◎ 劉雅頎,尹曉清,喻志林,郭曉雙
(1.湖北瑞邦生物科技有限公司,湖北 荊州 434000;2.北京百生康健康產(chǎn)業(yè)有限公司,北京 100020)
鱷魚有“活化石”之稱,具有壽命最長(zhǎng)、免疫力最強(qiáng)、終身不患癌癥、骨頭最硬的特征。鱷魚的醫(yī)藥價(jià)值遠(yuǎn)在犀角、虎骨之上,在醫(yī)學(xué)上享有“動(dòng)物黃金”之美譽(yù),因此國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究日益加深[1-2]。目前。已有許多學(xué)者利用生物酶解技術(shù)以沙丁魚、油菜籽、鰱魚等多種原料制備了許多抗氧化活性多肽[3-5]。據(jù)研究報(bào)道,鱷魚肉中含人體8種必需氨基酸,是優(yōu)勢(shì)的蛋白資源[6]。除此之外,抗氧化肽是目前國(guó)內(nèi)外研究較多的一種生物活性肽,安全、穩(wěn)定、高效[7-8]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)鱷魚的研究主要側(cè)重于養(yǎng)殖方面,在對(duì)鱷魚肉多肽抗氧化性研究方面還沒有系統(tǒng)性的報(bào)道。Zhong[9]只是研究報(bào)道相對(duì)分子質(zhì)量<1 000組分的自由基清除能力較強(qiáng)。
本研究采用0.8%堿性蛋白酶對(duì)鱷魚肉進(jìn)行酶解,通過減少相對(duì)分子質(zhì)量的大小,進(jìn)行抗氧化活性研究,探討鱷魚肽的生物活性變化,為功能性鱷魚肉蛋白產(chǎn)物的開發(fā)利用提供一定理論基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)。
鱷魚肉由北京百生康提供,于-18 ℃冷凍保存;1,1-二苯基-2-苦基腙肼(DPPH),購(gòu)于Sigma公司,分析級(jí);硫酸亞鐵、三氯乙酸、無水乙醇、濃硝酸、磷酸緩沖液、雙氧水、鄰非羅啉、三氯化鐵,購(gòu)于中國(guó)國(guó)藥,分析級(jí);甲醇、乙腈、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于中國(guó)國(guó)藥,色譜級(jí);堿性蛋白酶 購(gòu)于諾維信,食品級(jí)。
高效液相色譜儀LC-20AT,C18column (250 mm×4.6 mm),日本島津;紫外分光光度儀mini-1240(Shimadzu公司);生化培養(yǎng)箱SPX-250B-Z(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)。
1.2.1鱷魚肉漿液制備
將鱷魚肉洗凈后,準(zhǔn)確稱重,切小塊加入2倍水,放入均質(zhì)機(jī)中勻漿。
1.2.2鱷魚多肽液制備
向鱷魚肉漿液中加入鱷魚肉質(zhì)量0.8%的堿性蛋白酶,持續(xù)酶解6 h。酶解條件為60 ℃、pH 9.0(加NaHCO3調(diào)節(jié)pH)。每隔0.5 h取樣,高溫滅酶,過濾,得到不同酶解時(shí)間(0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 h和4.5 h)的酶解鱷魚多肽液。
1.2.3鱷魚脫色多肽液制備
將鱷魚多肽液準(zhǔn)確量取體積V,加入鱷魚多肽液質(zhì)量2%的活性炭,在50 ℃條件下脫色2 h。
1.2.4相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定
酶解物相對(duì)分子質(zhì)量分布的測(cè)定采用凝膠層析法[10-11],由Sephadex G-15柱(φ1.1 cm×50 cm)分析檢測(cè)。
1.2.5抗氧化性測(cè)定
1.2.5.1DPPH自由基清除能力測(cè)定
利用DPPH醇溶液呈紫色并在517 nm處有強(qiáng)吸收的特點(diǎn)定量測(cè)定鱷魚多肽制備過程中,DPPH清除能力的變化。將1 mg的DPPH溶于無水乙醇,定容至10 mL,配制成0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液,避光保存。取1 mL固形物含量為2%的樣品溶液(鱷魚肉漿、鱷魚酶解液和鱷魚脫色液)和4 mL的DPPH醇溶液于棕色帶塞試管中,均勻震蕩,在室溫下避光反應(yīng)30 min后立即在517 nm處測(cè)定其吸光值A(chǔ)s。再取1 mL固形物含量為2%樣品溶液和4 mL無水乙醇溶液,均勻混合在相同條件下反應(yīng),測(cè)定吸光值A(chǔ)0。取1 mL蒸餾水和4 mL的DPPH醇溶液均勻混合在相同條件下反應(yīng),測(cè)定吸光值A(chǔ)c。按照公式(1)計(jì)算鱷魚酶解不同時(shí)間條件下的抗氧化性變化。
式(1)中,A0為空白組吸光值;Ac為對(duì)照組吸光值;As為樣品測(cè)定值。
1.2.5.2羥基自由基(OH)清除能力測(cè)定
利用Fenton反應(yīng)將1.0 mL的7.5 mmol/L鄰菲羅啉與2.0 mL pH 7.4的磷酸鹽緩沖液,1.0 mL 7.5 mmol/L硫酸亞鐵溶液充分混勻。再加入0.1% H2O2溶液,加入1 mL的質(zhì)量濃度2%的樣品溶液震蕩均勻后置于37 ℃水浴中反應(yīng)60 min,在536 nm處測(cè)定其吸光度As。再用1 mL的蒸餾水代替樣品做空白對(duì)照A0。用1 mL蒸餾水代替H2O2,1 mL蒸餾水代替樣品,測(cè)定吸光值A(chǔ)c。
式(2)中,A0為空白組吸光值;Ac為對(duì)照組吸光值;As為樣品測(cè)定值。
1.2.5.3超氧陰離子自由基清除能力測(cè)定
反應(yīng)顯色體系:4.5 mL pH為8.34的磷酸緩沖液,1.2 mL蒸餾水在25 ℃下保溫30 min,加入0.3 mL 25℃的鄰苯三酚,4 min后立即在325 nm下測(cè)定吸光值A(chǔ)z。另將0.5 mL樣品、0.7 mL蒸餾水、4.5 mL的磷酸緩沖液在25 ℃下保溫30 min,加入0.3 mL 25 ℃的鄰苯三酚,在4 min后立即在325 nm下測(cè)定吸光值A(chǔ)s。
式(3)中,Az為4 min內(nèi)鄰苯三酚的自氧化吸光值;As樣品氧化后吸光值。
經(jīng)測(cè)定,鱷魚肉漿清除自由基DPPH能力為48.68%,低于部分鱷魚肽。如圖1所示,不同酶解程度的鱷魚肽相對(duì)分子質(zhì)量不同,氨基酸的組成不同清除自由基DPPH能力不同。隨著酶解程度的不斷加深,鱷魚蛋白不斷被水解成多肽、氨基酸疏水基不斷暴露,相對(duì)分子質(zhì)量變小。
圖1 鱷魚肉酶解時(shí)間對(duì)多肽液DPPH自由基清除能力和相對(duì)分子質(zhì)量的影響圖
在堿性蛋白酶酶解2 h時(shí),鱷魚肽分子量為2 200時(shí),鱷魚肽清除自由基DPPH的能力最強(qiáng),達(dá)到85.4%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鱷魚肉漿清除自由基能力46.68%。說明酶解蛋白成小分子肽有利于對(duì)自由基DPPH清除能力的提高,有助于鱷魚功效性提升。但繼續(xù)酶解鱷魚蛋白,鱷魚蛋白繼續(xù)水解成更小分子,其清除自由基DPPH能力降低。這一趨勢(shì)說明鱷魚肽在一定分子量范圍內(nèi),多肽鏈具有較強(qiáng)的清除自由基DPPH能力。
如圖2所示,酶解時(shí)間越長(zhǎng),鱷魚肉多肽液中的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小,其羥基自由基清除能力逐漸增加到平穩(wěn)趨勢(shì),考慮到鱷魚肉多肽液的活性,發(fā)現(xiàn)酶解時(shí)間在2 h時(shí),在相對(duì)分子質(zhì)量為2 200時(shí),羥基自由基的清除能力高達(dá)83.479%,與其DPPH自由基清除能力相呼應(yīng),說明相對(duì)分子質(zhì)量過低,酶解時(shí)間過長(zhǎng),其鱷魚肉多肽液的生物活性反而不是最高。
圖2 鱷魚肉酶解時(shí)間對(duì)多肽液羥基自由基清除能力和相對(duì)分子質(zhì)量的影響圖
如圖3所示,酶解時(shí)間越長(zhǎng),鱷魚肉多肽液相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小,其超氧陰離子自由基清除能力逐漸增加,考慮到鱷魚肉多肽液的活性,發(fā)現(xiàn)酶解時(shí)間在2 h時(shí),在相對(duì)分子質(zhì)量為2 200時(shí),超氧陰離子自由基的清除能力高達(dá)75.976%,但是都低于DPPH和OH自由基的清除能力,高于其他魚肉自由基清除能力,與其DPPH自由基、羥基自由基清除能力相呼應(yīng),說明相對(duì)分子質(zhì)量過低,酶解時(shí)間過長(zhǎng),其鱷魚肉多肽液的生物活性反而不是最高。
圖3 鱷魚肉酶解時(shí)間對(duì)多肽液超氧陰離子自由基清除能力和相對(duì)分子質(zhì)量的影響圖
經(jīng)過堿性蛋白酶酶解后的鱷魚肉多肽液對(duì)DPPH、OH和超氧陰離子自由基的清除能力不同,且酶解時(shí)間對(duì)其影響也是不同程度的變化的,而酶解時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量的大大減小,導(dǎo)致多肽含量過高,生物活性降低明顯。當(dāng)酶解時(shí)間為2 h時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量為2 200時(shí),鱷魚肉多肽液對(duì)DPPH、OH和超氧陰離子自由基的清除能力分別是85.4%、83.479%、75.976%,表現(xiàn)出較好的抗氧化性,具備作為天然抗氧化劑的潛力。