大豆肽的理化性质及其对脂肪氧合酶活性的影响

研究与探讨 Vo 1 ．23，No．8，2002 大豆肽的理化性质 及其~'Jg5防霸台酶活性的影晌 (华 中农业 大学食品科技 系，武 汉 430070) 荣建 华 李小定 谢 笔钧 ■ 要 用中性蛋白酶 AS1．398水解大豆分离蛋白，经超滤分离 得到 具有抗 氧化 活性 的 大豆肽 。研 究 了大豆肽 的一 些理 化特性 及其 对脂肪 氧合 酶活性 的影 响。结果表 明 ，大豆肽 的氨基酸组成和大豆分 离蛋白基本相同，并具有良好的 溶解性 ，大豆肽在 0．1-500mg／ml浓 度 范围 内对 大 豆脂肪 氧合 酶 有 明 显 的抑 制 作 用 ，在 低 浓 度 (O_1~o．5mg／m1)与 高浓度(250~500mg／rrd)下抑制率较高，均大于 9O％，而在 中等 浓度 (1-1OOmg／m1)下抑 制率较 低 ，均不到 8O％。 关t调 大豆肽 理化特性 脂肪氧合酶 活性 Abstract Soybean protein isolates(SPI)were hydrolyzed by neutraI protease ASl 398， soybean peptides(SP) with antioxidant activity were obtained by ultra— filtration Some of the physicaI and chem icaI properties and the effect of SP on soybean lipoxygenase were studied． The results showed that the amino acid composition of SP was almost the same as that of SPI．and the solubility Of SP was better than that of SPI W ithin the concentration range of 0．1—500mg／m1． the SP could nhibit the activity of lipoxygenase significantly At Iower concentration (0 1～0．5mg／ mI)or higher concentration(250～500mg／m1)，the inhibitory rate of SP on soybean lipoxygenase was over 90％ while at middle cOncentratiOn(1 1 oomq／mI)， the inhibitory rate was lower than 8O％ y words soybean peptides； physical and chem ical properties；soybean lipoxygenase；activity 中图分类号 ：TS201．2 l 文献标识码：A 文 章 编 号 ：1oo2—0306(2002)08—0019—03 大 豆 肽 是 大 豆 蛋 白 经 酶 促 水 解 后 ， 形 成 的 一 定 分 子 量 范 围 的多 肽 。据 资 料 报 道 【I,21，大 豆 肽 比 大 豆蛋 白更 容 易 被 人 体 消 化 吸 收 ，具 有 促 进 脂 肪 代 谢 、降 低 血 压 、降 低 血 清 胆 固醇 、不 产 生 过 敏 反 应 、增 强 肌 肉 运 动 力 、加 速 肌 红 细 胞 的 恢 复 、增 加 骨 密 度 和 预 防 骨 质 疏 松 等 功 能 ，所 以 酶 促 水 解 大 豆 蛋 白 生 产 大 豆 肽 是 大 豆 深 加 工 的 一 个 重 要 方 向 。一 些 研 究 表 明 ，大 豆 收稿 日期 ：2oo2—04—01 作者简介：荣建华(1972一)，女，讲师，硕士毕业，研究方向：天然产 物 。 肽 具 有 较 强 的 抗 氧 化 活 性 ．3． ，但 x,t脂 肪 氧 合 酶 活 性 的 影 响 还 未 见 报 道 。 本 文 研 究 了 大 豆 肽 的 一 些 理 化 特 性 及 其 对 脂 肪 氧合 酶 活 性 的影 响 ，并 探 讨 了该 物 质 酶 促 抗 氧 化 的 机 制 。 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1．1 实验 材料 大 豆 分 离 蛋 白 湖 北 云 梦 植 物 蛋 白 厂 提 供 ；其 它 试 剂 均 为 分 析 纯 。 1．2 实验方 法 1．2．1 大 豆 肽 的 制 备 以 大 豆 分 离 蛋 白 为 原 料 ，采 用 中性 蛋 白酶 AS1，398(酶 活 86400u／g)，酶 解 条 件 ： pH=6．4，t=4h，[E]／[S]=2％，[S]=6％ ，T=40~C。酶 解 完 毕 后 ，沸 水 浴 3rain灭 酶 ，立 即冷 却 ，过 滤 ，超 滤 (膜 截 留 分 子 量 大 于 10000道 尔 顿 )，滤 液 冷 冻 干 燥 ，得 大 豆 肽 。 1．2．2 氮 溶 解 指 数 (NSI)的 测 定 参 照 GB55ll-85 方 法 。 1．2-3 氨 基 酸 分 析 高 效 液 相 色 谱 法 ， 仪 器 ：W aters 616液相 色 谱 仪 ，ACCQ—Tag柱 (150minx3．9mm)。 1．2．4 溶 解 度 的 测 定 准 确 称 取 1．0000g样 品 于 50ml烧 杯 中 ，加 入 19ml水 。在 磁 力 搅 拌 器 上 搅 拌 ，用 O．1～2．0mol／L HC1或 NaOH 在 2min 内 将 pH 调 至 预 定值 。 待 pH 稳 定 后 再连 续 搅 拌 浸 提 25min，并 控 制 料 液 比 为 1：20。 待 浸 提 完 全 后 离 心 (3000r／rain) 10min，取 上 清 液 测 定 氮 含 量 ，并 换 算 成 氮 溶 解 指 数 NSI值 ，绘 制 出 NSI—pH 曲 线 。 1．2．5 粘 度 的 测 定 NDJ一1 型 旋 转 粘 度 计 测 定 pH7．0，25oC的 大 豆 肽 溶 液 (1％ ，5％ ，8％ ，10％ ，13％ ， 30％)和 大 豆 分 离 蛋 白溶 液 (1％ ，5％ ，8％ ，10％ ，13％ ) 的 表 观 粘 度 。 1．2．6 大 豆 肽 抗 氧 化 能 力 的测 定 按 文 献 I5】的方 法 钡Ⅱ定 。 1．2．7 大 豆 肽 还 原 能 力 的 测 定 按 文 献 [6]的 方 法 测 定 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 1．2．8 脂 肪 氧 合 酶 的 制 备 取 青 豆 40g溶 于 100ml 磷 酸 缓 冲 液 (0．01mol／L，pH7．0)中 ，浸 泡 7h后 破 碎 ， 取 l0ml溶 液 溶 于 100ml磷 酸 缓 冲液 ，再 浸 泡 1h，离 心 (4000r／min，15min)，上 清 液 即 为 酶 液 。 1．2．9 脂 肪 氧 合 酶 活 性 的 测 定 取 0．2ml酶 液 与 0．05ml不 同 浓 度 的 大 豆 肽 溶 液 混 合 ，25cc下 保 温 4min， 加 入 0．8ml底 物 (含 亚 油 酸 1．32×10-3ml／L， 0．5ml／L吐 温 -20的 0．2ml／L pH9．0的 硼 酸 缓 冲 液 )， 混 匀 后 再 保 温 4min， 然 后 加 入 2ml无 水 乙 醇 终 止 反 应 ，再 加 入 1．95ml蒸 馏 水 ，混 匀 ，234nm 处 比 色 ，测 吸 光 值 (A 。 对 照 以 0．05ml 0．01mol／L，pH7．0 的 磷 酸 缓 冲 液 代 替 大 豆 肽 ，计 算 酶 活 力 。 酶 活 力 (U／min‘g)= =2500A (A234 为 234nm 处 的 吸 光 度 ) 大 豆肽 对 脂 肪 氧 合 酶 活性 的抑 制 率 为 ： 抑制率(％)= 至 ×100％ 九大显肽的酶沽力 2 结果与讨论 2．1 大 豆分离蛋 白和大 豆肽的氨基酸 组成 表 l 大豆 分离 蛋 白和大豆 肽 的氨基 酸组成 大 豆 肽 溶 液 经 浓 缩 冷 冻 干 燥 后 ， 经 氨 基 酸 组 成 分 析 ，其 氨 基 酸 组 成 与 大 豆 分 离 蛋 白 基 本 相 同 。 2．2 大 豆分离蛋 白和 大豆肽的溶解 特性 从 图 1中 可 以 看 出 ， 大 豆 分 离 蛋 白 在 酸 性 状 态 下 溶 解 性 降 低 ，特 别 是 在 pH4．5(大 豆 球 蛋 白 的 等 电 点 )时 ，蛋 白质 基 本 上 不 溶 解 而 沉 淀 。而 蛋 白 水 解 后 ， 20 食暑 一 、 婆 pH 图 1 大豆 分离 蛋 白和大豆 肽 的 NSI和 pH的关 系 研究与探{=寸 肽 链 变 短 ，功 能 性 质 发 生 了 明 显 改 变 ，大 豆 肽 在 较 宽 的 pH 范 围 内仍 保 持 良好 的 溶 解 状 态 ，溶 液 保 持 透 明 ，溶 解 性 增 强 是 因 为 其 体 积 变 小 ，离 子 性 增 强 ，端 基 极 性 基 团 增 加 ，使 溶 解 度 增 加 。 2．3 大 豆分离蛋 白和大 豆肽的粘度 U 、 椠 浓度 (％) 图 2 大豆 分离蛋 白和大 豆肽溶 液的粘度 大 豆 分 离 蛋 白 和 大 豆 肽 的 粘 度 曲 线 反 映 了 两 者 的 粘 度 差 异 。浓 度 小 于 8％ fl~，二 者 的 粘 度 差 异 不 大 ； 大 豆 分 离 蛋 白的 浓 度 超 过 8％后 ，粘 度 急 剧 升 高 ；浓 度 达 到 13％ 时 ，基 本 一t-丧 失 了 流 动 性 ，形 成 凝 胶 状 。 但 大 豆 肽 的粘 度 随 浓 度 的 变 化 不 大 ，即 使 在 高 浓 度 的 情 况 下 粘 度 仍 较 低 ；浓 度 达 到 30％ 时 ，粘 度 相 当 于 10％ 的 大 豆 分 离 蛋 白 的 粘 度 ； 而 50％ 浓 度 的 大 豆 肽 仍 能 保 持 良好 的 流 动 性 。 大 豆 肽 的 粘 度 较 大 豆 蛋 白 明 显 下 降 ，是 因 为 蛋 白多 聚 体 的 解 体 和 离 子 基 团 的 的 增 加 ，使 蛋 白分 子 的有 序 性 增 加 ，从 而 使 蛋 白 分 子 的 表 现 体 积 减 少 ，粘 度 下 降 。大 豆 肽 在 受 热 时 不 形 成 凝 胶 主 要 是 由于 其 疏 水 性 下 降 ，另 外 ，蛋 白质 分 子 间 形 成 的 盐 桥 也 在 水 解 过 程 中 被 破 坏 ㈣ 。 2．4 大豆肽的抗氧化 能力 表 2 大 豆肽 的抗 氧化值 抗 氧 化 剂 的抗 氧 化 值 越 大 ，其 抗 氧 化 作 用 越 强 。 当 AOV>0时 ，表 明该 物 质 具 有 抗 氧 化 作 用 。 表 2显 示 ，大 豆 肽 的抗 氧 化 值 较 高 ，为 10．2mgig，是 维 生 素 C 的 1．5倍 ，表 明 大 豆 肽 具 有 较 强 的抗 氧 化 作 用 。 2．5 大豆肽 的还原 能力 表 3 不 同浓 度大豆 肽 的还原能 力 浓度(m异／m1)500 250 100 50 10 1 0．5 0．1 A700 1．278 0．923 0．600 0．369 0．046 0．026 0．01 3 0．005 一 般 情 况 下 ，样 品 的 还 原 能 力 越 强 ，其 抗 氧 化 能 力 也 越 强 。 依 据 大 豆 肽 还 原 能 力 的 测 定 方 法 ，在 700nm 处 测 定 的 吸 光 值 越 大 ， 则 样 品 的 还 原 能 力 越 强 。 由 表 3可 见 ，大 豆 肽 的 还 原 能 力 随 其 浓 度 的 增 加 维普资讯 http://www.cqvip.com 研究与探讨 而 增 大 ， 提 示 大 豆 肽 的 抗 氧 化 能 力 随 浓 度 的 增 加 而 增 强 。 2．6 大豆肽对脂肪 氧合酶 活力的影 响 表4 不同浓度的大豆肽对脂肪氧合酶活力的影响 从 表 4可 以 看 出 ，大 豆 肽 对 脂 肪 氧 合 酶 的 活 性 具 有 明 显 的 抑 制 作 用 ， 并 呈 量 效 关 系 。 大 豆 肽 在 0．1～ 5OOmg／rrd 浓 度 范 围 内 对 大 豆 脂 肪 氧 合 酶 有 明 显 的 抑 制 作 用 ，在 低 浓 度 (0．1～0．5mg／m1)与 高 浓 度 (250～ 5OOmg／rrd)下 抑制 率 较 高 ，均 大 于 90％ ，而 在 中等 浓度 (1～IOOme／n~)下 抑 制 率较 低 ，均 不 到 80％。在 0．1～ 10rng／rrd浓 度 范 围 内 ，随 大 豆 肽 浓 度 的 增 大 ，大 豆 肽 对 脂 肪 氧 合 酶 的 抑 制 作 用 逐 渐 减 弱 ，当大 豆 肽 浓 度 为 10rng／rrd时 ，大 豆 肽 对 酶 的 抑 制 率 最 低 ，为 65．2％ ；然 后 随 浓 度 的 增 大 ，大 豆 肽 对 酶 的 抑 制 作 用 逐 渐 增 大 。 大 豆肽 对 大 豆脂 肪 氧合 酶 活 性 的抑 制 作 用 可 能 通 过 以下 途 径 来 实 现 ：a．络 合 酶 的 活 性 部 位 Fe“，有 报 道 表 明 ，肽 类 物 质 和金 属 离 子 的 亲 和 力 随组 氨 酸 残 基 含 量 的 增 加 而 增 强 【4J。 经 检 测 ，大 豆 肽 中 组 氨 酸 含 量 较 高 ，为 2．3％ ，因此 大 豆肽 能 夺 取 脂 肪 氧合 酶 活 性 部 位 的 Fe“，从 而 能 抑 制 其 活 性 ；b．与 底 物 竞 争 酶 的 活 性 部 位 ；C．与 酶 分 子 之 间 的 相 互 作 用 而 影 响 或 改 变 酶 的空 间 结 构 ，从 而 降 低酶 的 活性 。在浓 度 为 1Omg／n~ 时 ，大 豆肽 对 脂 肪 氧合 酶 的 抑制 率 最低 ，可 能是 由 于在 此 浓 度 时 大 豆 肽 与 酶 分 子 之 间 的 相 互 作 用 最 弱 ，因 而 对 脂 肪 氧 合 酶 的抑 制 率 也 最 低 。 3 结 论 3．1 大 豆 肽 和 大 豆 分 离 蛋 白 的 氨 基 酸 组 成 基 本 相 同 。 3．2 大 豆 肽 具 有 良好 的 溶 解 性 和 低 粘 度 性 ，在 食 品 中 应 用 前 景 广 阔 。 VO 1．23，NO 8，2002 3．3 大 豆 肽 的 抗 氧 化 值 较 高 ， 表 明 其 具 有 较 强 的 抗 氧 化 能 力 。 3．4 大 豆 肽 的 还 原 能 力 随 浓 度 的 增 加 而 增 大 ， 提 示 其 抗 氧 化 能 力 随 浓 度 的 增 加 而 增 强 。 3．5 大 豆肽 在 0．1-50~ g／rnl浓 度 范 围 内对 大 豆 脂 肪 氧 合 酶 有 明 显 的 抑 制 作 用 ，在 低 浓 度 (0．1--O_Smg／na)与 高 浓 度 (250~5Ogme／rn1) 下 扣1制 率 较 高 ， 而 在 中 等 浓 度 (1～ lOOmg／m1)下 抑 制 率 较 低 。 其 抑 制 机 理 尚 需 深 入 研 究 。 参考文献 1 盛 国华．大豆 多肽 的功 能及应用．食品工业科技 ，1993【6)：21～26 2 郑 建 仙 ．功 能 性 食 品 (第 二 卷 )． 中 国 轻 工 业 出版 社 ． 1999．223～229 3 Hua—ming Chen， Koji Muramoto， Fumauehi． Structural Analysis of Antioxidative Peptides from Soybean B — Conglyeinin．Agile．Food Chem，1995，43：574~578 4 Hua-ming Chen， Koji Muramoto， Fumio Yamauehi， Kenshiro Fujimoto，Kiyoshi Nokihara．Antioxidative Properties of Histidine —Containing peptides Disigned from Peptide Fragments Found in the Digests of a Soybean Protein．Agile． F0od 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