发酵豆粕生产抗氧化肽的研究

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摘要：以豆粕为原料，利用枯草芽孢杆菌通过固态和液态发酵方式得出生产豆粕肽的发酵条件，并研究其体内外的抗氧化活性。结果表明固态发酵豆粕生产豆粕肽的最佳发酵条件：枯草芽孢杆菌菌种进行发酵，当接种量为 4.0%，发酵温度为 31℃，发酵时间为96h 时；液态发酵豆粕生产豆粕肽的最佳发酵条件为：发酵温度38℃，pH值为7. 0，接种量为4%，发酵时间36 h；体外抗氧化试验表明豆粕肽具有抗亚油酸过氧化作用；体内抗氧化试验表明豆粕肽提高了小鼠抗氧化能力。

关键词：发酵豆粕；抗氧化肽；抗氧化活性

中图分类号： TQ464.7 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-10-17-2

我国具有丰富的大豆资源，而目前大豆主要用于生产大豆油、豆制品等普通食品，每年都有大量的豆粕用作饲料，但是其中大豆的经济附加值不高，采用商品蛋白酶水解大豆蛋白具有操作简单、水解条件温和等优点，但也存在得出率低、成本高等技术缺陷。[1]

本试验采用发酵法生产大豆抗氧化活性肽，通过对菌种筛选，发酵条件优化，并分析其抗氧化性质，为大豆抗氧化活性肽的生产和开发提供了试验依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与设备 菌种均为吉林农业科技学院生物工程学院微生物实验室保存菌株和市售豆粕；试剂：NaCl、酪素、牛肉膏、琼脂、蛋白胨、磷酸二氢钾、果糖、三氯乙酸、水合茚三酮、三氯甲烷、甲醇；设备：恒温培养箱、可见分光光度计、摇床、离心机、电热恒温水浴锅、垂直净化工作台。

1.2 实验方法

1.2.1菌种筛选 采用透明圈法和摇瓶培养的蛋白酶活力初筛，并用发酵分解豆粕后产物的抗氧化性复筛后得到目的菌株。斜面培养基： 察氏固体培养基；豆粕培养基： 豆粕1 g、麸皮9 g、水100 mL、蔗糖2 g。原料豆粕不灭菌，培养基的 pH 为自然；摇瓶种子扩大培养基： 磷酸二氢钾0.03g、豆饼粉4.0g、碳酸钠0. 1 g、磷酸氢二钠0. 4 g、自来水100 mL、pH9. 0（灭菌前）。

1.2.2固态、液态发酵大豆抗氧化活性肽条件的优化

采用单因素试验。

1.2.3抗氧化活性的测定

体外豆粕肽抗氧化活性的测定：在不同的时间条件下，测定浓度为 1.5%发酵生产的大豆肽和Vc抗亚油酸的过氧化作用的相对过氧化值。[2]

体内豆粕肽总抗氧化活性的测定：血液抗氧化指标：总抗氧化能力（T- AOC）、丙二醛（MDA）、总超氧化物歧化酶（SOD）含量，采用试剂盒（南京建成生物工程研究所生产）测定。市售小鼠15只，随机分成3组（对照组、试验组1、试验组2）进行试验。对照组饲喂基础日粮，试验1、2 组分别饲喂以豆粕肽替代基础日粮中50%、100%豆粕的日粮。

2 结果与分析

2.1 固态发酵及其条件的优化

如图1所示，在枯草芽孢杆菌菌种进行发酵，当接种量为 2.5%，发酵温度为 30℃，加水量为50%条件下，发酵时间96h转化率最高。

如图3所示，当发酵时间为96h，发酵温度为 32℃，加水量为50%条件下，接种量在4%处转化率最高。

如图4可见，当发酵时间为96h，发酵温度为32℃，接种量为4%条件下，加水量的不同对豆粕肽的转化率影响不大，所以加水量对发酵生产豆粕肽来说不是最主要因素。

2.2 液态发酵及其条件的优化

如图5所示，pH值为7. 0，接种量为2.5%，发酵时间40 h时，在38℃豆粕肽的转化率最高。

从图6可知，pH值为7. 0，接种量为2.5%，发酵温度为38℃，36h豆粕肽的转化率最高。

图7所示的是在接种量为2.5%，发酵温度为38℃，发酵时间36h时不同pH值对豆粕肽转化率的影响，结果表明在pH为7.0时转化率最高。

在图8 中可以看出在接种量在4%时豆粕肽转化率最高，5%以后豆粕肽的转化率趋于一致，所以当接种量为4%时豆粕肽转化率最高。

2.3 豆粕肽在体外抗氧化作用的研究

从表1可见，Vc 的相对过氧化值在不同时间变化不大，且水平较低，豆粕肽的相对过氧化值随着时间的增加变化较大，当反应时间为 2 h时达到最大值，说明豆粕肽具有强的抗亚油酸过氧化作用。

2.4 豆粕肽在体内抗氧化活性的研究

豆粕肽对小鼠血液抗氧化指标的影响试验测得结果如表2所示。从表2可见，总抗氧化能力和总超氧化物歧化酶含量随着豆粕肽添加量的提高而提高，试验组2显著高于对照组，而丙二醛量呈相反趋势，可见，日粮添加豆粕肽提高了小鼠的抗氧化能力。

4 结论

4.1通过单因素试验得到固态发酵豆粕生产豆粕肽的最佳发酵条件为：采用枯草芽孢杆菌菌种进行发酵，当接种量为 4.0%，发酵温度为 32℃，发酵时间为96h 时 ，豆粕肽的转化率达到最高值 40.1%。

4.2通过单因素试验得到液态发酵豆粕生产豆粕肽最佳发酵条件为：发酵温度38℃，pH值为7. 0，接种量为4%，发酵时间36 h。

4.3 通过测定发酵豆粕产出的豆粕肽对小鼠血液抗氧化指标结果标明提高了小鼠的抗氧化能力。

参考文献

[1] 张明荣，吴海英等.南豆5号特征特性及高产栽培技术[J].大豆通报，2004，2：141.

[2] 王莉娟，陶文沂.大豆肽体外抗氧化活性研究[J]. 生物加工过程，2008，4（6）：69-73.