)量比較小時,隨著酶解時間的延長,DPPH自由基清除率呈上升趨勢;當(dāng)酶與底物質(zhì)量比較大時,隨著酶解時間的延長,DPPH自由基清除率先增加后減小。這同樣是因為加酶量較多時,酶量相對于底物蛋白質(zhì)過量,肽分子與底物競爭而被再次水解所致。

2.3.3 優(yōu)化驗證實驗

對響應(yīng)面試驗結(jié)果用軟件進行最優(yōu)化分析,在酶解pH 2.0,酶解溫度37 ℃條件下,以DPPH自由基清除率最大值為評價指標(biāo),確定胃蛋白酶的最優(yōu)酶解條件為底物質(zhì)量濃度10.89 g/100 mL、酶與底物質(zhì)量比0.013%、酶解時間3.54 h,此時DPPH自由基清除率的理論值可達84.23%。通過驗證實驗測得,在最優(yōu)酶解條件下,DPPH自由基清除率的實際值為(83.57±0.20)%,理論值與實際值的相對誤差為0.78%,兩者無顯著性差異,表明模型可行。

3 結(jié) 論

采用單因素試驗和響應(yīng)曲面試驗,建立了胃蛋白酶水解鴨肉制備抗氧化肽所需的工藝條件的二次模型,模型擬合度較高。其中酶與底物質(zhì)量比對DPPH自由基清除率影響最大,其次是酶解時間,底物質(zhì)量濃度的影響最小,這3 個因素之間的交互作用對DPPH自由基清除率的影響極顯著。用胃蛋白酶制備鴨肉蛋白源抗氧化肽的最優(yōu)酶解工藝條件為底物質(zhì)量濃度10.89 g/100 mL、酶與底物質(zhì)量比0.013%、酶解時間3.54 h。

對TCA可溶性蛋白(短肽)含量與DPPH自由基清除率之間進行線性相關(guān)性分析,決定系數(shù)R2=0.980 7,校正決定系數(shù)R2Adj=0.979 8,酶解液的DPPH自由基清除率與TCA可溶性蛋白(短肽)含量呈正相關(guān),即隨著TCA可溶性蛋白(短肽)含量的增加,DPPH自由基清除率增加。

參考文獻:

[1]URSO M L, CLARKSON P M. Oxidative stress, exercise, and antioxidant supplementation[J]. Toxicology, 2003, 189(1/2): 41-54.

[2]YOU Lijun, ZHAO Mouming, CUI Chun, et al. Effect of degree of hydrolysis on the antioxidant activity of loach (Misgurnus anguillicaudatus) protein hydrolysates[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2009, 10(2): 235-240.

[3]SARMADI B H, ISMAIL A. Antioxidative peptides from food proteins: a review[J]. Peptides, 2010, 31(10): 1949-1956.

[4]BOUGATEF A, HAJJI M, BALTI R, et al. Antioxidant and free radical-scavenging activities of smooth hound (Mustelus mustelus) muscle protein hydrolysates obtained by gastrointestinal proteases[J]. Food Chemistry, 2009, 114(4): 1198-1205.

[5]CHEUNG I W Y, CHEUNG L K Y, TAN N Y, et al. The role of molecular size in antioxidant activity of peptide fractions from Pacifi c hake (Merluccius productus) hydrolysates[J]. Food Chemistry, 2012, 134(3): 1297-1306.

[6]黃明, 王璐莎. 動物蛋白源抗氧化肽的研究進展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 46(22): 4763-4773.

[7]CHEN Huaming, MURAMOTO K, YAMAUCHI F. Structural analysis of antioxidative peptides from soybean β-conglycinin[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1995, 43: 574-578.

[8]ZHOU Kequan, SUN Shi, CANNING C. Production and functional characterization of antioxidative hydrolysates from corn protein via enzymatic hydrolysis and ultrafiltration[J]. Food Chemistry, 2012, 135(3): 1192-1197.

[9]JAMDAR S N, RAJALAKSHMI V, PEDNEKAR M D, et al. Infl uence of degree of hydrolysis on functional properties, antioxidant activity and ACE inhibitory activity of peanut protein hydrolysate[J]. Food Chemistry, 2010, 121(1): 178-184.

[10]SUETSUNA K, UKEDA H, OCHI H. Isolation and characterization of free radical scavenging activities peptides derived from casein[J]. Journal of Nutritional Biochemistry, 2000, 11(3): 128-131.

[11]LI Bo, CHEN Feng, WANG Xi, et al. Isolation and identification of antioxidative peptides from porcine collagen hydrolysate by consecutive chromatography and electrospray ionization-mass spectrometry[J]. Food Chemistry, 2007, 102(4): 1135-1143.

[12]何婷, 崔春, 龍小濤. 藍園鲹制備抗氧化肽酶解工藝的研究[J]. 食品科技, 2008, 33(2): 70-74.

[13]任嬌艷, 趙謀明, 崔春. 草魚蛋白源抗氧化肽的分離與鑒定[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(13): 13-17.

[14]BOUGATER A, NEDJAR-ARROUME N, MANNI L, et al. Purification and identification of novel antioxidant peptides from enzymatic hydrolysates of sardinelle (Sardinella aurita) by-products proteins[J]. Food Chemistry, 2010, 118: 559-565.

[15]GIMENEZ B, ALEMAN A, MONTERO P. Antioxidant and functional properties of gelatin hydrolysates obtained from skin of sole and squid[J]. Food Chemistry, 2009, 114(3): 976-983.

[16]SUN Yangying, PAN Daodong, GUO Yuxing, et al. Purification of chicken breast protein hydrolysate and analysis of its antioxidant activity[J]. Food and Chemical Toxicology, 2012, 50(10): 3397-3404.

[17]唐婧苗, 劉章武, 杜金平. 酶法水解鴨肉蛋白制備鴨肉肽[J]. 食品研究與開發(fā), 2010, 31(4): 75-78.

[18]CUMBY N, ZHONG Ying, NACZK M, et al. Antioxidant activity and water-holding capacity of canola protein hydrolysates[J]. Food Chemistry, 2008, 109(1): 144-148.

[19]JANG A, LEE M. Purification and identification of angiotensin converting enzyme inhibitory peptides from beef hydrolysate[J]. Meat Science, 2005, 69: 653-661.

[20]WIRIYAPHAN C, CHITSOMBOON B, YONGSAWADIGUL J. Antioxidant activity of protein hydrolysates derived from threadfin bream surimi byproducts[J]. Food Chemistry, 2012, 132(1): 104-111.

[21]KONG Baohua, PENG Xinyan, XIONG Youling, et al. Protection of lung fibroblast MRC-5 cells against hydrogen peroxide-induced oxidative damage by 0.1-2.8 kDa antioxidative peptides isolated from whey protein hydrolysate[J]. Food Chemistry, 2012, 135(2): 540-547.

[22]NELSON D L, COX M M. Lehninger principles of biochemistry[M]. 4th ed. New York: W.H. Freeman, 2004: 100.

[23]GUO Hang, KOUZUMA Y, YONEKURA M. Structures and properties of antioxidative peptides derived from royal jelly protein[J]. Food Chemistry, 2009, 113(1): 238-245.

[24]王龍, 葉克難. 水產(chǎn)蛋白資源的酶解利用研究現(xiàn)狀與展望[J]. 食品科學(xué), 2006, 27(12): 807-812.

[25]彭志英. 食品酶學(xué)導(dǎo)論[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2007: 155.

[26]TELLO P G. Enzymatic hydrolysis of whey protein: I. Kinetic models[J]. Biotechnology and Bioengineering, 1994, 44(4): 523-528.

[27]黃群, 楊萬根, 余佶, 等. 杜仲籽粕蛋白酶解制備抗氧化肽工藝優(yōu)化[J].食品科學(xué), 2013, 34(17): 205-209. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201317044.

[28]WANG Qiukuan, LI Wei, HE Yunhai, et al. Novel antioxidative peptides from the protein hydrolysate of oysters (Crassostrea talienwhanensis)[J]. Food Chemistry, 2014, 145: 991-996.

[29]KONG Baohua, XIONG Youling. Antioxidant activity of zein hydrolysates in a liposome system and the possible mode of action[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54: 6059-6068.

Preparation of Antioxidant Peptides Derived from Duck Meat by Enzymatic Hydrolysis

WANG Lusha1, ZHANG Shouyu2, HUANG Ming1,*, ZHOU Guanghong1
(1. Key Laboratory of Animal Product Processing, Ministry of Agriculture, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Department of Cooking Food, Henan Polytechnic, Zhengzhou 450046, China)

Abstract:Response surface methodology (RSM) was used to develop an optimal pepsin hydrolysis procedure of duck meat for the production of antioxidant peptides with high DPPH radical scavenging activity. The results showed that the response surface model indicating the effect of substrate concentration, enzyme-to-substrate ratio and hydrolysis time on DPPH radical scavenging activity of duck meat hydrolysates was well fitted (R2=0.995 7, R2Adj=0.992 7). Among three independent variables, enzyme-to-subs trate ratio exerted the greatest effect on DPPH r adical scavenging activity, while substrate concentration had the least impact. Maximum DPPH radical scavenging activity (83.57 ± 0.20)% was observed for the hydrolysate obtained after 3.54 h of hydrolysis at a substrate concentration of 10.89 g/100 mL and an enzyme to substrate ratio of 0.013%, which was close to the and value (84.23%) obtained from RSM at a 95% confidence interval.

Key words:duck meat; pepsin; antioxidant peptides; DPPH radical scavenging activity; response surface methodology (RSM)

doi:10.7506/spkx1002-6630-201507017

中圖分類號:TS251.1

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:1002-6630(2015)07-0090-07

*通信作者:黃明(1970—),男,教授,博士,研究方向為肉品質(zhì)量與安全控制。E-mail:mhuang@njau.edu.cn

作者簡介:王璐莎(1989—),女,碩士研究生,研究方向為肉品質(zhì)量與安全控制。E-mail:2012108029@njau.edu.cn

基金項目:國家自然科學(xué)基金面上項目(31171706);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303083-2)

收稿日期:2014-03-25

猜你喜歡
鴨肉
抱怨
常食鴨肉益康壽
陰虛久咳喝沙參玉竹老鴨湯
秋令食養(yǎng)首選鴨
啤酒鴨 酒香里的滋補美味
超聲波協(xié)同氯化鈣嫩化鴨肉工藝的研究
新出口配額落地更多中國鴨肉將上歐盟餐桌
古人食鴨創(chuàng)意多
鴨肉咋吃
吃鴨肉的宜與忌
叶城县| 聊城市| 普安县| 镇坪县| 九龙县| 英吉沙县| 博湖县| 金川县| 黑龙江省| 五家渠市| 巨野县| 青铜峡市| 定南县| 聂拉木县| 枣阳市| 广河县| 安义县| 吴川市| 德格县| 庆阳市| 普兰县| 贡山| 阜平县| 阜新市| 石狮市| 拜泉县| 五指山市| 博白县| 乐至县| 浦城县| 图木舒克市| 伊宁市| 安陆市| 安塞县| 宁城县| 林周县| 虹口区| 团风县| 上林县| 博罗县| 武陟县|