纳豆肽的分离纯化及抗氧化活性测定

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纳豆具有多重营养保健价值,本文利用纳豆芽孢杆菌发酵菜用大豆制备纳豆,提取纳豆中可溶性蛋白并制备纳豆肽,在优化酶解工艺的基础上获得具有抗氧化活性的纳豆肽。对纳豆肽进行分离纯化,利用细胞实验验证纳豆肽的抗氧化能力,并对其体外抗氧化活性进行测定。(1)对纳豆蛋白酶解工艺进行探究,以水解度(DH)和ABTS自由基清除能力为指标,筛选出纳豆蛋白最适水解酶为中性蛋白酶。利用前期单因素实验摸索的条件,使用Box-Behnken Design软件进行响应面实验,通过分析确定最佳酶解工艺为酶解p H7.20,酶添加量为6755 U/g,酶解时间为3.3 h,酶解温度为45℃,料液比为1:25,此时ABTS自由基的清除能力达到73.24±1.56%,水解度为33.15±0.79%。(2)对酶解所得纳豆肽进行分离纯化,以ABTS、DPPH自由基清除率为指标,利用超滤将纳豆肽分成四个组分,发现小于3 KDa、3-10 KDa组分的纳豆肽都具有较强的抗氧化活性;选取两者作为研究对象,使用Sephadex G-25、Sephadex G-50对其进行分离纯化,发现在小于3 KDa组分的纳豆肽中E3的抗氧化活性最强,3-10 KDa组分的纳豆肽中F4的抗氧化活性最强;分别对E3、F4进行反相高效液相色谱分析,并利用SDS-PAGE对得到的纳豆肽相对分子量进行测定,发现在电泳结果中只出现了4600 Da的目的条带。(3)建立HEK293细胞模型,对纳豆肽细胞毒性及对H2O2诱导HEK293细胞氧化损伤的保护效应进行探究。结果显示,在实验浓度范围内,除了1000μg/m L的纳豆肽会对HEK293细胞活性产生抑制作用,其余未见细胞毒性;H2O2诱导损伤的HEK293细胞加入不同组分的纳豆肽时,细胞活力均显著上升。当小于3 KDa组分的纳豆肽浓度增加至300μg/m L时,细胞活力由损伤组的52.34%上升至96.96%,且与对照组差异不显著;在H2O2诱导的HEK293细胞氧化损伤模型中,小于3 KDa组分的纳豆肽抗氧化防御系统酶类物质含量显著高于3-10 KDa组分的纳豆肽。(4)由于在提取过程中小于3 KDa组分的纳豆肽得率较低仅为9.11%,考虑企业加工生产过程等问题,选择将小于3 KDa和3-10 KDa组分的纳豆肽混合即选择小于10 KDa组分的纳豆肽进行后续研究。并对所得纳豆肽进行体外抗氧化活性测定,发现纳豆肽在8 mg/m L的条件下,DPPH自由基清除能力为82.06%,IC50为2.06 mg/m L;ABTS自由基清除活性为94.02%,IC50为1.45 mg/m L;羟基自由基的清除率达到72.51%,IC50为2.49 mg/m L;超氧阴离子自由基清除率为66.50%,IC50=3.43 mg/m L;总还原能力为0.223。实验表明该组分的纳豆肽具有较好的抗氧化活性。
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