钙离子和底物浓度对酶法制备S-烯丙基-L-半胱氨酸的影响文献综述
2020-04-01 11:03:52
文 献 综 述
S-烯丙基-L-半胱氨酸(分子式C6H11NO2S,以下简称SAC)是一种水溶性的生物活性物质,无色无味,性质稳定,无毒性[1],具有抗氧化[2]、预防老年性痴呆[3]、提高免疫力、抗肿瘤[4]等生理功效。目前,SAC被认为是大蒜水溶性硫化物中主要有效成分之一。该成分主要存在于大蒜[1]、洋葱[5]等植物中,但是含量较少(例如,新鲜大蒜中SAC含量仅为20-30μg/g)[6-7]。
目前,SAC生产主要有富集法、化学合成法。与化学方法相比,富集法不需要SAC提纯操作,能够保证食用安全。很多研究文献报道了原料大蒜的休眠状态、处理温度、乙醇溶液浸泡、时间对富集法SAC生产的影响。例如,将新鲜大蒜在湿度70%-80%、温度65-80℃的条件下进行处理,其SAC含量实新鲜大蒜的8倍[4];经过冷冻-解冻处理的大蒜材料以匀浆状态在40℃条件下贮藏15天后,SAC含量达到8.02mg/g-干物,是新鲜大蒜的5倍[8]。
但是现有文献和专利所报道的富集法难以充分利用大蒜材料中的γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸(分子式C11H18N2O5S,以下简称GSAC)和γ-谷氨酰转肽酶(γ-GTP),存在有生产周期长、操作复杂、SAC产率低等问题。可见,SAC产率低仍然是目前生产富SAC功能食品的瓶颈问题。
因此,研究酶法制备S-烯丙基-L-半胱氨酸的影响因素,直接关系着SAC的产率,对富SAC功能食品的生产起关键作用。
1. SAC
1.1 SAC的理化特性
S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC,C6H11NO2S)是一种有效的水溶性非蛋白质氨基酸[9](图1),无色无味,摩尔质量161.22g/mol,熔点是223.7℃,当对SAC加热温度超过223.7℃时,其重量减轻,这可能是因为SAC发生了分解,C-S键发生断裂,生成了丙烯硫醇和脱氢丙氨酸[1,10]。SAC在水溶液中溶解度较大,而在有机溶剂中的溶解度较小[7,11]。
大蒜中的SAC是由原料大蒜中的硫化物γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸(分子式C11H18N2O5S,以下简称GSAC)在γ-谷氨酰转肽酶(γ-GTP)作用下转化而来,大蒜中的SAC产生流程如图2所示[1,12,13],其中SAC生成的化学反应方程式为: