花青素与大豆分离蛋白的不同共价交联法对蛋白结构的影响

分别运用生物酶法和化学碱法,研究不同质量浓度花青素与大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）发生共价相互作用后对蛋白结构的影响。采用共价结合率测定和游离巯基含量测定方法对花青素和SPI在不同共价交联方式下的结合强度进行比较,后采用傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对不同共价交联方式下的花青素-SPI共价聚合物的结构及构象进行解析。结果表明：随着花青素添加量的升高,花青素与SPI的结合率逐渐提升,游离巯基含量持续下降。光谱测定显示花青素对SPI的共价交联可以改变蛋白的二级结构,使蛋白多肽链解折叠,并且改变蛋白芳香族氨基酸残基所处的微环境,进而使蛋白的构象发生改变。此外,相较于化学碱法,生物酶法共价交联的花青素-SPI聚合物结合率更高,巯基含量下降更显著,结构及构象的变化更为明显,这表明花青素与SPI在生物酶法处理下,共价结合能力强于化学碱法处理。     

喷雾干燥对大豆分离蛋白与γ-聚谷氨酸复合物的影响

为了解喷雾干燥对大豆分离蛋白(SPI)与γ-聚谷氨酸(γ-PGA)形成的复合物性质的影响,采用紫外分光光度计、激光粒度仪、zeta电位仪及荧光分光光度计测定不同浓度比下的SPI与γ-PGA复合物的浊度、粒径、ζ-电位及表面疏水性。结果表明,在SPI与γ-PGA浓度比为5∶6时,雾化使复合物解离,浊度显著下降,粒径基本不变;加热使SPI与γ-PGA浓度比为10∶1中过量大豆分离蛋白分子聚集、浓度比为3∶1中复合物聚集、浓度比为5∶6形成的复合物解离;在SPI与γ-PGA浓度比为5∶6时,喷雾干燥中由于剪切力和热机械应力作用使复合物解离成更小的粒径,引起复合物ζ-电位绝对值显著增加,表面疏水性增大,对蛋白质起到有效的保护作用。     

不同品种大豆分离蛋白Zeta电位和粒径分布与表面疏水性的关系

对不同品种大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的表面疏水性、氨基酸组成及溶液的Zeta电位和粒径分布进行分析,探讨蛋白质溶液Zeta电位和粒径分布与表面疏水性的关系。不同品种SPI的表面疏水性由大到小的变化趋势为:东农46皖豆24黑农46五星4中黄13冀NF58,品种差异对SPI的Zeta电位及粒径分布具有显著影响。相关性分析表明,SPI表面疏水性与氨基酸组成无显著相关性,表面疏水性与Zeta电位绝对值呈显著的正相关,与粒径大小呈显著的负相关。当蛋白溶液Zeta电位绝对值较大时,蛋白表面更多同性电荷间的排斥作用会减少蛋白分子的相互聚集,使蛋白溶液趋于稳定,同时降低蛋白质粒径大小。此时,蛋白质疏水基团的内卷程度降低,并更多暴露在分子表面,导致蛋白质表面疏水性增加。     

溶液体系中迷迭香酸与肌球蛋白的相互作用及其对蛋白理化特性的影响

利用荧光光谱、圆二色谱、电泳等技术,研究溶液体系中肌球蛋白与迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)的相互作用方式以及不同NaCl浓度条件下RA的添加对肌球蛋白构象和理化特性的影响。结果表明,RA对肌球蛋白的内源荧光具有较强的静态猝灭作用,且主要通过疏水相互作用结合,不存在共价交联。RA可以促进肌球蛋白结构展开,α-螺旋含量降低,更多活性基团暴露,表面疏水性增加。不同NaCl浓度条件下,添加RA会降低Zeta电位的绝对值,导致肌球蛋白的溶解度降低,浊度和粒径增大。低盐浓度下(0.2～0.4 mol/L NaCl),添加RA降低了肌球蛋白的乳化性;中高盐浓度(0.6～1.0 mol/L NaCl)下,RA对肌球蛋白的乳化性影响较小。     

大豆分离蛋白-维生素D3复合物的结构及性质

采用表面疏水性、粒径、ζ-电位、浊度等指标,以及荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱等方法分析研究维生素D3(VD3)与大豆分离蛋白(SPI)复合物的结构及性质。结果表明:SPI与VD3形成复合物后其表面疏水性显著下降(P<0.05),且VD3的添加量与SPI的表面疏水性成反比。VD3的加入使复合物的粒径明显减小,ζ-电位的绝对值增大,溶液液滴粒径分布更加均匀,溶液的稳定性更强。随着VD3含量的增加,复合物的浊度略有增大。荧光光谱和紫外-可见光谱分析发现复合物最大发射波长和最大吸收波长分别较SPI对照红移了3.6 nm和8 nm,表明VD3改变了SPI的空间结构,使其芳香氨基酸残基所处的微环境向极性增强的方向变化。傅里叶红外光谱显示VD3引起SPI的二级结构改变,其中α-螺旋和β-折叠含量减少,β-转角和无规则卷曲含量增多。研究结果为营养强化VD3技术以及拓宽大豆蛋白的应用领域提供参考。     

大豆分离蛋白-单宁酸-多糖三元复合物的功能特性及结构表征

为了探究单宁酸(tannin acid,TA)、麦芽糊精(maltodextrin,MD)、聚葡萄糖(polydextrose,PD)共价修饰对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)功能特性和结构的影响,采用碱处理法和湿法美拉德反应将TA、MD、PD共价接枝到SPI上,分别得到二元共价复合物(SPI-TA)和2种三元共价复合物(SPI-TA-MD、SPI-TA-PD)。通过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和反应基团的测定研究SPI-TA、SPI-TA-MD、SPI-TA-PD复合物中共价键的形成以及共价接枝程度。采用紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱法研究二元、三元共价复合物中SPI结构的变化。通过溶解性、乳化性、起泡性、抗氧化活性、热稳定性和表面疏水性等指标,研究TA、MD、PD的共价接枝对SPI功能性质的影响。结果表明:TA、MD、PD与SPI共价结合改变了SPI的结构,降低SPI二级结构中β-折叠含量；TA接枝当量为(35.56±1.32)μmol/g,MD的接枝度为46.54%,PD的接枝度为32.26%；相比于SPI,SPI-TA-MD、SPI-TA-PD三元共价复合物的溶解性、乳化性、抗氧化活性、起泡性、表面疏水性和热稳定性都显著提高(P<0.05)。研究结果旨在为改善SPI的功能特性和深入了解SPI的改性机制提供理论依据,以期为食品功能因子传递系统,尤其是松籽油乳液传递系统提供新的食品级原料。     

γ-聚谷氨酸对大豆分离蛋白热稳定性的影响

为提高大豆分离蛋白(SPI)的热稳定性,采用紫外分光光度计、激光粒度仪、电位仪和荧光分光光度计测定加热条件下添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的大豆分离蛋白体系中复合物的浊度值、粒径、ζ-电位及蛋白表面疏水性。结果表明,添加浓度为5.0 g/L的γ-PGA使复合物的粒径和ζ-电位降低,抑制蛋白的疏水基团暴露；随加热时间的延长,添加5.0 g/L γ-PGA的复合物浊度值和粒径略有下降,其表面电势降低的趋势得到抑制,且大豆分离蛋白表面疏水性增加不显著。γ-聚谷氨酸可有效抑制蛋白分子的变性聚集,提高大豆分离蛋白的热稳定性。     

黑米花青素对大豆7S/11S蛋白结构及界面功能特性的影响

采用紫外吸收光谱、荧光光谱、粒径电位、起泡性与乳化性及其稳定性测定等方法,探究黑米花青素(cyanidin-3-glucoside, C3G)对β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin, 7S)和大豆球蛋白(glycinin, 11S)的相互作用对7S/11S蛋白结构及界面功能特性的影响。结果表明,C3G能够猝灭7S/11S蛋白的内源和外源荧光,使蛋白表面疏水性降低,并改变氨基酸微环境,诱导多肽链解折叠。在一定程度上,C3G使2种蛋白的平均粒径减小,ζ电位绝对值增大,起泡性和乳化性及其稳定性得到改善,但可能会引起7S(C3G>1 mg/mL)和11S(C3G>0.5 mg/mL)蛋白的广泛聚集。尽管C3G对11S蛋白改性效果更明显,但C3G-7S蛋白复合物的界面功能特性仍优于C3G-11S蛋白复合物。     

超滤膜法与碱溶酸沉法制备大豆分离蛋白功能特性的比较

对以低变性脱脂豆粕为原料，以超滤膜法和碱溶酸沉法制备的大豆分离蛋白(SPI)的功能特性进行了比较。结果表明，超滤膜法SPI的吸水性和黏度低于碱溶酸沉法SPI，超滤膜法SPI的吸油性、乳化性、凝胶性均优于碱溶酸沉法SPI，一定浓度下超滤膜法SPI的起泡性和泡沫稳定性优于碱溶酸沉法SPI。     

大豆球蛋白-花青素Pickering乳液性质

制备大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)与花青素(anthocyanin,ACN)共价复合Pickering乳液。研究不同ACN体积分数下,共价复合颗粒的表面疏水性,Pickering乳液的乳化性与乳化稳定性、流变性质和微观结构。结果显示,当ACN体积分数由0%增加到0.15%时,共价复合颗粒的表面疏水性由18174降低到8945;Pickering乳液的乳化性增加了127 m^2/g,乳化稳定性增加了近1倍;同时乳液脂滴状态得到了明显的改善。实验结果证明,乳液呈现类固体特性,表现出典型非牛顿假塑性行为。本研究还发现,随着ACN的添加,SPI-ACN共价复合Pickering乳液呈现出桥接乳液形态,这将为食品行业中开发新型Pickering乳液提供理论参考。     

豌豆分离蛋白-羧甲基纤维素纳静电复合物在乳液中的应用研究

为改善豌豆分离蛋白(PPI)在酸性乳液体系中的应用特性,采用阴离子多糖-羧甲基纤维素钠(CMC)与PPI在酸性条件下形成的静电复合物稳定O/W型乳液。首先研究了3% PPI溶液的溶解度、表面疏水性随CMC浓度(0~0.5%)的变化,在此基础上,分析了PPI-CMC静电复合物对乳液ζ-电位、粒径、粘度、乳析稳定性指数及微观结构的影响。结果表明:在pH4.5条件下,随着CMC浓度由0增加至0.5%,乳状液滴表面负电性不断增强,当CMC浓度≥0.4%时,PPI乳液稳定性明显提高,液滴分散均匀,絮凝程度明显降低,在4 ℃下存放一周,未发现明显分层。因此,通过调控PPI-CMC相互作用可有效改善PPI在酸性乳液体系中的应用特性,研究成果有望为高豌豆蛋白酸性乳品和饮料的开发提供参考。     

大豆分离蛋白与染料木素共价交联对蛋白表征和结构的影响

探究大豆分离蛋白和染料木素的共价交联对蛋白表征和结构的影响。制备大豆分离蛋白与不同质量浓度染料木素（0、1.2、1.5、2.0 mg/mL）的共价复合物,通过探究粒径、Zeta电位、浊度、表面疏水性分析蛋白体系的表征变化,并采用紫外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪分析蛋白体系的结构变化。结果表明：大豆分离蛋白与染料木素共价复合后,蛋白的中位径由135.6 μm最低减小至98.0 μm,Zeta电位绝对值由15.0 mV最高增大至21.4 mV,表面疏水性由216.0最低减小至115.5,总巯基含量由31.5 μmol/g最低减小至20.4 μmol/g。与对照组相比,共价复合物的浊度增加,并且实验组中SPI-Ge-1.2组低于SPI-Ge-1.5组和SPI-Ge-2.0组。光谱分析表明染料木素对大豆分离蛋白有猝灭效果,二者共价交联后蛋白质的色氨酸与酪氨酸残基所处的微环境疏水性减少,蛋白质二级结构中α-螺旋含量增多、β-折叠含量减少、β-转角含量增多、无规卷曲含量减少,并且加入1.2 mg/mL的染料木素对大豆分离蛋白的表征特征和结构影响效果更好。本研究结果表明在大豆分离蛋白中加入染料木素后,二者的共价交联能够影响蛋白的表征与结构。     

花青素共价交联大豆蛋白对其结构及营养吸收特性的影响

研究不同质量浓度的花青素与大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）在漆酶条件和碱性条件下的共价交联机制,以及两者在共价交联后对蛋白结构及营养吸收特性的影响。采用三维荧光光谱研究花青素与SPI在不同共价交联条件下的复合程度,并揭示被花青素交联后的SPI的结构构象变化;后采用胃蛋白酶、胰蛋白酶及Caco-2细胞对SPI与花青素-SPI共价复合物进行模拟人体胃肠消化及吸收,探究消化过程中水解度、抗氧化性、多肽渗透率等指标。结果表明：花青素对SPI的交联可以降低蛋白荧光值,使蛋白多肽链解折叠从而改变蛋白的三级结构。同时,蛋白的消化率和抗氧化性因花青素的交联而升高,花青素质量浓度越高,这种改善现象越明显,尤其是在漆酶条件下。值得注意的是,花青素对蛋白多肽的渗透率有抑制作用,且花青素含量越高,抑制作用越强烈。添加同质量浓度花青素时,漆酶条件下的花青素对多肽渗透率的抑制作用比碱性条件下的花青素更强。     

花青素与大豆分离蛋白非共价/共价作用对其界面功能性质的影响

采用三维荧光光谱法研究不同质量浓度花青素与大豆分离蛋白间的复合程度,采用起泡特性及起泡稳定性测定、乳化特性及乳化稳定性测定、光学显微镜观察分析、巯基含量测定等方法,重点解析非共价结合/共价交联方式下蛋白质-花青素复合体系结构变化与功能性质间的关系。结果表明：在pH?7.4、2?h和pH?9.0、24?h处理条件下,随着花青素质量浓度的增大,复合物中蛋白特征峰荧光强度降低,蛋白质多肽链解折叠,共价结合能力强于非共价结合能力。复合液中蛋白的起泡特性及起泡稳定性、乳化特性及乳化稳定性均有提高,巯基含量下降,其中在pH?9.0、24?h条件下,6号样品表现尤为明显。样品5、6乳液体系中乳滴大小均一、分散均匀、乳液稳定。     

花青素对大豆分离蛋白结构影响及其复合物抗炎能力

研究不同质量浓度花青素与大豆分离蛋白在碱性条件（pH?9.0）下的共价复合,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）、荧光光谱、圆二色光谱对复合产物的结构进行分析,并建立以脂多糖诱导的Raw264.7炎症细胞模型探究大豆分离蛋白对花青素抗炎能力的影响。结果表明,花青素质量浓度升高会导致大豆分离蛋白溶解度降低,主要猝灭机制为静态猝灭,二级结构中α-螺旋含量逐渐降低,β-折叠与无规则卷曲含量逐渐增加。当花青素质量浓度为1.000?mg/mL可通过SDS-PAGE观察到超大分子质量亚基的生成。大豆分离蛋白-花青素复合物剂量为200?μg/mL时,当复合物体系花青素的添加质量浓度大于0.167?mg/mL,可以明显降低细胞分泌肿瘤坏死因子TNF-α以及NO的浓度。     

超声波-酶法联合改性提高酸性条件下大豆分离蛋白的乳化性能

为了研究超声波联合酶技术提高大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolated,SPI)在酸性条件下(pH 4)乳化性能的效果,本文以大豆分离蛋白为原料,以乳化性能和乳状液粒径为衡量指标,确定超声波联合植酸酶-酸性蛋白酶(Ultrasound combined with phytase-acidic protease,Uphy-aci)改性方法的最适宜条件。研究发现,当SPI浓度6%,植酸酶添加量4 U/g,酸性蛋白酶添加量1500U/g,植酸酶与酸性蛋白酶的酶解时间分别为50 min和30 min时,改性后的SPI(pH 4)乳化性能明显增加,乳状液粒度减小;通过表面疏水性(H0)和扫描电镜(SEM)分析了超声波-酶复合改性处理的SPI,发现在酸性条件下,SPI表面疏水性含量为487.78,比未改性提高了71.2%,并呈现破碎均一、多孔的微观结构。因此,超声波与植酸酶-酸性蛋白酶联合改性提高酸性条件下SPI的乳化特性等功能性质,并且拓宽了大豆分离蛋白的应用领域。     

超声辅助酶法提取薰衣草花色苷及其热降解动力学

以新疆伊犁熏衣草为研究对象,通过单因素实验和响应面试验研究超声辅助酶法提取薰衣草花色苷,确定最佳工艺条件为:在果胶酶质量分数为0.10%、pH3、乙醇浓度50%、酶解温度50℃、酶解时间62 min、超声时间25 min,该条件下薰衣草花色苷得率为6.22%,较单一超声提取法相比,超声辅助酶法具有明显的优势。通过对不同pH和温度下薰衣草花色苷稳定性的研究发现,不同pH下薰衣草花色苷热降解符合一级动力学方程;在相同pH下,花色苷降解所需要的能量势垒大小与温度无关;薰衣草花色苷热稳定性较差,当pH6.0时,其对热最为敏感,pH1.0时,其热稳定性最强。     

花青素对大豆蛋白体外胃消化结构的影响

利用胃蛋白酶对大豆分离蛋白-花青素复合物进行体外模拟消化,研究消化过程中花青素对蛋白水解度、结构、亚基组成及分子质量分布等指标的影响。结果表明：大豆分离蛋白在30?min内消化较明显,蛋白对照组最终水解度高达48.5%,花青素的添加一定程度抑制了蛋白消化。花青素抑制11S球蛋白消化,促进7S球蛋白主要致敏原α-亚基降解,因而推测花青素添加有降低大豆蛋白食用致敏性的效果。排阻色谱分析表明,体外消化将大分子蛋白水解为小分子肽,花青素的添加抑制了小分子肽的形成,最终产物分子质量分布主要集中在3～100?kDa。圆二色谱图显示,花青素改变了大豆蛋白构象,α-螺旋含量降低,β-折叠及无规则卷曲含量增加,β-转角变化无明显规律。荧光光谱分析表明,花青素添加使蛋白及消化产物λmax发生红移,并对蛋白产生了荧光猝灭作用。本研究明晰了蛋白与花青素同食过程中大豆蛋白的解离机制,并为食品生产加工领域制备易消化、高吸收、低致敏的优质蛋白产品及营养膳食搭配方式提供理论指导。