成果名称: 乳酸菌发酵柚子核中活性多肽结构鉴定与功能表征
完成单位: 刘袆帆,王琴,李素芬,梁嘉熹,张浣悠,吴戈仪,宋海凤
主要人员: 刘袆帆,王琴,李素芬,梁嘉熹,张浣悠,吴戈仪,宋海凤
介绍:

    一、课题来源与背景 :本研究的研究对象为乳酸菌与柚子核共生,主要针对通过乳酸菌发酵柚子核中具有生理活性的多肽进行研究分析,在对提取、发酵等方面的实验参数进行条件优化后,对活性物质不同程度的分离与纯化,随后对其结构进行表征,对其生理活性进行探索,主要研究乳酸菌发酵柚子核中多肽的抗菌活性,试图阐明其发挥生理活性的机理。同时,探索其在体外消化吸收及酵解过程中的变化特点,为金柚柚子核高值化利用提供理论依据,为金柚柚子核潜在的商业价值提供理论基础。 课题来源:本课题来源与北京工商大学食品质量与安全北京实验室,课题立项名称为乳酸菌发酵柚子核中活性多肽结构鉴定与功能表征,课题立项编号是FQS-201907,立项资金:5万元。

    二、技术原理及性能指标: (1) 利用响应面法对乳酸菌固态发酵金柚柚子核进行条件优化,以金柚柚子核多肽得率 为判断依据,确定最佳发酵条件。 (2) 通过SDS-PAGE 电泳,定性分析乳酸菌发酵前后金柚柚子核中多肽及蛋白质的分子 量分布情况。 (3) 利用微生物发酵法得到的金柚柚子核多肽进行进一步纯化,分别采用DEAEsepharose FF、Sephadex G15、RP-HPLC 逐步提纯,并通过氨基酸分析仪研究其氨 基酸组成以及体外抗菌活性。 (4) 对体外抗菌活性最强的乳酸菌发酵金柚柚子核多肽组分通过液相质谱仪进行氨基 酸序列分析。 (5) 研究其抑菌活性,以期获得新抗菌生物活性肽的各项生物学指标。 (6) 通过体外代谢实验,包括模拟胃肠道消化吸收模型与模拟肠道菌群的酵解模型,对 乳酸菌发酵金柚柚子核多肽在实验中各时间点含量、结构与活性的改变,同时探索 在酵解过程中pH 值与蛋白酶活性的变化特点。

    三、技术的创造性与先进性: 本研究的对象为柚子核,主要针对通过微生物技术发酵柚子核中具有生理活性的多肽完成了以下研究与分析: (1)利用响应面法对乳酸菌固态发酵金柚柚子核进行发酵温度、发酵时间、发酵液料比、接种量四个条件的优化,以金柚柚子核多肽得率为判断依据,确定最佳发酵条件。 (2)通过凝胶渗透色谱(GPC)、氨基酸分析、扫描电镜分析、高效液相二级质谱分析 (HPLC-MS/MS)对发酵前后柚子核中的多肽进行结构鉴定与对比,明确其氨基酸组成与平均分子量等。 (3)利用牛津杯法对其抗菌活性进行探索,为金柚柚子核高值化利用提供理论依据,为金柚柚子核潜在的商业价值提供理论基础。

    四、技术的成熟程度,适用范围和安全性。 技术成熟程度:试用状态; 适用范围:食品类别、乳酸菌与柚子核; 安全性:较高。

    五、应用情况及存在的问题 :本研究主要进行了三个方面的研究,从柚子核中利用乳酸菌发酵制备多肽,并对所得的多肽进行结构鉴定,明确了该粗提物的抑菌活性,取得良好的阶段性成果,由于研 究时间有限,在今后的研究中,可以从以下几方面进行研究探索: (1)本研究的对象是粗多肽,无法确定起抑菌活性的多肽序列,因此,今后可对该研究中所制备的多肽通过DEAEsepharoseFF、SephadexG15、RP-HPLC逐步提取分离,找到单一的抗菌肽,并研究其抑菌机理。 (2)该粗多肽中共含有320种多肽序列,本实验仅探讨了其抑菌活性,因此,今后可对该研究中所制备的多肽进行其他活性测定,如降血压、抗肿瘤细胞等活性,这些活性和机理同样值得深入研究,并开拓该粗多肽在不同生物活性方面的应用价值,实现对柚子核的高值化利用。 (3)目前已有大量的研究证实,虽然在天然产物的体外实验中对其生理活性有很好的发现与验证,但是在经过人胃肠道系统的消化吸收后,天然产物摄入后所能发挥的实际功效却存在明显的差异。因此,可通过体外代谢实验,包括模拟胃肠道消化吸收模型与模拟肠道菌群的酵解模型,对乳酸菌发酵金柚柚子核制备的多肽在实验中各时间点含量、结构与活性的改变进行研究,同时探索在酵解过程中pH值与蛋白酶活性的变化特点。

    六、历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-09-12
研究起止时间: 2019-06-01至2020-05-31
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别: 现代农业
评价单位名称: 北京工商大学
评价日期: 2020-12-25