紫苏籽蛋白深加工产品特征成分研究

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2020/07/24

私聊

食品安全/营养与健康

摘要考察了紫苏籽水解产物肽段成分。结果显示紫苏籽水解产物中鉴定出了2条具有生物活性的二肽结构，分别为甘氨酰精氨酸二肽（Gly-Arg）和丙氨酰精氨酸二肽（Ala-Arg），这两条二肽序列均为国内外首次从紫苏籽水解产物中鉴定。

紫苏籽（Perilla frutescens L. Britt.）是药食两用原料，是国家卫生部首批颁布的既是食品又是药品的60种物品之一，利用价值高，其提取物有护肝、止咳、抗氧化等功效，在中国使用历史已有几千年。

紫苏籽因其油脂含量高且不饱和脂肪酸含量高，常被用于提取油脂，而紫苏籽提油后的紫苏籽粕中蛋白质含量接近40%且杂质少，是良好的蛋白质来源。紫苏籽蛋白的高值化利用正在成为国内外食品和保健品领域的研究热点。目前紫苏籽蛋白的研究多围绕蛋白提取工艺、低聚肽的制备和分离等方面。紫苏籽低聚肽是从紫苏籽粕提取的蛋白经过酶解技术获得的小分子肽类物质，逐渐引起研究领域的关注。

对于紫苏籽水解产物的功能，目前有一定的研究基础。现有研究包括利用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶分步水解紫苏粕制备高F值低聚肽、抗氧化活性、抗菌肽、抗肿瘤活性肽。

本研究以紫苏籽蛋白为原料，经酶解提纯，制得紫苏籽水解产物。通过对特征肽段的分析，为紫苏籽水解产物的产品开发和市场应用提供一定的研究基础。

1材料与方法

1.1材料与试剂

低聚肽标准品Gly-Arg和Ala-Arg，纯度均≥99%，苏州强耀生物科技有限公司；乙腈，色谱纯，德国Merck公司；甲酸，色谱纯，迪马科技；实验用超纯水，18.2 MΩ·cm，由Milli-Q纯水系统制备。

1.2仪器与设备

色谱仪Nexera X2与三重四极杆质谱仪联用系统（LCMS-8060，配有LabSolutions Ver. 5.91色谱工作站），日本岛津公司；分析天平（XS205DU），美国Mettler Toledo公司。

1.3方法

1.3.1实验样品制备

紫苏籽水解产物是由紫苏籽蛋白经复合蛋白酶酶解制得。

1.3.2水解产物结构的测定

水解产物结构的测定利用超快速液相色谱串联三重四极杆质谱方法测定。

样品处理：用纯水将样品稀释100倍，离心处理后（10000 r/min离心10 min）取上清液，用孔径为0.22μm尼龙过滤膜过滤后，制得待测样品。

液相色谱条件：色谱柱：Inertsil ODS-3（5 μm，2.1×250 mm）；流动相：A为0.1% 甲酸水溶液，B为0.1%甲酸乙腈溶液；梯度洗脱程序：0-15 min，B 0-50%；15-20 min，B50-100%；20-25 min，B 100%；25.1-35 min，B 0%；流速：0.2mL/min；进样体积：10 μL；柱温：40 °C。质谱条件：离子化模式：ESI, 正离子模式；离子喷雾电压：+4.5 kV；雾化气流速：氮气 3.0 L/min；加热气流速：氮气 10 L/min；干燥气流速：氮气10 L/min；DL温度：250 °C；加热模块温度：400 °C；离子源温度：300 °C；扫描模式：多反应监测(MRM)；驻留时间：100 ms；延迟时间：3 ms；MRM参数：见表1。

表1 化合物的MRM优化参数

Table1 The multiple reaction monitoringconditions of the analytes

序列	前体离子m/z	产物离子m/z	Q1 Pre Bias/ V	CE/ V	Q3 Pre Bias/ V
Gly-Arg	232	175^*	-12	-17	-21
Gly-Arg	232	158	-12	-17	-12
Ala-Arg	246	175^*	-12	-18	-20
Ala-Arg	246	158	-12	-18	-18

*定量离子

2 结果与分析

生物活性肽序列在母体蛋白质中没有生物活性，通过酶解及生物发酵等作用可以被释放，从而表现出生物活性作用。肽段的生物活性功能与其氨基酸种类和组成结构有一定的关系。有研究表明，含有精氨酸的低聚肽具有一定活性功能。有研究结果表明精氨酸是具有ACE抑制功能的特征之一，可能因为精氨酸与ACE活性位点亲和力较强，能够促进多肽与ACE的位点结合。有研究分离Gly-Arg和Ala-Arg二肽，具有ACE抑制活性，从而可能起到降血压作用。有学者从大豆中分离出Gly-Arg，研究表明Gly-Arg可以促进小鼠脑中神经营养因子的表达，从而提高与年龄有关的认知能力。

氨基酸组成结果表明，紫苏籽水解产物中精氨酸含量较高。含有精氨酸的肽段可能具有较好的生物功能活性。本实验进一步对水解产物中部分含有精氨酸的肽段序列进行分析。结果表明，紫苏籽水解产物中含有Gly-Arg和Ala-Arg两条二肽序列，色谱图如图1所示，含量分别为78.4 mg/kg和445.1mg/kg。目前尚未有从紫苏籽水解产物中鉴定出上述2条序列的报道。

图1 紫苏籽低聚肽中Gly-Arg和Ala-Arg的定量色谱图

Fig. 1 Quantification chromatograph of Gly-Arg andAla-Arg in perilla seed oligopeptides

3结论

从紫苏籽水解产物中鉴定出了2条C端为精氨酸残基的二肽Gly-Arg和Ala-Arg，其中Gly-Arg已被证实可以促进小鼠脑中神经营养因子的表达，从而提高与年龄有关的认知能力，Gly-Arg和Ala-Arg均具有ACE抑制活性。这两条二肽序列均为国内外首次从紫苏籽水解产物中鉴定，更多的生物活性成分还有待进一步挖掘。

相比于化学合成，天然物质产生的活性肽应用于功能食品和保健食品中更为安全。本研究通过对紫苏籽水解产物的营养及特性成分进行分析，为紫苏粕及紫苏蛋白的开发利用提供了理论依据。