摘要
藜麦(Chenopodium quinoa wild),是一种富含蛋白质、维生素、矿物质和其他功能成分(如多酚、多糖和皂苷)的食物资源。藜麦的无麸质和高蛋白质含量的特点,使得其广受现代消费者的青睐。由于其营养特性和环境适应性,在许多地方作为新的替代作物被种植。利用藜麦生产肽,一方面从优质蛋白质中制备具有ACE抑制活性的肽可作为一种新型天然的降压成分进行膳食干预;另一方面增加了藜麦产品加工附加值,具有一定的社会和经济效益。本研究以藜麦为原料,通过单因素实验选择八种发酵菌种,后经过均匀设计实验确定混合菌种的接种比例,响应面法优化了发酵时间、发酵温度和接菌量的最佳参数,并探究了在不同环境中不同组分藜麦多肽的贮藏稳定性,之后对分离纯化后的藜麦多肽进行体外血管紧张素转换酶(Angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性评估,探究了不同浓度多肽对人脐静脉内皮细胞的增殖作用及降血压功效。将制备的藜麦多肽添加到饼干中,探究烘焙过程对于多肽含量的影响。具体研究内容如下: (1)藜麦蛋白质含量为14.1%,采用固态发酵的方式,以多肽得率为指标从16株单菌中挑选出多肽得率较高的8株菌种。将8株菌种进行均匀设计,最终确定的最佳混菌比例为乳酸乳球菌亚种33.9%、副干酪乳杆菌18.26%、嗜酸乳杆菌16.52%、嗜热乳杆菌8.7%、发酵乳杆菌1.7%、干酪乳杆菌9.6%、双歧杆菌1.7%、枯草芽孢杆菌9.6%,此时的多肽得率为53.4%。 (2)在确定混菌固态发酵的最佳菌种比例的基础上,通过单因素实验和响应面实验对藜麦多肽的发酵工艺进行优化,最佳工艺条件为:发酵温度37.27℃,发酵时间34.87h,初始菌体浓度为9.36×107 CFU/mL,此时藜麦多肽得率为65.36%,并测定发酵终点时肽分子量分布及氨基酸含量,发现藜麦多肽的分子量主要集中在2kDa以下,氨基酸含量约为4.83mg/mL。 (3)探究微生物发酵制备的藜麦多肽在不同环境中(温度、pH、金属离子、有机溶剂、离子浓度、光照和模拟胃肠道消化)中的稳定性。在高温、中性环境中藜麦肽均可以保持良好的ACE抑制活性,且一定浓度的盐对ACE抑制活性影响较小。在应用过程中,应避免多肽和Ba2+、K+等金属离子接触。通过模拟胃肠消化实验,藜麦多肽水解物-2(QPH-2,MW<3kDa)的活性表现出良好的稳定性。总的来说,分子量小于3 kDa的藜麦多肽在不同环境中可以保持较好的ACE抑制活性。 (4)利用纯化后的藜麦多肽进行细胞实验,对人脐静脉内皮细胞(HumanUmbilical Vein Endothelial Cell,HUVEC)进行培养观察,测定培养一定时间时细胞释放一氧化氮(NO)、内皮素-1(ET-1)的含量。结果表明藜麦多肽可以促进HUVEC释放NO,降低ET-1释放量,证明藜麦多肽具有降血压的功效。 (5)将制备的藜麦多肽应用到饼干加工中,进一步探讨烘焙过程对于藜麦多肽保留率的影响,结果表明当藜麦多肽的添加量为2%时对烘焙过程的承受能力较好,能够较好的保留藜麦多肽,同时测定藜麦多肽饼干在20℃时货架期为84 d。