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。     

玉米醇溶蛋白酶法糖基化修饰及产物性质研究

以转谷氨酰胺酶为催化剂,壳寡糖为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白。以修饰产物中氨基葡萄糖的导入量为指标,采用单因素试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研究。结果表明:壳寡糖糖基化修饰玉米醇溶蛋白的最优条件为:反应初始pH 7.7,温度37℃,底物质量分数3%,酰基供体与酰基受体的物质的量比1∶3,加酶量60 U/g蛋白,反应时间8 h。在此条件下,壳寡糖的接入量最大,为101.47 mg氨基葡萄糖/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溶解性和体外消化性均明显改善。     

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。     

分子链修饰改善玉米谷蛋白的功能性质

为了改善玉米谷蛋白的功能性质,研究了碱性蛋白酶酶解及转谷氨酰胺酶(TGase)催化交联协同作用对玉米谷蛋白功能性质的影响。首先利用碱性蛋白酶酶解玉米谷蛋白制备水解度为5%的酶解产物,随后控制TGase催化交联反应程度（反应时间分别为1、2、3 h）得到3种交联产物(GAT1,GAT2,GAT3),测定了酶解产物和交联产物的结构、功能性质和苦味值,并与玉米谷蛋白进行了对比。结果表明：相对于玉米谷蛋白,其酶解产物（GA）及交联产物具有更加疏松的结构;酶解产物及交联产物溶解性显著增强,起泡能力、持水性显著增加,而泡沫稳定性没有显著变化, GA和GAT1的持油性没有显著变化,而GAT2和GAT3的持油性显著增加;玉米谷蛋白本身没有苦味,酶解后苦味值显著增加,但随着蛋白交联程度的加深,苦味值显著降低。研究表明结合碱性蛋白酶酶解和TGase催化交联两种修饰反应能够改善玉米谷蛋白的功能性质,同时一定程度上克服酶解带来的苦味。     

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。     

体外消化对壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白生物活性的影响

以壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白为原料,采用胃蛋白酶和胰蛋白酶对其进行一步消化和二步消化,研究体外消化对糖基化修饰玉米谷蛋白的抗氧化活性和体外促酒精代谢等生物活性的影响。试验结果表明:糖基化修饰和体外消化均可以明显改善玉米谷蛋白的抗氧化活性(包括DPPH自由基清除活性和还原力)和体外促酒精代谢活性。经胃蛋白酶-胰蛋白酶二步消化后,糖基化修饰使玉米谷蛋白的体外消化率提高18.08%,提高了玉米谷蛋白的营养品质。     

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。     

玉米谷蛋白的美拉德糖基化改性

玉米谷蛋白在中性及偏酸性条件下溶解性差的特点限制了其在食品工业的应用。为了改善其溶解性,在D-氨基半乳糖盐酸盐存在条件下,对玉米谷蛋白进行美拉德糖基化改性。结果表明,在玉米谷蛋白质量浓度30 g/L、蛋白与糖质量比为1:2、反应温度90℃、反应体系pH10和反应时间2 h条件下,玉米谷蛋白的糖基导入量为(439.863±10.700)mg/g玉米谷蛋白。与未糖基化改性的蛋白相比,改性玉米谷蛋白的溶解性非常显著改善,起泡性提高了1.692倍,起泡稳定性降低了42.467%,乳化性提高了86.152%,乳化稳定性基本不变,持水性提高了1.13倍,持油性降低了13.684%。     

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%。     

糖基化交联反应对酪蛋白胶凝和乳化性质的影响

利用转谷氨酰胺酶催化酪蛋白与壳寡糖发生糖基化交联反应,控制反应时间(1、2 h和4 h)制备3种糖基化交联蛋白质(修饰酪蛋白),分析糖基化交联反应对酪蛋白胶凝和乳化性质的影响。结果表明:修饰酪蛋白的凝胶时间显著缩短(约50%);凝胶的持水能力为99%(800 r/min条件下离心10 min),较高;凝胶的微观结构发生了显著的变化,而且随着反应时间的延长,凝胶的空间网络结构更加规则;糖基化交联反应对酪蛋白的乳化活性及乳化稳定性影响较大。     

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。     

壳寡糖糖基化修饰对酪蛋白分子特性及流变性质的影响

研究利用转谷氨酰胺酶催化酪蛋白与壳寡糖发生糖基化交联反应,并控制反应时间(1、2 h和4 h)制备3种糖基化交联酪蛋白。经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅里叶红外光谱和游离氨基含量分析,表明酪蛋白同时发生了分子交联和糖基导入反应;经流变学分析,表明产物的表观黏度显著提高(剪切速率为1 s~(-1)时,反应4 h的修饰产物的表观黏度增加了约10倍),且表现出剪切稀释特性;同时,频率扫描实验表明,产物分散液由类固体性质转变为类流体性质。     

糖基化与胰蛋白酶酶解对大豆蛋白构象和功能性质的影响

利用转谷氨酰胺酶催化壳寡糖与大豆蛋白分子发生交联反应制备糖基化大豆蛋白,随后用胰蛋白酶酶解制备水解度分别为1%、5%、10%和15%的大豆蛋白酶解产物,分析糖基化及酶解对大豆蛋白的三级结构和功能性质的影响。结果表明:糖基化大豆蛋白及其酶解产物具有更加疏松的三级结构;pH 4.0、7.0的酶解产物(DH15%)经过热处理(85℃)后,其热稳定性分别为50.74%和67.66%,热稳定性较好;糖基化提高了大豆蛋白的泡沫稳定性,水解度为10%的酶解产物具有最高的起泡性;糖基化也能够提高大豆蛋白的乳化稳定性,水解度为5%的酶解产物具有较好的乳化稳定性;大豆蛋白修饰产物的体外消化性不同,糖基化大豆蛋白对胃蛋白酶的敏感性差,而其酶解产物对胰蛋白酶的敏感性差。     

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。     

转谷氨酰胺酶途径的酶法糖基化修饰在蛋白质/多肽改性中的研究进展

为了拓展蛋白质的应用范围,常对蛋白质进行改性,其中转谷氨酰胺酶（TGase)催化的酶法糖基化反应已应用于多种蛋白质/多肽的改性中。为了对蛋白质/多肽的酶法糖基化技术的广泛应用提供参考,简述了TGase的来源、催化的反应类型和底物类型,重点阐述了糖基化蛋白/多肽糖基化程度的评价方法以及修饰产物功能性质的变化。目前,TGase主要来源于微生物,其可催化底物的交联、酰基转移（酶法糖基化）和脱酰基3种类型的反应。在TGase催化的酶法糖基化反应中,常用RP-HPLC、邻苯二甲醛（OPA）法和3,5-二硝基水杨酸（DNS）法评价糖基化程度。通过酶法糖基化反应,可以不同程度地改善底物的溶解性、乳化性、热稳定性等功能性质。TGase催化的酶法糖基化反应还存在反应体系复杂、糖基化效率低等问题,需要进一步研究解决。     

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。     

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。     

壳寡糖修饰多聚半乳糖醛酸酶优化条件研究

以水溶性低分子量壳寡糖作为修饰剂对已纯化的多聚半乳糖醛酸酶进行化学修饰,通过单因素试验和正交试验探讨pH值、温度、修饰时间、壳寡糖的用量等因素对修饰效果的影响和最佳修饰条件的优化筛选.结果表明,通过正交试验筛选出最佳修饰反应条件为:80 mg活化的多聚半乳糖醛酸酶,反应体系中pH为4.0,反应温度为3℃,反应时间为12h,壳寡糖用量为150 mg,修饰效果最佳.利用此条件对多聚半乳糖醛酸酶进行化学修饰具有显著的激活作用,修饰后酶的比活力是340.10 U/mg protein,比修饰前提高了153.42％.     

香叶醇烷基改性壳寡糖的高效制备及表征

在之前研究的基础上,改进实验方案,提高香叶醇接枝壳寡糖衍生物的产率。通过香叶醇溴化和取代反应两步合成香叶醇烷基改性的壳寡糖COS-M-Ger1、COS-M-Ger2和COS-MGer3,与之前的研究相比产率提高4～7倍。紫外可见吸收光谱、傅立叶红外光谱、核磁氢谱、元素分析等表征手段表明产物成功合成,产物的取代度为0.260～0.283;溶解性、X-衍射和热稳定性研究表明,与香叶醇相比产物在酸性和中性条件下有较好的溶解性;相较壳寡糖,产物的结晶度较强而热稳定性较差;平板抗菌结果表明衍生物COS-M-Ger1、COS-M-Ger2和COS-M-Ger3的抑菌性优于壳寡糖和两种市售抗菌剂;本研究为溶解性好、高效抗菌的壳寡糖衍生物的大批量生产提供理论研究基础。     

玉米谷蛋白酶解产物还原能力的影响因素研究

以玉米谷蛋白为原料,研究了不同水解条件下Alcalase 2.4 L蛋白酶水解玉米谷蛋白制备的酶解产物的还原能力。在单因素试验的基础上,考察加酶量、温度、时间、pH值和底物浓度5个因素对水解产物还原能力的影响,并通过响应面分析法优化酶解条件,得到的最佳工艺条件为：加酶量3.35%,水解温度56.4℃,时间4.15 h,pH8.3,底物浓度0.01 g/ml。在此条件下,测得玉米谷蛋白酶解产物的还原能力为0.673。