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小麦胚芽是面粉加工的副产物,含有丰富的天然蛋白质。利用酶解蛋白质制备生物活性肽已成为国内外学者的研究热点。本文以脱脂小麦胚芽为原料,通过酶解筛选具有强金属螯合性的麦胚蛋白酶解物,再通过亲和色谱、大孔吸附树脂、反相高效液相色谱等进一步分离纯化锌螯合肽,最后通过细胞实验验证锌螯合肽的锌生物利用率。首先,分别采用Alcalase FG2.4L、Flavourzyme500MG和Papain三种蛋白酶对提取的小麦胚芽蛋白进行酶解,以水解度和金属螯合率作为评判指标,筛选最佳麦胚蛋白酶解物。结果表明,Alcalase FG2.4L酶解物的水解度较其他两者大(P<0.05),且采用该酶酶解200min时的麦胚蛋白酶解产物金属螯合率达到最大值,为69.62±0.96%。因此,选取此酶解物进行下一步分离。其次,麦胚蛋白酶解物(WGPH)经过固定金属离子亲和层析(IMAC-Zn2+),得到与Zn2+无吸附作用的组分WGPH1和锌螯合肽WGPH2。经测定,WGPH2的金属螯合率为69.05%。分别对WGPH、WGPH1和WGPH2进行相对分子质量分析和氨基酸组成分析。实验结果表明,WGPH1的相对分子质量在>2000的比例相对较高,WGPH2的相对分子质量集中分布在180~2000。经固定金属离子亲和色谱分离后,天冬氨酸(Asp)的含量由7.95%提高到14.93%,谷氨酸(Glu)的含量由13.67%提高到22.64%。固定金属离子亲和色谱高效地富集了含谷氨酸(Glu)或天冬氨酸(Asp)的肽片段。再次,利用大孔吸附树脂对WGPH2进行脱盐处理,得到WGPH22。WGPH22再经过反相高效液相色谱分离,收集峰面积最大组分WGPH22c,采用质谱分析得到此组分中主要包含两个肽片段,其相对分子质量分别为1084和1221。MALDI TOF/TOF分析得到一级序列分别为:Asn-Ala-Pro-Leu-Pro-Pro-Pro-Leu-Lys-His(1084)和His-Asn-Ala-Pro-Asn-Pro-Gly-Leu-Pro-Try-Ala-Ala(1221)。最后,通过固相合成法合成这两种肽,并制备相应的肽锌螯合物。采用紫外光谱和红外光谱验证了螯合物的生成。结果表明,Zn2+可能与肽的N、O原子参与了配位作用。一级序列为Asn-Ala-Pro-Leu-Pro-Pro-Pro-Leu-Lys-His的肽的锌螯合率仅为15.15±0.70%;而一级序列为His-Asn-Ala-Pro-Asn-Pro-Gly-Leu-Pro-Try-Ala-Ala的肽具有较高的锌螯合率(91.67±0.81%),说明N端的His对锌螯合率的贡献值较大。因此,利用一级序列为His-Asn-Ala-Pro-Asn-Pro-Gly-Leu-Pro-Try-Ala-Ala的肽锌螯合物进行Caco-2细胞吸收转运试验。结果显示,用此肽制备的肽锌螯合物的锌生物利用率为51.26±0.68%,明显高于无机锌(28.00±1.22%)。