一、背景及概述
谷胱/甘肽是由谷氨/酸、半胱、氨酸和甘、氨酸組成的三肽。谷胱/甘肽可以氧化型(GSSG)和還原型(GSH)存在,兩者可互相轉(zhuǎn)變。其在組織中分布很廣,多以還原型存在。還原型谷胱/甘肽對(duì)維持巰基酶的活性和紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性有重要作用。它還能參加小腸內(nèi)氨基酸的吸收和腎小管對(duì)氨基酸的重吸收作用。而半胱氨、酸殘基的巰基是某些酶的必需基因;胱氨、酸殘基的二巰鍵是胰島素、加壓素、催產(chǎn)素和免疫球蛋白等分子中的重要結(jié)合鍵。
當(dāng)發(fā)生某些中毒時(shí),可使這些分子中化學(xué)基因發(fā)生改變引起它們的活性改變或喪失。因此谷胱/甘肽在生物氧化、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)、毒物解毒、保護(hù)血紅蛋白等過(guò)程中起一定作用。GSH還具有獨(dú)、特的生理功能,被稱為長(zhǎng)壽因子和抗衰老因子。由于GSH在強(qiáng)化食品風(fēng)味的同時(shí)對(duì)人體有保健作用,它的應(yīng)用前景顯然要優(yōu)于其它類型的防腐劑或抗氧化劑。
隨著GSH的生理生化功能和性質(zhì)被不斷研究發(fā)現(xiàn),GSH作為一種多功能的生物活性添加劑在食品加工業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)愈來(lái)愈廣,GSH的需求量正日益增大。發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱/甘肽的方法不斷得到改進(jìn),已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)谷胱/甘肽最、普遍的方法。由于氨基酸和多肽類物質(zhì)為具有弱堿性和弱酸性官能團(tuán)的兩性化合物,因此采用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附、解吸的方法來(lái)使得氨基酸和肽類化合物和其他物質(zhì)快速有效的分離。該方法經(jīng)濟(jì)效益較高,可望完、全代替銅鹽法。
二、藥理作用及作用機(jī)制
本品廣泛分布于機(jī)體各器官內(nèi),對(duì)維持細(xì)胞生理功能起重要作用。能活化人體內(nèi)氧化還原系統(tǒng),激活各種酶,尤其是巰基酶等,具有廣泛的解毒作用。能激活膽、堿酯酶,改善各種過(guò)敏癥狀。其高濃度分布于晶狀體和肝臟內(nèi),維持其生理功能。能防止紅細(xì)胞溶血,維持紅細(xì)胞功能,還原高鐵血紅蛋白,對(duì)放射線具有防護(hù)作用。
三、其他應(yīng)用
1、在面制品、奶制品加工中的應(yīng)用
在面制品加工品加如入谷胱/甘肽 ,可有效改善面團(tuán)的流變特性,降低面團(tuán)的強(qiáng)度,可較大范范圍地控制面團(tuán)的黏度,井有效地縮短面制品的干燥時(shí)間。據(jù)面包焙烤中谷胱/甘肽能直接或間接地切斷面筋蛋自質(zhì)分子間的二硫鍵,從而影響蛋白質(zhì)的一維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和面團(tuán)的流變性質(zhì),進(jìn)而可以強(qiáng)化面包的品質(zhì)和口味。
在奶制品中添加谷胱/甘肽和其它添加劑,可改善味道,并可最大限度的提高奶制品的品質(zhì)。由于谷胱甘肚具有還原性,能起到抗氧化怍用,故可有效地防止奶制品的酶促和非酶促的褐變。
2、在肉類、海鮮類制品等食品工業(yè)中的應(yīng)用
由于各胱甘肽具有優(yōu)良的還原件.所以在肉類、海鮮類食品中添加谷胱/甘肽不僅可大大延長(zhǎng)保鮮期,還可強(qiáng)化喜愛(ài)感。另外,谷胱/甘肽在L-谷氨/酸是呈味性或其混合物共存時(shí),具有較強(qiáng)的肉類風(fēng)味。谷胱/甘肽還可以防止冷凍魚(yú)片不愉快的色變及肉類的褐變,蔬菜等食品添加谷胱/甘肽有利保持原有的營(yíng)養(yǎng)和誘人的色味、并可防止褐變?yōu)閺?qiáng)化擾癌系列飲料的醫(yī)療效果。
四、提取方法
一種從谷胱/甘肽發(fā)酵液中提取谷胱/甘肽的方法,是利用 谷胱/甘肽發(fā)酵液制備高品質(zhì)、高含量的谷胱/甘肽的方法,制備的谷胱/甘肽以富 含谷胱/甘肽的食品添加劑的形式作為產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案:將谷胱/甘肽發(fā)酵液經(jīng)離心得到酵母細(xì)胞液、調(diào)節(jié)pH值、 沸水破壁、陽(yáng)離子交換、真空濃縮、冷凍干燥、成品包裝而制得。具體操作步驟如下:
1、離心得酵母細(xì)胞液:將發(fā)酵液離心,轉(zhuǎn)速為3000rpm,時(shí)間為10-15min, 得到濕酵母細(xì)胞沉淀。
2、調(diào)節(jié)pH值:用2mol/l H2SO4將酵母細(xì)胞液的pH值調(diào)節(jié)為1-2。
3、沸水破壁:以濕酵母細(xì)胞質(zhì)量計(jì),按照物料比為10-12ml/g計(jì)算蒸餾水體積用量,先將大部分蒸餾水加熱至沸騰,將調(diào)好pH值的酵母細(xì)胞液倒進(jìn)沸水中,迅速攪拌,用剩下少量的蒸餾水沖洗燒杯,一并倒入。當(dāng)溫度再次加熱至 95-100℃,開(kāi)始計(jì)時(shí),12min后,立刻放置冰浴中冷卻至4℃。
4、陽(yáng)離子交換:將型號(hào)為001×7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂裝柱,柱體積為φ2.6cm× 30cm,將含菌體的酵母細(xì)胞液直接上柱,其上樣時(shí)pH值為2-3,流速為1ml/min, 留出未吸附的酵母細(xì)胞液循環(huán)上樣直至飽和;用3-4倍柱體積的以鹽酸調(diào)pH值 為3的蒸餾水洗樹(shù)脂柱,將菌體和細(xì)胞沉淀等雜質(zhì)洗去,再用3-4倍柱體積的 1.5%HCl洗脫,其洗脫速度為0.5ml/min,洗脫液濃縮到5-6倍,收集富含谷胱/甘肽的濃縮液。
5、真空濃縮:將谷胱/甘肽濃縮液再次真空濃縮,按照下列條件進(jìn)行:真空度0.9MPa,旋轉(zhuǎn)速度130rpm,溫度55-60℃,濃縮至8-10倍,得谷胱/甘肽超濃縮液。
6、冷凍干燥:將谷胱/甘肽超濃縮液進(jìn)行冷凍干燥于-84℃下干燥28h,得到白色粉末狀谷胱/甘肽成品。