米渣蛋白酶解物的制備與微囊化特性及其對(duì)SD鼠生長(zhǎng)性能的影響.pdf

1、本論文以淀粉糖工業(yè)的主要副產(chǎn)物米渣為原料，采用可控生物酶法制備米蛋白的多肽混合物，然后以此多肽混合物為主要壁材組成成分建立其穩(wěn)定的O/W乳化體系，制備出米肽壁材型微囊化調(diào)和油，并對(duì)所制得多肽混合物及其壁材型微囊化脂肪的營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)進(jìn)行研究，旨在探討制備米蛋白的多肽混合物、米渣蛋白酶解物壁材型微囊化脂肪的技術(shù)，并對(duì)在斷奶鼠腸組織形態(tài)和生長(zhǎng)軸因子方面的營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)定，為米渣蛋白資源的綜合開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)。
　　 1．以蛋

2、白質(zhì)得率(YP)、水解度(DH)為指標(biāo)，通過(guò)二次響應(yīng)面旋轉(zhuǎn)中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化出胰蛋白酶的工藝條件：pH7.6、52.83℃、E/RD0.89:1000(m/m)、RD/水0.17:1(g/ml)、水解2.43h。在此條件下米渣蛋白水解度、蛋白質(zhì)得率分別為6.94％、75.81％。水解度(DH)和蛋白質(zhì)得率(YP)的預(yù)測(cè)模型分別為：Y1(DH,％)=7.162-0.227x1+0.217x2-0.246x3-0.531x4*-0.095x5

3、-0.471x2x3-0.3845x3x4-1.184x22***+0.614x32**-0.489x42*+0.27x52Y2(YP,％)=63.251+1.857x1*+1.813x2*-0.006x3-1.012x4-0.280x5-2.0372x1x3+1.9202x1x5+2.576x2x4*-3.105x2x5**-4.709x3x4***-1.6203x4x5-1.3739x12-4.265x42****p＜0.05,**

4、p＜0.01level,***p＜0.001level。
　　 2．運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法，對(duì)最優(yōu)參數(shù)下胰蛋白酶有限水解米渣蛋白的動(dòng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：在反應(yīng)過(guò)程中底物存在著促進(jìn)反應(yīng)速度和抑制酶活性的雙重作用，酶催化的水解速率隨水解進(jìn)程呈指數(shù)下降；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出胰蛋白酶限制性水解米渣蛋白的水解速率(Ⅴ)動(dòng)力學(xué)模型和水解度(x)動(dòng)力學(xué)模型分別為：V=(487.75E0-0.0508S0)exp(-0.525x)

5、3．采用化學(xué)分析法、凝膠排阻色譜法對(duì)所制備米渣蛋白酶解物的常規(guī)養(yǎng)分、氨基酸組成，及肽分子量分布進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：米渣蛋白酶解物是一種主要由小肽(52.2％)和游離氨基酸(18.7％)組成的混合物；以FAO/WHO/UNU(1985)中雞蛋、牛奶為參考蛋白，酶解物蛋白的EAAI分別為0.93和0.96，非必需氨基酸中Glu、Arg含量分別為180.61、90.61mg/g。這些表明米渣蛋白酶解物是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。
　　

6、4．研究了干燥方法對(duì)米渣蛋白酶解物功能特性、理化特性和蛋白質(zhì)分子二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：米渣蛋白酶解物在pH2-12范圍內(nèi)的氮溶解指數(shù)＞80％、乳化活性＞30％、乳化穩(wěn)定性＞45％；噴干粉、凍干粉的表面疏水性指數(shù)分別為62.633和16.725，變性起始溫度分別為88.96℃和98.64℃、峰值溫度分別為107.3℃和99.53℃、熱焓值分別為20.058J/g和25.432J/g；FTIR分析表明干燥方法對(duì)酶解物蛋白質(zhì)分子酰胺Ⅰ帶二

7、級(jí)結(jié)構(gòu)影響較大，而對(duì)酰胺Ⅲ帶二級(jí)結(jié)構(gòu)影響較小，噴干粉酰胺Ⅰ帶β-折疊結(jié)構(gòu)(23.68％)比凍干粉少16.38％、α-螺旋結(jié)構(gòu)(8.33％)比凍干粉少1.48％、β-轉(zhuǎn)角(20.33％)比凍干粉少6.13％，而無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)(47.66％)比凍干粉多24.00％。這些表明，真空冷凍干燥有利于酶解物蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的形成，而噴霧干燥使酶解物蛋白質(zhì)亞基進(jìn)一步暴露。
　　 5．采用噴霧干燥法研究了米渣蛋白酶解物對(duì)富含MCFA調(diào)和油的微膠

8、囊化工藝。通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)確定其穩(wěn)定體系最優(yōu)工藝條件為：芯材含量25％,壁材中米渣酶解物(RP)：麥芽糊精(MD)=5:5(m:m)，乳化劑添加量3％、吐溫-80:單甘酯：蔗糖酯=16:81:3(m:m:m)，羧甲基纖維素添加量0.45％，黃原膠添加量1％,45℃乳化20min，乳液固形物含量20％,10MPa均質(zhì)二次，噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度分別為190℃、95℃。在此條件下，所制乳液穩(wěn)定性好，乳液平均粒徑為261nm，微囊化效

9、率達(dá)83.6％。微囊化工藝優(yōu)化中，壁材組成對(duì)微囊化效率影響最大但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。
　　 6．通過(guò)分析乳液粒度、流變學(xué)特性和乳液穩(wěn)定性，比較研究了壁材組成中RP、MD、變性淀粉(MS)的不同配比對(duì)O/W乳液性質(zhì)的影響，并對(duì)噴霧干燥所得的微膠囊產(chǎn)品進(jìn)行電鏡掃描分析。結(jié)果表明：不同壁材體系所配制乳液的粘度相差不大，但以RP:MD=5:4、4:5體系的乳液較穩(wěn)定，其乳液平均粒徑較小(分別為152.4、132.1nm)，體系表面張力最

10、小(30.492、29.904mN/m),60℃水浴30min后的穩(wěn)定性分別為97.81％、98.15％，所得微膠囊產(chǎn)品顏色淺黃，粒徑較小(10～20um)，顆粒表面形態(tài)光滑、結(jié)構(gòu)完整。
　　 7．通過(guò)差示掃描熱分析和Schaal烘箱加速儲(chǔ)藏試驗(yàn)研究了壁材組成中RP、MD、MS的不同配比對(duì)微膠囊玻璃化轉(zhuǎn)變特性、貯藏穩(wěn)定性的影響。DSC結(jié)果表明：RP的添加可使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)降低；MD比例的增加使玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)壁材組分間的相變

11、協(xié)同性降低，使Tg值升高、相變熱焓增加；MS比例的增加使玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)壁材各組分間的相變協(xié)同性增強(qiáng)，相轉(zhuǎn)變溫度范圍變窄，相變熱焓降低。TG-DTG分析表明，調(diào)和油經(jīng)微囊化后其分解溫度油由270℃左右升高到＞300℃。加速儲(chǔ)藏試驗(yàn)中，MS:MD:RP=2:2:2、1:4:1、4:1:1壁材型微膠囊POV隨儲(chǔ)藏天數(shù)呈指數(shù)型上升，而其它含米渣蛋白酶解物相對(duì)較多的壁材型微膠囊POV有明顯下降趨勢(shì)，儲(chǔ)藏23天時(shí)芯材油脂的自動(dòng)氧化反應(yīng)仍處于誘導(dǎo)期。<

12、br>　　 8．通過(guò)紅外光譜分析研究了壁材蛋白質(zhì)和芯材脂肪分子結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明：噴霧干燥微囊化過(guò)程能使壁材中蛋白質(zhì)分子的β-折疊結(jié)構(gòu)解開(kāi)向α-螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，同時(shí)伴隨有無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)的減少、β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的增加，壁材中較多量MD有利于減少酰胺Ⅰ帶無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)的增加，而較多量MS有利于減少酰胺Ⅲ帶無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)的增加；加速儲(chǔ)藏6個(gè)月后，壁材中RP較多時(shí)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，而壁材中碳水化合物較多時(shí)，蛋白質(zhì)分子表現(xiàn)有向較不穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨

13、勢(shì)，同時(shí)芯材分子不飽和雙鍵斷裂成C=O，不飽和酯含量有所減少。
　　 9．以大豆蛋白日糧為對(duì)照，對(duì)米渣蛋白(RD、RD-H)飼喂斷奶后SD鼠生長(zhǎng)的影響及其相關(guān)作用機(jī)制進(jìn)行了研究。與對(duì)照組相比，米蛋白有利于促進(jìn)斷奶后小腸組織的恢復(fù)、生長(zhǎng)，提高日糧轉(zhuǎn)化效率，使動(dòng)物生長(zhǎng)性能提高，且RD-H日糧的飼喂效果稍?xún)?yōu)于RD日糧。血液指標(biāo)分析表明：盡管機(jī)體對(duì)RD-H日糧有較長(zhǎng)的適應(yīng)階段，但與RD、SB日糧相比，RD-H日糧有利于改善和提高機(jī)體的蛋

14、白質(zhì)代謝狀況；各組血清IgG濃度相近。RD、SB、RD-H日糧對(duì)臟器發(fā)育程度的影響相當(dāng)。real-time RT-PCR分析表明：RD-H組肝GHR mRNA的表達(dá)7d明顯高于SB組、略高于RD組，肝(28d除外)、肌肉IGF-1mRNA表達(dá)略高于RD、SB組；全期各組間肌肉GHR mRNA的表達(dá)差異很小。這些結(jié)果顯示，與RD、SB相比，日糧中添加RD-H有利于改善斷奶后動(dòng)物的生長(zhǎng)狀態(tài)。
　　 10.以21日齡SD鼠為動(dòng)物模型，

15、以常規(guī)斷奶方式(28d斷奶+大豆蛋白日糧)為對(duì)照，對(duì)米渣蛋白酶解物(RP)及其壁材型微膠囊脂肪(MF)的提前斷奶效應(yīng)及相關(guān)影響機(jī)制進(jìn)行了研究。與對(duì)照組相比，斷奶日糧中添加RD-H、MF能使斷奶期提前，且生長(zhǎng)性能不受影響。14d時(shí)MF日糧組血清UN水平明顯低于RD-H、CK組,28d時(shí)各組間差異不明顯；各處理組動(dòng)物血清IL-2、IgG濃度相當(dāng)，血清Ins水平相近；14d時(shí)提前斷奶組血清GH濃度明顯高于常規(guī)斷奶組，RD-H明顯高于MF組；但

16、14d時(shí)RD-H日糧組皮質(zhì)醇濃度明顯高于CK組、MF組。各處理間臟器發(fā)育水平相當(dāng)。14d時(shí)，CK組腸組織形態(tài)仍處于受損后的恢復(fù)階段。real-time RT-PCR分析表明，14d時(shí)RD-H組肝、肌肉IGF-1mRNA的表達(dá)水平稍高于MF組、明顯高于CK組,28d時(shí)RD-H、MF組肝中FAS mRNA表達(dá)料CK組明顯上調(diào)。這些結(jié)果表明，日糧中添加MF、RD-H日糧有利于提前斷奶。
　　 11.以大豆蛋白為對(duì)照，通過(guò)消化代謝試驗(yàn)對(duì)