甘薯淀粉加工废液蛋白回收技术及功能特性研究
- 主要完成单位:农业科学农产品加工研究所
- 主要完成人员:木泰华,陈井旺,王彦波,李鹏高,梅新,孙艳丽,薛友林,吴广辉,熊志冬,邓乐
- 起 止 时 间 :2003年6月—2009年3月
- 获 奖 情 况 :2010年农业科学科学技术成果奖二等奖
- 内 容 提 要 :
该研究成果首次将长期困扰我国甘薯淀粉加工废液中存在的蛋白质作为再利用和开发的研究对象,采用酸沉与超滤相结合的蛋白生产工艺提取出了纯度达85%以上的甘薯蛋白,甘薯活性蛋白的回收技术是国内外领先的自主创新技术,该工艺属国际首创。尽管国内有对甘薯糖蛋白提取方法的报道,但提取工艺比较复杂。先将甘薯在40—50℃温度下烘干粉碎后,再使用不同的有机溶剂(乙醚、丙酮、氯仿、正丁醇)反复提取、纯化,进而使用DEAE-52和Sephadex-100柱层析纯化,最终只能获得分子量为62 000、蛋白质含量约10%的甘薯糖蛋白。众所周知,上述有机溶剂均含有不同程度的毒性,不仅不适用于食品工业化生产,而且提取步骤繁琐,很难满足食品企业投资少、效益大的要求。
该研究首次发现,甘薯蛋白含有较高含量的人体必需氨基酸,并具有良好的溶解性、乳化性、凝胶形成性、热稳定性和抗氧化活性。经细胞试验和动物模型实验验证,本项目制备的甘薯蛋白能够以剂量依赖的方式抑制3T3-L1前脂肪细胞的增殖与分化,抑制脂肪细胞的形成,预防因脂肪细胞增多引起的肥胖。对小鼠营养性肥胖具有预防及减肥作用,能够降低小鼠体重,抑制小鼠的摄食;同时,能够降低小鼠血清总胆固醇、甘油三酯,而且对预防动脉粥样硬化具有一定作用。甘薯蛋白还能通过减低裸鼠的瘤重、血液中CEA含量以及腹水量来减轻HCT-8裸鼠腹膜弥散型转移模型裸鼠的肿瘤负担,且腹腔注射方式由于药物直接接触肿瘤,所以给药效果更佳。因此,从甘薯中提取出来的甘薯蛋白质具有抗肿瘤作用,它对肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和体内的转移均具有显着的抑制作用。
甘薯蛋白作为一种具有较高生物活性和保健特性的新资源食品,不仅可作为食品添加剂广泛地应用于生产肉制品、乳制品和蛋白制品,以改善食品结构、肉制品等的口感风味,提高产品的营养价值,还在保健食品和医药制品领域中具有广阔的应用前景。该研究成果总体上达到同类研究的国际先进水平,具有很广阔的市场开发前景。本项研究成果为综合开发和利用我国甘薯资源,解决甘薯淀粉加工企业废水污染问题开辟了一条新途径。