基于谷氨酰胺转胺酶催化交联的羊毛角蛋白成膜性能的研究

采用谷氨酰胺转胺酶(TGase)催化羊毛角蛋白发生交联反应,探讨了酶用量、成膜溶液的pH值、温度、处理时间对羊毛角蛋白膜抗拉强度及断裂伸长率的影响,并考察了酶促交联反应对羊毛角蛋白膜在水中稳定性的影响。借助电泳(SDS-PAGE)对TGase催化羊毛角蛋白交联反应引起蛋白质相对分子质量的变化进行表征。研究结果表明,TGase催化羊毛角蛋白发生交联反应提高了其成膜的抗拉强度和稳定性,降低了膜的断裂伸长率。较好的工艺条件为:酶用量30 U/g角蛋白,成膜pH值为7.5,温度40℃,时间18 h左右。SDS-PAGE结果表明,羊毛角蛋白在TGase的催化作用下发生共价交联形成了相对分子质量更大的蛋白聚合物。     

预热处理对谷氨酰胺转氨酶催化羊乳热稳定性的影响

研究了羊乳经预热处理后谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)诱导催化羊乳热稳定性的影响。结果表明,随着预热处理温度的提高和处理时间的延长,羊乳热凝固时间(heat coagulation time,HCT)显著增加(P 0. 05);羊乳经60～70℃/60 min或80～90℃/30 min预热处理可使羊乳中天然TGase抑制剂完全灭活;预热处理可使羊乳中乳清蛋白变性,且随着处理温度的升高,乳清蛋白变性程度增大,这有利于TGase对乳蛋白的交联;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)进一步证实了羊乳中存在天然TGase抑制剂,预热处理可使羊乳中κ-酪蛋白在TGase作用下交联度提高,防止κ-酪蛋白从酪蛋白胶束中解离,进一步提高羊乳的热稳定性。     

谷氨酰胺转氨酶对鸡蛋蛋白热凝固性的影响

本实验研究了Na Cl浓度、p H、酶作用温度、酶作用时间和酶量对谷氨酰胺转氨酶(TGase)处理鸡蛋蛋白后其热凝固所得凝胶的硬度和保水性的影响。并通过SDS-PAGE电泳对酶作用后鸡蛋清样品中蛋白质进行分析,以初步探究TGase对鸡蛋蛋白热凝固性的影响机理。结果表明:TGase处理鸡蛋蛋清液后其凝胶的硬度和保水性都有极显著提高(p0.01)。当Na Cl浓度为0.4mol/L、p H6.0、温度35℃、酶作用时间3.5h、酶量为10U/g蛋白质时,鸡蛋蛋白凝胶硬度和保水性最大,分别为(134.73±1.79)g和93.83%±0.58%,相比空白组分别提高了58.87%和29.38%。经SDSPAGE电泳分析表明:一定条件下,TGase可促进鸡蛋清中的蛋白质分子交联,从而可改善其热凝固性。     

谷氨酰胺转氨酶热稳定剂优化

谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase,TGase)能够催化蛋白质分子发生交联,被广泛应用于食品、医药和纺织等领域。为提高其热稳定性,研究了糖、盐及醇类等稳定剂对TGase在55℃下的半衰期[t_(1/2)(55℃)]的影响。结果表明,山梨醇、小麦蛋白、Na Cl和葡萄糖能延长TGase的t_(1/2)(55℃)。在此基础上进行正交实验,获得最佳的稳定剂配方:山梨醇50 g/L、小麦蛋白50 g/L、Na Cl 50 g/L、葡萄糖50 g/L。在该复合稳定剂保护下,TGase的t_(1/2)(55℃)和最适反应温度较对照(无稳定剂)分别提高59.73倍和10℃;室温(25℃)储存80 d的残余酶活率为73.84%,较对照提高62.79%。此研究结果将促进TGase的生产改进和应用拓展。     

采用TG和DSC方法研究糖类对谷氨酰胺转胺酶热稳定性的影响

谷氨酰胺转胺酶(TGase)是一种催化蛋白质分子间产生共价交联的硫醇酶类,但其热稳定性较差。在40～60℃之间,通过添加海藻糖、蔗糖和葡萄糖作为TGase的保护剂,TGase酶活残留率均比对照组升高,其中海藻糖的保护最为显著。采用TG和DSC分析方法,与对照组相比,三种糖中海藻糖提高了TGase的相变温度(Tm),△Tm值为29℃,相变热焓△H上升26.4J/g,失重率降低了2.8%。对应于上述热力学参数,葡萄糖和蔗糖的加入则并未表现与海藻糖相同的趋势。     

牛胰脂肪酶交连酶聚体的制备及性能研究

以牛胰脂肪酶(cattle pancreatic lipase,CPL)为研究对象,采用交联酶聚体技术,研究交联酶聚体脂肪酶(CPL-CLEAs)的制备条件、催化性能和酶促反应动力学参数。结果表明,交联酶聚体脂肪酶制备的最优制备条件为:硫酸铵饱和度80%,戊二醛终浓度1.5%,交联时间1 h,在此条件下,所得CPL-CLEAs最高酶活回收率为90%。CPL-CLEAs的最适催化温度是60℃,与游离脂肪酶相比,CPL-CLEAs的最适催化温度提高了10℃,且温度稳定性、储存稳定性和操作稳定性均有所提高。重复使用7次后,CPL-CLEAs仍能保持初始酶活的43%。     

转谷氨酰胺酶催化壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白

以转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)催化壳寡糖(1 ku)糖基化修饰玉米谷蛋白的最优条件为初始反应条件,利用TGase催化壳寡糖(3 ku)对玉米谷蛋白进行糖基化修饰。用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)确认糖基化交联反应的发生,以玉米谷蛋白中的单糖导入量为指标,采用单因素试验优化糖基化反应条件。结果表明:在转谷氨酰胺酶存在的条件下,壳寡糖能够与玉米谷蛋白发生糖基化交联反应;玉米谷蛋白与壳寡糖(3 ku)糖基化的最适反应条件为:玉米谷蛋白质量浓度为2%(w/v)、酶添加量为10 U/g玉米谷蛋白、玉米谷蛋白中酰基供体与壳寡糖中酰基受体物质的量比为1:3、反应时间为2 h。在此条件下,玉米谷蛋白糖基化修饰样品的单糖导入量为(488.99±19.11)mg/g玉米谷蛋白。     

漆酶催化没食子酸改性胶原蛋白膜的研究

多酚与胶原主要以氢键发生相互作用.漆酶能将多酚氧化为醌,醌与胶原发生共价反应,交联效果更好.本研究利用漆酶催化没食子酸,使多酚和胶原发生共价交联以提升胶原膜的理化性能.通过单因素试验确定漆酶催化氧化没食子酸生成醌的最佳反应条件为:漆酶用量60 U、温度45℃、时间6h、pH 5.5,反应液用于改性胶原膜.红外光谱证明漆...     

内源酶在鱼肉和猪肉热胶凝过程中作用的比较研究

以鲢鱼和猪背肌肉为原料,采用质构仪、SDS-PAGE和溶解率测定等仪器和方法比较研究了内源性转谷氨酰胺酶(TGase)、蛋白酶在两种肉糜热胶凝过程中的作用。结果表明,鱼肉TGase于40℃催化蛋白质形成的非二硫共价键促使了其凝胶化,导致鱼糜凝胶劣化的主要是半胱氨酸蛋白酶。猪肉TGase在40℃下活性较低,或该温度下猪肉蛋白质分子链伸展程度偏低不适于被TGase交联;猪肉蛋白酶在60℃也会导致蛋白质的降解,然而该温度下形成的二硫键和疏水相互作用强于水解作用,故猪肉糜未表现出低温(40℃)凝胶化和60℃的凝胶劣化现象。两段加热显著提高了鱼肉糜凝胶的硬度和咀嚼性,而对猪肉糜凝胶性能的影响较小。     

微生物转谷氨酰胺酶催化大豆11S球蛋白聚合研究

研究了微生物转谷氨酰胺酶（MtGase）催化大豆11S球蛋白的聚合反应条件。研究显示，TGase对11S的不同亚基反应不一样，它只能催化11S酸性亚基聚合，而碱性亚基几乎不受影响。离子强度I＝0．1时TGase催化活性要高于I＝0．5，这可能是酶海性受离子强度的影响。酶浓度范围为10－40U/g对TGase催化11S酸性亚基影响不大。TGase催化11S聚合的最适pH为7．0－8．0，pH过高或过低都不利于该酶反应。而在低于50℃范围内，温度越高TGase催化11S聚合越快达到平衡，37℃反应4h与50℃反应2h聚合效果差不多，而60℃已使TGase几利完全失活。     

转谷氨酰胺酶途径的酶法糖基化修饰在蛋白质/多肽改性中的研究进展

为了拓展蛋白质的应用范围,常对蛋白质进行改性,其中转谷氨酰胺酶(TGase)催化的酶法糖基化反应已应用于多种蛋白质/多肽的改性中。为了对蛋白质/多肽的酶法糖基化技术的广泛应用提供参考,简述了TGase的来源、催化的反应类型和底物类型,重点阐述了糖基化蛋白/多肽糖基化程度的评价方法以及修饰产物功能性质的变化。目前,TGase主要来源于微生物,其可催化底物的交联、酰基转移(酶法糖基化)和脱酰基3种类型的反应。在TGase催化的酶法糖基化反应中,常用RP-HPLC、邻苯二甲醛(OPA)法和3,5-二硝基水杨酸(DNS)法评价糖基化程度。通过酶法糖基化反应,可以不同程度地改善底物的溶解性、乳化性、热稳定性等功能性质。TGase催化的酶法糖基化反应还存在反应体系复杂、糖基化效率低等问题,需要进一步研究解决。     

TGase催化玉米醇溶蛋白糖基化改性

利用转谷氨酰胺酶（transglutaminase,TGase）催化玉米醇溶蛋白与氨基葡萄糖盐酸盐（glucosamine hydrochloride,GAH）发生交联反应。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳确认玉米醇溶蛋白与GAH发生交联反应。以玉米醇溶蛋白糖基化修饰产物中GAH导入量为指标,优化糖基化反应条件,并对玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性进行了表征。结果表明,最适的糖基化反应条件为底物质量浓度5 g/100 mL、TGase添加量50 U/g（以玉米醇溶蛋白计）、玉米醇溶蛋白中酰基供体与GAH中的酰基受体物质的量比1∶6、初始pH 8.0、反应温度44 ℃、反应时间7 h;此反应条件下,玉米醇溶蛋白中GAH的最大导入量为（11.34±0.21） mg/g（以玉米醇溶蛋白计）。与玉米醇溶蛋白相比,玉米醇溶蛋白交联样品与糖基化修饰样品的溶解性均得到提高,玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性最高。     

Transglutaminase Cross-linking of Whey/Myofibrillar Proteins and the Effect on Protein Gelation

ABSTRACT: Transglutaminse (TGase)-catalyzed interactions of whey (WPI)/myofibrillar (MPI) protein isolates were investigated under 5 conditions: (1) ionic strengths; (2) calcium/ethylenediaminetetra-acetic acid (EDTA); (3) enzyme:substrate ratio; (4) WPI:MPI ratio; and (5) preheating of WPI (80 °C). TGase treatments of MPI in distilled water converted myosin heavy chain and actin into lower-molecular-weight polypeptides. The reaction, accelerated by the presence of WPI but diminished by NaCl, was completely reversed upon extended incubation. There was no visible WPI/MPI cross-linking; and the enzyme:substrate or WPI:MPI ratio, preheating, calcium, and EDTA did not influence the enzyme reaction. TGase treatment did not alter the melting pattern of WPI/MPI mixtures, but markedly enhanced their thermal gelling ability.     

牛半腱肌肉结缔组织胶原蛋白热力特性热诱导变化DSC分析

探讨牛半腱肌肉结缔组织胶原蛋白热力特性的热诱导变化。牛半腱肌肉分别采用水浴和微波加热到内部终点温度分别为40、50、60、70、80℃ 和 90℃,研究结缔组织滤渣和热力特性在热处理过程中的变化。结果表明：结缔组织滤渣含量随着热处理温度的升高而增加,当加热温度分别为60、70℃ 和 80℃时,结缔组织滤渣含量在两种热处理方式间存在显著差异(P＜0.05)。在两种热处理方式中,40℃至60℃的内部终点温度是影响结缔组织胶原蛋白热收缩温度的关键加热温度。热诱导的结缔组织胶原蛋白热力特性的变化是水浴和微波加热牛肉胶原蛋白热收缩温度存在差异的主要原因。     

热处理和转谷氨酰胺酶对凝固型酸乳品质的影响

为了揭示热处理和转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)共同作用对凝固型酸乳品质的影响,本研究以不同条件热处理(70℃ 15 min、80℃ 15 min、90℃ 15 min、95℃ 5 min)的牛乳为原料,在发酵的同时添加不同浓度(0、5、10 U)TG酶,制得凝固型酸乳,并对其总体颜色变化值(ΔE)、持水性、硬度、pH和感官评分进行测定。结果表明,热处理温度由70℃升高到95℃会使酸乳(0 U,TGase)的ΔE升高18.86%,持水率升高12.39%,硬度升高7.48%,储存24 h和21 d时的pH分别降低0.19和0.13,并获得更浓郁的乳香。TG酶处理可以改善酸乳的稠度、口感、组织结构等感官特性,明显提高酸乳的持水率,降低色差和减缓后酸化速率,其作用效果随着TG酶浓度的升高而增大。在95℃下热处理5 min,添加10 U TG酶的酸乳拥有更好的品质特性,其色差较相同温度未加入TG酶的酸乳降低8.11%,持水率升高5.56%,储存24 h和21 d时的pH分别降低0.08和0.38,硬度也提升了23.30%。研究表明热处理和TG酶对提高酸乳的品质并改善酸乳的凝胶结构起协同作用,95℃热处理5 min,加入10 U TG酶可能是生产凝固型酸乳的最佳条件。     

Films Based on Egg White Protein and Succinylated Casein Cross-Linked with Transglutaminase

Transglutaminase (TGase) and succinylation could modify the physicochemical characteristics and the functional properties of proteins. The aim of this work was to cross-link egg white protein (EWP) and succinylated casein with TGase and to assess the feasibility of making a novel composite protein film. The effects of succinylated casein content, reaction time, and TGase concentration on the mechanical properties, physical characteristics (thermal property and degree of crystallinity), and structure properties (secondary structure and surface micrograph structure) of the film were investigated in this study. The results revealed that the susceptibility of EWP to TGase-mediated cross-linking modification was enhanced by succinylated casein. Meanwhile, the films with TGase were more homogeneous and smoother and possessed better water resistance and thermal stability. The content of α-helix, β-turn structures were increased whereas β-sheet structure was decreased. The spatial conformation and degree of crystallinity of composite protein film were also affected by TGase. The increase of the degree of crystallinity of the composite film further proved the improvement of film mechanical properties induced by TGase and succinylated casein. Based on the above results, this study provides relevant data and insights for the TGase/chemical modification of protein-based edible films.     

印迹脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯研究

该实验研究印迹脂肪酶催化乙酸与薄荷醇合成乙酸薄荷酯的酯化反应条件,并利用折光仪、红外光谱、GC-MS对合成产物进行表征.结果显示,合成产物为乙酸薄荷酯,酯化反应在以正辛酸为印迹模板、正己烷为反应介质、反应温度为40℃、加水量为100μl、醇酸摩尔比为1:2条件下,反应24小时后,转化率可达91.7％.     

谷氨酰胺转移酶对大豆分离蛋白膜性能的影响

研究注模前酶作用时间对谷氨酰胺转移酶(TGase)改性大豆分离蛋白(SPI)膜性能的影响。在注模之前,将TGase(8U/g SPI)加入到成膜溶液中,分别在磁力搅拌下作用0、30、60、120min,然后注模成膜。利用质构仪检测蛋白膜的机械性能,结合哈克流变仪的动态黏弹实验及SDS-PAGE 实验进一步分析。注模前适度的酶作用(≤60min)在一定程度上有利于TGase 改性的SPI 膜机械强度的提高,特别是抗拉强度(TS)值;但是,时间不宜过长,因为注模前的酶作用也会诱导SPI 蛋白组分的聚沉反应,从而降低成膜溶液中可溶解蛋白的含量。结果表明,TGase改性SPI 膜时,一方面会诱导蛋白交联;另一方面,交联过多又会导致沉淀;在利用TGase 提高SPI 膜的机械性能时如何把握两者之间的关系,在交联的同时抑制酶促聚沉非常重要。     

Cross-linking activity of sarcoplasmic fraction from bigeye snapper (Priacanthus tayenus) muscle

Addition of sarcoplasmic fraction from bigeye snapper (Priacanthus tayenus) into natural actomyosin in combination with setting at 40°C resulted in the cross-linking of myosin heavy chain (MHC). Higher amount of sarcoplasmic fraction and extended setting time resulted in a higher cross-linking, indicating the presence of endogenous transglutaminase (TGase) in bigeye snapper muscle. TGase activity was activated by calcium ion and reducing agents (β-mercaptoethanol and dithiotreitol), but was inhibited by N-ethylmaleimide (NEM), NH₄Cl and EDTA. TGase in the sarcoplasmic fraction was not stable when heated at temperature above 40°C, particularly with an increasing heating time. TGase was stable at pH ranging from 5.0 to 7.0, in which more than 70% activity was retained. Therefore, sarcoplasmic fraction possessed a cross-linking activity caused by TGase and its recovery for further uses should be considered.