微生物发酵法水解乳清粉制备生物活性肽的研究

利用微生物发酵法制备生物活性肽已成为近年来研究的新热点,对于功能性食品的开发具有十分重要的意义。本文从乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)TS2001,TS2002,TS2003,嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus )TS2004和瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus) TS2005,TS2006六株菌中筛选出了一株水解乳清蛋白能力较强的菌株,瑞士乳杆菌TS2005,并且对其进行了基本性状的确定。同时,还对其单因素发酵条件作了系统的研究,测定了生长曲线,蛋白酶合成曲线及产酸曲线,并且测定了蛋白酶活力。然后,对发酵液进行了ACE抑制活性的检测,通过对其发酵条件的优化,确定了瑞士乳杆菌TS2005生产ACE抑制肽的最佳发酵条件,并且研究了发酵过程中发酵液ACE抑制活性的变化,确定了产品最佳收获时间。而后,对发酵液进行了超滤,确定了ACE抑制肽的基本分子量分布。最后,采用两种干燥方式对发酵产品进行干燥,确定了ACE抑制肽的生产方法。 实验结果表明:瑞士乳杆菌TS2005为耐氧菌,菌体形态呈短杆状,单个存在或相连呈链状排列,最适生长温度为30℃-42℃,最适生长pH值为4.50-7.50。对于瑞士乳杆菌水解乳清粉单因素发酵条件的研究,确定了乳清粉浓度为10%,发酵方式采用静止培养的方式,菌体蛋白酶最适水解温度为35℃,发酵初始pH值为5.50。在此条件下发酵24h内生物量、蛋白酶活力以及产酸均达到最佳水平。蛋白酶活力经测定为5U,并证实为细胞壁丝氨酸蛋白酶。对于瑞士乳杆菌TS2005发酵液进行ACE( Angiotensin I-Converting Enzyme血管紧张素转移酶)抑制活性的检测,确定了ACE抑制率为24.16%;对其发酵条件进行优化,确定了生产ACE抑制肽的最佳发酵条件为33℃,发酵液的初始pH为5.5,接种量为1.5%,在此条件下培养瑞士乳杆菌,发酵16小时收获,发酵液中游离氨基酸含量为3.004μg/mL,活菌数达到108 cfu/mL,发酵液ACE抑制活性为44.17%,比原来提高了大约两倍。发酵产品超滤结果显示,用10000D分子量膜超滤后,其ACE抑制活性比未超滤前提高2.5倍。最后对发酵产品进行喷雾干燥和冷冻干燥,发现这两种干燥方法对产品ACE抑制活性没有影响,冷冻干燥的方法产率比较高,可达到106.08g/L,且IC50为50.28μg/mL。