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芋头球蛋白的提取纯化及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

         
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目的:探究芋头球蛋白体外调节血糖活性.方法:以磷酸缓冲液提取芋头球蛋白,以蛋白质提取率为指标考察了料液比、温度、时间和次数对蛋白质提取的影响,在此基础上采用响应面优化提取工艺.采用DEAE-52离子纤维素柱层析法纯化粗蛋白,通过高效液相色谱法检测纯化所得球蛋白的纯度,并测定其等电点和分子量.研究了芋头球蛋白对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性及抑制动力学,以阿卡波糖为阳性对照,评价其体外调节血糖活性.结果:最佳提取条件为:料液比1:16 g/mL、温度41°C、时间124 min,此时提取率为36.75％±0.31％,得率0.70％±0.04％,纯度85.72％±0.47％.纯化后的球蛋白经高效液相色谱检测得一主峰,纯度为93.27％,得率为0.20％±0.01％,等电点pI=5.6,分子量为22 kDa左右.芋头球蛋白对两种酶的抑制活性与蛋白浓度存在量效关系,对α-淀粉酶的IC50为0.75±0.10 mg/mL,对α-葡萄糖苷酶的IC50为(2.09±0.19)mg/mL,而阿卡波糖对α-淀粉酶的IC50为(0.61±0.13)mg/mL,对α-葡萄糖苷酶的IC50为(0.69±0.16)mg/mL,说明芋头球蛋白对α-淀粉酶略低于阿卡波糖,而对α-葡萄糖苷酶抑制活性远低于阿卡波糖,二者的抑制类型均为可逆性的非竞争性抑制,对α-淀粉酶抑制的Ki=(0.61±0.05)mg/mL,对α-葡萄糖苷酶抑制的Ki=(0.26±0.02)mmol/L.结论:本研究优化了芋头球蛋白的提取工艺,纯化得到芋头球蛋白,研究发现其有一定的体外调节血糖的活性,对功能食品的研发和芋头产品提高附加值具有一定的指导意义.

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