高静水压处理对乳铁蛋白体外消化前后抗氧化活性的影响

作     者：郭锐斌 

作者单位：东北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许晓曦

授予年度：2023年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：高静水压 乳铁蛋白 体外消化 乳铁蛋白肽 抗氧化活性 

摘      要：乳铁蛋白是一种广泛存在于哺乳动物外部分泌液中的蛋白质,具有较强的抗氧化活性。乳铁蛋白结构改变时,其抗氧化基团暴露程度也会发生变化,会导致抗氧化活性的改变。研究表明,高静水压处理能够改变乳铁蛋白的二级结构和三级结构,通过高静水压处理能够探究乳铁蛋白结构变化和抗氧化活性表达之间的关系。同时,乳铁蛋白在体内发挥抗氧化活性靠消化后产生的乳铁蛋白肽,消化后乳铁蛋白抗氧化活性的也表达需要深入探究。研究表明,适当的高静水压处理能够促进动物蛋白质的消化,所以对高静水压处理的乳铁蛋白的消化特性也需要深入探究。本研究旨在通过高静水压处理和体外消化探究高静水压处理对乳铁蛋白结构和体外消化后抗氧化活性的变化,为乳铁蛋白的高静水压加工提供一定的理论依据。在本研究中,高静水压处理乳铁蛋白溶液后,使用国际体外消化模型对乳铁蛋白进行胃部消化和肠道消化。通过两种凝胶电泳和水解度评估乳铁蛋白分子量分布和消化的变化;通过圆二色谱、荧光光谱、Zeta电位、粒径分布、表面疏水性、游离巯基含量和场发射扫描电子显微镜评估乳铁蛋白结构的改变;通过超滤、液相色谱、质谱和液质联用评估乳铁蛋白消化后肽谱组成和小分子组分氨基酸含量组成的变化;通过化学合成肽评估特异性乳铁蛋白肽的生物活性;通过FRAP法和ABTS法评估了高静水压处理的乳铁蛋白和消化后乳铁蛋白不同组分的体外抗氧化活性;最后,通过乳铁蛋白和其不同组分与过氧化氢诱导的氧化应激NCM460细胞共培养,测定NCM460细胞SOD活力、CAT活力、MDA含量、GSH含量和ROS含量的变化验证乳铁蛋白及其不同组分的细胞抗氧化活性。结果表明,高静水压处理不使乳铁蛋白发生降解或聚合,不改变乳铁蛋白的分子量分布。高静水压处理通过改变乳铁蛋白的三级结构和显微结构,增加与蛋白酶的接触面积的方式促进乳铁蛋白在胃部和肠道的水解。高静水压处理不改变乳铁蛋白肠道消化液的肽谱组成,但肽谱鉴定结果有力的证明了乳铁蛋白虽然在胃部水解度较低,但是胃部消化为乳铁蛋白在肠道彻底消化做了重要贡献。体外抗氧化活性和细胞抗氧化活性测定的结果表明两种体外消化都能够使乳铁蛋白的抗氧化活性显著提高,并且高静水压处理可以显著提高乳铁蛋白肠道消化后的抗氧化性。最后依据抗氧化活性的测定证明了乳铁蛋白肠道消化液中具较强抗氧化活性的组分是小分子组分,并鉴定了两条合成乳铁蛋白肽的抗氧化活性。本研究证明了,高静水压能够改善乳铁蛋白消化特性并提高抗氧化性表达,是一种潜在的有益的乳铁蛋白加工方式。高静水压作为一种新型的乳铁蛋白加工方式,在生产实践中具有广阔的应用前景,能够推动可持续、高效及安全的保健食品的研发。