再生丝素二级结构的研究现状及发展趋势

蛋白质二级结构指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式,主要分为无规卷曲,α-螺旋和β-折叠;丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,其二级结构并非等同一般蛋白质的二级结构,为避免混淆,通常把丝素蛋白的α型和β型称为silkI和silk Ⅱ,其二级结构受再生过程影响,综述再生丝素二级结构影响因素,研究现状与发展趋势。     

不同热处理条件下大豆分离蛋白的红外光谱分析

本文研究不同温度、时间热处理下不同浓度大豆分离蛋白的热稳定性及红外光谱,探讨蛋白质二级结构的变化规律,结果表明:样品浓度的差异对变性温度(T_D)和变性焓变(ΔH)的影响不明显,未经加热处理的大豆分离蛋白中7S和11S球蛋白变性温度分别为74.2℃和93.7℃。相比于未处理的蛋白质样品,热处理使α-螺旋结构增多,β-折叠结构减少。80℃热处理下,α-螺旋结构及β-转角结构均呈现先增加后减少的变化趋势,而β-折叠结构含量则先减少后增加。在2%蛋白浓度、90℃热处理条件下,随着处理时间的增长,α-螺旋结构及β-折叠结构呈现出先增加后降低的变化趋势,而无规卷曲结构则呈现相反的变化趋势。无论何种蛋白浓度下,11S球蛋白在90℃热处理45 min时的变性增大了无规卷曲结构含量,同时降低了β-转角结构及β-折叠结构组分含量。     

高压脉冲电场对大肠杆菌胞内蛋白的影响

通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和傅里叶变换红外光谱研究了高压脉冲电场(PEF)处理对大肠杆菌(E.coli)胞内蛋白的影响,并应用去卷积和曲线拟合等数学方法和圆二(CD)色谱进一步分析PEF处理前后蛋白二级结构中α-螺旋、β-转角、β-折叠和无规卷曲相对含量的变化。结果表明,经过PEF(30 kV/cm,400μs)处理后,在分离胶的顶端出现了蛋白质的聚集。蛋白二级结构中β-折叠相当含量从45.40%降至21.50%,β-转角相对含量从23.8%降至8.81%,而无规卷曲结构从0.13%升至36.95%,α-螺旋结构没有明显的变化。     

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。     

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。     

偏高水分优质稻在储藏期间蛋白质二级结构与质构特性变化关系研究

摘 要 以偏高水分（13.8%）“甬优15”优质稻为原料,在15、20、25℃的条件进行270d的储藏,研究蛋白质二级结构对质构特性等的影响。结果显示：随着储藏时间的延长,蛋白质二级结构中的α-螺旋含量下降不显著、β-折叠含量下降显著、β-转角和无规卷曲的含量显著上升;脂肪酸值与蛋白质二级结构中的β-转角、无规卷曲呈极显著正相关（p＜0.01）,与α-螺旋、β-折叠呈显著负相关（p＜0.05）;硬度与β-折叠呈极显著负相关（p＜0.01）,与β-转角呈极显著正相关（p＜0.01）。这表明储藏过程中,随着蛋白质二级结构中β-转角和无规卷曲的含量升高,稻谷储藏品质降低,米饭质构特性下降。     

不同热处理温度下大豆11S球蛋白Zeta电位、粒径和红外光谱分析

对不同热处理条件下大豆11S球蛋白的Zeta电位、粒径和红外光谱进行研究。随着热处理时间的延长,80?℃和90?℃条件下大豆11S球蛋白的Zeta电位绝对值逐渐减小,而100?℃条件下Zeta电位绝对值呈先减小后增大的趋势,3?个温度条件下11S球蛋白的平均粒径逐渐增加。100?℃热处理的Zeta电位绝对值变化更显著,平均粒径更大。Zeta电位和平均粒径的变化与热处理改变了蛋白质的分子结构有关。对于2%的大豆11S球蛋白溶液,80?℃热处理过程中β-转角和无规卷曲结构的转化可能相互抵消,而最终表现为α-螺旋结构转变为β-折叠结构;90?℃热处理前30?min发生α-螺旋和β-折叠结构向β-转角结构转变,超过30?min各二级结构不再相互转化;100?℃热处理前20?min会使α-螺旋和β-折叠结构迅速转变为β-转角和无规卷曲结构,20～45?min各二级结构没有相互转化,而超过45?min后这种转变进一步加强。     

桑/柞蚕丝不同溶解体系再生丝素蛋白性能研究

通过对凝胶时间、蛋白质分子质量测试、氨基酸分析、FT-IR等方法的分析,研究了不同溶解体系下制备的再生桑蚕丝素、柞蚕丝素蛋白溶液稳定性差异和再生丝素膜组分、结构的变化。结果表明:桑蚕丝素的溶解以CaCl_2-H_2OC_2H_5OH体系为佳,Ca(NO_3)_2-4H_2O体系则更有利于对柞蚕丝素的溶解;丝素蛋白不同溶解体系下制备的丝素溶液分子量大小与稳定性成反比关系;在制备的再生丝素中桑蚕蛋白膜以非极性小侧基氨基酸为主;柞蚕蛋白膜以极性和非极性混合侧基氨基酸为主;再生桑蚕丝素蛋白分子构象为无规卷曲和β-折叠,并有由前向后的结构转化,再生柞蚕丝素蛋白以无规卷曲、α-螺旋和β-折叠的共存结构为主,并有按前序的结构转化。     

海鲈鱼糜加工及凝胶形成过程中蛋白质的变化机理

以pH值、水分含量、蛋白质间化学作用力、三氯乙酸(trichloroacetic acid solution,TCA)-可溶性肽、蛋白质溶解度、蛋白质二级结构以及超微结构等物理化学变化为指标,研究蛋白质在鱼糜加工及凝胶形成过程中的变化机理。结果表明:在海鲈鱼糜加工过程中,漂洗可调节鱼糜pH值使其接近中性,斩拌和低温加热使pH值降低,40℃和90℃加热对鱼糜含水量无显著影响。漂洗可有效抑制蛋白质降解,使TCA-可溶性肽下降83%;斩拌对TCA-可溶性肽、溶解度和巯基无显著影响(P0.05);40℃加热,由于组织蛋白酶的作用,TCA-可溶性肽增大68%。离子键和氢键在整个过程中呈持续下降趋势,加热后显著减少(P0.05);疏水相互作用和二硫键呈上升趋势,均在90℃加热后含量最大;非二硫共价键在40℃加热时最大。漂洗后β-折叠结构含量下降13%,β-转角结构含量上升39%,无规卷曲和α-螺旋变化不显著(P0.05);斩拌对β-折叠、β-转角、无规卷曲和α-螺旋均影响显著;40℃加热,α-螺旋解旋,β-折叠含量上升8%;90℃加热,β-转角含量上升36%(P0.05),无规卷曲含量变化不显著。经相关性分析,蛋白质间化学键与α-螺旋和β-转角显著相关,与β-折叠和无规卷曲无明显相关性。本研究旨在为鱼糜凝胶形成机理的研究提供进一步参考。     

酪蛋白磷酸肽活性单体分离纯化、固相合成及结构差异研究

本文利用反相高效制备液相色谱对酪蛋白磷酸肽(CPPs)进行初步分离,根据色谱图峰形收集得到4个组分,用分析型反相高效液相色谱进一步分离纯化组分F2,得到亚组分P3,低温减压浓缩回收溶剂,冷冻干燥得到CPPs单体P3粉末。通过已知CPPs单体P3的氨基酸序列人工固相化学合成CPPs单体P3,经质谱和高效液相色谱鉴定,合成CPPs单体P3的分子量与天然单体分子量一致且纯度为98.13%。天然与合成CPPs单体P3的液相保留时间一致,相同浓度条件下合成单体的紫外吸收显著高于天然单体,可能与空间结构差异有关。经红外光谱和圆二色光谱分析,天然与合成CPPs单体P3均含有α-螺旋、β-转角、β-折叠和无规卷曲特征结构,主要以β-折叠-反平行式和无规卷曲形式存在,但不同二级结构形式比例存在差异。天然与合成CPPs单体P3的α-螺旋、β-转角和无规则卷曲比例存在显著差异。天然与合成CPPs单体P3浓度从2 mg/m L上升到4 mg/m L时,天然单体P3不同形式二级结构变化较小,主要由α-螺旋和无规则卷曲向β-折叠-反平行式转变,合成单体P3不同形式二级结构变化显著,主要由α-螺旋和β-转角向β-折叠-反平行式和无规则卷曲转变。     

大豆分离蛋白与低浓度尿素相互作用红外光谱分析

对大豆分离蛋白(SPI)与低浓度尿素溶液相互作用红外光谱进行酰胺Ⅲ带研究。研究结果表明,溶解在不同浓度尿素溶液中大豆分离蛋白二级结构与大豆分离蛋白水溶液相比发生很大变化,在0.1mol·L~(-1)尿素溶液中大豆分离蛋白β-折叠含量最小,随着尿素浓度增加,β-折叠含量增加,无规卷曲含量在0.1mol·L~(-1)尿素溶液中达到最大,之后随尿素浓度增加而降低;α-螺旋和β-转角随着尿素浓度增加,其含量都呈现先增加后下降趋势,在1mol·L~(-1)尿素溶液中两者含量与大豆分离蛋白水溶液中含量相比变化不大。     

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。     

脂质自由基AAPH体外氧化对富硒大豆分离蛋白性质和结构的影响

本文采用2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸(AAPH)在有氧条件下热分解制备过氧自由基,代表脂肪氧合酶诱导多不饱和脂肪酸脂质过氧化反应产生脂质自由基,研究AAPH体外氧化对富硒大豆分离蛋白性质和结构的影响。随着AAPH添加浓度的增加,FT-IR结果表明大豆分离蛋白(SPI)的α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构增加,β-折叠结构相对减少;SDS-PAGE结果表明SPI的亚基在浓缩胶顶端逐步聚集;蛋白溶解性、游离巯基含量下降;表面疏水性、乳化性、乳化稳定性呈现先上升后下降趋势;內源荧光峰位(λmax)表现为逐渐蓝移,且荧光强度先增加后减少。富硒大豆分离蛋白(SSPI)在结构、亚基分布、性质等多项测试指标方面均优于普通大豆分离蛋白(OSPI),可能与SSPI中含有较高的硒含量,因而表现出更强的抗氧化性有关。     

剪切作用下高浓度再生丝素蛋白水溶液性质的研究

研究了不同剪切作用下高浓度再生丝素蛋白水溶液的性质，并利用拉曼光谱分析了丝素蛋白分子受剪切作用后的构象变化。结果发现：浓度和剪切作用是影响再生丝素蛋白水溶液性质的两个重要因素。高浓度再生丝素蛋白水溶液经过一定的剪切作用后将呈现各向异性的性质，且随着溶液中丝素蛋白浓度的增加，溶液出现各向异性现象所需要的临界剪切作用力减小；而在相同浓度下，剪切作用越大，再生丝素蛋白水溶液中丝素蛋白分子沿剪切作用方向的有序程度也随之增加。在一定的剪切作用下，高浓度再生丝素蛋白水溶液中部分丝素蛋白分子可由原来的无规线团和(或)α螺旋结构转变成β折叠结构。     

单宁酸对酪蛋白酸钠的作用方式分析

单宁酸能使食物中的蛋白质变成不易消化的凝固物质,影响人体对蛋白质的吸收利用,为了阐明二者之间的作用方式,实验利用差热-热重分析、傅里叶红外光谱和荧光光谱研究了单宁酸(Tannic acid,T)对酪蛋白酸钠(Sodium Caseinate,SC)结构的影响。红外光谱表明,酪蛋白酸钠和单宁酸相互作用后,其二级结构发生了改变,β-折叠和β-转角含量相应地减少,α-螺旋、无规则卷曲结构增多;荧光光谱说明,T的加入可以使SC的荧光发生静态猝灭,由荧光强度变化速率和单宁酸的浓度的双对数回归曲线得出了T和SC的结合常数KΛ=1.30×103 L/mol,结合位点数n=1.20;热重和差热分析表明,单宁酸-酪蛋白酸钠复合物(T-SC)的玻璃化温度升高了20℃,变性温度升高了86℃。分析实验结果:单宁酸的存在使酪蛋白酸钠分子链之间的作用力增大,链段移动受阻,形成更大的立体网状结构,稳定性增加。     

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。     

体外模拟消化对大豆蛋白组成及二级结构的影响

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,探究体外模拟消化对SPI组成及二级结构的影响。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。在整个消化过程中,SPI的不同亚基受胃蛋白酶的消化或降解行为的影响存在明显的差异。7S比11S更难被胃蛋白酶消化降解,11S蛋白中B亚基较A亚基更难且更慢被消化,这与亚基的空间结构紧密度及疏水基团的暴露有关。红外光谱中酰胺I带处具有强吸收峰,对酰胺I带的拟合分析表明,经胃蛋白酶的消化后,SPI的二级结构发生显著改变。总体上看,随着消化时间的延长,α-螺旋含量增加,β-折叠和β-转角含量下降,而无规卷曲含量先增加后降低,且有部分平行式β-折叠结构向反平行式β-折叠结构转变。     

电场对脂肪酶二级结构及其活性的影响

脂肪酶被不同强度的电场处理5 min,用红外光谱法研究电场对其二级结构的影响,并测定酶活性的变化。实验结果显示:在1.0~6.0 kV/cm范围,电场作用对脂肪酶二级结构单元相对含量的影响程度不同。与对照组相比,处理组的α-螺旋和β-折叠含量普遍减少,减少幅度分别为4.9%~10.9%和3.2%~22.6%;β-转角和无规卷曲含量普遍增加,增加幅度分别为12.5%~37.7%和3.1%~24%。并且各种结构的含量在3.0 kV/cm电场强度条件下变化最为明显。经电场处理后脂肪酶活性显著增加,这与β-转角和无规卷曲含量的增加有一定的相关性。     

射流空化对大豆11S球蛋白结构和功能特性的影响

以大豆11S球蛋白为研究对象,探究射流空化处理时间对不同质量浓度大豆11S球蛋白结构(荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、表面疏水性以及羰基、巯基和二硫键含量)与功能特性(溶解度、乳化特性、起泡特性)的影响。结果显示:在射流空化处理下,2 g/100 mL与5 g/100 mL大豆11S球蛋白的荧光最大吸收波长(λ_(max))随处理时间的延长呈先红移后蓝移的趋势,荧光强度呈先升高后降低的趋势,且5 g/100 mL大豆11S球蛋白λ_(max)均大于2 g/100 mL;2 g/100 mL大豆11S球蛋白中α-螺旋与β-折叠转变为β-转角,在处理末期,β-转角向α-螺旋转变,无规卷曲结构相对含量在处理过程中变化不明显;5 g/100 mL大豆11S球蛋白中α-螺旋、β-折叠与β-转角转变为无规卷曲结构,在处理末期,无规卷曲和β-转角向α-螺旋和β-折叠转变;两种质量浓度的大豆11S球蛋白表面疏水性、羰基与游离巯基含量均随处理时间的延长呈先升高后下降的趋势,二硫键含量呈现先下降后升高的趋势;11S球蛋白的溶解度、乳化特性与起泡特性均得到明显改善,且5 g/100 mL大豆11S球蛋白与2 g/100 mL大豆11S球蛋白相比,结构和功能特性的变化更明显。结果表明:射流空化技术可改变大豆11S球蛋白的结构,进而改善其溶解、起泡和乳化特性,且5 g/100 mL大豆11S球蛋白的展开与聚集程度更明显,功能特性更佳。     

烘烤过程中水分分布和蛋白变性对猪肉脯质构的影响

为阐明猪肉脯烘烤过程中水分变化和蛋白变性与质构之间的相关性,研究了烘烤温度对猪肉脯质构的影响,并结合低场核磁共振和ATR-FTIR技术解析了烘烤过程中水分变化和蛋白变性情况。结果表明:①烘烤温度对猪肉脯剪切力及质构影响显著,65℃是影响猪肉嫩度的关键热处理温度;②在65℃条件下烘烤,随着加热时间的延长,T_(21)、T_(22)和T_(23)均逐渐向左偏移,A_(22)显著减小(P0.05),猪肉蛋白二级结构α-螺旋和β-折叠含量显著降低(P0.05),β-转角和无规卷曲显著增加(P0.05);③不易流动水的弛豫时间及峰面积、蛋白二级结构与质构各指标呈极显著相关(P0.01)。