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作者:郑雪;许雪蓉;高海宁;张勇;李彩霞;
单位:河西学院生命科学与工程学院;甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室;金昌居佳生态农业有限公司;河西走廊生物多样性保护与利用研究中心;
摘要:该研究以贝莱斯芽孢杆菌为发酵菌种制得蛋白酶,利用其酶解酪蛋白制备酪蛋白磷酸肽(casein phosphopeptide, CPP)。以CPP螯合钙离子制备酪蛋白磷酸肽螯合钙(calcium chelated casein phosphopeptide, CPP-Ca),采用氨基酸、紫外光谱、傅里叶红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热、热重分析、扫描电镜进行表征,以发泡能力、乳化能力、抗氧化能力比较螯合前后的功能特性差异。结果表明,该菌蛋白酶酶活力为(302.37±4.31) U/mL,CPP含量为47.9%(质量分数),N/P为4.63±0.14;CPP-Ca中钙的得率为26.20%。氨基酸组分分析发现螯合后必需氨基酸占总氨基酸比值变化不大[(27.82±0.16)%vs (26.18±0.08)%],酸性、碱性氨基酸含量均有所提高,疏水性氨基酸、芳香族氨基酸含量降低;紫外扫描发现螯合后形成了新的物质;傅里叶红外光谱显示CPP与钙离子主要在肽链上的氨基、羧基、羧基氧处结合,并引起了二级结构的变化;X衍射分析表明螯合物为无规则非晶型结构;扫描电镜显示螯合后晶体微粒变小,结构更致密;差示扫描量热分析及热重分析均显示CPP-Ca较CPP有更好的热稳定性能。CPP与钙离子螯合后发泡能力及泡沫稳定性提高[(17.67±1.25)%,(93.33±9.43)%],乳化活性及乳化稳定性也有所提升[(6.49±0.14) m~2/g,(37.74±5.58) min],但总体吸附力弱,不利于在油水界面上扩散;抗氧化结果表明CPP在螯合钙离子形成CPP-Ca后仍具有抗氧化能力,CPP-Ca具有良好的羟自由基清除能力,但DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力相较于螯合前均有所降低。超氧阴离子自由基清除能力螯合前后变化不大。综上所述,将以贝莱斯芽孢杆菌蛋白酶酶解产物制备的CPP-Ca作为一种兼具营养及抗氧化性的优良钙补充剂,在食品工业极具开发潜力。
关键词:贝莱斯芽孢杆菌;;蛋白酶;;酪蛋白磷酸肽;;钙制剂;;结构表征;;功能特性
基金资助:甘肃省高等学校产业支撑项目(2019C-01);; 甘肃省自然科学基金项目(20JR10RG299);; 全国大学生创新创业计划训练项目(202210740063,202210740010,S202310740023)