不同热处理条件下大豆蛋白体外模拟消化产物结构和分子质量分布

采用胃蛋白酶对热处理后的大豆分离蛋白(SPI)进行体外模拟消化,对消化产物的亚基组成、蛋白质二级结构和分子质量分布进行研究。随着热处理温度和时间的增加,水解度先升高后降低,说明适当的热处理条件促进胃蛋白酶对SPI的消化降解。热处理能够改变SPI体外消化模式,使11S亚基消化程度降低,同时使不易消化降解的7S亚基组分被消化降解,形成分子质量低于17 ku或更低分子质量的组分。热处理主要使消化产物二级结构中α-螺旋含量增加,β-折叠含量降低,且SPI消化产物的分子质量分布也发生改变。随着热处理温度的升高,α-螺旋含量先增加后降低,β-折叠含量先降低后增加,而热处理时间对二级结构无显著影响。高温或长时间热处理使SPI消化产物在分子质量大于100 ku和3~10 ku范围内分布增多,在分子质量10~100 ku和小于3 ku范围内分布减少。     

SPI挂面特性与其蛋白质结构特征的相关性

采用质构分析、核磁共振及傅里叶红外光谱技术研究了不同添加量SPI对挂面的烹调性质、质地特性、水分状态及蛋白质结构特征参数的影响,结果表明:大豆分离蛋白显著影响挂面的烹调性质以及质地性质;添加大豆分离蛋白的挂面的T21增加,T22减小;随大豆分离蛋白含量的增加,挂面中巯基含量波动上升(10.53~14.22μmol/L),二硫键含量整体波动降低(12.26~6.56μmol/L);酰胺I谱带(1700 cm-1~1600 cm-1)中蛋白质二级结构经过去卷积,二阶导数拟合,出现β-折叠片层,延伸及分子内耦合,β-折叠、α-螺旋、β-转角、β-折叠片层、反向平行五个特征峰,且随着SPI添加量增加,蛋白质二级结构的百分含量变化差异显著;SPI挂面的弯曲距离与蛋白质二级结构中β-折叠片层,延伸及分子内耦合和β-折叠结构含量呈极显著正相关,与α-螺旋、β转角以及反向平行结构含量呈极显著负相关。     

体外模拟消化过程中大豆分离蛋白拉曼光谱和荧光光谱分析

采用胃蛋白酶在37℃和pH 1.2条件下对大豆分离蛋白(SPI)进行体外模拟消化,对体外模拟消化过程中SPI进行拉曼光谱和荧光光谱分析。随着消化时间的延长,蛋白质的消化程度逐渐增大,当消化反应超过2 h后,蛋白质的消化速率减慢。消化反应使SPI的α-螺旋含量升高,β-折叠含量降低,β-转角含量先增加后降低,而无规卷曲含量变化不规律。经长时间的消化反应使无规卷曲含量有所增加。在整个消化过程中,酪氨酸和色氨酸残基趋向于“暴露式”,这与消化过程中蛋白质变性以及分子结构展开有关。体外模拟消化反应使SPI的荧光强度降低,最大吸收波长(λmax)增加,即λmax发生红移,这表明色氨酸残基的暴露程度增大,同时使SPI三级结构变的松散。此外,随着消化时间的延长,SPI消化产物λmax的红移程度增加。     

SPI挂面特性与其蛋白质结构特征的相关性

采用质构分析、核磁共振及傅里叶红外光谱技术研究了不同添加量SPI对挂面的烹调性质、质地特性、水分状态及蛋白质结构特征参数的影响,结果表明：大豆分离蛋白显著影响挂面的烹调性质以及质地性质;添加大豆分离蛋白的挂面的T21增加,T22减小;随大豆分离蛋白含量的增加,挂面中巯基含量波动上升（10.53~14.22 μmol/L）,二硫键含量整体波动降低（12.26~6.56 μmol/L）;酰胺I谱带（1700 cm-1~1600 cm-1）中蛋白质二级结构经过去卷积,二阶导数拟合,出现β-折叠片层,延伸及分子内耦合,β-折叠、α-螺旋、β-转角、β-折叠片层、反向平行五个特征峰,且随着SPI添加量增加,蛋白质二级结构的百分含量变化差异显著;SPI挂面的弯曲距离与蛋白质二级结构中β-折叠片层,延伸及分子内耦合和β-折叠结构含量呈极显著正相关,与α-螺旋、β转角以及反向平行结构含量呈极显著负相关。     

不同热处理条件下羊血浆蛋白体外模拟消化研究

目的 研究不同热处理条件下羊血浆蛋白的体外模拟消化特性及其蛋白质二级结构的变化规律。方法 采用胃蛋白酶对热处理后的羊血浆蛋白进行体外模拟消化,利用茚三酮法、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）、表面电位（Zeta potential）及粒径、傅立叶变换红外光谱（Fourier Transform infrared spectroscopy,FTIR）等表征羊血浆蛋白的水解程度及消化产物的结构特性。结果 热处理可使羊血浆蛋白消化产物水解度增加,90℃热处理时水解度达到最大值,热处理可产生更多的低分子量组分,消化降解更为完全。90℃热处理时羊血浆蛋白消化产物的粒径分布单一,聚集程度最高。70~90℃热处理组的红外光谱显示酰胺Ⅰ带向低波数方向有不同程度红移,随着热处理程度的增加,羊血浆蛋白消化产物中α-螺旋结构含量先增加后减少,β-折叠结构含量总体降低。结论 热处理对羊血浆蛋白体外模拟消化均有一定的促进作用,从蛋白质变性的角度考虑,羊血浆蛋白的热处理强度不宜超过90℃ 20 min。     

大豆分离蛋白组成及二级结构对表面疏水性的影响

测定不同品种大豆分离蛋白(SPI)的表面疏水性和游离巯基含量,同时采用SDS-PAGE法和圆二色谱法分析SPI的蛋白质组成及二级结构,探讨它们对SPI表面疏水性的影响。SPI表面疏水性随着游离巯基含量的增加而增大,这与蛋白分子的解折叠和疏水性残基的暴露有关。品种差异对SPI的蛋白质组成和表面疏水性有一定影响,7S/11S比值越大,表面疏水性越高。不同品种SPI的二级结构含量存在差异,当蛋白质分子中α-螺旋含量较低,β-折叠及无规卷曲含量较高时,蛋白质分子的无序性增加,分子结构趋于暴露式,使埋藏在内部的疏水性残基更多地暴露在蛋白质分子表面,导致表面疏水性的增加。     

不同品种大豆分离蛋白体外消化产物的结构特性

以我国5种大豆分离蛋白(SPI)为基础原料,运用多种蛋白分析检测手段,研究这5种大豆分离蛋白结构对体外模拟消化特性的影响。结果表明:大豆分离蛋白及消化产物的红外光谱、拉曼光谱分析二级结构元素含量变化规律基本一致,α-螺旋结构、β-折叠结构与DH呈现一定相关性。5种大豆分离蛋白样品及其消化产物的酪氨酸残基趋向于"暴露式",随着消化时间的延长,λmax整体上增大,拉曼色氨酸侧链归属谱带强度随消化时间的延长逐渐降低,表明色氨酸残基趋向于亲水性微环境。5种大豆分离蛋白经连续5 h的体外模拟消化试验,水解度DH随着消化时间的延长而增加,当消化时间超过1 h后,DH的增加速度减慢,而在相同条件下不同样品DH存在差异性。     

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。     

体外模拟消化过程中大豆蛋白的亚基组成及分子质量分布

采用胃蛋白酶对大豆分离蛋白进行体外模拟消化,随着消化时间的延长,大豆蛋白质的消化降解程度逐渐增大,在消化2~5 h内水解度整体变化趋势平稳,消化5 h时,水解度达到8.36%。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳对不同的消化条件下的大豆分离蛋白消化产物的亚基结构进行表征,试验结果表明,大豆蛋白的不同组分受胃蛋白酶的消化或降解行为存在明显差异,胃蛋白酶对不同蛋白组分的消化情形与其空间结构紧密相关。采用分子筛凝胶葡聚糖Superdex 200和Sephadex G-75对天然的大豆分离蛋白的分子质量分布进行表征及测定,结果表明,天然的大豆分离蛋白的分子质量范围在980 670~2 526 u,随着消化反应的不断进行,大豆蛋白质的消化产物分子质量分布主要集中在3 000~10 000 u之间,还有小部分小于3 000 u的蛋白质及肽存在,该研究旨在更好地了解胃蛋白酶体外模拟大豆分离蛋白过程中大豆蛋白的解离机制。     

加工工艺对荞麦蛋白热性质和体外模拟消化过程的影响

本实验研究了加工工艺对荞麦蛋白(BWP)的热性质和体外模拟消化过程的影响。荞麦蛋白有两个变性温度,在80℃和102℃附近,分别对应8S和13S球蛋白的变性。脂肪的存在对荞麦蛋白的变性温度影响不大,但会降低其热焓。在模拟的胃蛋白酶消化过程中,BWP的氮释放量较大豆分离蛋白(SPI)先高后低;而在胰蛋白酶消化过程中,BWP的氮释放量较SPI高。这与其蛋白组成以及SPI中存在活性较高的胰蛋白酶抑制剂有关。荞麦蛋白的球蛋白(13S和8S)易被降解(胃蛋白酶消化阶段),而2S清蛋白的降解主要集中在胰蛋白酶消化阶段。经脱脂处理、超声协助提取的荞麦蛋白(DFU-BWP)和搅拌提取的荞麦蛋白(FM-BWP)的氮释放量在整个胃蛋白酶消化过程中类似,均明显高于超声提取的荞麦蛋白(FU-BWP)(p<0.05),说明胃蛋白酶对BWP的降解过程与其脂肪含量以及加工工艺有关。     

霉变和辐照对大豆蛋白质理化性质和结构的影响

以新鲜大豆为原料制备了不同霉变程度的大豆,利用60Co-γ射线对大豆进行了辐照处理,采用胃蛋白酶体外消化率、氨基酸组分测定、SDS-PAGE电泳和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)研究了霉变和辐照对大豆中蛋白质体外消化率以及蛋白质组成和结构的影响。研究表明:大豆培养30 d后,霉变导致大豆胃蛋白酶消化率降低23.74%,氨基酸总量减少2.07%,大豆蛋白质二级结构中的β-转角和无规卷曲分别增加了2.67%和4.17%,而α-螺旋和β-折叠相应减少3.62%和3.21%。在所考察的剂量范围内(10~30 k Gy),辐照对新鲜大豆的胃蛋白酶体外消化率、氨基酸组成、蛋白质亚基组成没有显著影响(P0.05),但对蛋白质二级结构中的α-螺旋与β-折叠具有显著影响(P0.05)。霉变大豆经过γ射线辐照处理后,氨基酸总量降低,蛋白质二级结构中的α-螺旋与β-折叠减少,无规则卷曲增加。     

大豆蛋白的体外模拟消化过程及热处理的影响

本研究探讨了天然大豆分离蛋白(SPI)的体外胃蛋白酶消化过程,以及热处理对该消化过程的影响。SDS-PAGE分析表明,天然SPI的大豆球蛋白最易为胃蛋白酶所消化,而β-伴大豆球蛋白则较难。β-伴大豆球蛋白的不同亚基对胃蛋白酶消化的敏感程度也有所不同,其中α-亚基最为敏感。TCA-NSI法分析显示,在一定蛋白浓度下,随酶/底物之比的增加,天然SPI受胃蛋白酶的作用释放氮的过程呈现出较为典型的酶浓度依赖性。另外,不同热处理对SPI的体外消化过程产生不同的影响。一定的干热处理(80℃,30～60min)几乎不影响SPI的体外胃蛋白酶消化过程,而同样条件下的湿热处理则显著提高胃蛋白酶及胰蛋白酶对SPI的消化效果。这结果意味着SPI的体外消化效果取决于其变性程度,热变性程度越高,其消化效果越好。     

碱性蛋白酶控制酶解诱导大豆分离蛋白纳米颗粒的形成机制

以大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）为原料,利用碱性蛋白酶对其进行酶解处理（0～24 h）,探究SPI的结构变化规律,发现碱性蛋白酶控制酶解可诱导SPI自组装形成系列分布均匀（多相分散系数＜0.3）、粒径可控（90～200 nm）且具有不同表面特性的大豆蛋白纳米颗粒（soy protein nanoparticles,SPNs）,其中水解度（degree of hydrolysis,DH）及亚基解离/降解是影响SPNs形成的关键性因素。酶解初期（10～30 min,DH约3%）,SPI中β-伴大豆球蛋白（7S）组分α与α’亚基的部分降解有利于两亲性结构的释放,提高蛋白表面疏水性,降低临界聚集浓度,形成包含相对完整的7S及大豆球蛋白（11S）亚基的I类纳米颗粒（SPNs-DH 3%）。随着酶解时间的延长（1～2 h）,α与α’亚基的进一步降解促进了疏水性β亚基与B亚基的暴露,增强的疏水相互作用导致体系浊度增加,其中可溶性聚集体向不溶性疏水聚集的转化使得蛋白表面疏水性急剧下降,形成以A亚基及部分β亚基为主导的II类亲水型纳米颗粒（SPNs-DH 5%）。酶解后期（4～24 h）,A亚基的进一步降解则产生更多亲水性多肽,不利于纳米颗粒的形成。进而探究SPNs的形成机制,圆二色光谱结构表明,SPNs的形成与蛋白α-螺旋和无规卷曲结构向β-折叠转化有关。两类SPNs的整体结构均由疏水相互作用维持,而氢键和二硫键分别参与颗粒表面与内部结构的形成。与SPNs-DH 3%相比,SPNs-DH 5%中形成了更多由二硫键与氢键稳定的折叠结构。此外,由于酶解过程中不断释放抗氧化肽段,其所形成SPNs的抗氧化性较原始SPI均有所提升。     

发芽对大豆蛋白凝胶性质的影响

研究了发芽大豆蛋白质凝胶性质的变化。采用碱提酸沉法制备大豆分离蛋白(SPI),以葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)为凝固剂制备大豆蛋白凝胶,系统研究了不同芽长大豆蛋白凝胶强度的变化。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱分析了发芽过程中SPI的变化及其对大豆凝胶强度的影响。结果发现:SPI中7S球蛋白的α'、α亚基和11S球蛋白的酸性亚基A3、A发芽时发生明显降解,但11S球蛋白各亚基在发芽初期变化小,利于大豆蛋白质分子之间形成网络结构使凝胶强度增强。随着发芽时间的延长,11S球蛋白也部分发生降解,凝胶强度下降。     

加热联合酶解大豆7S蛋白的分子结构及抗原性研究

选用不同加热预处理条件、不同蛋白酶处理大豆7S蛋白,SDS-PAGE考察酶解后大豆7S蛋白的降解情况,间接竞争ELISA法考察酶解物的抗原性。结果表明:加热预处理联合酶解可显著增大β-伴大豆球蛋白的降解程度,β亚基消化程度得到极大提升,α亚基、α'亚基几乎完全被降解,在相同酶解时间下,胰蛋白酶的酶解速度快于胃蛋白酶;加热预处理联合酶解大幅降低了β-伴大豆球蛋白的抗原性,胰蛋白酶的效果优于胃蛋白酶,经80℃加热10 min预处理再经胰蛋白酶处理,大豆7S蛋白的抗原性降低了79.99%,而胃蛋白酶最优条件下最多仅降低50.4%; SDSPAGE结果表明,胃蛋白酶、胰蛋白酶酶解物中出现了抗消化肽段,经过质谱鉴定,均来自于β-伴大豆球蛋白的α亚基。     

纯品7S和11S蛋白结构与表面疏水性的相关性研究

以6个具有代表性的大豆品种作为实验材料提取7S和11S,经Superdex 200凝胶柱层析纯化制得纯品7S和11S,用凯氏定氮和SDS-PAGE电泳综合分析其纯度在90%以上。采用SDS-PAGE电泳测定纯品7S和11S的亚基组分,用圆二色光谱分析纯品7S和11S的二级结构,用ANS荧光探针法测定纯品7S和11S的表面疏水性。经分析得出如下结论:大豆蛋白质的表面疏水性与α/亚基含量不相关,与α亚基含量呈正相关,与β亚基含量呈负相关;与酸性亚基含量呈负相关,与碱性亚基含量呈正相关;与α-螺旋含量呈负相关,与β-折叠含量呈负相关,与β-转角含量呈正相关,与无规则卷曲含量呈正相关。     

蒸制过程中馒头坯蛋白质变化特性研究

研究馒头坯在蒸制过程中蛋白质各组分含量、蛋白质二级结构、游离巯基和二硫键含量、蛋白质分子质量以及蛋白质体外消化率的变化.结果表明:随着蒸制的进行,馒头坯中总粗蛋白含量基本不变,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、SDS可溶性麦谷蛋白的含量呈现显著下降趋势,麦谷蛋白大聚体含量呈现显著上升趋势;蛋白质二级结构中α-螺旋和β-折叠含量均出现明显下降趋势,β-转角含量和无规则卷曲含量呈现上升趋势;二硫键含量显著上升;高分子质量谷蛋白亚基(分子质量 66.2 kD)含量上升,低分子质量谷蛋白亚基和醇溶蛋白(分子质量31.0～66.2 k D)、清蛋白和球蛋白(分子质量31.0 k D)的含量均降低;蛋白质的体外消化率呈显著上升趋势.     

紫花芸豆蛋白体外消化产物的抗氧化活性及结构特征分析

为探究芸豆蛋白在体外模拟胃部消化期间抗氧化活性及结构特征，本实验以紫花芸豆蛋白为原料，采用体外模拟消化模型，并运用多种蛋白分析方法进行检测。结果表明：在消化期间因酶解作用，其水解度及溶解度明显提高，并且随着芸豆蛋白低分子质量肽段数量的增加，消化产物的抗氧化活性显著增加，其中总抗氧化能力、铁离子还原能力分别提高了296.97%、54.01%；通过傅里叶变换红外光谱分析发现，消化过程使芸豆蛋白二级结构发生显著变化，随消化时间的延长，消化产物中α-螺旋相对含量、β-转角相对含量不断提高，β-折叠相对含量不断降低；经模拟消化后的芸豆蛋白暴露巯基、总巯基含量下降幅度均较大，两者随消化时间延长均略有增加；扫描电子显微镜分析发现芸豆蛋白经胃部模拟消化后呈现颗粒状，且无序排列形成细密的网状结构。     

大豆蛋白与千叶豆腐品质特性的关系

本实验以16个品种的大豆蛋白为原料,通过氨基酸分析、傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、质构分析、感官评定、扫描电子显微镜观察等方法研究了不同来源的大豆蛋白氨基酸组成、二级结构、亚基组成等蛋白特性和不同品种的大豆蛋白对千叶豆腐的质构、感官性质及微观结构等的影响,分析了大豆蛋白与千叶豆腐品质特性的关系。结果表明,当大豆蛋白含硫氨基酸相对含量高于(2.81±0.02)%、平行式β-折叠结构相对含量高于(39.96±0.57)%及11S/7S比例高于1.88±0.16时,可加工出品质优良的千叶豆腐产品。说明大豆蛋白特性,特别是含硫氨基酸含量、平行式β-折叠结构含量、11S/7S比例对千叶豆腐品质具有重要影响。     

不同胃肠消化阶段紫花芸豆蛋白的抗氧化活性和结构特征

以紫花芸豆蛋白为原料,通过胃肠模拟消化模型解析胃肠不同消化阶段芸豆蛋白水解物的抗氧化活性及结构变化。结果表明:经胃肠蛋白酶消化,芸豆蛋白的溶解度、水解度显著提高,与胃部消化相比,胃肠消化芸豆蛋白水解度增加120.27%,溶解度下降3.46%。电泳图谱及抗氧化活性分析表明,肠道消化期间,因胰蛋白酶作用,蛋白亚基水解作用增强,导致低分子质量肽段增加,分子质量<14.4 ku的亚基条带加深,与胃部模拟消化相比,水解产物抗氧化能力显著增强,总抗氧化能力、Fe还原能力、ABTS清除率分别提高25.31%,85.76%,53.80%。对胃肠连续消化0.5,2,3 h水解产物超滤分级,随着消化时间的延长,分子质量<10 ku的消化产物增加,使水解产物表现出较强的抗氧化能力。傅里叶变换红外光谱分析表明,胃蛋白酶水解使蛋白质结构展开,空间结构较为紧凑的β-折叠被破坏,变为较松散的β-转角,继续肠道消化后芸豆蛋白稳定结构恢复,β-折叠由34.63%增至41.29%。胃肠消化产物中暴露巯基、总巯基含量、含硫氨基酸总量随水解程度的加深持续下降,肠道消化后,消化产物的暴露巯基、总巯基含量、含硫氨基酸总量分别降低为(4.94±0.23)μmol/g、(6.14±0.20)μmol/g、2.08 μg/g。SEM扫描分析结果表明,水解使芸豆蛋白呈絮状聚集,与胃部消化相比,肠道模拟消化后蛋白微观结构有序性增加,消化产物表面呈细密颗粒状。