小麦α-醇溶蛋白体外克隆表达及脱酰胺改性对面条机械特性的影响

本研究以pUC57-α-gliadin重组质粒为对象进行同源性分析,构建表达质粒pET-22b-α-gliadin,利用大肠杆 菌（Escherichia coli）体外诱导表达α-醇溶蛋白,以体积分数70%乙醇溶液提纯,利用柠檬酸对α-醇溶蛋白进行脱 酰胺改性,通过傅里叶变换红外光谱、内源性荧光扫描、扫描电子显微镜表征改性后α-醇溶蛋白的结构变化,通过 质地剖面分析（texture profile analysis,TPA）实验探究其对面条质地的影响。结果表明：α-醇溶蛋白柠檬酸脱酰胺 改性后α-螺旋结构含量减少,β-折叠结构含量增加,α-螺旋/β-折叠由1.00降为0.64,说明α-醇溶蛋白的分子柔韧性增 加;α-醇溶蛋白的内源性荧光扫描结果显示λmax发生红移,说明α-醇溶蛋白的内部结构发生伸展,使内部的色氨酸 暴露;扫描电子显微镜观察结果表明α-醇溶蛋白表面呈现光滑均匀的块状;TPA实验发现脱酰胺改性的α-醇溶蛋白 使面条硬度降低,黏着性提高。     

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。     

发酵时间对馒头品质及面筋蛋白结构的影响

利用体积仪、质构仪和傅里叶变换红外光谱分别测定馒头比容、质构特性与面筋蛋白二级结构,探究发酵时间对馒头品质及面筋蛋白结构的影响。结果表明：馒头中醇溶蛋白与麦谷蛋白中β-折叠含量均为最高。随着发酵时间的不断延长,醇溶蛋白中β-折叠、α-螺旋相对含量无显著性变化,无规则卷曲逐渐减少,而β-转角则逐渐增加;羟基吸收带逐渐增强,醇溶蛋白的水合作用增强。麦谷蛋白中α-螺旋与无规则卷曲相对含量变化不大,β-折叠相对含量先上升后下降,而β-转角相对含量则是先下降后上升;羟基带强度逐渐减弱;当发酵时间延长到80?min时,麦谷蛋白红外光谱位于1?082?cm－1与1?155?cm－1处的峰消失,可能是蛋白质环状结构的C—C振动减弱。     

乳酸对玉米醇溶蛋白基面团品质提升的作用

以玉米醇溶蛋白、玉米淀粉、沙蒿胶为原料制备玉米醇溶蛋白基无麸质面团（简称Z面团）,以玉米淀粉和沙蒿胶所制面团（简称NZ面团）为对照。通过调控面团中乳酸含量（L）和原料粉含量（F）的比例（简写为L/F,mL/g）,比较乳酸含量对Z面团与NZ面团粉质性能的影响规律,表明玉米醇溶蛋白是影响Z面团粉质性能的关键组分。面团中L/F为2∶50的Z面团（Z2）稳定时间最长,弱化度最低,粉质质量指数最高,加工品质良好。探究在乳酸调节下,Z面团中玉米醇溶蛋白的理化性质与结构变化,发现乳酸会引起玉米醇溶蛋白的脱酰胺反应和蛋白质水解,促进α-玉米醇溶蛋白二倍体向单倍体转变,改变玉米醇溶蛋白的表面疏水性和二级结构组成。基于以上研究,将Z面团制为面条,考察乳酸含量对玉米醇溶蛋白基面条蒸煮品质的影响,其中Z2面条不易断条,蒸煮损失最少,质地良好。综上,适量的乳酸可改善玉米醇溶蛋白基无麸质面团粉质性能,提高玉米醇溶蛋白的表面疏水性,增加β-折叠占比,优化玉米醇溶蛋白基面条蒸煮品质。     

超声辅助糖基化改性玉米醇溶蛋白结构和机械性能的影响

该研究旨在考察超声波对菊粉糖基化改性玉米醇溶蛋白产物的二级结构以及对膜机械性能的影响。经不同超声功率预处理后进行干法糖基化改性,测定接枝度、抗拉强度和伸长率、粒径、巯基和二硫键的含量。结果表明:经500 W超声预处理后,玉米醇溶蛋白糖基化反应的接枝度达到28.65%,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为19.4 MPa和3.6%,此时粒径最大,溶液分布较均匀。随着超声功率的不断增大,改性后玉米醇溶蛋白呈现巯基含量逐渐升高,二硫键含量逐渐降低的趋势。另外,圆二色谱分析表明,随着超声功率增加,玉米醇溶蛋白分子中α-螺旋含量降低11.9%,β-折叠含量增加了11.3%。说明超声处理可使蛋白质结构改变,有助于糖基化反应,进而提高蛋白膜的机械性能。     

莲子中不同蛋白的结构及理化特性对比分析

该研究分别制备了莲子分离蛋白与莲子分级蛋白（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白）,并对比研究了不同莲子蛋白的溶解性、乳化性、分子特性等结构变化。研究结果表明,莲子中蛋白质约占干基总量的16.14%,4种分级蛋白所占比例依次约为55:6:0.1:25。对比5种不同莲子蛋白,清蛋白溶解性最高,Zeta电位最低值为-21.3 mV,粒径最小值为75.47 μm,分离蛋白乳化性最好,五种不同蛋白的等电点均在4.9附近。光谱研究表明,醇溶蛋白和谷蛋白荧光更强,清蛋白和球蛋白α-螺旋含量更低,醇溶蛋白和谷蛋白β-转角含量更高。光谱研究表明,分离蛋白、清蛋白（球蛋白）的波长蓝移,清蛋白和球蛋白的α-螺旋含量更低,且α-螺旋、β-折叠、β-转角含量也发生不同变化。这些研究结果也表明清蛋白和球蛋白分子柔性相对更高,与其溶解性、乳化性、疏水性密切相关。通过实验有助于揭示莲子分离蛋白和分级蛋白理化特性与分子结构间的构效关系,并为深入研究莲子蛋白的功能特性提供理论依据。     

糖接枝玉米醇溶蛋白包埋虾青素

本研究利用葡萄糖和木糖两种还原糖对玉米醇溶蛋白（zein）进行糖接枝改性,并制备改性zein/虾青素复合 微粒,研究糖接枝改性对包埋虾青素的影响。zein-葡萄糖/木糖的接糖量分别为2.59%和2.53%,十二烷基硫酸钠-聚 丙烯酰胺凝胶电泳后的考马斯亮蓝染色和希夫试剂染色结果也充分证明了糖蛋白的产生。圆二色谱测定结果表明, 经过糖接枝改性后的zein二级结构中α-螺旋结构含量显著减少,而β-折叠和β-转角结构含量增加,说明蛋白质发生 了一定程度的展开。扫描电子显微镜和差示扫描量热结果表明,虾青素经过zein包埋后形成的复合微粒为空心塌 陷的微粒,虾青素均匀分布在球体中。糖接枝改性后的zein对虾青素包埋率提高了10%。在无水乙醇体系下溶解 12 h,未包埋的虾青素释放率达99.8%,zein/虾青素、zein-葡萄糖/虾青素、zein-木糖/虾青素复合微粒中虾青素释放 率分别为49.7%、31.7%、30.2%。经过糖接枝改性的复合微粒显著提高了虾青素的热稳定性,在热处理过程中,未 被包埋的虾青素破坏率达75.29%,而经过包埋的虾青素破坏率均在25%以下。     

玉米醇溶蛋白新应用

<正> 玉米、小麦、大豆等籽实蛋白质,按其溶解性不同、可分为溶于水的白蛋白,溶于盐溶液的球蛋白,溶于醇溶液醇溶谷蛋白,和溶于稀酸的谷蛋白。玉米约含干物重10％蛋白质,其中50～60％为醇溶蛋白。1821年Gorham首先从玉米中分离出醇溶蛋白,据Esen分类,玉米醇溶蛋白存有α、β、γ三种类型,其中α型占75—85％,β和γ型分别占10～15％和5～10％。据SDS—电泳法解析,α型玉米醇溶蛋白主要是分子量为21000～25000多肽,β型和γ型主要是分子量为17000～18000和27000多肽。蛋白质作食品原料应具营养性、嗜好性、功能性。味觉和食感即     

玉米后熟期间醇溶蛋白结构和理化特性

将新采收的玉米在温度15 ℃及25 ℃、相对湿度55%条件下进行恒温恒湿贮藏,研究玉米后熟期间玉米醇溶蛋白结构特征及理化特性,并分析二者之间的构效关系。结果发现,玉米在15 ℃及25 ℃后熟56 d期间内,玉米醇溶蛋白的游离巯基含量降低,二硫键含量升高,表面疏水性降低,Zeta电位的绝对值增加,粒径和分散指数降低。玉米后熟期间玉米醇溶蛋白中氢键缔合下降,更多有序的β-折叠转化至无序结构,且后熟作用导致玉米醇溶蛋白热稳定性和α-玉米醇溶蛋白亚基的分子质量降低。此外,玉米后熟显著改变了蛋白的理化特性,在15 ℃后熟42 d和25 ℃后熟28 d,玉米醇溶蛋白的溶解性和持水性均达到最大,在2 个温度下后熟14 d时乳化活性和起泡性均显著增加,而后熟作用导致持油性下降。玉米后熟过程中玉米醇溶蛋白理化特性的改善可能与蛋白质聚集程度降低及其柔性结构相关。结果表明,适当的玉米后熟能够修饰玉米醇溶蛋白结构,进而改善其理化特性。     

乳酸片球菌素二级结构与抑菌活性的关系

通过圆二色光谱法对乳酸片球菌素的二级结构进行研究,发现乳酸片球菌素的α-螺旋含量约为6.8%,β-折叠含量约为20%,转角所占比例为20%。当乳酸片球菌素的α-螺旋含量增加,β-折叠、转角含量降低时,细菌素活性随之降低,在pH6.0的低盐溶液中,乳酸片球菌素的结构稳定,此时抑菌活性最高;在pH12.0或者高浓度的盐溶液中,乳酸片球菌素α-螺旋含量增加至58%,β-折叠结构消失,细菌素活性丧失。     

Zein Characterisation of South African Maize Hybrids and Their Respective Parental Lines Using MALDI-TOF MS

Zeins are important storage proteins and play a role in grain texture and impact on processing. Having a technique to accurately quantify the individual zeins and the size of these proteins would allow for more precise understanding of the impact these individual protein have on grain texture and/or processing. Matrix-assisted laser desorption ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was used to characterise zein protein profiles of five South African maize hybrids, grown at three locations, and their respective parental lines. A new, simplified and shortened zein extraction method was used to characterise the zein profiles and to determine any possible relationship between the hybrids and their parents. A matrix solution comprising two matrices, α-cyano-4-hydroxy-cinammic acid (CHCA) and 2-(4-hydroxyphenylazo) benzoic acid (HABA), was required to detect all major zein (α, β, γ and δ) classes. Within the set of hybrids and parents, additional peaks with molecular weights not previously reported were observed. These were identified as belonging to the δ-zein, β-zein and γ-zein. Relationships between the hybrids and their respective parental lines were observed indicating genetic variation for these zein classes exists. The MALDI-TOF MS method identified differences in individual zein proteins and these differences were observed between hybrids. The method shows a potential for accurately quantifying the presence and molecular size of zein proteins which may be important in milling and food processing. Storage proteins play an important role not only in grain composition but also in some processes such as milling, and variation in these individual proteins may impact on efficiency of processing.     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶的活性位点和耐热结构预测

以黑曲霉3.316基因组DNA扩增得到大小为2 080 bp的β-葡萄糖苷酶基因为研究对象,通过生物分析软件分析得出其可能含860个氨基酸残基,存在4个主要疏水区;其二级结构可能含有63.26%无规则卷曲、20.58%α-螺旋、16.16%β-折叠;发现其结构域具有(β/α)8 TIM桶域和(β/α)6夹层三明治域及纤维连接蛋白的Ⅲ-like域;根据β-葡萄糖苷酶相关结构预测其活性位点和耐热机理,发现其活性位点可能是(β/α)8 TIM桶域的Asp280和(β/α)6夹层三明治域的Glu509;211个位于疏水区的氨基酸残基、48个脯氨酸残基和α-螺旋可能与其热稳定性相关。     

绿豆蛋白酶解物抗氧化活性与其结构、氨基酸组成的相关性

本试验以碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胃蛋白酶及胰蛋白酶四种不同来源的蛋白酶酶解绿豆蛋白,测定酶解物的抗氧化能力,结合傅里叶红外光谱技术（FTIR）、聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、圆二色谱（CD）以及氨基酸分析仪,分析酶解物的氨基酸组成以及抗氧化活性与结构变化的相关性。结果表明,绿豆蛋白4 h中性蛋白酶酶解物抗氧化能力最强,其DPPH自由基清除率、羟自由基清除率分别达到71.03%、51.94%,TBARS值达到0.4045 mg/L,Fe2+螯合率达到52.31%;结合SDS-PAGE、FTIR、CD等分析得出:绿豆蛋白酶解物的抗氧化能力与其分子量大小、二级结构构象及氨基酸组成变化紧密相关,与绿豆蛋白相比,绿豆蛋白酶解物的α-螺旋结构含量增加了4.12%、β-折叠结构含量降低了19.99%,而抗氧化活性与其α-螺旋含量的增加、β-折叠含量的降低密切相关;影响抗氧化活性的疏水氨基酸增加了0.208 g/100 g,芳香氨基酸增加了0.207 g/100 g,分子量低于10 kDa的小分子量酶解物具有更好的抗氧化性。综合以上研究结果证实绿豆蛋白酶解物活性与其α-螺旋、β-折叠的相关性较大。     

Amino acid,structure and antioxidant properties of Haematococcus pluvialis protein hydrolysates produced by different proteases

The impact of different protease hydrolysis on the amino acid, structure and antioxidant properties of H. pluvialis protein (HP) was investigated. Results showed that the hydrolysate obtained by Alcalase exhibited the highest degree of hydrolysis (20.59%) and peptide yield (92.64%). The essential amino acid, hydrophobic, sulphur and aromatic amino acid contents of enzyme hydrolysates were significantly higher than HP (P < 0.05). FTIR spectra showed that the β-sheet proportion of HP hydrolysates were higher compared with HP, the proportion of random coil structure was lower. The α-helix content of the hydrolysate obtained by Alcalase was the highest, while the turn proportion was the lowest. The Trypsin derived hydrolysate presented the best DPPH and ABTS scavenging ability, and ferric reducing antioxidant power than other HPHs. These results suggested that HP hydrolysates have a great potential as natural functional ingredients in food manufacture.     

拉曼光谱分析牛肉贮藏过程中肌红蛋白结构的变化

以牛肉为研究对象,采用拉曼光谱技术研究贮藏时间对肌红蛋白结构的影响。结果表明：随着贮藏时间的延长,肌红蛋白二级结构中的α-螺旋含量呈现降低的趋势,β-折叠结构含量则呈现先升高后下降的趋势,β-转角含量呈现先降低后升高的趋势,无规卷曲含量呈现逐渐增大的趋势;肌红蛋白二硫键由g-g-t与t-g-t构型逐渐向g-g-g构型转变,肌红蛋白分子间二硫键部分被破坏,肌红蛋白分子间作用力降低,肌红蛋白氧化状态与蛋白质的二级结构、酪氨酸与色氨酸残基暴露出的数量有很强的相关性,贮藏过程中肌红蛋白的结构逐渐疏散无序,氨基酸残基微环境发生改变。本实验从蛋白质二级结构层面揭示了贮藏时间影响牛肉色泽变化的微观机理。     

白灵菇蛋白提取及功能特性和结构分析

以脱脂后的白灵菇为原料,采用超声波-微波辅助碱法提取白灵菇蛋白。结果表明：白灵菇蛋白质最佳提取条件为提取温度50?℃、超声波功率500?W、微波功率24?W、NaOH溶液浓度0.09?mol/L、料液比1∶30（g/mL）、提取时间0.8?h,蛋白得率为（10.28±0.62）%。对白灵菇蛋白功能特性和结构进行研究,结果表明：白灵菇蛋白在70?℃、pH?8.5时溶解度最大;白灵菇蛋白的持水性在60?℃时最好,为（325.27±2.40）%,持油性在50?℃时达到最佳,为（189.60±2.58）%;起泡性和起泡稳定性以及乳化性和乳化稳定性随蛋白质质量浓度的增加而缓慢增加,超高效液相色谱分析结果表明,白灵菇蛋白总氨基酸含量为810.40?mg/g,必需氨基酸含量为322.86?mg/g,组氨酸是第1限制性氨基酸;圆二色光谱分析结果表明白灵菇蛋白二级结构中α-螺旋相对含量为53%,β-折叠相对含量为11%,β-转角相对含量为14%,无规卷曲相对含量为23%,白灵菇蛋白分子质量分布为48.9、26.3、16.4、10.9?kDa,傅里叶变换红外光谱分析结果显示其蛋白特征官能团吸收峰明显。     

Effects of sweeping frequency ultrasound treatment on enzymatic preparations of ACE-inhibitory peptides from zein

In this study, the effect of sweeping frequency ultrasound (SFU) treatment on the degree of hydrolysis of zein and the angiotensin I-converting enzyme (ACE)-inhibitory activity of its hydrolysates were investigated. The mechanism through which ultrasonic pretreatment releases peptides with ACE-inhibitory activity was also studied by fluorescence, circular dichroism (CD), scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM). Compared to the control, SFU and fixed frequency ultrasound (FFU) increased the degree of zein hydrolysis by approximately 11.5 %. Sweeping frequency ultrasound pretreatment increased ACE-inhibitory activity of zein hydrolysates by 12.3–116.7 % over the control. At 40 ± 2 kHz, SFU-treated zein hydrolysates had 42.9 % ACE-inhibitory activity, representing an increase of 116.7 % over the control. The fluorescence intensity of SFU- and FFU-treated zein was weaker than in untreated zein, indicating that more Phe, Trp, and Tyr residues were exposed outside the polypeptide chains. CD spectra show that SFU treatment resulted in increase in the α-helix content by 3.4 %, and β-sheet, β-turns, and random coils content by 24.4 %. Analyses of microstructure by SEM and AFM revealed that ultrasonic pretreatment ruptured the fine meshwork structure of zein resulting in the appearance of several micro-holes. We conclude that the SFU pretreatment for 40 ± 2 kHz can remarkably raise the degree of zein hydrolysis and ACE-inhibitory activity of the hydrolysates by altering the second structure of zein and rupturing the smooth surface of protein.