超声处理对牛乳酪蛋白结构及抗原性的影响

利用超声波处理牛乳致敏蛋白α-酪蛋白（casein,CN）和β-CN,结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、圆二色光谱、荧光光谱及酶联免疫吸附测定等方法分析α-CN和β-CN结构和抗原性的变化。结果表明：随着超声波功率的增大,α-CN的分子质量无显著性变化,β-CN在600 W时发生聚集,两种酪蛋白羰基含量上升,自由巯基含量先下降后回升,在500 W时达到最低,疏水性则呈现与自由巯基含量相反的规律;二级结构中,α-螺旋结构经超声处理后其相对含量减少,无规卷曲相对含量随着超声功率先增加后降低,功率为500 W时相对含量最高,β-折叠的相对含量变化趋势则与无规卷曲相反,这表明超声波处理破坏了酪蛋白的高级结构;随着超声功率的增强,抗原性呈现先升高后降低的趋势,其中500 W时抗原性最高,与酪蛋白疏水性及无规卷曲结构相对含量呈正相关,与β-折叠结构的相对含量呈现负相关。超声处理酪蛋白在影响蛋白构象及结构的同时改变其抗原性,且抗原性与疏水性及无规卷曲相对含量相关。     

热处理温度和离子强度对汉麻蛋白热聚集行为的影响

目的 研究热处理和不同离子强度条件下汉麻蛋白的热聚集行为。方法 以汉麻籽为原料，考察在80、90、100℃热处理下，以及不同离子强度（0、0.2、0.4、0.6、0.8 mol/L NaCl溶液）下汉麻蛋白的ζ-电位、粒径、浊度、二级结构、凝胶电泳、巯基及二硫键等指标。结果 汉麻蛋白随着热处理温度的升高和离子强度的增大，ζ-电位绝对值降低、粒径增大、浊度增加；电泳图中在70 kDa处有聚集条带显示；红外光谱显示随着热处理温度升高，α-螺旋结构显著降低，β-折叠和无规则卷曲结构显著增大，β-转角的相对含量变化不大；随着离子强度增大，α-螺旋和β-转角结构显著降低，β-折叠结构增加，无规则卷曲变化不大；90℃热处理时游离巯基含量低于80℃和100℃，二硫键含量在80℃处理下最少；离子强度对汉麻蛋白总巯基影响不显著。结论 热处理温度的升高及离子强度增大对汉麻蛋白聚集行为具有促进作用，为汉麻蛋白热加工工艺优化和品质调控提供了理论基础。     

加工方式对牛肉蛋白质氧化的影响

为了研究热加工过程中蛋白质氧化的变化规律,以牛腱子和牛肩为研究对象,对其进行不同温度（40、50、60、70、80、90、100 ℃,保温时间30 min）以及70 kPa高压下保温不同时间（15、20、25、30、35 min）的热处理,通过分析羰基含量、巯基含量、蛋白粒径、表面疏水性、SDS-PAGE电泳以及蛋白二级结构等的变化,结果表明:温度可以导致蛋白羰基含量增加,巯基含量先升高后降低,蛋白粒径增大,蛋白表面疏水性先增大后减小;高压导致蛋白羰基含量增加,巯基含量减少,蛋白粒径先增大后减少,蛋白疏水性逐渐增加。另外,不同热处理下肌原纤维蛋白发生了明显的降解聚集,出现大量小分子蛋白质。红外研究发现在热加工过程中,肌原纤维蛋白的二级结构不断转变,促使α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲之间的转换。可知,温度和压力都能促进牛肉蛋白的氧化并能够改变牛肉蛋白的化学作用力及二级结构。本研究为低温牛肉产品的工业化调控提供理论依据。     

使用圆二色性光谱分析二级结构对大豆分离蛋白表面疏水性的影响

旨在采用圆二色性光谱手段研究二级结构对我国六种经常使用的大豆品种制备而成的分离蛋白的表面疏水性的影响。实验先是对六个品种的大豆进行分离蛋白的提取,并对其性质进行测定,包括溶解度和表面疏水性;再对六种大豆分离蛋白的二级结构进行测定和分析;通过SPSS软件对六种大豆分离蛋白的表面疏水性和二级结构的数值进行线性相关性分析,探究二者之间的构效关系。研究中发现六个品种的大豆分离蛋白的二级结构、溶解性、表面疏水性都差异显著(p0.05),表面疏水性的大小随着α-螺旋含量升高而减小,随着无规则卷曲和β-折叠含量增大而提高,因β-转角含量变化的影响不明显。SPSS线性相关性分析表明品种间的表面疏水性与β-转角含量线性关系不显著,与无规则卷曲、β-折叠含量呈正向相关,与α-螺旋含量呈负向相关。     

糖基化改性对大豆蛋白抗原性及结构特性的影响研究

本文以大豆分离蛋白和葡聚糖为原料,在干热条件下进行美拉德反应,制取不同时间下的糖基化复合物。以β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白抗原抑制率为指标,采用间接竞争ELISA方法测定糖基化产物的抗原性,在反应6 d时,糖基化产物中β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的抗原性分别降低了31.94%和21.26%。糖基化产物颜色加深,且游离氨基含量降低,说明大豆蛋白与糖发生了不同程度的反应。红外光谱中糖链的引入,使蛋白质分子展开,β-转角和无规则卷曲结构含量的降低,影响了β-伴大豆球蛋白α亚基的抗原表位,从而可能使大豆蛋白的抗原性降低。糖基化反应影响抗原性的关键作用在于蛋白与糖结合部位对蛋白质结构的变化。     

糖基化改性对大豆蛋白抗原性及结构特性的影响

以大豆分离蛋白和葡聚糖为原料,在干热条件下进行美拉德反应,制取不同时间下的糖基化复合物。以β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白抗原抑制率为指标,采用间接竞争ELISA方法测定糖基化产物的抗原性,在反应6 d时,糖基化产物中β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的抗原性分别降低了36.90%和18.12%。糖基化产物颜色加深,且游离氨基含量降低,说明大豆蛋白与糖发生了不同程度的反应。红外光谱中糖链的引入,使蛋白质分子展开,β-转角和无规则卷曲结构含量降低,影响了β-伴大豆球蛋白α亚基的抗原表位,从而可能使大豆蛋白的抗原性降低。糖基化反应影响抗原性的关键作用在于蛋白与糖结合部位对蛋白质结构变化的影响。     

不同品种大豆分离蛋白结构与表面疏水性的关系

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对不同品种大豆分离蛋白的二级结构与表面疏水性之间的关系进行研究。对不同品种大豆分离蛋白在酰胺Ⅰ带位置中各个特征峰相互叠加,采用Gauss峰型进行拟合、解析,判断其α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲的相对含量,对其含量与表面疏水性数值之间的关系进行分析,为研究大豆分离蛋白结构与表面疏水性之间的构效关系提供理论基础。结果表明：大豆分离蛋白表面疏水性与α-螺旋含量呈负相关(r＝－0.945,P＝0.004),与β-折叠(r＝0.904,P＝0.013)及无规则卷曲(r＝0.866,P＝0.026)的含量呈正相关,与β-转角线性关系不明显(r＝－0.698,P＝0.123)。     

基于蛋白质结构及相互作用的羊乳热凝聚物形成分析

该文研究了鲜羊乳经过不同热杀菌处理后的聚集行为及蛋白质结构变化。随着处理温度的增加,羊乳酪蛋白胶束平均粒径从209.6 nm增大到289.2 nm,粒径分布峰宽变大,经121℃/4 s超高温处理后粒径增加显著,乳清蛋白发生变性,并在蛋白胶束表面聚集,使蛋白胶束增大。傅里叶红外光谱扫描结果显示,经热处理后羊乳的吸收峰均发生一定程度的红移,蛋白分子氢键发生断裂与重新缔合,通过酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带分析乳中蛋白的二级构象变化,发现无规则卷曲含量显著增高,疏水区域外翻,羊乳蛋白的空间结构发生变化。变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,β-乳球蛋白在酪蛋白与清蛋白结合中发挥重要作用。该研究探讨了不同热杀菌方式乳稳定性及蛋白结构的变化,以期为液态羊乳生产中热杀菌方式对蛋白质的影响提供理论参考。     

低温诱导羊乳中β-酪蛋白从胶束中解离的研究

在羊乳酪蛋白胶束结构中,部分β-酪蛋白通过疏水作用结合到胶束骨架上,在低温条件下,蛋白质疏水作用减弱,部分β-酪蛋白从胶束中解离。以脱脂羊乳为原料,采用HPLC、SDSPAGE、ICP-MS进行检测,研究温度、平衡时间、pH、NaCl、柠檬酸钠、CaCl2对β-酪蛋白从胶束中解离的影响。低温诱导β-酪蛋白从胶束中的解离在120 min达到平衡。降低温度、降低pH、添加柠檬酸钠诱导胶束钙的解离,使胶束中通过疏水作用结合的β-酪蛋白含量增加,进一步促使低温条件下β-酪蛋白从胶束中解离。温度4℃、pH 6.0条件下平衡120 min,β-酪蛋白从胶束中的选择性解离效果较好,β-酪蛋白、κ-酪蛋白、α-酪蛋白的解离率分别达41.8%、19.9%、15.2%,3种酪蛋白解离部分的占比分别为68.2%、24.4%、7.4%。上述结果可应用于羊乳β-酪蛋白低温微滤分离的工艺优化。     

糖基化对小米醇溶蛋白结构和消化性影响

小米蛋白是优质蛋白重要来源,其中醇溶蛋白含量最高,加工方式对其结构和消化性的影响日益受到关注。以100、120、140、160、180℃加热处理25 min作为试验条件,研究热处理、D-木糖糖基化对小米醇溶蛋白结构和消化性的影响。结果表明：随着加热温度的升高,糖基化处理小米醇溶蛋白α-螺旋和无规则卷曲的含量下降而β-折叠的含量增加,表面疏水性、内源荧光强度降低,游离巯基含量减少,二硫键含量增加,消化率降低。除表面疏水性外,单独加热与糖基化处理,小米醇溶蛋白表现出相同规律,而糖基化的影响程度更显著。皮尔逊相关性分析显示,小米醇溶蛋白β-折叠含量及二硫键与蛋白消化率高度相关,因此,单独热处理及糖基化会引起小米醇溶蛋白的有序性结构比例增加,促使蛋白结构更加紧密而发生分子间聚集,从而造成小米醇溶蛋白的消化性降低。研究结果为进一步探索热处理对小米蛋白结构和营养消化特性的研究提供了理论基础。     

Short communication: extraction of beta-casein from goat milk

Peptides derived from milk β-casein have potential biological activities, such as antihypertensive and immunostimulating properties. These biological properties increase the demand for the production of specific bioactive peptides. β-Casein can be isolated directly from renneted skim milk, based on the preferential solubilization of β-casein at low temperature. This study was conducted to compare the recovery and purity of β-casein extracted from goat and cow milks. Rennet casein was prepared from both milks, heat treated, and dispersed in demineralized water at various temperatures. β-Casein recovery in the soluble phase increased with decreasing incubation temperature. Concentration of β-casein was 43% higher in goat milk than in cow milk, which had a direct effect on β-casein recovery. Furthermore, β-casein was extracted more efficiently from goat rennet casein. As a result, the extraction yield of β-casein was 53% higher in goat milk than in cow milk. The purity of β-casein extracted from both milks reached approximately 90% after incubation at 0°C.     

热处理对牛乳酪蛋白胶束结构影响的研究进展

概述了热处理过程中对牛乳中酪蛋白内部作用力、酪蛋白各个单体以及胶束结构的影响。指出热处理的温度和处理时间的不同,导致酪蛋白的疏水作用及二硫键的变化、组成酪蛋白胶束的各个单体(αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白)离解程度及结构的差异、酪蛋白胶束尺寸及胶束间作用力的改变。这对于牛乳酪蛋白的应用和整个胶束结构在热处理过程中的研究具有指导意义。     

Whole-genome association study for milk protein composition in dairy cattle

Our objective was to perform a genome-wide association study for content in bovine milk of α_S1-casein (α_S1-CN), α_S2-casein (α_S2-CN), β-casein (β-CN), κ-casein (κ-CN), α-lactalbumin (α-LA), β-lactoglobulin (β-LG), casein index, protein percentage, and protein yield using a 50K single nucleotide polymorphism (SNP) chip. In total, 1,713 Dutch Holstein-Friesian cows were genotyped for 50,228 SNP and a 2-step association study was performed. The first step involved a general linear model and the second step used a mixed model accounting for all family relationships. Associations with milk protein content and composition were detected on 20 bovine autosomes. The main genomic regions associated with milk protein composition or protein percentage were found on chromosomes 5, 6, 11, and 14. The number of chromosomal regions showing significant (false discovery rate <0.01) effects ranged from 3 for β-CN and 3 for β-LG to 12 for α_S2-CN. A genomic region on Bos taurus autosome (BTA) 6 was significantly associated with all 6 major milk proteins, and a genomic region on BTA 11 was significantly associated with the 4 caseins and β-LG. In addition, regions were detected that only showed a significant effect on one of the milk protein fractions: regions on BTA 13 and 22 with effects on α_S1-CN; regions on BTA 1, 9, 10, 17, 19, and 28 with effects on α_S2-CN; a region on BTA 6 with an effect on β-CN; regions on BTA 13 and 21 with effects on κ-CN; regions on BTA 1, 5, 9, 16, 17, and 26 with effects on α-LA; and a region on BTA 24 with an effect on β-LG. The proportion of genetic variance explained by the SNP showing the strongest association in each of these genomic regions ranged from <1% for α_S1-CN on BTA 22 to almost 100% for casein index on BTA 11. Variation associated with regions on BTA 6, 11, and 14 could in large part but not completely be explained by known protein variants of β-CN (BTA 6), κ-CN (BTA 6), and β-LG (BTA 11) or DGAT1 variants (BTA 14). Our results indicate 3 regions with major effects on milk protein composition, in addition to several regions with smaller effects involved in the regulation of milk protein composition.     

贮藏期UHT奶中蛋白质组成结构及其糖基化的变化

通过测定UHT奶在贮藏过程中蛋白水解,蛋白在胶束相和乳清相的分布,乳蛋白糖基化位点变化,探究乳蛋白在贮藏过程中性质的变化.结果表明贮藏过程中UHT奶中菌落总数增大,纤溶酶含量增大.UHT奶在内外源酶的作用下乳蛋白发生不同程度的水解.热处理导致从胶束表面脱落的κ-CN和乳清蛋白以热诱导聚合物的形式,在贮藏过程中重新结合到...     

牛β-乳球蛋白胶体金免疫层析试纸条的研制及检测应用

研制了一种可快速检测羊乳及制品中牛源β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-lg)的胶体金免疫层析试纸条。通过杂交瘤技术制备牛β-lg特异性单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb),利用柠檬酸钠还原氯金酸,形成30 nm胶体金颗粒,并用于标记牛β-lgmAb。采用竞争法研制免疫层析试纸条,将胶体金标记的牛β-lgmAb包被于金标垫,牛β-lg和羊抗鼠IgG标记于硝酸纤维素膜分别作为检测线(T线)和质控线(C线),牛β-lg和二抗的最佳包被浓度均为1.0 mg/mL。制得的单克隆抗体纯度都在90%以上,效价均在10000以上且特异性较好。该试纸条对牛β-lg的检测限(limit of detection,LOD)值为3.13μg/mL,对牛源α-CN,牛源β-CN,牛源κ-CN,牛源α-LA,BSA均未产生交叉反应,对脱脂羊乳粉中掺杂脱脂牛奶粉的LOD值为5%,并用该方法对市售羊奶及配方羊奶粉进行分析,检测结果与商品化的ELISA试剂盒一致。该方法前处理快速简单,可在5 min内对牛β-lg进行检测,可用于羊乳制品的现场快速检测。     

牛羊乳酪蛋白制备及电泳分析比较

采采用新鲜和复原的牛羊乳为原料,等电点沉淀,通过洗涤、干燥等步骤分别制得牛乳和羊乳酪蛋白,用凯氏定氮法对其进行定量检测,应用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS—PAGE）分析比较牛羊乳酪蛋白组分差异。结果表明：牛乳酪蛋白得率为86．75％,羊乳酪蛋白得率为90．55％,高含量的酪蛋白主要集中在电泳图谱的中分子量组,可分为ds,CN、as2-CN、β-CN和K—CN,牛羊乳as2-CN分子量羊乳大于牛乳,牛乳a-CN含量比较多,羊乳β—CN含量比较多,鲜乳与复原乳全蛋白主要组分在电泳图谱中除酪蛋白差别外,上端的高分子量组清蛋白区羊乳IgG重链的分子量比牛乳小。应用蛋白质电泳分析技术可以区分羊乳和牛乳的蛋白质组分,等电点沉淀法制备酪蛋白的方法简单,易于操作。     

德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵对牛乳中β-酪蛋白抗原性的影响

复原脱脂牛乳经德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵至凝乳,然后在4℃下冷藏5 d。用间接竞争ELISA法测定了其中β-酪蛋白(β-CN)的抗原残留量,并且对发酵样品的蛋白水解程度与滴定酸度进行了分析。结果表明,复原脱脂乳经90～95℃处理5 min后,β-CN的抗原残留量为60.25%,发酵过程中其抗原残留量持续下降,凝乳时下降到55.46%,而冷藏1 d后降到了最低值54.03%,随后又缓慢上升,冷藏3 d后为55.87%,继续冷藏至5 d,β-CN的抗原残留量基本没有变化,维持在55.5%与55.9%之间。因此采用德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵能够在一定程度上降低牛乳中β-CN的抗原性,但是在冷藏5 d的过程中其抗原性又有一定程度的升高。     

低聚半乳糖糖基化法降低牛乳αs1-酪蛋白抗原性和免疫原性

用等电点沉淀法从牛乳中提取酪蛋白,根据αs-酪蛋白对尿素溶液溶解特性从酪蛋白中提取αs-酪蛋白,并用阴离子交换层析使αs1-酪蛋白与αs2-酪蛋白分离。用低聚半乳糖通过在一定条件下的美拉德反应对αs1-酪蛋白进行糖基化处理,通过竞争ELISA实验检测αs1-酪蛋白糖基化产物的抗原性。结果表明,该糖基化产物的抗原抗体结合常数Kd较αs1-酪蛋白上升3.7倍,即低聚半乳糖糖基化处理使αs1-酪蛋白的抗原性得到显著降低。用动物实验和非竞争ELISA实验检测αs1-酪蛋白糖基化产物的免疫原性,结果显示免疫原性降低19%,该实验证实对降低牛乳αs1-CN抗原性和免疫原性具有显著效果,为开发较理想的、切实可行的新脱敏奶粉生产技术提供了科学依据。     

Seasonal variations in composition,properties, and heat-induced changes in bovine milk in a seasonal calving system

We determined seasonal variations in the composition and characteristics of bovine milk, as well as heat-induced changes in the physicochemical properties of the milk, in a typical seasonal-calving New Zealand herd over 2 full milking seasons. Fat, protein, and lactose contents varied consistently during the year in patterns similar to those of the lactation cycle. Seasonality also had significant effects on milk calcium, ionic calcium, fat globule size, buffering capacity, and ethanol stability, but not on casein micelle size. The ratio of casein to total protein did not vary significantly over the season, but late-season milk had the highest content of glycosylated κ-casein (G-κ-CN) and the lowest content of α-lactalbumin in both years. We observed significant between-year effects on protein, total calcium, ionic calcium, pH, and casein:total protein ratio, which might have resulted from different somatic cell counts in the 2 years. Compared with heating at 90°C for 6 min, UHT treatment (140°C for 5 s) induced greater dissociation of κ-casein, a similar extent of whey protein denaturation, a lower extent of whey protein–casein micelle association, and a larger increase in casein micelle size. Indeed, UHT treatment might have triggered significant dissociation of G-κ-CN, resulting in aggregation among the casein micelles and increased apparent mean casein micelle diameter. Seasonality had significant effects on the partitioning of G-κ-CN between the micelle and the serum phase, the extent of whey protein–casein micelle association under both heating conditions, and the casein micelle size of the UHT milk.