大豆蛋白在大豆干种子中约占其质量的40%,被认为是适合人类食用产品的重要成分。大豆生物解离技术是一种同时从大豆中提取油和蛋白质的环保提油技术,生物解离过程中提取的蛋白质主要分布在水解液中(富含蛋白质的水相),水解液中蛋白质主要为大豆蛋白酶解产物。因此,研究水解液中大豆蛋白酶解物(SPH)是十分必要的。来自东北农业大学食品学院的佟晓红、王欢、刘宝华和江连洲*等人研究大豆碱性蛋白酶和风味蛋白酶酶解物及经过体外模拟GI消化后产物的抗氧化活性变化,了解SPH的消化行为可为后续昂贵动物或临床实验提供参考。
1、大豆蛋白DH和回收率分析
在模拟GI消化期间,SPH-A和SPH-F的DH遵循类似的趋势,都呈上升趋势,胃蛋白酶消化2 h后,SPH-A-G和SPH-F-G的DH分别仅达到18.78%和13.49%,DH低可能是由于胃蛋白酶是一种内肽酶,它对切割肽键具有高度特异性,其中羧基由芳香族氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸提供。然而,在随后的胰酶消化期间样品DH均迅速增加,尤其是SPH-A-GI的DH达到29.31%。
2、SPH及其模拟GI消化后产物的分子质量分布分析
未消化的SPH-A和SPH-F样品中,分子质量大于10 kDa的肽的相对含量分别为23.21%和44.15%。SPH-A和SPH-F经过胃蛋白酶消化后,分子质量大于10 kDa的肽相对含量明显降低,分子质量为5~10 kDa的肽相对含量增加,这说明胃蛋白酶破坏了链内肽键,主要产生较大的肽段。而经胰酶消化后,分子质量小于1 kDa的肽相对含量明显增加。
3、SPH及其模拟GI消化后产物的氨基酸组成分析
与SPH-A相比,SPH-F中游离氨基酸含量更高,这可能由于风味蛋白酶是复合蛋白酶,其含有的氨肽酶和羧肽酶会通过末端水解多肽,因此游离氨基酸更多。SPH-A和SPH-F经过模拟GI消化后,游离氨基酸含量增加。同时相对于胃蛋白酶消化后,经过胰酶消化后,游离氨基酸含量明显增加。
经过模拟消化后,SPH-F-GI样品中肽的相对含量相对于SPH-A-GI更高,为75.86%,即超过70%的最终消化物仍然以肽的形式存在,这使它们更易于吸收和具有抗氧化活性。
4、SPH及其模拟GI消化后产物的抗氧化活性测定结果
ABTS阳离子自由基清除能力测定结果
相对于SPH-F,SPH-A的ABTS阳离子自由基清除率更高,为55.84%。SPH-F和SPH-A经过胃蛋白酶消化后,ABTS阳离子自由基清除率增加不明显甚至减小。
SPH-A-GI的ABTS阳离子自由基清除率比SPH-F-GI小,这可能是由于SPH-A经过模拟GI消化后水解过度,产生大量游离氨基酸。
DPPH自由基清除能力测定结果
SPH-F和SPH-A经过胃蛋白酶消化后,DPPH自由基清除率增加,但是经过胰酶消化后,DPPH自由基清除率降低。SPH-A-GI和SPH-F-GI的DPPH自由基清除率相近,分别为25.98%和27.29%。
ORAC测定结果
相对于SPH-A-GI,SPH-F-GI的ORAC更高,为69.15 μmol/mg,这可根据前面多肽分子质量分布和肽内氨基酸组成进行解释,即SPH-F-GI中分子质量小于1 kDa的肽相对含量更高,并且肽中HAA、AAA及NCAA含量相对更高。
5、LC-MS/MS鉴定
综上可知,相对于SPH-A,SPH-F经过模拟GI消化后,抗氧化活性更好,所以对SPH-F和SPH-F-GI进行LC-MS/MS鉴定。根据前期研究可知,食物来源的大多数抗氧化肽的N-末端包含疏水氨基酸残基。以MS的可信度、丰度及抗氧化肽的构效关系为标准对得到的肽段序列进行筛选。SPH-F中得到4 种多肽,氨基酸序列分别为AIPVNKPGRFESF、ALPEEVIQH、SRNELDKGIGTII、AFPGSAKDIENLIK。SPH-F-GI中得到5 种多肽,氨基酸序列分别为ALPEEVIQH、AIPVNKPGRFESF、FGREEGQQQGEER、ALPEEVIQHT、FREGDLIAVPT。后续可对这些肽进行合成,并鉴定其抗氧化特性。
结 论
相对于风味蛋白酶酶解,采用碱性蛋白酶进行酶解时抗氧化活性更高;但是经过模拟GI消化后,风味蛋白酶酶解得到的SPH抗氧化活性更高,ORAC为69.15 μmol/mg、DPPH自由基清除能力为27.29%、ABTS阳离子自由基清除能力为56.21%,肽的相对含量更高,为75.86%,并且肽中具有抗氧化活性的氨基酸含量更高,分子质量小于1 kDa的肽相对含量最高,为17.35%。