D-氨基半乳糖酶法糖基化修饰玉米醇溶蛋白的条件优化及产物部分功能性质研究

以转谷氨酰胺酶为催化剂、D-氨基半乳糖为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白,以修饰产物中D-氨基半乳糖的导入量为指标,采用单因素实验优化糖基化反应条件,并对修饰产物的部分功能性质进行了研究。结果表明:D-氨基半乳糖糖基化修饰玉米醇溶蛋白的最优条件为初始pH 7.5,反应温度37℃,底物浓度3%,酰基供体与酰基受体的摩尔比1∶3,加酶量60U/g蛋白,反应时间10h。在此条件下,D-氨基半乳糖的接入量最大,为12.55mg/g蛋白。与玉米醇溶蛋白和交联玉米醇溶蛋白相比,糖基化修饰玉米醇溶蛋白的表面疏水性显著下降,表明其溶解性明显改善。     

TGase催化玉米醇溶蛋白糖基化改性

利用转谷氨酰胺酶（transglutaminase,TGase）催化玉米醇溶蛋白与氨基葡萄糖盐酸盐（glucosamine hydrochloride,GAH）发生交联反应。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳确认玉米醇溶蛋白与GAH发生交联反应。以玉米醇溶蛋白糖基化修饰产物中GAH导入量为指标,优化糖基化反应条件,并对玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性进行了表征。结果表明,最适的糖基化反应条件为底物质量浓度5 g/100 mL、TGase添加量50 U/g（以玉米醇溶蛋白计）、玉米醇溶蛋白中酰基供体与GAH中的酰基受体物质的量比1∶6、初始pH 8.0、反应温度44 ℃、反应时间7 h;此反应条件下,玉米醇溶蛋白中GAH的最大导入量为（11.34±0.21） mg/g（以玉米醇溶蛋白计）。与玉米醇溶蛋白相比,玉米醇溶蛋白交联样品与糖基化修饰样品的溶解性均得到提高,玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性最高。     

玉米肽的酶法糖基化修饰及产物溶解性的研究

以玉米醇溶蛋白为原料,先利用Alcalase碱性蛋白酶酶解制备玉米肽,再以转谷氨酰胺酶为催化剂,氨基葡萄糖为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米肽,以接糖量为指标,采用单因素实验和正交实验优化糖基化反应条件,并对修饰产物的溶解性进行研究。结果表明,氨基葡萄糖糖基化修饰玉米肽的最优条件为:反应初始pH 7.7,反应温度44℃,玉米肽质量分数3.5%,玉米肽与氨基葡萄糖质量比1∶3,酶添加量55 U/g(以玉米肽质量计),反应时间7 h。在最优条件下,接糖量为149.60 mg/g。与玉米肽相比,玉米糖肽的溶解性显著增加,尤其是pH 6.0时,玉米糖肽的溶解性增加16.31%。     

酶法糖基化修饰对玉米醇溶蛋白促酒精代谢活性的影响

以含有伯胺基团的壳寡糖为酰基受体,通过转谷氨酰胺酶催化的糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白,用体外化学法和动物实验研究了糖基化修饰对玉米醇溶蛋白促酒精代谢活性的影响。实验结果表明,糖基化修饰可以改善玉米醇溶蛋白的促酒精代谢活性,且体外模拟胃肠消化不能破坏糖基化玉米醇溶蛋白的促酒精代谢活性。在蛋白质浓度为2 mg/mL时,糖基化玉米醇溶蛋白的乙醇脱氢酶激活率和羟基自由基清除率为11.83%和20.36%,分别比玉米醇溶蛋白高10.27%和10.57%。在糖基化玉米醇溶蛋白的灌胃剂量为2.0 mg/g bw时,小鼠血液中乙醇浓度为34.49mg/100 mL,与酒精模型组相比降低43.10%,且糖基化玉米醇溶蛋白的剂量与小鼠血醇含量的降低呈现明显的量效关系。     

TGase催化玉米谷蛋白与壳寡糖糖基化修饰的研究

在壳寡糖存在的条件下,利用转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)对玉米谷蛋白进行糖基化交联修饰,以玉米谷蛋白糖基化修饰产物中的单糖导入量为指标,采用单因素试验优化糖基化反应条件,并比较了玉米谷蛋白、玉米谷蛋白交联产物和玉米谷蛋白糖基化修饰产物的溶解性。结果表明,最适糖基化反应条件为p H 8.0、酶添加量15 U/g玉米谷蛋白、玉米谷蛋白质量浓度3%、反应温度47℃、时间2 h、玉米谷蛋白中酰基供体与壳寡糖中酰基受体物质的量比1︰3。与玉米谷蛋白相比,玉米谷蛋白糖基化修饰产物的溶解性显著改善。     

转谷氨酰胺酶催化壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白

以转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)催化壳寡糖(1 ku)糖基化修饰玉米谷蛋白的最优条件为初始反应条件,利用TGase催化壳寡糖(3 ku)对玉米谷蛋白进行糖基化修饰。用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)确认糖基化交联反应的发生,以玉米谷蛋白中的单糖导入量为指标,采用单因素试验优化糖基化反应条件。结果表明:在转谷氨酰胺酶存在的条件下,壳寡糖能够与玉米谷蛋白发生糖基化交联反应;玉米谷蛋白与壳寡糖(3 ku)糖基化的最适反应条件为:玉米谷蛋白质量浓度为2%(w/v)、酶添加量为10 U/g玉米谷蛋白、玉米谷蛋白中酰基供体与壳寡糖中酰基受体物质的量比为1:3、反应时间为2 h。在此条件下,玉米谷蛋白糖基化修饰样品的单糖导入量为(488.99±19.11)mg/g玉米谷蛋白。     

壳寡糖酶法糖基化修饰对玉米醇溶蛋白功能性质的影响

为了提高玉米醇溶蛋白的生物利用率,以微生物转谷氨酰胺酶为催化剂,壳寡糖(分子质量为1 500 Da)作为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白,分析糖基化修饰对玉米醇溶蛋白物化性质和抗氧化活性的影响。红外光谱和游离氨基含量的测定结果表明,在转谷氨酰胺酶的催化下,玉米醇溶蛋白与壳寡糖发生了共价结合。与玉米醇溶蛋白和交联玉米醇溶蛋白相比,糖基化玉米醇溶蛋白的表面疏水性显著降低,表明其水溶性显著改善;糖基化玉米醇溶蛋白的抗氧化活性(包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除活性,还原力和亚铁离子螯合能力)显著提高,尤其是DPPH自由基清除活性,其EC50值为0.945 mg/m L;糖基化玉米醇溶蛋白的持水性、吸油性、乳化性和Zeta电位的绝对值均显著降低。实验结果可为糖基化玉米醇溶蛋白在食品工业的应用提供参考。     

酶法糖基化修饰对玉米醇溶蛋白部分结构及流变学性质的影响

为了提高玉米醇溶蛋白的生物利用率,用谷氨酰胺转氨酶(TGase)和低聚氨基葡萄糖对玉米醇溶蛋白进行酶法糖基化修饰,研究了TGase催化的低聚氨基葡萄糖的共价结合反应对玉米醇溶蛋白部分结构性质及流变学性质的影响。试验结果表明,与玉米醇溶蛋白相比,低聚氨基葡萄糖的共价结合使玉米醇溶蛋白的游离巯基含量降低32.37μmoL/g,热变性温度和变性焓分别增加11℃和72.3J/g,即糖基化反应使玉米醇溶蛋白的热稳定性增加。在剪切速率为1～100s~(-1)条件下,糖基化玉米醇溶蛋白分散液的表观黏度最高,并表现出剪切稀化的特性。在剪切频率0.1～10 Hz时,交联玉米醇溶蛋白和糖基化玉米醇溶蛋白分散液的弹性模量(G′)均大于黏性模量(G″),表现为类固体特征。     

D-氨基半乳糖修饰对玉米醇溶蛋白结构性质及生物活性的影响

以含有伯胺基团的D-氨基半乳糖为酰基受体,通过谷氨酰胺转氨酶(TGase)催化的糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白,分析了糖基化修饰对玉米醇溶蛋白结构性质及生物活性的影响。红外光谱的测定结果表明,在TGase的催化下,玉米醇溶蛋白与D-氨基半乳糖发生了共价结合。在D-氨基半乳糖不存在的反应体系,TGase催化的玉米醇溶蛋白分子间的交联反应发生的概率低,对玉米醇溶蛋白结构性质的影响较小。与玉米醇溶蛋白相比,D-氨基半乳糖的共价结合使玉米醇溶蛋白的游离巯基含量降低67. 45μmol/g,变性温度和总变性焓分别增加8. 8℃和31. 97 J/g,即糖基化增加了玉米醇溶蛋白的热稳定性。糖基化修饰使玉米醇溶蛋白的抗氧化活性(包括DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除活性和还原力)和乙醇脱氢酶激活率均显著提高,为进一步研究糖基化玉米醇溶蛋白的护肝活性奠定了理论基础。     

酶法糖基化修饰对玉米醇溶蛋白物化性质的影响

以D-氨基半乳糖为酰基受体,转谷氨酰胺酶为催化剂,对玉米醇溶蛋白进行酶法糖基化改性,分析了D-氨基半乳糖的共价结合对玉米醇溶蛋白物化性质的影响。实验结果表明:与玉米醇溶蛋白相比,糖基化玉米醇溶蛋白的乳化活性/乳化稳定性、起泡性/泡沫稳定性和体外消化能力均增加,而持水性和吸油性下降。在剪切速率为(1~100)s—1条件下,糖基化玉米醇溶蛋白分散液的表观黏度最高,并且表现出剪切稀化特性;在频率为(0.1~10)Hz条件下,交联玉米醇溶蛋白和糖基化玉米醇溶蛋白分散液的弹性模量均大于黏性模量,表现为类固体特征。     

糖基化修饰对乳清蛋白界面性质的影响

本研究利用转谷氨酰胺酶(TGase)的催化特性,以及氨基糖和壳寡糖的伯胺活性,通过酶法的糖基化途径分别将氨基葡萄糖、壳寡糖导入到乳清蛋白分子中,达到改善乳清蛋白界面性质的目的。修饰反应可以提高乳清蛋白的持水性、吸油性和流变学性质,但降低它的乳化性质。氨基葡萄糖和壳寡糖的修饰产物,持水性分别提高24.25%和53.00%,吸油性分别提高1.50倍和2.85倍,分散液的表观黏度显著提高,动态模量增加且弹性模量始终高于黏性模量。但是,两种糖修饰产物的乳化活性分别降低36.00%和45.89%,乳化稳定性则分别降低22.14%和30.78%。由此结论,在转谷氨酰胺酶的催化下,利用氨基葡萄糖、壳寡糖的乳清蛋白糖基化修饰,可以改善它的某些功能性质。     

酪蛋白的转谷氨酰胺酶酶促糖基化交联条件及产物性质

在氨基葡萄糖存在的条件下,利用转谷氨酰胺酶(EC2.3.2.13)对酪蛋白进行糖基化交联修饰。以修饰酪蛋白产物中氨基葡萄糖的导入量为指标,采用单因素试验分别考察反应体系pH值、酶添加量、反应温度和时间对修饰反应的影响。优化后的适宜修饰条件为:酪蛋白底物质量浓度为30g/L,氨基葡萄糖添加量为3mol(每kg酪蛋白中)、pH值为7.5、酶添加量为10kU(每kg酪蛋白中)、反应温度为37℃、时间4h。与酪蛋白和转谷氨酰胺酶促交联的酪蛋白相比,修饰酪蛋白产物的乳化性质和胶凝性质得到显著改善,并且体外消化性能未受到影响,表明转谷氨酰胺酶催化的糖基化交联修饰可以用于改善酪蛋白的这些功能性质。     

酶法糖基化修饰对酪蛋白体外消化能力的影响

利用转谷氨酰胺酶（transglutaminase,TGase）催化制备壳寡糖（1 kDa）糖基化酪蛋白;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳和反相-高效液相色谱证实糖基化修饰反应的发生;体外消化实验（胃蛋白酶＋胰蛋白酶）分析糖基化修饰反应对酪蛋白消化性的影响。结果表明：TGase成功催化壳寡糖连接到酪蛋白分子上,所制备的糖基化酪蛋白中氨基葡萄糖的导入量为6.86 g/kg;糖基化酪蛋白经体外模拟消化后,其水解度和三氯乙酸可溶性氮均低于酪蛋白对照物,糖基化酪蛋白消化物中出现了更多大分子质量的肽段,研究表明TGase途径糖基化修饰降低了酪蛋白的体外消化能力。     

碱性蛋白酶提高玉米醇溶蛋白乳化性的研究

采用Alcalase水解玉米醇溶蛋白以提高其乳化性,通过单因素实验对水解条件进行优化,研究了底物浓度、反应温度、加酶量、pH及水解时间对玉米醇溶蛋白乳化性的影响。实验得出最佳反应条件为底物浓度2%,反应温度45℃,加酶量2200U/g,pH8.0,反应时间80min。所得产物的乳化性为0.558,与未经水解的玉米醇溶蛋白乳化性相比提高了5.26倍。     

响应面试验优化超声系统中玉米醇溶蛋白-葡聚糖糖基化及其性质分析

采用超声波技术辅助玉米醇溶蛋白与葡聚糖进行美拉德反应,通过单因素及响应面试验研究玉米醇溶蛋白-葡聚糖美拉德反应的工艺,并对糖基化产物的结构及功能性质进行测定。结果表明：当超声时间50.15?min、超声功率300?W、糖质量浓度0.025?g/mL时,玉米醇溶蛋白-葡聚糖复合物的接枝度达到最大,与同条件的水浴加热反应产物相比,接枝度由10.13%提高到18.28%,接枝度提高了44.58%。对反应后玉米醇溶蛋白进行傅里叶红外光谱分析发现,玉米醇溶蛋白与葡聚糖通过共价键结合,证明美拉德反应发生。对反应产物的功能性测定发现,与天然蛋白和水浴加热反应糖基化产物相比,超声系统中的糖基化产物的溶解性、乳化性和乳化稳定性、起泡能力和泡沫稳定性均显著提高,说明超声技术能够提高糖基化反应效率,改善产物的结构及性质,拓宽了玉米醇溶蛋白的加工利用的领域。     

糖基化及酶解对大豆蛋白功能性质的影响

天然蛋白质不具有所有期望的功能性质,而糖基化和酶解修饰能够改善蛋白质某些功能性质。在壳寡糖存在的条件下,利用转谷氨酰胺酶的酰基转移作用,对大豆分离蛋白进行糖基化修饰,得到糖基化产物。随后用碱性蛋白酶制备水解度分别为1%、2%、4%的酶解产物。对修饰产物的热特性、溶解性、乳化性等进行了分析。结果表明,糖基化产物及其酶解产物的功能性质发生了显著的变化,相对于大豆分离蛋白,糖基化产物的乳化稳定性提高。随后的酶解显著提高了糖基化大豆蛋白的一些功能性质,水解度为4%的糖基化产物的溶解性、乳化活性及持油性分别增加54.0%(pI)、19.5%和35.4%。因此,糖基化和酶解修饰相结合能够改善大豆蛋白的功能性质。     

玉米醇溶蛋白菊粉糖基化改性成膜工艺及其性能研究

以菊粉作为羰基供体,与玉米醇溶蛋白的氨基进行糖基化反应,探讨改性成膜的最佳工艺,并对膜的各种性能进行了检测。结果表明:当物料比(蛋白/糖)10:1(g/g),反应溶液pH 6,反应时间48 h制得的玉米醇溶蛋白—菊粉共价交联膜达到最佳状态,该条件下膜的抗拉强度为10.12 MPa,接枝度为37.5%。改性后的玉米醇溶蛋白膜的透光率、阻水、阻油、阻氧性均优于原玉米醇溶蛋白膜。     

玉米六肽的酶法糖基化修饰对产物生物活性的影响

以微生物转谷氨酰胺酶作为催化剂,D-氨基葡萄糖为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米六肽（Gln-Gln-Pro-Gln-Pro-Trp）制备玉米糖肽,对糖肽的部分生物活性进行测定,以表征糖基化修饰对玉米六肽生物活性的影响。实验结果表明,有一分子D-氨基葡萄糖与玉米六肽共价连接,且糖基化修饰改善了玉米六肽的抗氧化活性和乙醇脱氢酶激活率。其中,玉米糖肽清除DPPH自由基和ABTS自由基的半最大抑制浓度（EC50）值分别为1.04 mg/mL和0.80 mg/mL,分别比玉米六肽低0.25 mg/mL和0.10 mg/mL。在质量浓度为2.5 mg/mL时,糖肽的羟基自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、还原力、亚铁离子螯合率和乙醇脱氢酶激活率分别比玉米六肽高63.13%,16.29%,143.37%,100%和9.95%。     

葡萄糖糖基化改性玉米醇溶蛋白膜的物化性质 及在胶囊壳中的应用

以葡萄糖为原料对玉米醇溶蛋白进行糖基化改性,以抗拉强度为指标,考察最佳改性成膜工艺,并通过差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对改性蛋白膜的物化性质进行研究。结果表明:在葡萄糖与玉米醇溶蛋白质量比1∶10、超声功率450 W、反应时间30 min的条件下,制得玉米醇溶蛋白-葡萄糖膜的抗拉强度达到34.06 MPa,接枝度为63.05%。玉米醇溶蛋白以共价键的方式与葡萄糖结合,使糖基化改性产物结构更加稳定。改性蛋白膜的表面较改性前更加平整,凹陷凸起基本消失。玉米醇溶蛋白-葡萄糖膜热变性温度从改性前的157.95℃升高到164.26℃,膜的热稳定性提高。经葡萄糖糖基化改性后的玉米醇溶蛋白胶囊壳指标符合《中华人民共和国药典》(2015版)要求。     

美拉德糖基化对玉米蛋白粉双酶水解产物抗氧化活性的影响

利用复合蛋白酶和碱性蛋白酶协同作用于玉米蛋白粉,将得到的双酶水解产物与壳寡糖进行美拉德糖基化反应,研究不同蛋白浓度下的酶解物和糖基化产物的抗氧化活性。结果表明,酶解物和糖基化产物都具有良好抗氧化活性,美拉德糖基化反应可以提高酶解物的抗氧化活性。当糖基化产物蛋白浓度为5.00 mg/mL时,其·OH清除率和DPPH·清除率分别达到了90.91%和61.75%,蛋白浓度为1.00mg/mL时,Fe~(2+)螯合能力为83.42%,比酶解物·OH清除率和DPPH·清除率分别提高了48.78%和32.26%,Fe~(2+)螯合能力提高了22.63%。