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卵黄蛋白顺序酶解动力学研究:水解产物的功能特性与生物活性提升机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7
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本研究针对卵黄磷脂提取副产物(LFEY)蛋白质利用率低、水解过程存在产物抑制效应等问题,创新性地采用Alcalase与Flavourzyme顺序酶解策略。通过调控pH和酶浓度,显著提升水解度(DH)6%、可溶性蛋白含量9%,并发现1-5 kDa肽段具有更高抗氧化活性(提升2倍)和ACE抑制活性(提升3倍),为功能性肽开发提供新思路。
卵黄作为重要的食品原料,其磷脂成分(EYPL)在制药工业中具有广泛应用。然而,乙醇提取磷脂后的副产物——无卵黄磷脂蛋白(LFEY)却面临蛋白质溶解度下降、水解效率低等难题。传统单酶水解不仅受产物抑制效应影响,还需大量碱液调节pH,导致产物苦味明显。如何高效转化这一副产物为高附加值功能性成分,成为食品科学与营养健康领域的重要课题。
针对这一挑战,研究人员系统评估了Alcalase(A)与Flavourzyme(F)顺序酶解LFEY的动力学特性。研究发现,Alcalase在pH控制下能有效水解LFEY蛋白(水解度10.65%),而Flavourzyme单独作用时水解效率极低(仅2.3%)。创新性地采用A-F顺序反应体系后,水解度和可溶性蛋白分别提升6%和9%。通过5 kDa和1 kDa超滤(UF)分级发现,1-5 kDa肽段展现出更优异的抗氧化活性(DPPH和ABTS清除能力)和血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性,分别达到原料的2倍和3倍。该成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》,为功能性食品配料开发提供了新策略。
关键技术方法包括:1)建立pH-stat法监测Alcalase与Flavourzyme单酶/顺序反应动力学;2)采用超滤膜系统分级水解产物(5 kDa/1 kDa截留分子量);3)通过乳化活性指数(EAI)、稳定性指数(ESI)评价功能特性;4)采用DPPH/ABTS法和HHL底物法分别测定抗氧化与ACE抑制活性。
【Enzymatic hydrolysis of LFEY】
• Alcalase在pH 9.0时水解效率最高,但无pH控制时活性骤降
• Flavourzyme可特异性水解Alcalase产生的>12 kDa大分子肽段
【Functional properties】
• 顺序水解产物的EAI和ESI显著优于单酶水解产物
• 1-5 kDa肽段具有最佳乳化稳定性(较<1 kDa肽段提升35%)
【Bioactivity】
• 顺序水解使ABTS+
清除率提升至原料的210%
• 5-1 kDa组分的ACE抑制IC50
值最低(较原料降低67%)
【Conclusions】
该研究首次阐明Flavourzyme在卵黄蛋白水解中的协同作用机制:虽不能直接分解天然卵黄蛋白,但可有效降解Alcalase产生的中间产物。顺序酶解不仅克服了高浓度蛋白悬浮液的水解瓶颈,还通过分子量调控获得兼具功能特性和生物活性的肽段。特别是1-5 kDa组分在抗氧化和ACE抑制方面的突出表现,为开发心血管疾病预防功能性食品提供了理论依据。研究证实酶组合策略能显著提升蛋白副产物的附加值,对促进食品工业可持续发展具有重要意义。
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