美味牛肝菌蛋白水解物:抗氧化特性、结构与功能的深度解析

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Chemistry 8.5

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  氧化会降低食物营养价值并致其变质,合成抗氧化剂有副作用。研究人员开展美味牛肝菌蛋白(CCP)及其酶解产物(CCPHs)抗氧化能力等研究。结果显示 CCPHs 水解程度和抗氧化活性不同,FA-CCPH 表现最佳。该研究为其在食品和制药业应用提供依据。

  在生活中,氧化现象无处不在,它就像一个隐藏的 “破坏者”,在食物的世界里肆意捣乱。在食品领域,氧化过程会无情地降低食物的营养价值,还可能让食物变质,好好的食物变得不再可口,甚至危害健康。为了对抗氧化,抗氧化剂应运而生。不过,常见的合成抗氧化剂,像叔丁基对苯二酚(TBHQ)、二丁基羟基甲苯(BHT)和丁基羟基茴香醚(BHA),虽然能在一定程度上阻止氧化,但它们存在严重的副作用,比如可能损伤肝脏,甚至有致癌风险,这让人们在使用时顾虑重重。因此,寻找更安全、高效的天然抗氧化剂成为全球科研人员的重要任务。
食用和药用蘑菇一直以来都是备受瞩目的资源。它们不仅营养丰富,含有完整的必需氨基酸(EAAs),能满足人体营养需求,而且生长速度快、生产成本低,在功能食品和营养保健品领域有着巨大的开发潜力。蘑菇中的蛋白质不仅美味,还具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤和免疫调节等多种神奇功效。

美味牛肝菌(Cantharellus cibarius Fr.)是一种广泛分布于中国的食用蘑菇,它可是蘑菇界的 “明星”。其营养价值极高,全球年产量在 15 万 - 20 万吨,市场价值约 17 亿美元。它富含多糖、蛋白质和脂肪,氨基酸含量比一般蘑菇都高,还具备抗氧化、免疫增强、抗菌等多种生物活性,有着极高的营养和药用价值。然而,此前针对美味牛肝菌蛋白水解物(CCPH)的研究却非常有限。

为了填补这一研究空白,来自国内的研究人员开展了一项深入研究。他们对美味牛肝菌蛋白(CCP)及其酶解产物(CCPHs)的抗氧化能力、结构特征和功能特性进行了系统探究。研究成果发表在《Food Chemistry》杂志上,为美味牛肝菌在食品和制药行业的应用提供了重要依据。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们采用超声辅助碱提酸沉法提取 CCP,这一方法有助于高效获取目标蛋白。接着,利用多种商业酶,包括碱性蛋白酶(alcalase)、中性蛋白酶(neutrase)、风味蛋白酶(flavourzyme)、菠萝蛋白酶(bromelain)进行单酶水解,以及碱性蛋白酶 - 风味蛋白酶、风味蛋白酶 - 碱性蛋白酶两步酶解,制备出不同的 CCPHs。之后,通过一系列实验,如测定水解度(DH)、DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力和铁还原力等,评估 CCPHs 的抗氧化活性;运用相关技术分析 CCPHs 的结构特征和功能特性。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 筛选最佳蛋白水解物:CCP 的提取率为 10.475 ± 0.042 %(w/w)。不同酶解产物的水解度有所差异,其中风味蛋白酶诱导的水解度显著高于其他三种蛋白酶,碱性蛋白酶次之。
  2. 抗氧化能力分析:FA - CCPH 的水解度最高(63.39 ± 0.71 %),DPPH 自由基清除能力最佳(IC50 = 1.324 mg/mL),铁还原力也很出色(5 mg/mL 时为 1.19 ± 0.01)。AF - CCPH 在 ABTS 自由基清除活性方面表现最为突出(IC50 = 0.328 mg/mL)。这表明不同的 CCPHs 都具有一定的抗氧化能力,且各有优势。
  3. 结构特征变化:酶解使得 CCPHs 的颗粒尺寸分布更集中,三级结构被破坏,疏水性降低,二级结构比例发生改变。与 CCP 相比,CCPHs 的表面呈现出多孔和破碎的形态。这一系列结构上的变化,进一步影响了 CCPHs 的功能特性。
  4. 功能特性差异:不同的 CCPHs 在功能特性上存在明显差异。这些差异可能与它们的结构变化以及酶解过程中产生的不同肽段有关。

研究结论和讨论部分指出,所有的 CCPHs 都展现出不同的水解度和优异的抗氧化活性,这为它们在功能性食品中作为抗氧化成分的应用提供了有力支持。特别是 FA - CCPH,其高水解度和全面的抗氧化活性使其成为极具潜力的抗氧化剂来源。此外,对 CCPHs 结构和功能特性的深入了解,有助于进一步挖掘美味牛肝菌的价值,为开发新型功能性食品和药品奠定了理论基础。通过这项研究,我们看到了美味牛肝菌蛋白水解物在健康领域的广阔应用前景,也期待未来能有更多基于此的研究成果,让这些天然抗氧化剂更好地服务于人类健康。

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