• Scopus
  • CA
  • DOAJ
  • FSTA
  • JST
  • 北大核心期刊
  • 中国科技核心期刊CSTPCD
  • 中国精品科技期刊
  • RCCSE中国核心学术期刊
  • 中国农业核心期刊
  • 中国生物医学文献服务系统SinoMed收录期刊
中国精品科技期刊2020

响应面优化超声波辅助酶法提取油莎豆ACE抑制肽的工艺

殷海洋 刘振春 张世康 安琪

殷海洋,刘振春,张世康,等. 响应面优化超声波辅助酶法提取油莎豆ACE抑制肽的工艺[J]. 食品工业科技,2021,42(14):182−187. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020100130
引用本文: 殷海洋,刘振春,张世康,等. 响应面优化超声波辅助酶法提取油莎豆ACE抑制肽的工艺[J]. 食品工业科技,2021,42(14):182−187. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020100130
YIN Haiyang, LIU Zhenchun, ZHANG Shikang, et al. Optimization of Ultrasonic-assisted Enzymatic Extraction of ACE Inhibitory Peptides from Cyperus esculentus by Response Surface Method[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 182−187. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020100130
Citation: YIN Haiyang, LIU Zhenchun, ZHANG Shikang, et al. Optimization of Ultrasonic-assisted Enzymatic Extraction of ACE Inhibitory Peptides from Cyperus esculentus by Response Surface Method[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 182−187. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020100130

响应面优化超声波辅助酶法提取油莎豆ACE抑制肽的工艺

doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020100130
基金项目: 国家重点研发子课题(2019YFD1002063-5)。
详细信息
    作者简介:

    殷海洋(1994−),男,硕士研究生,研究方向:谷物食品科学与副产品高值化利用,E-mail:891546184@qq.com

    通讯作者:

    刘振春(1963−),男,博士,教授,研究方向:食品营养与功能性食品研究,E-mail:liuzhenchun63@163.com

  • 中图分类号: TS201.3

Optimization of Ultrasonic-assisted Enzymatic Extraction of ACE Inhibitory Peptides from Cyperus esculentus by Response Surface Method

  • 摘要: 本文在单因素实验的基础上用响应面法优化了超声辅助酶提取油莎豆ACE(angiotensin converting enzyme)抑制肽工艺,并通过对血管紧张素转化酶的抑制实验选取了最佳辅助酶。结果表明,底物浓度3%、超声处理20 min、酶解温度45 ℃、加酶量5000 U/g、超声功率180 W、酶解3 h是超声波辅助酶法提取油莎豆ACE抑制肽的最佳工艺条件,最佳辅助酶-碱性蛋白酶,在此条件下ACE抑制率为74.16%。本研究为提取油莎豆ACE抑制肽提取了一定理论依据,为进一步研究油莎豆ACE抑制肽奠定了基础。
  • 图  1  油莎豆蛋白等电点的测定

    Figure  1.  Determination of the isoelectric point of Cyperus esculentus protein

    图  2  底物浓度对油莎豆ACE肽抑制率的影响

    Figure  2.  Effect of substrate concentration on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  3  超声处理时间对油莎豆ACE肽抑制率的影响

    Figure  3.  Effect of ultrasonic treatment time on inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  4  超声功率对油莎豆ACE肽抑制率影响

    Figure  4.  Effect of ultrasonic power on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  5  酶解温度对油莎豆ACE肽抑制率的影响

    Figure  5.  Effect of enzymatic hydrolysis temperature on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  6  酶解时间对油莎豆ACE肽抑制率的影响

    Figure  6.  Effect of enzymatic hydrolysis time on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  7  加酶量对油莎豆ACE肽抑制率的影响

    Figure  7.  Effect of enzyme addition on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE peptide

    图  8  酶解时间与酶解温度的交互作用

    Figure  8.  Interaction between enzymolysis time and enzymolysis temperature

    图  9  超声功率与酶解时间的交互作用

    Figure  9.  Interaction between ultrasonic power and enzymolysis time

    图  10  超声功率与酶解温度的交互作用

    Figure  10.  Interaction between ultrasonic power and enzymolysis temperature

    表  1  ACE 抑制率的测定步骤

    Table  1.   Determination of ACE inhibition rate

    试剂样品
    A1(μL)A2(μL)A3(μL)
    HCl溶液00200
    HHL溶液200200200
    ACE抑制剂5000
    硼酸盐缓冲液05050
    ACE溶液505050
    HCl溶液2002000
    下载: 导出CSV

    表  2  响应面分析因素及水平

    Table  2.   Response surface analysis factors and levels

    水平因素
    A酶解时间(h)B酶解温度(℃)C超声功率(W)
    −1240120
    0345180
    1450240
    下载: 导出CSV

    表  3  四种蛋白酶对油莎豆ACE抑制肽的抑制率的影响

    Table  3.   Influence of four proteases on the inhibition rate of Cyperus esculentus ACE inhibitor peptide

    ACE抑制率(%)
    胃蛋白酶62.32±0.53
    中性蛋白酶69.15±0.87
    碱性蛋白酶74.45±0.69
    木瓜蛋白酶67.67±0.48
    下载: 导出CSV

    表  4  Box-Behnken试验设计及其结果

    Table  4.   Box-Behnken experimental design and results

    实验号ABCACE抑制率(%)
    13.0040.00240.0071.82
    22.0040.00180.0069.91
    33.0045.00180.0074.13
    43.0050.00120.0070.34
    52.0045.00120.0071.24
    63.0040.00120.0070.46
    74.0050.00180.0069.35
    83.0045.00180.0074.51
    93.0045.00180.0073.92
    103.0045.00180.0074.38
    113.0050.00240.0069.97
    122.0045.00240.0070.75
    134.0040.00180.0070.89
    144.0045.00120.0072.25
    154.0045.00240.0072.14
    162.0050.00180.0069.43
    173.0045.00180.0074.53
    下载: 导出CSV

    表  5  响应面方差分析结果

    Table  5.   Response surface analysis of variance results

    方差来源平方和自由度均方FP显著性
    模型55.5196.1749.40< 0.0001***
    A1.3611.3610.900.0131*
    B1.9911.9915.940.0052**
    C0.01910.0190.150.7080
    AB0.2810.282.250.1773
    AC0.03610.0360.290.6075
    BC0.7510.755.990.0442*
    A212.54112.54100.42< 0.0001***
    B230.09130.09240.97< 0.0001***
    C23.9913.9931.940.0008***
    残差0.8770.12
    失拟项0.6030.202.880.1665不显著
    纯误差0.2840.069
    总和56.3916
    注:***差异高度显著(P<0.001);**差异极显著(P<0.01);*差异显著(P<0.05)。
    下载: 导出CSV
  • [1] 于红, 敬思群. 油莎豆化学成分及应用研究进展[J]. 食品工业,2015,36(6):242−245.
    [2] 阳振乐. 油莎豆的特性及其研究进展[J]. 北方园艺,2017,17(392):199−208.
    [3] Rahul V Manek, Philip F Builders, William M Kolling, et al. Physicochemical and binder properties of starch obtained from Cyperus esculentus[J]. AAPS Pharm Sci Tech,2012,13(2):379−388. doi:  10.1208/s12249-012-9761-z
    [4] Moonjung Kim, Siwon No, Suk Hoo Yoon. Stereospecific analysis of fatty acid composition of Chufa (Cyperus esculentus L.) tuber oil[J]. Journal of the American Oil Chemists' Society,2007,84(11):1079−1080. doi:  10.1007/s11746-007-1131-8
    [5] 陈星, 陈滴, 刘蕾. 油莎豆全成分分析[J]. 食品科技,2009,34(3):165−168.
    [6] 杨帆, 朱文学. 油莎豆研究现状及展望[J]. 粮食与油脂,2020,33(7):4−6.
    [7] Hankins C N, Shannon L M. Physical and enzymatic properties of a phytohemagglutinin from mung beans[J]. Journal of Biological Chemistry,1978,253(21):7791−7797. doi:  10.1016/S0021-9258(17)34439-3
    [8] Wei-Liang W, Guo-Jie W, Dao-Shuang L, et al. The physiological function and research progress of angiotensin-i-converting enzyme inhibitory petides[J]. Modern Food Science and Technology,2006,22(3):251−254.
    [9] 孙宁玲. 高血压领域的热点及思考[J]. 中华高血压杂志,2015,23(3):203−205.
    [10] 罗鹏. 葵花籽ACE抑制肽的分离纯化、结构分析与稳态化研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2018.
    [11] Martin M, Deussen A. Effects of natural peptides from food proteins on angiotensin converting enzyme activity and hypertension[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2019,59(8):1264−1283. doi:  10.1080/10408398.2017.1402750
    [12] Fagyas M, Úri K, Siket I M, et al. New perspectives in the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) I: Endogenous angiotensin converting enzyme (ACE) inhibition[J]. PLoS One, 2014, 9(4): e87843.
    [13] Ceren D D, Aysun Y, Funda K G, et al. Angiotensin-i-converting enzyme (ACE)-inhibitory peptides from plants[J]. Nutrients,2017,9(4):316. doi:  10.3390/nu9040316
    [14] Wei L W, Guo J W, Dao S L, et al. The physiological function and research progress of angiotensin-i-converting enzyme inhibitory petides[J]. Modern Food Science and Technology,2006(3):251−254.
    [15] 韩飞, 于婷婷, 周孟良, 等. 酶法生产大豆蛋ACE抑制肽的研究[J]. 食品科学,2008,29(11):369−374. doi:  10.3321/j.issn:1002-6630.2008.11.084
    [16] 胡炜东, 蔡永敏, 鲁富宽. 响应面法优化油莎豆粕蛋白抗氧化肽制备工艺[J]. 食品工业,2014,35(2):105−108.
    [17] 胡炜东, 蔡永敏, 鲁富宽, 等. 响应面分析法优化油莎豆粕蛋白提取工艺[J]. 食品科技,2013,38(6):171−175, 184.
    [18] Cushman D W, Cheung H S. Spectrophotometric assay and properties of the angiotensin-converting enzyme of rabbit lung[J]. Elsevier,1971,20(7):1637−1648.
    [19] 杨叶波, 蔡培培, 何文森. 大豆蛋白质的提取技术的研究进展[J]. 广州化工,2015,43(9):26−27. doi:  10.3969/j.issn.1001-9677.2015.09.011
    [20] 安传相. 核桃源蛋白ACE抑制肽制备及分离纯化的研究[D]. 贵阳: 贵州大学, 2018.
    [21] 胡庆娟, 吴光杰, 牛庆川, 等. 响应面试验优化木瓜蛋白酶法脱马齿苋多糖蛋白工艺[J]. 食品科学,2018,39(20):246−252. doi:  10.7506/spkx1002-6630-201820036
    [22] 周洁静, 侯银臣, 刘旺旺, 等. 羊胎盘提取残余物免疫肽制备工艺的优化[J]. 食品与发酵工业,2015,41(3):129−134.
    [23] 韩扬. 超声辅助酶法制备燕麦ACE抑制肽的研究[D]. 北京: 北京工商大学, 2010.
    [24] 麻成金, 黄伟, 黄群, 等. 复合酶法提取仿栗籽蛋白的工艺优化[J]. 食品科学,2012,33(20):27−32.
  • 加载中
图(10) / 表(5)
计量
  • 文章访问数:  194
  • HTML全文浏览量:  59
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-20
  • 网络出版日期:  2021-06-05
  • 刊出日期:  2021-07-07

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要通知

    期待您的加入:《食品工业科技》2023年春招市场专员