响应面分析法优化豆粕固态发酵工艺生产大豆抗氧化肽的研究-论文.pdf

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1、中国生物工程杂志ChinaBiotechnology，2012，32(12)：59-65响应面分析法优化豆粕固态发酵工艺生产大豆抗氧化肽的研究陈洁梅徐聪聪常磊刘永萍缪冰旋(暨南大学生命科学技术学院生物工程学系广州510632)摘要分别以总抗氧化活性(T—AOC)和多肽含量为评价指标，通过单因素实验分析和Box-Behnken响应面分析法对豆粕固态发酵工艺条件进行优化，得到最佳发酵工艺条件为：接种量9．6％，料水比1：0．9，发酵温度35℃。豆粕在此条件下发酵48h，其总抗氧化活性与多肽含量分别由发酵前的

2、207．2U／g和21．0mg／g提高到1091．1U／g和347．7mg／g，分别提高了4．3倍和15．6倍，与预测值相比，结果吻合性良好。总抗氧化活性与多肽含量的相关性良好(R=0．8604)，表明得到的多肽为抗氧化肽。关键词抗氧化肽响应面分析法总抗氧化活性固态发酵中图分类号TQ920．1豆粕(SBM)是大豆提油后的副产品，其蛋白含量产周期，降低生产成本，提高豆粕利用率，为大豆多肽高，必需氨基酸分布合理，是一种优质的植物性蛋白资的生产开发提供参考。源J。为了提高豆粕附加值，利用豆粕来生产大豆抗1材料

3、与方法氧化肽的研究已经开始引起人们的注意。大豆抗氧化肽(soybeanantioxidativepeptide)即大1．1材料与培养基豆蛋白酶解产物，是由一些小分子肽段组成的具有抗豆粕：经粉碎机粉碎，由肇庆市益信农业发展有限氧化活性的大豆低聚肽，具有抗疲劳，延缓机体衰公司提供；老，调节机体免疫以及降低胆固醇等生理功能，是营养琼脂斜面培养基：牛肉膏3g／L、蛋白胨10L、一种重要的功能性多肽。目前国内外大多采用商品酶NaC15g／L、琼脂粉20g／L、pH值(7．4±0．2)。水解大豆蛋白的方法生产大豆抗

4、氧化肽，此方法反应液体种子培养基：牛肉膏3g／L、蛋白胨10g／L、NaC1条件温和、操作简单，但是由于商品酶制剂成本高昂、5g／L、pH值(7．34-0．2)。生产过程中易产生苦味、臭味等原因，从而限制了它的发酵培养基：将50g豆粕装入250ml锥形瓶中，加广泛应用。而微生物固态发酵的方法不但可以克适量的水混匀，121℃条件下灭菌20min。料水比根据服酶解法产品的苦味、臭味等口感差的缺点，而且生产具体实验设计而定。成本较低，易于规模化生产，具有重要的理论价值和应菌种：芽孢杆菌JM3为暨南大学生物工程

5、学系微用价值，前景广阔“。生物实验室保存菌种。本研究以豆粕为原料，以芽孢杆菌JM3为菌种，在1．2方法豆粕固态发酵单因素实验分析的基础上，选择料水比、1．2．1豆粕固态发酵单因素实验在250ml锥形瓶中接种量和发酵温度为自变量，以总抗氧化活性和多肽加入50g豆粕，根据实验设计加人一定比例的自来水混含量为响应值，采用Box—Behnken响应面分析的方法优合均匀，在121℃条件下灭菌20min。冷却后接种菌液化豆粕固态发酵工艺，从而获得最佳发酵条件，缩短生分别对接种量、料水比和初始发酵温度进行单因素发酵实

6、验。发酵过程中每隔lOh振摇培养基一次，以使收稿日期：2012-09-24修回日期：2012—10-08电子信箱：54675565@qq．12ore豆粕和菌体充分混匀，发酵时间为48h。发酵结束后取60中国生物工程杂志ChinaBiotechnologyVo1．32No．12201225O适量样品60~C烘干并粉碎，测定总抗氧化活性和多肽含量。2o001．2．2总抗氧化活性的测定口根据NY／T1205．斋盎1502006中的方法提取豆粕水溶性蛋白，测定水溶性蛋白导100曼的总抗氧化活性。测定试剂盒购白南

7、京建成生物工程要曲l缸研究所，每个样品测定3次。50嚣1．2．3多肽含量的测定多肽含量以酸溶性蛋白含0l：O．5l：U．6l：O．7l：08l：U．9l：l量计，取lOml水溶性蛋白提取液加入10ml15％的三氯料水比乙酸(TCA)溶液，振荡片刻后静置10min，4000r／min图2料水比对豆粕固态发酵总抗氧化离心5rain，上清液即为酸溶性蛋白提取液。酸溶性蛋活性和多肽含量的影响白含量的测定采用凯氏定氮法，参照GB／T5009．5．2003oFjg·2Effectofratioofmaterialt

8、oWateronT．A0Candpolypeptidecontentofsoybeanmeal1．2．4Box—Behnken响应面分析法通过豆粕固态bysolid-statefermentation发酵单因素实验所确立的因素水平表，以总抗氧化活性和多肽含量为响应值，建立多元二次回归方程。利用Design．Expert．8．0软件对回归方程进行模型回归和方差分析，确啪定豆姗粕伽固态发瑚酵最佳0工艺条件。金恙翼12结果与分析盖曼妲删2．1接种