花生球蛋白和伴球蛋白的功能特性及构象研究

本文对花生球蛋白与伴球蛋白的结构和功能特性进行了分析和比较。结果表明,花生球蛋白在等电点附近(pH4.5～6.0)比伴球蛋白具有更高的溶解性,而在偏离等电点时其溶解性低于伴球蛋白,伴球蛋白的乳化活性指数(70～180 m2/g)和起泡能力(36～57%)显著高于花生球蛋白的乳化活性指数(60～130 m2/g)和起泡能力(19～33%)(P<0.05),伴球蛋白所形成热凝胶的弹性模量值(G’)约为花生球蛋白的5倍。花生球蛋白的变性温度Td(104.84℃)及焓变值ΔH(13.78 J/g)显著高于伴球蛋白的变性温度(89.47℃)与焓变值(8.11J/g)(P<0.05);花生球蛋白分子表面的巯基(SH)较少,大部分巯基包裹于球蛋白分子内部,而伴球蛋白中大部分巯基暴露于分子的表面。荧光光谱分析表明,伴球蛋白比花生球蛋白具有更疏松的三级结构和更高的界面活性。     

花生球蛋白和伴花生球蛋白在酸性条件下亚基结构的变化规律

本文通过Zeta电位、内源荧光光谱、粒度、SDS-PAGE凝胶电泳及溶解性,探讨花生球蛋白和伴花生球蛋白在酸性条件下亚基结构的变化规律。电泳分析表明,花生球蛋白40.5、37.5、35.5和27 ku亚基在常温p H 2.0~3.0的条件下被酸解,产生32.86±0.10ku的新亚基,同时22和15 ku这两条亚基增多;当p H2.0时,花生球蛋白的亚基酸解受静电屏蔽抑制。当p H为1.0~3.0,伴花生球蛋白Ⅱ61 ku亚基被酸解产生36.95±0.50、25.14±1.86、18.98±0.78和17.37±1.17 ku这四个条带。进一步研究表明,花生球蛋白和伴花生球蛋白在酸性条件下结构伸展,粒径增大,在p H 2.0-3.0时的Zeta电位及溶解度较高。在p H 2.0~3.0内,花生球蛋白荧光扫描最大发射波长相对中性条件下发生红移,红移幅度大于伴球蛋白,说明伴球蛋白展开程度较球蛋白小。伴花生球蛋白的酸解及结构变化程度都小于球蛋白,说明伴花生球蛋白亚基对酸的敏感性低于球蛋白。     

花生球/伴球蛋白富集组分的制备及其物化与功能特性研究

本文以低温脱脂花生粉为原料,采用冷沉法分离制备了花生球蛋白和伴球蛋白富集组分,并研究了两种组分的物化和功能特性。通过冷沉法所制备花生球/伴球蛋白富集组分的蛋白含量分别为91.27%和84.87%,蛋白的纯度分别为93.1%和71.4%。研究结果表明,该法制备的花生球蛋白富集组分相比伴花生球蛋白富集组分和花生分离蛋白,具有更低的热变性程度和更高的热稳定性。而伴花生球蛋白富集组分和花生分离蛋白相比花生球蛋白富集组分具有更加松散的三级构象和更高的表面疏水性。花生球蛋白富集组分展示了更高的溶解性（pH 6.0处除外）。乳化活性和稳定性按从高到低的排序为花生球蛋白富集组分、伴花生球蛋白富集组分和花生分离蛋白。伴花生球蛋白富集组分的溶解性在pH值3.0~6.0的范围内变化最为敏感并表现出在中性条件下最佳的凝胶特性。     

分离β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白工艺研究

采用大容量(250×4mL)低速(5300×g)离心机分离β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白,进行碱溶条件、酸沉条件等条件的研究。结果表明:提取蛋白的碱性溶液(pH8.5的Tris-HCl溶液)离心效果较佳,沉淀大豆球蛋白pH6.4为佳,沉淀β-伴大豆球蛋白pH4.8为佳,用pH5.0沉淀杂蛋白离心分离效果较好;每一个待离心的浊液,在离心之前4℃冷藏2h以上,对离心效果的提高十分有效;采用最佳条件,从300g脱脂豆片分离大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白,收率分别为6.8%和2.2%,用SDS-PAGE电泳实验方法测定大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白样品纯度分别为89.1%和78.9%。因此该低速离心法较适合数十克级别的β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的分离。     

等电点冷沉法分离大豆11S的研究

研究等电点冷沉法提取与分离低温脱脂大豆粕中11S的方法,优化11S冷沉条件,并利用SDS-PAGE凝胶电泳来评定不同条件下分离大豆11S的纯度。通过试验确定的最佳工艺条件是:pH 6.2、冷沉时间10 h、加酸搅拌速度30r/min。11S纯度达76.14%,得率40.8%。     

响应面法优化高溶解性花生蛋白提取工艺

为开发脱脂花生粕中的蛋白质,研究提取温度、提取pH值、液料比对两种花生蛋白组分——花生球蛋白和伴花生球蛋白溶解性的影响,并以响应面法设计优化提取条件,结果表明:提取温度62.93℃、提取pH9.04、液料比15.11:1(mL/g)时,两种花生蛋白溶解性最好。验证实验得到花生球蛋白的NSI为54.82%,伴花生球蛋白的NSI为74.1%,与模型预测值接近。采用响应面法对花生蛋白组分提取条件进行优化合理可行。     

大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的富集分离研究

以低温脱脂豆粕为原料,采用优化Nagano法分离大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。本文系统考察提取过程中多个单因素对分离大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的蛋白质含量和提取率的影响。并根据单因素试验结果设计响应面试验,对浸提温度、浸提pH、沉淀剂用量进行优化,分别确定高提取率大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的分离条件。试验结果表明:大豆球蛋白的最佳提取条件为浸提温度44.4℃,浸提pH 8.5,CaCl220 mmol/L,提取率64.14%,纯度83.6%;β-伴大豆球蛋白的最佳提取条件为浸提温度49.5℃,浸提pH 8.6,CaCl_2 0.00 mmol/L,提取率40.15%,纯度82.9%。     

花生球蛋白鼠源多克隆抗体的制备及免疫学特性鉴定

为建立花生球蛋白致敏原的免疫学快速检测方法,采用碱溶酸沉法提取花生球蛋白,经SDS-PAGE检测蛋白纯度后,免疫5只6～8周龄的Balb/c雌性小鼠制备花生球蛋白鼠源多克隆抗体(多抗)血清,并进行免疫学特性鉴定。结果表明：免疫结束后得到的5个多抗血清效价均在1∶51 200以上,均具有一定的敏感性,其中2号小鼠的多抗血清敏感性较好,半数抑制浓度为320 ng/mL;制备的多抗血清特异性较强,2号小鼠的多抗血清与伴花生球蛋白、大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、牛血清白蛋白、麦朊蛋白、乳清蛋白的交叉反应率均较低,在0.5%以下;Western blot鉴定结果表明成功制备出了花生球蛋白鼠源多克隆抗体。综上,获得了效价高、敏感性强、特异性优良的花生球蛋白鼠源多克隆抗体,为其单克隆抗体的制备及免疫学快速检测方法研究奠定了基础。     

β-伴大豆球蛋白的水解研究

采用Nagano法从豆粕中分离β-伴大豆球蛋白并酶解制备水解肽,以单因素试验和正交试验确定酶解最佳条件,通过高效液相法分析β-伴大豆球蛋白水解肽的分子量分布,比较并检测了β-伴大豆球蛋白水解肽和大豆分离蛋白水解肽的体外抗氧化效果。结果显示:在20g/L的底物浓度下的最佳条件为酶和底物比10000U/g,温度55℃,pH7.5,水解时间4h,水解度为72.7%,明显高于酶解大豆分离蛋白51.4%的水解度,且水解时间更短。β-伴大豆球蛋白水解肽主要为130～1000u的短肽,占肽总量的86.3%,均一性极高。β-伴大豆球蛋白水解肽对O2-.和.OH均有清除作用,清除.OH的能力明显高于大豆分离蛋白水解肽,即β-伴大豆球蛋白的水解肽对大豆肽清除.OH的作用贡献更大。     

大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对酶促聚集的影响

报道了大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对酶促聚集的影响。两组分的枯草杆菌蛋白酶水解液均有聚集现象,但对大豆蛋白酶促聚集的贡献不同,其中β-伴大豆球蛋白对大豆蛋白酶促聚集的贡献较大,而大豆球蛋白对聚集过程的贡献较小,这主要是由于酶对大豆球蛋白的水解程度较低。      

不同品种花生蛋白主要组分及其亚基相对含量分析

对我国主要花生种植区的170个花生品种的蛋白质组成进行SDS-PAGE电泳分析。结果表明:不同花生品种的蛋白组分和亚基相对含量在种质材料间存在差异。各品种均含有花生球蛋白和伴花生球蛋白,花生球蛋白与伴花生球蛋白比值变化范围介于0.80～1.68之间,变异系数为15.23%,大于10%,说明不同花生品种蛋白组成比例存在较大的变异性。各品种亚基变异显著,其中,花生球蛋白的35.5kD亚基差异最显著,变异系数达55.07%,双纪2号等35个品种缺失35.5kD亚基条带,占所测试品种的20.59%。相关性分析表明,花生球蛋白与伴花生球蛋白之间呈极显著负相关(r=-0.998)。     

多糖接枝对花生球蛋白功能特性的影响

本文研究了花生球蛋白与葡聚糖能够在一定控温控湿的条件下进行干热反应,生成美拉德反应的多糖接枝产物。通过荧光光谱、圆二色谱、差示扫描量热法和紫外分光光度法等先进的检测分析手段对美拉德反应对接枝产物结构特性的影响进行表征,同时也阐述了接枝产物的结构变化与其功能特性改变之间的构效机理。研究结果表明花生球蛋白酸性亚基比碱性亚基更易与葡聚糖发生接枝反应。对花生球蛋白的预加热处理不能提高其与葡聚糖的反应速度。花生球蛋白与热处理花生球蛋白在与多糖接枝反应过程中,其三级结构皆变得更加紧凑,限制了蛋白与多糖的接枝反应速度与反应程度。未经热预处理的花生球蛋白与多糖的接枝产物具有很高的溶解性和乳化活性,在干热反应第14 d其溶解性和乳化活性指数达到实验条件下的最高值,分别为95%和149 m2/g。     

酸提花生粕多糖工艺研究

本研究通过五元二次旋转正交设计,研究了酸浓度、温度、时间、料液比和提取次数五个因素对酸提花生粕中多糖得率的影响,用SAS8.1中响应面分析程序RSREG分析得到了五个因素的回归方程。结果表明,所得方程达显著水平,拟合情况良好。通过对回归方程进行局部寻优分析,得到酸提花生粕多糖的最佳工艺条件为:酸浓度0.17mol/L,提取温度87℃,提取时间74min,料液比1:25,提取次数一次,对应预测得率为9.41%,验证值为9.39%。     

花生蛋白富集组分与多糖接枝对其结构特性的影响

本研究以花生脱脂粉为原料,采用低温冷沉法分离制备了花生蛋白富集组分,花生蛋白富集组分与麦芽糊精以1:1混合,在60℃湿度79%的干热条件下,花生球蛋白富集组分反应1~7 d,伴花生球蛋白富集组分反应8~24 h,运用SDS-PAGE电泳表征了花生蛋白富集组分与多糖接枝反应进行的情况,采用热特性与荧光光谱等手段表征了花生分离蛋白与多糖的接枝反应产物结构特性的变化。SDS-PAGE分析表明花生球/伴球蛋白富集组分已经在干热条件下与麦芽糊精发生交联反应生成大分子的接枝产物,伴花生球蛋白相比花生球蛋白富集组分更易与麦芽糊精发生美拉德反应。花生蛋白富集组分与麦芽糊精的混合或者接枝反应显著地改善了蛋白组分的热稳定性。花生蛋白富集组分随着糖接枝反应程度的加深其空间结构先变得松散,而后又再次变得更加紧凑。     

润麦条件对面粉出粉率的影响

面粉出粉率对于面粉加工极为重要。在面粉加工过程中,润麦条件对面粉出粉率有很大的影响,通过试验可知:润麦条件对面粉出粉率影响大小分别为:水分含量>盐水含量>润麦时间。其中水分含量的增加能够显著提高系统粉和面粉总出粉率;盐水含量的增加能够显著改善面粉出粉率的结构构成,增加1M的出粉率,降低其余系统粉的组分比例;而润麦时间虽然对系统粉出粉率影响较低,但是在润麦时间达到54h后也能够增加1M的出粉率。对面粉品质也有较大的影响。     

水酶法提取花生蛋白工艺的研究

采用水酶法从花生中提取蛋白质,筛选了三种酶制剂,确定选用纤维素酶作为水解酶;得出纤维素酶提取花生蛋白的最佳条件为:碱浸提液pH7.5,浸提温度45℃,酶用量0.2g/L,反应时间120min,酸沉pH4.5;在此条件下花生蛋白的得率为69.59%,蛋白质含量为91.88%。