紫苏是我国卫生部颁布的药食同源植物之一,苏籽、苏叶、苏梗均可入药,浑身是宝。目前在我国北方,紫苏主要用途是作为油料作物提取食用油,副产物紫苏饼粕一般作为饲料廉价处理。紫苏蛋白中氨基酸种类齐全,是一种优质的植物蛋白资源,本课题以紫苏饼粕为原料制备紫苏分离蛋白,并研究其功能性质,进一步酶解制备紫苏多肽,并对其抗氧化、抗肿瘤活性进行研究,在此基础上以紫苏多肽为原料,复配鲜牛乳研制紫苏酸奶。主要研究内容如下:(1)采用超声波辅助碱溶酸沉法分离制备紫苏蛋白,在单因素试验的基础上通过响应面法优化紫苏蛋白提取的工艺条件,最佳工艺条件为:超声功率200 W,超声时间32 min,液料比10:1,在此条件下蛋白得率为26.7%。蛋白质功能性质研究表明,紫苏蛋白具有优良的加工特性(溶解性56.1%、持油性1.47g/g、乳化性61.13m~2/g、持水性33.3%、起泡性62.7%),与大豆蛋白相比,其分子量小,溶解性好,持油性、乳化性高,持水性、起泡性低,可作为食品加工工业的蛋白质原料。(2)选用碱性蛋白酶对紫苏蛋白进行酶解,经超滤分离得到PSP1、PSP2、PSP3三个组分,经DPPH清除率法筛选抗氧化性较强的组分为PSP3。Sephadex G-15凝胶柱层析分离纯化PSP3,得到PSP3a、PSP3b、PSP3c三个组分,对抗氧化性最强的PSP3c进行RP-HPLC分析,其纯度为98.6%。氨基酸序列分析结果显示PSP3c为七肽,其序列为Ala-Ser-Pro-Gly-Leu-Trp-Ser,分子量为716.77Da。(3)以人肝癌细胞HepG2为靶细胞,研究了PSP3c在体外对肿瘤细胞增殖和凋亡的影响。MTT法检测结果表明,PSP3c对HepG2细胞具有较强的抑制作用,当PSP3c的浓度达到100μg/mL时,对HepG2抑制率达到了90%以上,且呈现明显的剂量依赖效应;经Hoechst 33258染色,荧光显微镜观察,可以看到PSP3c处理后的HepG2细胞会出现细胞核凝聚、断裂、边缘化的现象,这种现象随着处理浓度的增加而增加,特别是在高浓度样品处理组中能够看到染色体碎片形成的凋亡小体,呈现典型的凋亡状态;流式细胞仪定量检测PSP3c处理后的HepG2细胞的凋亡发生率,随着PSP3c浓度的增加,活细胞百分含量逐渐减少,凋亡早期细胞的百分含量逐渐增多,凋亡晚期和死细胞的百分含量也逐渐增多,当处理浓度达到100μg/mL时,凋亡率为52.5%,进一步证实了PSP3c对肿瘤细胞HepG2具有促凋亡作用;经caspase-3活性检测表明:PSP3c可以促进肿瘤细胞内caspase-3基因的表达,激活凋亡途径,最终导致细胞凋亡。(4)通过建立H22肝癌小鼠模型,评价PSP3c的体内抗肿瘤抗氧化作用。在PSP3c高浓度(20mg/mL)作用下,小鼠体内的肿瘤抑制率为69.5%,表明PSP3c在受试小鼠体内具有较强的抑制肿瘤细胞增殖的能力。通过测定H22肝癌小鼠的胸腺指数、脾脏指数、白细胞数、淋巴细胞数等指标,结果发现PSP3c处理组的上述各指数均显著高于阳性对照组,表明PSP3c对受试小鼠的免疫系统没有伤害,反而能够修复癌细胞导致的免疫器官的损伤,进而抑制体内肿瘤细胞的增殖。通过测定受试小鼠血液和肝脏组织中GSH-Px和SOD活力的变化来考察PSP3c的体内抗氧化作用。研究结果表明,经不同浓度PSP3c处理后,小鼠血液和肝脏组织中的MDA含量显著下降,GSH-Px和SOD活力明显回升,表明PSP3c能够提高小鼠的抗氧化能力,有助于抑制癌细胞的增殖,其体内抗肿瘤作用和抗氧化作用呈正相关。(5)以紫苏多肽PSP3c和鲜牛乳为原料研制特色酸奶。通过正交实验确定最佳发酵工艺条件为:白砂糖添加量为6%,发酵剂用量为0.3%,PSP3c添加量为8%;采用DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率以及总还原力测定法对最优工艺条件下制备的紫苏酸奶的抗氧化性进行了评价,结果表明:紫苏酸奶的抗氧化性能达到普通酸奶的两倍,由此得到了一种具有抗氧化活性的紫苏特色产品—紫苏酸奶。