连续化酶膜耦合法制备高活性ACE抑制玉米肽研究的任务书.docx

连续化酶膜耦合法制备高活性ACE抑制玉米肽研究的任务书
任务书
一、研究背景
高血压是当今全球重要的公共卫生问题之一，其常见并发症包括心脑血管疾病、糖尿病等。血管收缩素转化酶（angiotensin-convertingenzyme，ACE）是一个重要的肽酶，能够将血管紧张素I（angiotensinI，AngI）水解为血管紧张素II（angiotensinII，AngII），从而促进血管紧张素II介导的收缩压和血容量的上升，从而引起高血压。因此，抑制ACE的活性能够发挥降低血压的作用。而来源于天然食物的生物活性多肽被认为是一种可替代的ACE抑制剂。其中，玉米肽由于其生产和提取成本低、抗氧化、抗肿瘤等多种生理活性，具有成为发展天然ACE抑制剂的潜力。
然而，玉米肽的ACE抑制活性较低，需要寻找有效的方法来提高其活性。连续化酶膜耦合法（membranebioreactor-continuousenzymemembranereactor，MBR-CEMR）是一种集膜过滤和酶催化反应的技术，具有高催化转化率、可重复使用酶膜和高效反应的特点。因此，利用MBR-CEMR技术制备高活性ACE抑制玉米肽具有一定的理论和实践意义。
二、研究目的
本研究旨在利用MBR-CEMR技术制备高活性ACE抑制玉米肽，探究玉米肽的酶法改性方法和反应条件对其抑制活性的影响，并对其理化性质和生物活性进行分析和评价，为实现天然ACE抑制剂的开发提供技术支持。
三、研究内容
1.制备玉米肽
采用传统酸水解法提取和纯化粘玉米蛋白，利用酶催化法将其水解得到玉米肽，通过高效液相色谱-电喷雾质谱（HPLC-ESI-MS）分析其组成和质量分布。
2.改性玉米肽
将制备的玉米肽进行改性，探究改性对其抑制活性的影响，并通过扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术分析其形态、结构和化学成分的变化。
3.选择合适的酶膜
通过筛选酶膜材料、调整pH值和温度等条件，选择适合反应的酶膜，使其具有高催化活性和稳定性。
4.构建MBR-CEMR反应系统
采用自制的MBR-CEMR反应器，将改性玉米肽与膜耦合酶反应，观察反应过程中玉米肽的酶解情况和抑制活性的变化。
5.对酶解产物的分析
利用HPLC-ESI-MS等技术，对反应产物进行分析，探究反应条件对抑制活性的影响。
6.对抑制活性的评价
考察反应产物的理化性质和生物活性，通过体外ACE酶活性抑制实验探究其抑制效果，并研究其抗氧化和抗氧化对神经元保护作用。
四、研究思路与方法
1.制备玉米肽
采用传统酸水解法提取和纯化粘玉米蛋白，利用酶催化法将其水解得到玉米肽。具体步骤如下：
（1）切碎玉米蛋白；
（2）进行酸水解得到玉米肽；
（3）通过超滤膜对玉米肽进行分离和纯化；
（4）采用HPLC-ESI-MS等技术分析其组成和质量分布。
2.改性玉米肽
改性玉米肽的方法有很多，本项目采用紫锥花ICP杂交技术改性，具体步骤如下：
（1）玉米肽和稀溶液混合；
（2）让其在较大的孔径空间中凝聚和成长；
（3）对改性后的玉米肽进行形态、结构和化学成分的变化分析。
3.选择合适的酶膜
通过筛选酶膜材料、调整pH值和温度等条件，以获得具有高催化活性和稳定性的酶膜。
4.构建MBR-CEMR反应系统
构建自制的MBR-CEMR反应器，将改性后的玉米肽与膜耦合酶反应，观察反应过程中玉米肽的酶解情况和抑制活性的变化。反应条件包括反应时间、温度、pH值等。
5.对酶解产物的分析
对反应产物进行HPLC-ESI-MS等技术分析，探究反应条件对抑制活性的影响。
6.对抑制活性的评价
对反应产物进行理化性质和生物活性的研究，通过体外ACE酶活性抑制实验探究其抑制效果，并研究其抗氧化和抗氧化对神经元保护作用。
五.研究进度安排
本研究计划分为两年完成。
第一年：完成玉米肽的提取和改性、MBR-CEMR反应系统的构建、酶解产物的分析等工作。
第二年：完成反应产物的理化性质和生物活性的研究、对抑制活性的评价等工作，并撰写研究成果的论文。
六、研究意义
本研究旨在探究利用MBR-CEMR技术制备高活性ACE抑制玉米肽的方法，为天然ACE抑制剂的开发提供技术支持。研究成果将有助于了解玉米肽的酶法改性方法和反应条件对其抑制活性的影响、评价其理化性质和生物活性等，并在理论和实践上促进天然ACE抑制剂的应用和推广。