張向挺(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系 黑龍江省哈爾濱市150030)
大豆蛋白的類(lèi)蛋白反映有利于催化蛋白質(zhì)酶水解的逆過(guò)程,其原理就是由較低的分子質(zhì)量的肽所形成一種類(lèi)似與蛋白質(zhì)的混合物體,在實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過(guò)程中受到水解作用、縮合作用、轉(zhuǎn)肽作用以及物理聚集作用的影響,而最終形成新結(jié)構(gòu)的肽,這種轉(zhuǎn)化過(guò)程影響了其生物學(xué)的活性?;瘜W(xué)研究者通過(guò)精心鉆研后得出結(jié)論:醋蛋白的水解物的類(lèi)蛋白反應(yīng)能對(duì)其抗氧化反應(yīng)起到推動(dòng)作用。為了驗(yàn)證這項(xiàng)結(jié)論,本文將通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法,深入研究大豆蛋白的酶水解以及隨后的類(lèi)蛋白反應(yīng)對(duì)其抗氧化活性的影響。
在做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之前,共準(zhǔn)備了材料:大豆分離蛋白、蛋白酶、二苯基、三硝基苯肼、連氮、鐵氰化鉀、鄰二氮菲、鄰苯三酚、其他試劑以及蒸餾水。
為了更加準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還需要準(zhǔn)備紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)、自動(dòng)凱氏定氮儀、高速冷凍離心機(jī)、真空冷凍干燥機(jī)、全溫振蕩培養(yǎng)箱、精密pH計(jì)、分析天平、微型旋渦混合器遠(yuǎn)紅外恒溫干燥箱、電熱恒溫水浴鍋等設(shè)備。
(1)堿性蛋白酶大豆蛋白水解物
首先需要配制出來(lái)濃度為100 mg/ml的大豆分離蛋白的液體,并通過(guò)2 mol/NaOH的溶液使之調(diào)整到pH值到8左右,并添加1000 U/g的蛋白酶,在50℃的恒溫水浴中進(jìn)行酶解實(shí)驗(yàn)。根據(jù)不同的水解時(shí)間分別取出20 ml的樣品,再將浴中的水迅速升溫到100℃加熱15分鐘,待到室溫冷卻后調(diào)節(jié)pH值到4.5并分離出上清液。通過(guò)這些蛋清液測(cè)試出水解度[1]。根據(jù)測(cè)試出來(lái)的結(jié)果,確定出合適的水解時(shí)間,并放大剛剛分解出的大豆蛋白水解物,冷凍干燥后備用。
(2)三硝基苯肼自由基的清除能力測(cè)試
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的具體步驟為:提取三硝基苯肼0.0079 g,用無(wú)水乙醇對(duì)其加以溶解,最后定容到100 ml,所配制出的溶液就是乙醇溶液,放到棕色瓶?jī)?nèi)并在不受陽(yáng)光照射的條件下保存。同時(shí)提取1 ml的三硝基苯肼溶液和2 ml的樣品溶液加以混合,同時(shí)放置在暗處保存,讓其反應(yīng)30分鐘,根據(jù)結(jié)果測(cè)定其吸光度,并通過(guò)無(wú)水乙醇來(lái)進(jìn)行空白試驗(yàn)。
(3)連氮清除能力測(cè)試
在此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)定的連氮溶液要通過(guò)連氮溶液和硫酸鉀溶液的反映當(dāng)中產(chǎn)生,此混合物要在使用前在暗處的環(huán)境下保存12-16個(gè)小時(shí)。在測(cè)評(píng)的過(guò)程中,通過(guò)連氮溶液測(cè)試吸光度,為了讓測(cè)試結(jié)果更加合理,需要連續(xù)測(cè)試三次。
(4)還原力測(cè)試
在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,需要提取5 mg/ml的樣品溶液1 ml將其與2.5 ml的磷酸鈉溶液與2.5 ml的鐵氰化鉀溶液混合,在30分鐘的50℃恒溫中反應(yīng),反應(yīng)之后迅速冷卻后加入2.5 ml的10%三氯乙酸溶液,提取2.5 ml的上清液,加入2.5 ml的蒸餾水和0.5 ml的氯化鐵溶液,均勻進(jìn)行混合。在反應(yīng)10分鐘后,測(cè)定吸光度,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)測(cè)定其還原力,吸光度越大表明了還原能力越強(qiáng)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,大豆蛋白的水解物的抗氧化性會(huì)隨著水解度的增大而增大,水解時(shí)間越長(zhǎng),則水解度越高,對(duì)連氮的清除率也就越明顯。但如果水解時(shí)間延長(zhǎng)的話,連氮清除率卻沒(méi)有顯著性的提高。
利用蛋白酶等成分對(duì)所制備的大豆蛋白的水解物進(jìn)行類(lèi)蛋白反應(yīng),設(shè)定一個(gè)反應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)分析出酶添加量、底物濃度和溫度對(duì)修飾產(chǎn)物游離氨基減少量的影響。
最后以類(lèi)蛋白反應(yīng)后的產(chǎn)物游離氨基減少量當(dāng)成一個(gè)指標(biāo),利用方程式求解的方式,得到最終的類(lèi)蛋白反應(yīng)最優(yōu)條件[2]。
通過(guò)該實(shí)驗(yàn),可以看出大豆蛋白的水解物、修飾產(chǎn)物的抗氧化活性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大豆蛋白本身,類(lèi)蛋白反應(yīng)也能顯著提高大豆蛋白水解物的修飾產(chǎn)物中的抗氧化活性。因此可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:大豆蛋白的蛋白酶水解、類(lèi)蛋白的反應(yīng)修飾,能夠應(yīng)用與制備高活性的大豆蛋白抗氧化肽的研究。
自由基是獨(dú)立存在的一種化學(xué)形式,化學(xué)性質(zhì)及其活潑。自由基在通常情況下可以攻擊生命體內(nèi)的大分子物質(zhì)和細(xì)胞壁,造成機(jī)體本身的多種損傷,加速機(jī)體的老化。當(dāng)處于正常的生理?xiàng)l件下,機(jī)體中的自由基可以達(dá)到一個(gè)產(chǎn)生與自動(dòng)清除相互平衡的狀態(tài)下,但一旦機(jī)體處于不良的狀態(tài),并隨著人類(lèi)年齡的增長(zhǎng),機(jī)體中的自由基就會(huì)大量生產(chǎn)并且清楚緩慢[3]。針對(duì)這樣的現(xiàn)象,人們研制出一種人為的自由基清除劑,又被稱(chēng)之為抗氧化劑,能夠有效清除機(jī)體當(dāng)中多余的自由基,減輕其對(duì)機(jī)體的損害。
根據(jù)目前的實(shí)際情況來(lái)看,已有的抗氧化劑一般條件下會(huì)通過(guò)五種途徑來(lái)達(dá)到抗氧化的目的:抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)、直接清除活性氧自由基、清除氧、螯合金屬離子以及激活體內(nèi)本身自帶的抗氧化防御系統(tǒng)??寡趸瘎┲饕獊?lái)源于蛋白酶的水分解物,其可以有效抑制機(jī)體內(nèi)自由基的過(guò)量積累,對(duì)清除體內(nèi)的自由基有著十分顯著的功效。
人類(lèi)許多的慢性病以及衰老的現(xiàn)象發(fā)生均來(lái)源于人機(jī)體內(nèi)的自由基失衡,積累了過(guò)量的自由基會(huì)對(duì)人體細(xì)胞造成嚴(yán)重的損傷。為了改善這種現(xiàn)象,人們通過(guò)蛋白酶的抗氧化劑來(lái)幫助人們維持身體的自由基平衡。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,分析出蛋白酶水解和類(lèi)蛋白反應(yīng)對(duì)于其抗氧化活性的影響,并根據(jù)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果完善抗氧化劑的研制,以便于讓人類(lèi)的機(jī)體更加健康,有效防止慢性疾病的產(chǎn)生。
[1]王鑫,江連洲,吳瑕,田瑞紅.堿性蛋白酶水解大豆分離蛋白及其抗氧化活性的研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,(11):24-31.
[2]宋佳天,趙新淮.大豆蛋白的酶水解及類(lèi)蛋白反應(yīng)對(duì)其抗氧化活性的影響[J].食品科學(xué),2012,(01):115-119.
[3]楊鋒,陳錦屏,陽(yáng)顯瑩.醋蛋水解物的類(lèi)蛋白反應(yīng)及對(duì)抗氧化活性的影響[J].食品工業(yè)科技,2012,(08):152-155.