pH值对大豆11S球蛋白结构和表面疏水性的影响

采用Lowry法、8-苯氨基萘-1-磺酸铵盐（8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid ammonium salt,ANS）荧光探针法研究pH值对大豆11S球蛋白的溶解性和表面疏水性的影响,并利用圆二色光谱和荧光光谱对不同pH值条件下11S球蛋白二级结构和三级结构进行分析,为研究大豆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：除等电点外,大豆11S球蛋白溶解性和表面疏水性呈负相关,并且随着pH值的升高,大豆球蛋白二级结构中发生β-折叠和无规卷曲向α-螺旋的转变,三级结构中色氨酸（Trp）残基微环境极性降低。大豆球蛋白的表面疏水性与α-螺旋结构含量呈负相关。     

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。     

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)。     

不同辐照剂量对红豆分离蛋白结构及特性的影响

采用Lowery法、ANS荧光探针法、圆二色光谱、荧光光谱等方法分别对不同辐照处理的红豆分离蛋白溶解度、表面疏水性、蛋白质二级、三级结构、流体动力学半径进行分析。结果表明:随着辐照剂量的增加,红豆分离蛋白的二级结构中α-螺旋结构向无规则卷曲结构的转变,Trp残基所处微环境极性先增强后减弱,这与其表面疏水性呈现正相关,蛋白颗粒大小随着辐照剂量的增加先减小后增大,在5 k Gy辐照剂量处理时达到最小,这与其溶解性呈现负相关。     

大豆分离蛋白结构特性与表面疏水性的关系

对不同品种大豆分离蛋白溶解性、表面疏水性、巯基含量进行测定,同时采用拉曼光谱法对蛋白质二级结构及氨基酸侧链进行分析,探讨大豆分离蛋白结构特性与表面疏水性关系。结果表明:不同品种大豆分离蛋白表面疏水性由大到小顺序依次为:东农46(743.87)皖豆24(730.14)黑农46(717.54)五星4(625.22)中黄13(613.38)冀NF58(600.61),并与溶解性呈负相关,与巯基含量呈正相关。不同品种大豆分离蛋白具有不同的二级结构,当α-螺旋含量降低、无规卷曲含量升高时,蛋白分子结构变的松散,使包埋在分子内部的疏水性残基更多的暴露出来,导致表面疏水性增加。     

大豆7S球蛋白结构特性与表面疏水性相关性研究

以具有代表性的6个大豆品种制备的大豆7S球蛋白为研究对象,采用ANS荧光探针法测定表面疏水性,Ellman试剂分析法测定巯基和二硫键含量,激光拉曼光谱和荧光光谱分析空间构象,探讨大豆7S球蛋白结构特性与表面疏水性的相关性。结果表明:大豆7S球蛋白的表面疏水性与二级结构的α-螺旋含量和β-折叠含量呈负相关,与二级结构的β-转角含量和无规则卷曲含量呈正相关;与色氨酸残基荧光峰λ_(max)呈正相关,与拉曼光谱色氨酸费米共振I_(1360)/I_(1340)值呈负相关,与拉曼光谱酪氨酸费米共振I_(850)/I_(830)值呈正相关,与暴露的酪氨酸残基克分子数呈正相关,与N_(暴露)和N_(包埋)的比值呈正相关;与暴露巯基含量、巯基暴露程度呈正相关,与游离巯基含量、二硫键含量、二硫键构象的相关性均不显著。     

离子强度对大豆分离蛋白结构及表面疏水性的影响

旨在采用生物化学和光谱学方法及手段,从蛋白质分子空间构象和溶液性质角度,探讨离子强度对大豆分离蛋白结构及表面疏水性的影响机制。研究表明:大豆分离蛋白表面疏水性在等电点两侧呈现显著下降趋势,而随着离子强度的增大大豆分离蛋白表现出"盐析"现象,表面疏水性总体上呈现增大趋势;大豆分离蛋白的λ_(max)整体上随离子强度的增加而增大,表明色氨酸残基趋向于亲水性微环境。在离子强度从0.1~0.9 mol/L时,α-螺旋结构含量增大,而β-折叠结构含量有所降低,β-转角结构含量随离子强度略有降低,相关性分析表明无规卷曲结构与表面疏水值之间呈现显著的正相关(r=0.81,p0.05)。随着离子强度的增大,大豆分离蛋白分子平均粒径总体呈现增大的变化趋势,ζ-电位绝对值总体呈现降低趋势,并与表面疏水性之间亦表现出显著负相关(r=-0.86,p0.05)。大豆分离蛋白空间构象与表面疏水性之间的构效关系,可以为大豆精深加工及高值化应用提供理论依据。     

大豆7S、11S蛋白的结构与热致凝胶特性的分析

通过研究大豆7S及11S蛋白的结构、理化性质与凝胶性,进而研究三者之间的关系。采用傅里叶变换红外光谱、Gauss分峰拟合对蛋白质的二级结构进行研究;利用ANS荧光探针法,Ellman试剂法和Zeta电位仪对大豆7S及11S蛋白的表面疏水性、巯基含量及粒径进行测定;通过质构仪对蛋白凝胶的硬度,胶黏性及弹性进行分析。结果表明,蛋白质的表面疏水性随α-螺旋、β-折叠相对含量的增大而减小,随β-转角和无规卷曲相对含量的增大而增大。表面疏水性越大越利于凝胶网络的形成。大豆7S蛋白凝胶形成的最优条件为蛋白质量浓度0.12 g/mL、温度90℃、pH 6～8、Na~+质量浓度0.002 g/mL;大豆11S蛋白凝胶形成的最优条件为蛋白质量浓度0.12 g/mL、温度95℃、pH 8～9、Na~+质量浓度0.002 g/mL。蛋白质的二级结构决定了蛋白质的表面疏水性,而表面疏水性影响了凝胶的形成,同时凝胶形成的外在因素又影响着蛋白的表面疏水性。     

大豆分离蛋白热性质及其空间构象对表面疏水性的影响

采用差示量热扫描(DSC)法和荧光光谱法对不同品种大豆分离蛋白的热性质和空间构象进行分析,探讨大豆蛋白的热性质和空间构象对其表面疏水性的影响。结果表明,不同品种的大豆分离蛋白的7S球蛋白与11S球蛋白的Td值、△H值与表面疏水性存在显著负相关,即7S球蛋白与11S球蛋白的Td值、△H值越小,表面疏水性越大。原因是△H值越低,分子相对伸展使疏水性残基暴露较多,导致蛋白质具有相对较大的表面疏水性。荧光光谱表明6种大豆分离蛋白具有典型的色氨酸发射光谱,荧光峰峰位之间存在显著性差异,并且不同品种的大豆分离蛋白随着荧光峰峰位数值和峰强越大,色氨酸残基的微环境极性越强,表面疏水性越高。这与大豆品种密切相关,埋藏在内部的疏水基团的暴露是导致表面疏水性增大的主要原因。     

大豆7S和11S蛋白二级结构与表面疏水性相关性的研究

以6 个具有代表性的大豆品种作为实验材料提取7S和11S蛋白,并经Superdex 200凝胶柱层析进行纯化,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳验证其纯度均在90%以上。采用傅里叶红外光谱分析7S和11S蛋白的二级结构,采用ANS荧光探针法测定7S和11S蛋白的表面疏水性,利用相关性分析探讨7S和11S蛋白表面疏水性与二级结构的构效关系。经分析得出：大豆蛋白的表面疏水性与α-螺旋含量成负相关;与β-折叠含量成负相关;与β-转角含量成正相关,与无规卷曲含量成正相关。     

超声波对大豆分离蛋白结构及其形成谷氨酰胺转氨酶改性凝胶性质的影响

为探讨超声波对大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）结构及大豆分离蛋白形成谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase,TG）改性凝胶的影响,研究了超声波处理前后大豆分离蛋白平均粒径、溶解性、表面疏水性、二级结构、微观结构及凝胶特性的变化规律。结果表明：超声波处理使大豆分离蛋白平均粒径减小,溶解性增加,表面疏水性增强,α-螺旋含量降低,无规卷曲含量升高,β-折叠和β-转角无显著变化;超声波处理可以促进大豆分离蛋白形成结构均匀、致密的TG改性凝胶,最佳处理时间为60 min,此时凝胶强度为146.57 g,提高幅度达62.12%,持水性为94.27%,提高幅度为3.66%。相关性分析表明,大豆分离蛋白的溶解性以及其形成TG改性凝胶的凝胶强度、持水性与平均粒径有显著的负相关性。     

热处理对大豆11S球蛋白溶解性和二级结构的影响

采用差示扫描量热仪、Lowry法以及傅里叶变换红外光谱法分别对大豆11S球蛋白的热性质、溶解性和二级结构进行测定与分析,研究热处理对11S球蛋白溶解性和二级结构的影响。热处理能够使大豆11S球蛋白Td和ΔH降低,导致蛋白质发生部分或完全变性。80?℃热处理使大豆11S球蛋白的溶解性降低,这可能由于热处理改变了蛋白质的空间结构和表面电荷所致,此时蛋白质的α-螺旋结构逐渐转变为β-折叠和无规卷曲结构。而90?℃和100?℃热处理一定时间后,蛋白质溶解性又稍有升高,这可能是形成可溶性聚集体造成的。此时蛋白质的α-螺旋和β-折叠结构向β-转角和无规卷曲结构转变,表明β-转角和无规卷曲结构对热聚集体的形成具有重要作用。此外,蛋白质变性和氢键断裂是导致二级结构相互转变的重要因素。     

Effects of ultrasound on structural and physical properties of soy protein isolate (SPI) dispersions

The effects of low-frequency (20 kHz) ultrasonication at varying power (200, 400 or 600 W) and time (15 or 30 min) on functional and structural properties of reconstituted soy protein isolate (SPI) dispersions were examined. Ultrasonic treatments reduced both the storage modulus and loss modulus of SPI dispersions and formed more viscous SPI dispersions (fluid character). Moreover, ultrasound treatment significantly decreased the consistency coefficients and increased the flow behaviour index of SPI dispersions. Scanning electron microscopy of lyophilized ultrasonicated SPI showed different microstructure with larger aggregates compared to non-treated SPI. No significant change was observed in the protein electrophoretic patterns by SDS-PAGE. However, free sulfhydryl content, surface hydrophobicity and protein solubility of SPI dispersions were all increased with ultrasonic treatment. Differences in solubility profiles in the presence versus absence of denaturing (0.5% sodium dodecyl sulphate and 6 M urea) and reducing (mercaptoethanol) agents suggested a decrease in non-covalent interactions of SPI in dispersion after ultrasonic treatment. Secondary structure analysis by circular dichroism indicated lower α-helix and random coil in SPI treated at lower power, in contrast to higher α-helix and lower β-sheet in SPI treated with higher power (600 W). In conclusion, under the conditions investigated in this study, ultrasonic treatment resulted in partial unfolding and reduction of intermolecular interactions as demonstrated by increases in free sulfhydryl groups and surface hydrophobicity, leading to improved solubility and fluid character of SPI dispersions, while larger aggregates of ultrasonic-treated SPI in the dry state were formed after lyophilization.     

利用红外光谱与原子力显微技术揭示纳米级大豆肽结构及其与溶解性的关系

以大豆分离蛋白为原料进行胃蛋酶水解,得到大豆肽。通过红外光谱、原子力显微镜对大豆蛋白和大豆肽的二级结构及微观结构进行分析,揭示结构与溶解性之间的关系。结果表明,与大豆分离蛋白相比,大豆肽二级结构主要以无规则卷曲为主,其α-螺旋和β-折叠结构含量低16.38%,而无序结构的β-转角和无规则卷曲含量高15.37%。大豆肽表面较平滑颗粒较分散,以单个分子状态存在,粒径为大豆分离蛋白的50%,在pH为4.0时,其溶解性为大豆分离蛋白的4.43倍。     

冻融次数对镜鲤鱼肌原纤维蛋白功能和结构特性变化的影响

本实验通过测定肌原纤维蛋白溶解性、乳化性、δ-电势、巯基含量、自由氨基酸含量、二聚酪氨酸含量、表面疏水性和α-螺旋含量的变化,探究反复冻融过程引起镜鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性和结构特性的变化。结果表明：当冻融次数增加到5 次时,肌原纤维蛋白的溶解度、乳化活性、乳化稳定性分别显著下降至62.85%、20.67 m2/g、34.83%（P＜0.05）;在冻融过程中随着冻融次数的增加,蛋白质的δ-电势、表面疏水性和二聚酪氨酸含量不断增加,而巯基、自由氨基酸和α-螺旋含量不断下降。蛋白质的这些变化表明,冷冻-解冻循环破坏了镜鲤鱼肌原纤维蛋白的完整结构,降低了蛋白质的功能特性。     

多元醇对热处理大豆分离蛋白喷雾干燥的影响

研究添加丙三醇、木糖醇和甘露醇不同相对分子质量的多元醇对热处理大豆分离蛋白喷雾干燥的影响。结果表明:加入多元醇会提高热处理大豆分离蛋白喷雾干燥样品的溶解性,且溶解性随多元醇相对分子质量增大而增加,以加入甘露醇的样品最为显著,相比热处理对照提高了25.12%;加入多元醇以后喷雾干燥样品可溶性部分能更大程度地维持其三级结构,且表面疏水性均比喷雾干燥前低;加入多元醇后其乳化性及凝胶性能都得到提高。     

超声处理对蛋清蛋白结构性质及蛋清液起泡性的影响

研究脉冲式超声处理对蛋清液拉曼光谱、内源性荧光光谱、静态流变学性质、粒径和理化结构的影响,结合起泡性的变化进行相关性分析。研究发现,超声处理能够改变蛋清蛋白二硫键构象,降低蛋清液黏度,减少总巯基含量,对无规卷曲、β-转角含量和酪氨酸残基峰强比（I850/I830）影响较小,蛋清液依旧为假塑性流体。在超声处理15 min内,蛋清蛋白质粒径、表面巯基含量、热变性焓（ΔH）、α-螺旋和β-折叠含量逐渐减少,内源性荧光强度和表面疏水性逐渐增强,色氨酸残基趋向于“暴露的”展开形式;起泡性得到改善,且泡沫体积小,呈均匀紧密的排列,泡沫稳定性小幅降低。随着超声时间的延长,β-折叠含量继续降低,粒径、表面巯基含量、ΔH、α-螺旋含量、色氨酸残基峰强比（I1 363/I1 338）、内源性荧光强度和表面疏水性呈现不同的变化趋势,起泡性逐渐降低,但泡沫稳定性有所升高。相关性分析表明,起泡性与I1 363/I1 338、表面疏水性呈正相关,与ΔH、平均粒径、α-螺旋含量和表面巯基含量呈负相关,泡沫稳定性与表面疏水性呈负相关。