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高生物利用度蛋白制备关键技术的研究与开发将有效缓解我国蛋白质资源短缺

 来源:科技部

蛋白质是人体必需的营养物质,是生命的物质基础,但我国人口众多,蛋白质资源匮乏,优质蛋白质资源短缺和低值蛋白资源利用率低的问题尤为突出。“十二五”期间,国家863计划现代农业技术领域围绕提高现有低值蛋白质资源的利用效率,实现蛋白资源合理利用布置了“低值蛋白资源生物转化及精制关键技术研究与开发”项目和若干课题,旨在缓解我国蛋白质资源短缺的问题。

2015年5月27日,“十二五”国家863计划现代农业技术领域办在江苏大学组织了“高生物利用度蛋白制备关键技术研究与开发”课题中期检查会。科技部农村司王喆巡视员,科技部农村中心赵红光副主任,以及农村中心有关同志、项目主题专家、项目首席专家、财务专家、课题负责人以及合作单位主要研究人员约三十余人参加了此次工作会。

在国家863计划的资助下,经过两年半努力,“高生物利用度蛋白制备关键技术研究与开发”课题组取得了重要的阶段性成果。课题以玉米蛋白、菜籽饼粕蛋白、米渣蛋白等低值蛋白为对象,针对其溶解度低、乳化性差、不易消化吸收等导致的生物效价低的难题,利用超声波、生物发酵、分子修饰、分子包埋、生物信息学等先进技术进行集成和再创新,在低值蛋白高生物利用度加工技术、蛋白质水解功能多肽饲料制备技术、蛋白质高效利用超声波辅助技术及装备等方面取得了三项重大成果。

在低值蛋白高生物利用度加工技术方面,课题组开发的低值蛋白质高生物利用度的控制酶解技术,大大拓展了传统的蛋白质完全水解利用观点。课题瞄准低值蛋白分子结构的缺陷和在加工中出现严重变性等难题,重点突破了高生物利用度玉米蛋白和菜籽蛋白超声辅助酶解法制备技术、米渣蛋白质高压微射流辅助酶解技术、玉米蛋白的超声辅助反应去杂提纯及糖基化接枝技术、大米蛋白酰化-微波复合改性等关键技术,达到了改善了低值蛋白的生物活性和消除其抗营养因子的目的,蛋白生物利用度获得显著提高。

在蛋白质水解功能多肽饲料制备技术方面,首次以油菜籽粕为原料,针对其高硫代和高芥酸的营养抑制、传统固态发酵传质困难等难题,开发了超声辅助菌种培养的技术以及新型固态发酵设备,通过适当频率及强度超声辐射促进微生物制种,新型固态发酵设备促进了固态发酵传质、传热,使微生物胞内外酶在发酵过程发挥更大的效力,从而大幅度提高多肽发酵和酶解效率及多肽活性功能,显著降低功能肽固态发酵的成本,提高生产效率,具有巨大的经济效益和社会效益。国际第一条超声辅助固态发酵菜籽粕示范生产线正在建设中。

在蛋白质高效利用超声波辅助技术及装备方面,课题以油菜饼粕蛋白、玉米渣蛋白等10余种农产品加工下脚料蛋白为原料,采用超声波辅助技术和膜分离技术等,生产具有免疫促进、辅助降血压、抗氧化等功能多肽保健食品,目前已实现产业化并取得了消费者的广泛认可。课题进一步从分子水平揭示了农产品超声加工的化学效应,创新设计出多模式超声波工作系统,突破了产业化中声能集中与匀布矛盾的技术瓶颈,与国内外同类技术比较,主要技术参数均显著提升,不少指标的提升率超过50%。

课题组在低值蛋白资源高效利用方面的成果得到中期检查组专家组的一致好评。最后,检查组希望课题研究工作增加课题间交流,合理执行预算,进一步加强成果凝练,形成标志性成果。


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