[01206712]玉米胚芽球蛋白及抗氧化肽的制备研究

一、任务来源 项目为第九届中国湖北产学研合作项目（横向课题）,项目由河南工业大学和郑州市中食农产品加工研究院共同完成。 二、研究意义 玉 米是当今产量最大的粮食作物之一。随着玉米深加工的发展,玉米淀粉工业在我国发展迅速,但副产品-玉米胚芽的附加值低,应用范围有限,同时由于玉米胚芽技工产业起步晚,在实际领域中并未得到很好的应用。玉米胚芽球蛋白在改善机体免疫功能、提高抗氧化活性、抗疲劳等方面具有一定功效;可用于球蛋白缺乏症的治疗,以及体质虚弱久病不愈、免疫功能低下的患者的治疗等,因此,提取、纯化玉米胚芽活性球蛋白,发挥其生理功能,对缓解供不应求的动物源球蛋白市场具有重大意义;利用生物酶法改性经高温处理的脱脂玉米胚芽,获得易被人体吸收、利用、高效低毒的天然抗氧化肽,对提高玉米胚芽资源利用率、企业的经济效益,同时拓展食物源抗氧化肽的种类有重要意义。 三、性能指标 本项目首先以湿磨法玉米胚芽为原料,采用低温干燥、亚临界萃取脱脂及微碱性缓冲盐溶液等方法获得玉米胚芽球蛋白粗体液后,经膜过滤、低温乙醇沉淀及葡聚糖凝胶色谱等获得高纯度玉米胚芽球蛋白,克服传统提取方法中耗水量大,球蛋白提取率低,产品纯度低且常伴随交叉污染的问题;同时,对玉米胚芽球蛋白进行抗过敏活性、体外消化稳定性、二级结构和蛋白质组学等进行分析,为国内首例。其次,利用双酶分步酶解方法法改性经高温处理的脱脂玉米胚芽,获得食源性高抗氧化玉米胚芽肽。主要技术参数或指标如下： （1）玉米胚芽球蛋白的纯度达87.33%,实现了国内植物源球蛋白提取的最好水平,达到国内领先水平。 （2）玉米胚芽抗氧化肽研究工艺：玉米胚芽蛋白溶出率高达88.71%±1.5%,溶出率与一步酶解相比提高31%左右,有效地提高了玉米胚芽资源的综合利用率。 四、与国内外同类技术比较 比对截止到2016年05月国内外文献,经对遴选出的国内外典型相关文献和技术要点进行对比、分析,国内外发表的中、外文文献,除该项目组研究成果外,未见与该项目以上技术特点相符的文献报道。经专家鉴定,该项目在玉米胚球蛋白和抗氧化肽制备方面具有一定的创新性,居同类研究国内领先水平。 五、成果的创造性、先进性 （1）技术创新：本项目在前人的研究基础上,首次采用亚临界萃取脱脂耦合微碱性缓冲盐溶液的提取方法,加工玉米胚芽,克服传统提取方法中耗水量大,球蛋白提取率低的问题;同时,采用双酶分步酶解制备玉米胚芽抗氧化肽,玉米胚芽蛋白溶出率高达88.71%±1.5%,溶出率与一步酶解相比提高31%左右,有效地提高了玉米胚芽资源的综合利用率。 （2）产品创新：项目采用膜过滤协同低温乙醇沉淀法纯化玉米胚芽球蛋白,终产品纯度达87%以上,克服传统产品纯度低且常伴随交叉污染的问题;同时对玉米胚芽球蛋白进行抗过敏活性、体外消化稳定性、二级结构和蛋白质组学等进行分析,为国内首例。 （3）理论突破：通过蛋白全谱分析与Uniprot 数据库比,根据肽段逆向推理得出玉米胚芽球蛋白的小型数据库,包括234个蛋白质组,690种蛋白质,包括氨基酸序列、二级结构和部分三级结构。 六、作用意义（经济效益和社会意义） （1）已取得经济效益 本项目在郑州博尔利科技有限公司和湖北常香油脂股份有限公司等公司应用以来以来,玉米胚芽球蛋白产量超过3000kg,产值2500万左右,玉米胚芽肽产量超过6.6吨,产值2800万元,间接带动就业300余人次,展现出了较好的经济效益。 （2）预期经济效益： 以年加工1000吨玉米胚芽项目为例,生产期平均销售收入13000万元,平均利税总额9829.8万元,税后项目投资平均利润3229.875万元,所得税后项目投资利润率330.75%,投资利税率495.74%。项目具有一定平均税后利润的抗风险能力,具备可行性。 （3）社会效益： 项目的研究及开发能够有效促进玉米胚芽资源的综合利用,开发高附加值的玉米胚芽球蛋白和玉米胚芽抗氧化肽,提高企业的原料利用度和核心技术竞争力,增大企业净利润率,具有较好的经济效益;同时新产品部门的建立,需要大量生产员工的参与和更多工作人员的付出,因此,本项目的实施可缓解区域乃至全国性的就业压力,具有长远的社会影响力和重大的社会效益。 七、推广应用的范围、条件 中国是玉米种植大国,玉米胚芽蕴藏量巨大,因此 该项目具有较大的推广范围。项目主要适合在玉米主产区河南、山东、安徽、湖北、东北等地区落地。本项目适合于玉米加工企业或新建厂,年加工1000吨玉米胚芽,项目总投资资金2000万元,固定资产907.5万元,配套流动资金600万元。