油菜籽饼粕中硫苷的酶解条件优化及降解产物分析

【目的】研究影响油菜籽饼粕中硫代葡萄糖苷在黑芥子酶作用卞定向转化为异硫氰酸酯的因素，确定最佳酶解条件，探索外加黑芥子酶对硫代葡萄糖苷降解产物组分和含量的影响，为油菜籽饼粕的综合利用提供基础。【方法】测定4种反应体系中黑芥子酶活性，确定酶解反应缓冲体系。以油菜籽饼粕中异硫氰酸酯总量为指标，单因素结合正交设计研究不同料液比、时间、温度、pH、抗坏血酸添加量对外加黑芥子酶降解油菜籽饼粕中硫代葡萄糖苷转化为异硫氰酸酯的影响，优化工艺参数，获得最佳酶解条件。采用二氯甲烷为提取剂，真空浓缩得到油状降解产物，利用气相色谱一质谱（GC-MS）联用鉴定外加黑芬子酶和内源黑芥子酶酶解产物成分，分析产物相对含量。【结果】4种缓冲体系中，在柠檬酸一磷酸盐缓冲液中测得黑芥子酶活性最高，在相同条件下，外加黑芥子酶的活性显著高于内源黑芥子酶活性；外源黑芥子酶添加量大于油菜籽饼粕量的20％，异硫氰酸酯生成量无显著增加，选择外源黑芥子酶添加量为油菜籽饼粕量的20％；正交优化得到最佳酶解条件为：料液比1：15，pH为6．0，反应温度为50℃，抗坏血酸添加量为0．005mg·g-1，反应时间为1h，异硫氰酸酯含量达到1．799mg·g-1，是油菜籽饼粕内源黑芥子酶降解硫代葡萄糖苷生成异硫氰酸酯产物总量的7．6倍。外加黑芥子酶生成异硫氰酸酯含量显著高于内源黑芥子酶降解硫苷生成异硫氰酸酯含量，但两者异硫氰酸酯含量随反应条件变化趋势一致。GC-MS鉴定外加黑芥子酶有7种酶解产物，相对含量在产物的67％以上，含有1种腈类，2种噫唑烷酮和4种异硫氰酸酯。产物中异硫氰酸酯为烯丙基异硫氰酸酯、丁烯基异硫氰酸酯、环戊基异硫氰酸酯和苯乙基异硫氰酸酯；其中丁烯基异硫氰酸酯的含量最高，占酶解产物总量的26．77％。腈类产物为苯丙腈；2种嗯唑烷酮为致甲状腺种素和2，1-苯丙嗯唑烷酮。内源黑芥子酶降解硫代葡萄糖苷的产物中检测到4种产物且含量相对较少。【结论】外加黑芥子酶能有效增加油菜籽饼粕中异硫氰酸酯生成量，确定了油菜籽饼粕中硫代葡萄糖苷的最佳降解条件。鉴定出降解产物的主要成分，异硫氰酸酯有4种，其中丁烯基异硫氰酸酯含量最高。