不同蛋白酶对红娘鱼蛋白水解物的结构特性和生物活性的影响
碱性,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3试验方法,4数据处理,2结果与分析,1分子质量分布,2氨基酸组成,3水解物结构表征,4ACE抑制率,5抗氧化活性,3结论
胡学佳,戴志远,金仁耀,张晓頔,董 烨(浙江工商大学海洋食品研究院 杭州 310035)
随着现代化捕捞技术的推广普及,大中型鱼类被大量捕获,导致生物链中的小杂鱼迅速繁殖起来[1]。2020 年世界水产总量达2.14 亿t,其中小杂鱼占捕捞量的49%[2]。如何处理这些量大质低的渔获物成为长期困扰水产加工业的主要问题。红娘鱼为小杂鱼的典型代表,具有体型小,生长繁殖速度快,蛋白质含量丰富等特点,其主要被制作成生鱼粉,用以水产养殖和陆地畜禽养殖[1],然而,由于加工技术落后,产品不仅得率和附加值低,还造成了严重的环境污染。近年来,越来越多的人开始利用生物活性肽改善身体健康或辅助治疗慢性疾病。海洋蛋白源成为开发生物活性肽的原料宝库,这也为解决杂鱼利用问题提供了新思路。
21 世纪是研究开发生物活性肽的黄金时代,各种具有特殊功效的活性肽被从不同食物蛋白质中分离出来,这些生物活性肽通常是由2~20 个氨基酸组成的短氨基酸链[3],并具有各种活性,其中抗氧化活性和降血压活性最受关注[4-5]。抗氧化肽可有效抑制自由基活性,人体内的自由基容易与DNA、RNA、脂质和蛋白质反应并破坏细胞结构,从而造成各种疾病[6]。有研究表明,癌症、冠心病和阿尔茨海默氏症与体内自由基有一定关系[7],因此抗氧化肽成为研究生物活性肽的重点。高血压影响着全世界约30%的成年人[8],其与心血管疾病,如心力衰竭、心肌梗死和过早死亡均有关系,每年因高血压死亡的人数高达940 万之多[9]。血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂是治疗高血压最有效的方法[10]。目前临床常用的ACE 抑制剂有依那普利、赖诺普利、福辛普利等,然而其副作用明显,如炎症反应和皮肤疹等[11]。从食物蛋白水解物中获得高效安全的ACE 抑制剂受到人们的追捧。
制备生物活性肽的方法主要分为直接提取法、化学合成法和酶解法3 种。直接提取法产物产率低,费时费力且难以产业化;化学合成法操作复杂、成本昂贵;酶法水解法反应条件温和、可控、产物产率高且能耗低,是提取蛋白质水解物最常用的方法。目前很多蛋白酶均被用于制备生物活性肽,例如:木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶等。在酶解过程中,不同蛋白酶会特异性识别不同的酶切位点,释放出不同序列、大小和功能的多肽。因此蛋白酶的选择是影响酶解产物生物活性最主要的因素。
本研究以红娘鱼为原料,利用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶和复合蛋白酶对其进行酶解,分析不同蛋白酶对水解产物的影响,包括其分子结构变化情况,如分子质量和二级分子结构组成等 ......
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