黑豆抗氧化肽抑制油脂氧化的作用机制

Oil oxidation poses serious problems for food safety, while lipophilic antioxidants play effective roles in controlling the oil oxidation. Exploring new natural oil antioxidants always attracts the attention of researchers. We have demonstrated that black bean antioxidative peptides with good lipophilicity could greatly inhibit oil oxidation. However, the mechanism of inhibiting oil oxidation remains unclear. In this project, the black bean antioxidative peptides will be further studied by means of peptidomics. The characteristic fingerprinting of these peptides will be established to explore their relationships between structure and function. Then, we will select the antioxidative peptide with the highest activity to analyze its stability, behavior and kinetic during oil oxidation of the simulated oil system, so as to investigate the mode of action of this peptide. Further, the antioxidative behavior of this peptide will be evaluated in the complicated edible oil system. From the perspectives of static structural characteristics and dynamic reaction chains, the mechanism of black bean antioxidative peptide on inhibiting oil oxidation will be precisely stated. This project will provide implemented basis for replacing chemically synthesized antioxidants, and further provide scientific support for green health promotion of oil antioxidants.

油脂氧化引发食品安全问题，添加脂溶性抗氧化剂是控制油脂氧化的有效方式。寻求新型天然油脂抗氧化剂一直是研究者关注的热点。申请人前期制备的黑豆抗氧化肽具有良好的亲脂特性且能显著抑制油脂氧化，但其作用机制尚不明确。本项目拟以黑豆抗氧化肽为研究对象，借助肽组学技术构建特征指纹图谱，鉴定表征其结构和抗油脂氧化功能的关系；筛选活性最强的黑豆抗氧化肽，研究其在模拟油脂氧化体系中的稳定性、抗氧化行为及动力学变化，以阐明黑豆抗氧化肽的作用模式，并进一步评价其在复杂食用油脂体系中的抗氧化行为。从静态结构特征和动态反应链角度，精准诠释黑豆抗氧化肽抑制油脂氧化的作用机制，为替代合成抗氧化剂提供应用基础，为油脂抗氧化剂绿色健康升级提供科学依据。

油脂氧化引发食品安全问题，添加脂溶性抗氧化剂是控制油脂氧化的有效方式。本研究旨在借助肽组学技术构建具有脂溶特性的黑豆抗氧化肽特征指纹图谱，并揭示抗氧化肽抑制油脂氧化的作用机制。研究结果表明：在最优酶解条件下制备的黑豆源脂溶性多肽，其对初级和次级氧化产物抑制率IC50值分别为7.75和5.12 g/L；成功构建抗氧化肽特征指纹图谱，获得1号和8号特征共有峰抗氧化作用效果最强，经LC-MS/MS鉴定分析出57条和44条肽段，分子量大小在258.65-1443.70 Da之间，筛选获得的黑豆抗氧化肽ILF和LPSVL可显著抑制初级和次级氧化产物的生成量，且能有效延缓葵花籽油、橄榄油等植物油的氧化诱导时间；葵花籽油（富含亚油酸）作为食用油脂的典型代表以评价肽抑制油脂氧化作用，发现黑豆抗氧化肽能明显降低葵花籽油的酸价和过氧化值，有效减少(Z)-2-庚烯醛、己酸等挥发性氧化产物的生成量；ESR试验证实，黑豆抗氧化肽可降低葵花籽油中总自由基生成量，主要表现为降低烷基自由基和烷过氧自由基的信号强度；建立以亚油酸甲酯为代表的模拟油脂体系，进一步证实黑豆抗氧化肽可抑制自由基生成，ILF和LPSVL能够有效抑制n-烷醛、伯醇等氧化产物生成，而且在氧化过程中抗氧化肽自身发生降解，异亮氨酸、亮氨酸等氨基酸先后脱离。综上所述，黑豆抗氧化肽具有良好的脂溶特性和抑制油脂氧化功能，主要表现为延长植物油氧化诱导时间，抑制初级和次级氧化产物以及挥发性氧化产物的生成量，其可能的作用机制是黑豆抗氧化肽主要以氢键形式与自由基相互作用，显著抑制烷基自由基和烷过氧自由基的生成，并鳌合金属离子，从而终止或延缓自由基链式反应，进而发挥抑制油脂氧化作用。