酶法制备花生肽及其降血糖活性的研究

花生是我国重要的油料作物之一,含有丰富的油脂和蛋白质。但与大豆蛋白相比,花生蛋白在食品工业中远未得到广泛应用。花生蛋白被蛋白酶水解后可以得到具有不同生物活性的花生肽,目前花生肽的抗氧化、降血压和抑菌等生物活性报道较多,而其是否具有体内降血糖活性仍不明确。为了进一步开发花生蛋白的潜在价值,本文采用商品蛋白酶控制酶解花生蛋白,测定花生肽的α-葡萄糖苷酶抑制活性,通过酶种筛选和响应面优化得到最优酶解条件;在此基础上利用超滤对花生肽进行分级,然后对比花生蛋白、花生肽、不同分子量花生肽组分经过体外模拟消化后酶抑制活性的变化规律;为保护花生肽的生物活性,采用脂质体对花生肽进行包埋,通过正交实验优化得到最佳包埋条件;建立II型糖尿病小鼠模型,分别使用花生蛋白、花生肽及其脂质体,以及<1 k Da花生肽组分对糖尿病小鼠进行5周灌胃,分析各组小鼠的体重、血糖、脏器指数、血清血脂指标、抗氧化能力以及肝脏病理切片等结果,进一步探究花生蛋白及酶解肽的体内降血糖活性。主要研究结果如下:(1)与其它商品蛋白酶相比,胰蛋白酶制备的花生肽虽然水解度较低,但对α-葡萄糖苷酶的抑制活性最高。将花生蛋白进行热处理后(95℃,5 min)由胰蛋白酶制备的花生肽活性进一步升高。水解度在8.0%-11.5%范围内花生肽的酶抑制活性与其呈显著正相关。响应面实验结果表明,不同因素影响花生肽α-葡萄糖苷酶抑制活性的显著性从大到小为:加酶量>蛋白浓度>水解时间,优化得出的最佳酶解条件为:加酶量2674 U/g,蛋白浓度4.1%(w/v),水解时间62 min,在该条件下制备的花生肽(2 mg/m L)对α-葡萄糖苷酶的抑制率达到69.34±1.56%,对α-淀粉酶的抑制率达到73.5±4.80%。花生肽对这两种酶的抑制活性均显著高于商品大豆低聚肽和酪蛋白肽。(2)花生肽经超滤后得到分子量>10 k Da、10-5 k Da、5-1 k Da和<1 k D四种花生肽组分,其占比分别为12.62%、9.47%、32.45%和45.46%,抑制α-葡萄糖苷酶的活性(肽浓度2 mg/m L)分别为76selleck抑制剂.38±0.42%、49.21±0.31%、19.94±0.39%和17.23±0.31%。经过人工模拟体外消化实验发现,花生蛋白依次经过胃肠液消化后具有和花生肽相近的酶抑制活性;10-5 k Da、5-1 k Da、<1 k Da三种肽组分经过胃肠液消化后酶抑制活性显Talazoparib著增加;花生肽只经过肠液消化后的酶抑制活性比依次经过胃液和肠液消化时提高了5.6%,说明花生肽在胃液消化过程中活性受到了破坏。(3)采用逆向蒸发法制备花生肽脂质体,以花生肽包埋率为指标优化工艺条件,发现各因素对脂质体包埋率的影响显著性从大到小为:花生肽浓度>有机相:内水相>卵磷脂:胆固醇>胆固醇浓度,最佳制备工艺条件是卵磷脂:胆固醇为10:1Global medicine,胆固醇浓度为0.5 mg/m L,有机相:内水相为4:1,花生肽浓度为2 mg/m L,此条件下制备的脂质体对花生肽的包埋率为78.10±0.28%,平均粒径为159.8±1.3 nm,PDI为0.24。(4)以高糖高脂饲料联合链脲佐菌素诱导成功建立了糖尿病小鼠模型,进一步探索花生肽及其脂质体、花生蛋白灌胃对小鼠各项生理指标的影响。体重方面,花生肽及其脂质体能够增加糖尿病小鼠体重,而花生蛋白无此功能。血糖方面,样品干预组小鼠空腹血糖值始终低于模型对照组,且相同浓度时花生肽脂质体组小鼠血糖平均值一直低于花生肽组,表明前者的降糖效果更好,而花生蛋白表现出与花生肽相近的降糖活性。经花生肽干预后,小鼠合成糖原的能力显著增强同时表现出剂量依赖性。脏器方面,与模型对照组相比,样品干预组小鼠的脏器指数均偏低且表现出样品剂量依赖性,花生肽脂质体比花生肽更能降低小鼠脏器指数和减轻肝脏损伤程度。在血清血脂方面,糖尿病小鼠经样品干预后血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)含量均有不同程度的降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDLc)含量显著提高。与花生肽组小鼠相比,花生肽脂质体组小鼠的TC含量更低,TG和HDL-c含量更高,LDL-c含量接近。在相同浓度时,花生肽比<1 k Da花生肽组分更能降低小鼠LDL-c的含量。与花生肽干预相比,小鼠经花生蛋白干预后体内TC、LDL-c的下降幅度较低,但TG含量下降以及HDL-c含量增加的幅度更大。在机体抗氧化方面,小鼠体内超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽(GSH)含±量增加程度依赖于干预样品的浓度,花生肽脂质体比花生肽更能提高SOD活力,花生肽比<1 k Da花生肽、花生蛋白更能提高SOD活力和GSH含量。花生肽和花生蛋白可以通过改善糖尿病小鼠血脂代谢紊乱和提高其体内抗氧化能力,达到降血糖目的。